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古代人大多认为日全食的发生是天上的动物吞食太阳所致,因此对之诚惶诚恐。至于这种动物到底是什么,各国众说纷纭。古印度和加勒比海沿岸的土著人认为是巨龙,中国人认为是天狗,越南人认为是青蛙,阿根廷人认为是美洲虎,西伯利亚人则辩称是吸血蝙蝠。此外,古希腊人还把日全食解释成是太阳抛弃了地球。 公元前2134年10月22日,中国发生的一次日全食曾让两名占星官丢了性命,原因是他们没能及时预报日全食,导致人们来不及准备弓箭和锣鼓 “吓跑天狗”。同样出于对日食的无知,1600年北美印第安人误以为天火被盗,争先恐后地向天上发射火箭,试图重新点燃太阳。 在古代文献和文学作品中也有关于日食的记载。在 《荷马史诗》中就有英雄遭遇日食的故事;古希腊作品中也有因发生日全食鏖战双方当即停战休和的记载,认为这是天神生气的预兆;而古代巴比伦天文学家则详细记录了发生在公元前700年至公元前50年的所有日食景观。 其实,在近、现代文学作品中也不乏日食的身影。如今,利用现代科学技术,人类已能准确预测日全食发生的时间,误差不超过1秒,更多的人们带着观奇览胜的心态看待日全食——这一充满奇趣的自然天象
古代人大多认为日全食的发生是天上的动物吞食太阳所致,因此对之诚惶诚恐。至于这种动物到底是什么,各国众说纷纭。古印度和加勒比海沿岸的土著人认为是巨龙,中国人认为是天狗,越南人认为是青蛙,阿根廷人认为是美洲虎,西伯利亚人则辩称是吸血蝙蝠。此外,古希腊人还把日全食解释成是太阳抛弃了地球。
公元前2134年10月22日,中国发生的一次日全食曾让两名占星官丢了性命,原因是他们没能及时预报日全食,导致人们来不及准备弓箭和锣鼓 “吓跑天狗”。同样出于对日食的无知,1600年北美印第安人误以为天火被盗,争先恐后地向天上发射火箭,试图重新点燃太阳。
在古代文献和文学作品中也有关于日食的记载。在 《荷马史诗》中就有英雄遭遇日食的故事;古希腊作品中也有因发生日全食鏖战双方当即停战休和的记载,认为这是天神生气的预兆;而古代巴比伦天文学家则详细记录了发生在公元前700年至公元前50年的所有日食景观。
传说之一、天狗吃太阳
释迦摩尼十位弟子中有一位名叫目连的公子,生性好佛,为人善良,十分孝顺母亲。但是目连之母,身为娘娘,生性暴戾,为人好恶。有一次,目连之母突然心血来潮,想出了一个恶主意:和尚念佛吃素,我要作弄他们一下,开荤吃狗肉。她吩咐做了三百六十只狗肉馒头,说是素馒头,要到寺院去施斋。目连知道了这事,劝说母亲不听,忙叫人去通知了寺院方丈。方丈就准备了三百六十只素馒头,藏在每个和尚的袈裟袖子里。目连之母来施斋,发给每个和尚一个狗肉馒头。和尚在饭前念佛时,用袖子里的素馒头将狗肉馒头调换了一下,然后吃了下去。目连之母见和尚们个个吃了她的馒头,“嘿嘿”拍手大笑说:“今日和尚开荤啦!和尚吃狗肉馒头啦!”方丈双手合十,连声念道:“阿弥陀佛,罪过,罪过!”事后,将三百六十只狗肉馒头,在寺院后面用土埋了。这事被天上玉帝知道后,十分震怒。将目连之母打下十八层地狱,变成一只恶狗,永世不得超生。目连是个孝子,得知母亲打入地狱,他日夜修炼,终于成了地藏菩萨。为救母亲,他用锡杖打开地狱门。目连之母和全部恶鬼都逃出地狱,投生凡间作乱。玉帝大怒,令目连下凡投身为黄巢。后来“黄巢杀人八百万”,传说就是来收这批从地狱逃出来的恶鬼。目连之母变成的恶狗,逃出地狱后,因十分痛恨玉帝,就蹿到天庭去找玉帝算账。她在天上找不到玉帝,就去追赶太阳和月亮,想将它们吞吃了,让天上人间变成一片黑暗世界。这只恶狗没日没夜地追呀追!她追到月亮,就将月亮一口吞下去;追到太阳,也将太阳一口吞下去。不过目连之母变成的恶狗,最怕锣鼓、燃放爆竹,吓得恶狗吞下的太阳、月亮,又只好吐了出来。太阳、月亮获救后,又日月齐辉,重新运行。恶狗不甘心又追赶上去,这样一次又一次就形成了天上的日蚀和月蚀。民间就叫“天狗吃太阳”,“天狗吃月亮”。直到现在,每逢日蚀、月蚀时,不少城乡百姓还流传着敲锣击鼓、燃放爆竹来赶跑天狗的习俗。
传说之二、阿修罗吃日
阿修罗是天龙八部之一,原为古印度神话中的一种恶神。佛教经籍称阿修罗为“非天”或“劣天”,意思是无端挑起战争,男极丑女极美。他与鬼蜮有相似之处,却不是鬼蜮;他与人一样有七情六欲,却不是人。他是一种非神、非鬼、非人,又极端丑恶的怪物。据佛教传说,阿修罗与帝释天是冤家对头,总是互相争斗不休。因为阿修罗有美女而无美食,天族有美食而无美女,所以互相嫉妒抢夺,最终阿修罗族战败被逐出天界,居于弥卢山洞窟中。
