古老的星圖 精美的《天文扇》
一、世界上最古老的星圖
星圖，即天文圖，是古人對天空中恆星觀測的記錄。恆星在歷史上可記的年代裡，人們不易覺察到它們相互間位置的變化，因此，恆星在天空中的圖形基本是固定的。人們可以像繪製地圖一樣製作星圖，通過圖形將恆星在天空中的位置標明出來，類似查閱地圖一樣來查閱它。星圖的出現，使人們認識全天星空有了一種形象而又方便的觀天工具。古星圖是珍貴的天文曆史文物，人們通過星圖，不但可以研究恆星位置的變化，而且還可據以反映當時人們對星空的認識水平。
當今世界上在14世紀以前的古星圖，只有我國還保存下來，其中，最為著名的就是保存在江蘇省蘇州市的石刻星圖，現藏於蘇州市博物館內，被列為全國重點保護文物，而它的繪製者，就是南宋時期的天文學家，曾任宋寧宗趙擴教師的四川省劍閣縣人黃裳(1146—1149年)。
蘇州石刻星圖，是黃裳根據蓋天說思想繪製而成的，屬於前文所談到的古代拱圓形蓋天圖式，也可以算是蓋圖或蓋天圖一類。星圖形制總高八尺，寬三尺半。上部繪有圓形星圖，共記錄有恆星1440顆，周圍布列有12辰12次名稱和分野，下部有簡要的文字說明。星圖的繪製系以北天極為中心，畫有三個半徑不等的同心圓，分別代表北天極恆星圈、赤道和南天極恆隱圈。由於我國地理位置位於北半球，南天極附近恆隱圈之內的恆星，在我國古代政治文化中心的黃河流域一帶是看不到的，所以同心圓最外的一圈，即代表恆隱圈。此外，又畫有28條輻射線分別從北天極延申引出，每條線經過一個距星，以標示出全天28星宿的距度。圖上還畫有和赤道呈24度斜交的日行黃道和橫越天穹的銀河。圖下附有說明文字41行，每行各刻有50餘字，其內容概述有關太極、天體、地體、地徑、赤道、黃道、日月、經緯各星、天漢、12辰次、12分野等等天文基礎知識。
古人對於恆星位置的觀測，是以觀測28宿的距星為基礎的。28宿的赤經差，即相鄰兩星宿距星間的赤道距度，在西漢時，由四川著名天文學家落下閎等編製《太初歷》時觀測過一次，以後很長時間沒有重新測定。唐朝初年，天文學家李淳風雖已發現其數值有了偏差，但並沒有重新測定更正。直到唐朝開元年間，著名天文學家(僧)一行編製《大衍歷》時，與四川天文學家梁令瓚等重新測得28宿西官北虎七星宿中的畢、觜、參三宿，和南官朱雀中鬼星宿的赤道距度發生變化，與舊時測定的數值不符，方才進行了改正。此後，又相繼沿襲使用了幾百年，直到宋代，才又開始對恆星連續進行了五次大規模觀測。宋代黃裳所繪製的星圖，便是根據第四次，即宋神宗元豐年間(1078—1085年)觀測的記錄繪製出來的，其繪製年代約在南宋光宗紹熙元年(lj90年)；至宋理宗淳祐丁未年(1247年)，經永嘉(今浙江溫州)人王致遠摹刻於蘇州文廟的石碑上(插圖36)。
圖36 蘇州石刻天文圖，公元1247年(宋代理宗淳祐丁未年)刻。
黃裳星圖為世界科學家所矚目。英國科學家李約瑟博士在《中國科學技術史》中稱：中國的平面星圖，以蘇州石刻星圖為最有名。現已被譯成英、法、德、日、俄等文字。
二、工藝精美的《天文扇》與獨具特色的觀天指南《考訂中星圖》
《天文扇》，就是繪製有星圖，並且當作球面星圖的精緻扇面和圖式。其作用，是在夜空中用以辨認恆星和星座的位置，它們實質上也屬於天文圖，其製作者，是清代四川女天文學者江蕙。
