我国是天文学发展最早的国家之一。由于农业生产和制定历法的需要,我们的祖先很早开始观测天象,并用以定方位、定时间、定季节了。星表是把测量出的若干恒星的坐标(常常还连同其他特性)汇编而成的,是天文学上一种很重要的工具。我国古代曾经多次测编过星表,其中最早的一次是在战国时期。它的观测者叫石申,是魏国人。他的活动年代大约在公元前四世纪左右。
石氏星表春秋战国时期,天文历法有了较广泛的发展和进步。司马迁在《史记·历书》中说:“幽厉之后,周室微,陪臣执政,史不记时,君不告朔,故畴人子弟分散,或在诸夏,或在夷狄。”“畴人”系指世代相传的天文历算家。当时各诸国出于各自农业生产和星占等的需要,都十分重视天文的观测记录和研究。据《晋书·天文志》载:“鲁有梓慎,晋有卜偃,郑有摆灶,宋有子韦,齐有甘德,楚有唐昧,赵有尹皋,魏有石申夫,皆掌着天文,各论图验(各国的这些掌握天文的官员,根据天象的变化对统治者提出解释)。”这种百家并立的情况对天象的观测以及行星恒星知识的提高,无疑起着积极的推动作用。
在诸家之中,最著名的是甘德石申两家。他们属同一时期的人。甘德著有《天文星占》八卷,石申著《天文》八卷,后世又称为《甘氏星经》、《石氏星经》,合称《甘石星经》。
甘德勤于对天空中的恒星作长期细致的观测,他和石申等人都建立了各不相同的全天恒星区划命名系统。其方法是依法给出某星官的名称与星数,再指出该星官与另一星官的相对集团,从而对全天恒星的分布位置等予以定性的描述。
三国时陈卓总结甘德、石申和巫咸三家的星位图表,得到我国古代经典的283星官1464星的星官系统,其中属甘氏星官者146座(包括28星宿在内)。由此可见甘德在全天恒星区划命名方面的工作对后世产生的巨大影响。有迹象表明,甘德还曾对若干恒星的位置进行过定量的测量,可惜其成果后来大多散佚了。
在西方,古希腊天文学家依巴谷,约在公元前2世纪编制过星表,在他之前还有阿里斯提尔和提莫恰里斯也编制过星表,但都不早于公元前3世纪。可见,甘德和石申夫的星表是世界最古老的星表之一。
星表是记载天体各种参数(位置、自行、视向速度、星等、光谱型、视差等)的表册。通过天文观测编制星表是天文学中最早开展的工作之一。公元前4世纪,中国战国时代天文学家石申所编的《石氏星经》,载有121颗恒星的位置。这是世界上最古老的星表。这部书已经在宋代以后失传,今天我们只能从一部唐代的天文学书籍《开元占经》里见到《石氏星经》的一些片断摘录。从这些片断中我们可以辑录出一份石氏星表来。其中有二十八宿距星(每一宿中取作定位置的标志星叫做这一宿的距星)和其他一些恒星,共115颗的赤道坐标位置。石氏星表的赤道坐标有两种表达方式。一种是二十八宿距星的,叫做距度和去极度。距度就是本宿距星和下宿距星之间的赤经差;去极度就是距星赤纬的余角。还有一种是二十八宿之外的其他星,叫做入宿度和去极度。所谓入宿度就是这颗星离本宿距星的赤经差。不论哪一种方式,它的实质和现代天文学上广泛使用的赤道坐标系是一致的。而在欧洲,赤道坐标系的广泛使用却是在16世纪开始的。
石刻星图
1977年在安徽阜阳出土了一件汉初的器物,是两块中心相通、叠在一起的圆盘。稍小的上盘,边缘均匀分布365个小孔。下盘边缘写有二十八宿名称和距度数,彼此间距和距度数相当。这些距度数和《开元占经》所列古度大体一致。上述圆盘的出土,证实了中国古代确实曾用过古度数据。古度数据只有赤经方面的量。因此,严格说来,这还不是一份完整的星表。但是,它的存在说明了中国古代天文学的发达,有力地证明了石氏星表的出现并不是偶然的。
石氏星表是后世许多天体测量工作的基础。诸如测量日、月、行星的位置和运动,都要用到其中二十八宿距度的数据。这是我国天文历法中一项重要的基本数据。从这个意义上讲,石氏星表也是战国到秦汉时期天文历法发展的一个重要基础。