后来众神在痛饮不死甘露的会议中,一个叫罗喉的阿修罗混了进去,因被月神与太阳神发现砍了脑袋,然而他喝的不死甘露没有下肚只到了喉咙处,所以只有头颅怀着怨气冲到天上,化成暗星罗喉星,不停地追着太阳月亮咬,而因为没有下身,吃掉不久就会掉出来,这就是日食月食的原因。至于剩下的身体,则化成了另一颗暗星计都星。
传说之三、黄琬七岁巧解日食
东汉末年,有个当过太尉的高官名叫黄琬,曾与司徒王允共同商量翦除了大恶贼董卓。黄琬在很小的时候就十分聪明,而且能言善辩。
正月里,气象有变,天空忽然发生日食。魏郡所辖十来个县的百姓都清清楚楚地看见了,可是京城的人们却看不到。消息传到朝廷,太后立即传令召见黄琼。
进入皇宫后,太后坐在宫女簇拥的华盖之下接见。
黄琼祖孙两人俯伏在地,磕了几个响头。
太后笑问道:“小孩是谁啊?”
太后问:“年庚几何?”
黄琼答:“五岁。”
太后说:“哦!你在魏郡看到日食了吗?”
黄琬清清亮亮地回答:“托太后洪福,看到了。”
太后转向黄琼问道:“日食究竟是怎么回事呀?”
黄琼一时间想不出用什么准确形象的语句来解说日食的样子,脸面不觉发了红。
黄琼大为惊喜,连忙朗声将孙子的说法报告太后。
太后听罢笑道:“哦,是这样!天狗嘴巴太小,吞不了全日呀!”又说:
“小孙子跟您说什么悄悄话,可不要瞒着我啊。”
黄琼吃了一惊,连忙跪伏在地请罪,说:“小琬是教我怎么具体回答太后的考问啊。”
太后笑道:“我早就看出这是个脑瓜聪颖的小孩啦。”说完,吩咐拿出珍贵的礼品奖赏了他。
传说之四、阻止了一场战争的日食
吕底亚王国濒临爱琴海东岸,即今天土耳其的安纳托利亚高原的西北部,也是个很强盛的小王国。面对侵略,吕底亚人拿起武器顽强抵抗,两国在哈吕斯河(今柯孜勒河)一带展开激烈的战斗。脚下的土地被他们争来夺去,战役一个接着一个,就这样一打就是五年,双方士兵大量阵亡,无数百姓流离失所,明知这样耗下去只会两败俱伤,但谁也不愿先退让求和。
一天,两军对阵,激烈的厮杀一直持续到太阳偏西,阳光照射到盔甲上,闪现出一道道刀光剑影。忽然,士兵们发现,一个黑影闯进入圆圆的日面,把太阳一点一点地吞食,眩目的太阳光盘逐渐减少,大地的亮度慢慢减弱,好像黄昏提前来到。随即,太阳全被吞没,顿时天昏地暗,仿佛夜幕突然降临,一些亮星在昏暗的天空中闪烁着。士兵们从来没见到过这种景象,顿时惊得目瞪口呆,在茫茫的“黑夜”中停止了厮杀。
虽然过了不久,太阳就重新出现,日食很快就结束了,但双方认为,这是上天不满他们两国的战争而发出的警告,仗不能再打下去了。双方的首领经过一番商讨以后,决定握手言和,签订了永久的和平契约。一场旷日持久的战争,就这样因偶然遭遇一次日全食,而化干戈为玉帛。
这个故事记载在古希腊历史学家希罗多德的著作《希波战争史》中,根据背景信息,天文学家早就推算出这次日食发生在公元前585年5月28日。
这部书中还记载说,在爱琴海东岸米利都的著名学者泰勒斯预报了这次日全食。米利都属于古希腊城邦,此时,古希腊的文明正跨入自己的辉煌时代,泰勒斯作为一个先驱者,在哲学、数学、天文学、工程、政治等领域都作出了奠基性的贡献。因此,如果说世界上第一位真正意义上的“科学家”是谁,应该非泰勒斯莫属。泰勒斯预知了这次日全食后,打算利用当时人们对日食的恐惧心理来消除战祸,于是,他向交战两国宣布:“上天对这场战争十分厌恶,将用遮盖太阳的办法来向你们示警,若你们再不休战,将有大难临头。”那时普通人对日食的成因都不甚了了,更不用说相信日食的预报了,所以双方都不理会泰勒斯的警告,直到交战时真的发生了日食,他们才对泰勒斯心悦诚服,从此结束了战争。
泰勒斯是怎样预知这次日食的呢?难道他那时就精确掌握了日、月运行的规律?后人对此做过种种考证,推测泰勒斯可能是使用迦勒底人(是古巴比伦人?)发现的沙罗周期(即:日、月食经过18年11天又8小时以后会重复出现)来预报的。不过沙罗周期只是个近似周期,特别是日全食,全食带很窄,同一周期里每次发生的位置都不一样。看来,如果说泰勒斯作了预报的话,也是侥幸说对,因为全食带恰好落在两国交战的战场上。
所以,泰勒斯是否真能预报日食,现在尚说法不一。有人认为,泰勒斯真的作出了精确的预报,于是进一步认为:古希腊科学诞生于公元前585年5月28日,或者干脆说人类科学诞生于公元前585年5月28日。不管是不是真的如此,从这种说法至少可看出,对日、月食的认识和成功预报是人类历史上多么重大的事件!