江蕙，女，字次蘭，清道光十九年(1839年)出生於一個科名不顯的讀書人家庭，幼年時期，隨父江海平長期隱居四川江津的龍箐砦。成年後，與蜀東才子宋楠(字松存)結為夫婦。光緒六年(1880年)離開四川，眷屬丈夫轉宦於南京、北京等地。其具體鄉籍、年歲與詳細經歷已無從查考。
江蕙的父親江海平是一位閑適鄉野的學者，一生潛心學術，不求仕宦，曾編著《楞圓叢書》25種，學識淵博，對天文曆算造詣尤深。江蕙自幼師業經史，工書善畫，心思靈敏，獨稟特性；由於受父親的影響，尤醉心於天文曆算，對奇幻深邃的星空產生濃厚興趣。江蕙幼年時已能成誦《步天歌》，諳識古星象圖。每當清夜參橫斗轉，便緊隨父親到院子裡觀察星象，對照《步天歌》所指引的方向，巡視燦爛的繁星，由父親自「引手相示」，逐個識別滿天星座，並參照星圖，對周天星座一一加以對照辨認。無論寒冬酷暑，常年不懈，「久之遂熟」，能夠「按節(氣)應(物)候」進行推測(江蕙《心香閣考訂中星圖》刻印本，以下引文均同)。通過長時期觀測比較，她發覺古代星圖中所列星座位置與實際天象運行的「遠近、大小、明暗未盡吻合」。經過深入探索，遂根據自己的觀測心得工繪成圖，狀若一幅精巧扇面，取名《天文扇》。每幅扇面布列一部分天區，將扇面合攏，就拼成了一個圓形的球面，扇柄部位聚合而為天軸，形象逼真。但一幅扇面的圓形組合畢竟只能顯示天球的一半，而不是完整的圓球。為了顯示地平以下南天極附近恆隱圈內的星座，江蕙「以赤道界南北，欲以茲帙，分為兩卷」，別出心裁地設計製作為兩幅扇形組合的圓面，一為北天，一為南天，兩幅扇柄部位聚合的天軸，分別為北天極和南天極，外圈即代表赤道。滿天星斗錯落有緻地被安排濃縮於扇幅，燦然可據，各星區宿位，緊密銜接，走向清楚，易於推步辨認。如扇面所繪宮垣列宿，進一步校正古星圖的錯差，使用起來簡便準確，奇巧稱絕，妙趣橫生。
《天文扇》既是一套觀天指南，它能導引人們遨遊天國以辨識群星，又是一組匠心獨運的精美工藝品，玩味之中頓感珍貴雋永，奧秘奇峭。這時的江蕙只不過10多歲，尚不及笄年(成年)。清代女詩人史靜嫻有幸觀賞了江蕙的《天文扇》後，稱奇叫絕，感嘆不已，特為之賦詩讚頌：
尺幅分安列宿清，描摹廿四氣昭明。深閨幾見談天女，纖手揮毫萬象呈。
江蕙對天文學的造詣，集中體現在她的天文著述《考訂中星圖》上。清咸豐四年(1854年)，年方16歲的江蕙在江津市上偶得《中星圖考》抄本一冊，系某一位佚名的民間天文學家所著。《圖考》主要是對恆星自東向西運行，位經上中天視運動方位的觀察記錄，這是前人對天象觀測實踐積累起來的珍貴科學資料，對曆法的推算與傳播天文知識有一定價值。江蕙對全書進行了深入研究，發現書中錯誤甚多，與實際天象不盡吻合，「以此校觀星象，不免茫然」。然此抄本流傳於民間，謬誤沿襲，貽患匪淺，決心加以考訂校正，並在此基礎上重新編撰《中星圖考》。她將星圖逐一按節候與實際天象對照比較，反覆推敲匡誤，又補闕拾遺，認真加以修正充實，「使逐節天象燦然可據」。新撰《圖考》經「易稿數十」而成書，並補撰有跋文附於書後，以追述其力學成書的經過，這也是本文撰寫的主要依據。
在《考訂中星圖》中，作者根據對天象觀測長期積累的大量數據，對不同季節時令恆星出沒於中天(昏、旦之時出現在正南方的星宿，即中星)的方位變化，經過推步考訂，逐一進行記錄，並藉以探求整個星空狀況及其變化規律。全書共繪有星圖26幅，各附有敘述天體的文章。第一幅題為《紫微垣圖》。按古星圖，紫微垣屬中宮拱極星區，星座靠近北天極，終年位於地平線上常見不隱，為中央天區，其與28宿南宮朱雀星團的張、翼、軫三宿以北的太微垣，和二十八宿東宮蒼龍星團的房、心、尾、箕四宿以北的天市垣各星座雖同屬一宮，但相距甚遠，故另立統系，單獨列為天區，分別為三垣宮。
隋朝天文學家丹元子曾將全天各恆星在天空的位置，編成了一篇七字一句的長歌，叫做《步天歌》，是我國古代進行天文教育的普及教材。其文辭深入淺出，便於記誦，非常流行。許多初學天文的人將《步天歌》視為認星的指南，人們讀著《步天歌》，就好像在天空漫步遨遊一般。只要先認識一顆甲星，然後由甲星向東走去，便到了乙星；或向南走去，便到了丙星。這樣念著歌訣，按照方向，一顆顆地走過去，便很容易地將天空的恆星逐漸辨認清楚。《步天歌》在宣傳普及天文知識上曾起過很大作用，談天文的人，沒有不知道《步天歌》的。
江蕙所繪製的《紫微垣圖》，卻將天市、太微兩垣宮的星系列入同一圖中，星圖邊緣達於赤道星區，大大擴展了中央天區的範圍。這與丹元子《步天歌》星圖所步列的天區劃分不盡相同，是否作者對此持有她獨特的學術見解!其最末一幅則沿用了歷史上的《月行九道(或稱白道)圖》，顯然與天象實際不合，缺乏科學價值。其餘24幅星圖，系按照一年24個節氣繪製，每一個節氣均插畫一幅，考訂了各個節氣相應中星的名稱及其出沒規律，並各各配寫了《中星歌》辭，以便於推步辨認。這可算是《考訂中星圖》最重要的內容，也是全書較為有價值的部分。
古代天文學家根據對天體視運動的觀察和記錄，早已瞭解到天空中的全體恆星其位置距離幾乎是相對固定的，整體地東升西落，這是由於地球繞太陽公轉形成的。但是當我們在每天黃昏或黎明前連續去觀察同一個星座時，經過一段時間以後就會發現，那個被觀察的星座由東方升起或向西方沒落的時間逐漸提前，如此日復一日，整個恆星圖形逐漸西移，每天大約前進一度左右。過了半年，原先黃昏時剛從東邊升起的星座，卻變成在黃昏時正向西方落下，而此時東方則升起了半年前不曾見過的星座。這樣一來，根據同一時刻中星的視位置變化，就可以測定太陽在天穹相對於恆星間的移行路徑，進而推算出一年中季節的更易。江蕙通過長時期對天象觀察的連續記錄，逐漸摸清了恆星中天的運行規律，將每個節氣什麼星座什麼時候經過上中天的視運動情況，生動形象地一一編成歌詞，做到「句中有圖，言中有像」，並繪製成相應的24節氣星空圖相與配合。按照這套星圖，人們只要把觀測日期和觀測時間進行適當搭配，就可「按圖索驥」地找到有關星區星座，並掌握其運行情況。就科學價值而言，《考訂中星圖》不但是一部別具特色的觀天指南，而且它所積累的天文數據，對民間的農事安排與曆法考訂都具有參考價值。
江蕙的才華及其著述，受到不少名士和天文愛好者的普遍推崇，凡能親睹其書稿者，無不「見而異之」，稱羨不已。但不知是因囿於傳統禮教悚於物議，還是出於江蕙為學的謙虛慎嚴，對其著述「謹藏閨闥」，一般不輕易示人。清光緒六年(1880年)，江蕙眷隨丈夫宋楠赴北京供職，與好友羅雲樵相會，提及江蕙書稿之事，羅深表關注，倍加讚嘆。為了使書稿能公之於世，不致湮沒，與宋楠一道竭力做江蕙的工作，「為之慫恿，付諸手民」，在宋、羅二人的鼓勵與眾學人的支持下，久藏閨閣20餘年的書稿終於刊刻出版。
封建社會自明清以後，為保證皇家靈臺對星空的壟斷，民間一般是被禁止「私習天文的」，「凡玄象器物，天文圖書，苟非其任，不得預焉」。一個被閨範束縛的弱女子，竟不甘於「男尊女卑」的封建壓抑，公然觀天立說，並立志對自己所熱愛的事業執著追求，刻苦鑽研，並取得了一定成就，這本身就是對傳統世俗的挑戰。