传说之五、李淳风知天不惧命预报日食
中国在汉朝时,已能对日、月食做出大致的预报了,在以后的朝代里,随着对日、月运行规律认识的加深,对日、月食的预报也越来越精确。
唐朝是中国历史上的一个全盛时代,天文历法科学在唐代也取得了长足的进步,历法、观测仪器、天象记录等方面都出现了总结性的或突破性的成果。李淳风就是这时代涌现出来的一位精通天文、历算、阴阳之说的奇人。
唐代初年,国家行用的历法是《戊寅元历》,25岁的李淳风对它做了仔细研究,发现这部历法存在缺陷,于是上书朝廷,指出《戊寅元历》的多处失误,提出修改方案。唐太宗李世民很开明,立刻派人考察,发现李淳风言之有理,于是采纳了他的7条建议。中国传统历法的编撰是一门极其艰深的学问,一般学者都不敢问津,而李淳风年纪轻轻就对历法编撰这么有见识,自然要得到皇帝的褒奖,于是他被选派入太史局任职。因成就卓著,李淳风于公元641年被委任为太史丞(相当于国家天文台台长),公元648年升为太史令(相当于文化科技部长)。
李淳风既能指出《戊寅元历》有那么多失误,自然要以编撰新历法为己任。他综合前人许多历法的优点,又融入自己的新见解,终于编成一部全新的历法,献给朝廷。
那时已发现,按《戊寅元历》预报未来的日、月食,经常出现明显的误差。而李淳风对自己的新历法却充满了信心。有一年,李淳风按自己的历法计算,某月初一将出现日食。而朝廷按旧历法颁布的历书中这天是没有日食的,他就把自己算出的日食发生、结束的精确时刻上报到朝廷。
既然是太史丞预报的,太宗李世民就不能不理,于是到了这天,就半信半疑地率领众官赶到殿前,让文武百官准备好救护仪式。可是快到李淳风说的时间了,天上圆圆的太阳还是毫无动静,李世民不高兴地说:“李淳风,如果日食不出现,你可是欺君之罪!”欺君之罪是要被杀头的,李淳风却毫不惧怕地说:“圣上,如果没有日食,我甘愿受死。”李世民又等了一会,等不及了,对李淳风说:“我看你赶紧回家一趟,与老婆孩子告别吧!别让我们白等啦!”李淳风在地上插一根木棍,影子投射到墙上,他在墙上的影子边划了一条标记,说:“圣上请看,等到日光再走半指,照到这里时,日食就出现了。”果然,过一小会,天上的太阳开始被一个黑影侵入,跟他说的时间丝毫不差,于是百官下拜祈祷,锣声、鼓声响成一片。这时,李淳风擦擦头上的冷汗,对李世民说:“臣的新历法,对以前的日食,百试百灵,今天又验证了刚刚发生的日食,可见是精密无比的,愿圣上尽快下诏颁用新历,方能顺天知命、利国安邦。”李世民从此对李淳风的历法大为欣赏。到麟德二年(公元665年),朝廷决定改用李淳风的历法,并将其命名为《麟德历》。
此故事见于唐代刘餗所著的《隋唐嘉话》。正因为李淳风编撰的历法精密,他有这份自信,才敢冒风险预报这次前人漏报的日食。可能有人会问:既然已经能预报了,说明人们已经知道它是自然现象,为什么还要搞救护仪式?这反映了在人们认识提高的同时,封建体制和传统意识的相对稳定和滞后性。近代,特别是明末和清朝,这个矛盾更加突出,一方面,按传统观念,日食是上天的告警,统治者必须举行仪式救护,另一方面,天文学家对日、月、地的运行已了解的很透彻,日月食已能精确预报,说明它们与地上的人事没关系。比如到清朝,虽然仍有庞大的司天机构,历法和天文仪器的精密度也达到历史最高水平,但天文官对政治的影响却大大降低了,除了历法颁布仍是皇家的大事外,朝廷对天象的关注只剩下一些象征意义而已,据说清廷皇帝率百官举行日食救护仪式时,许多官员都躲在后面聊天,钦天监的管理也前所未有的松懈,连天文生观测日、月食都偷懒,经常不去观测,只是将预报的时间抄来报上去了事。
传说之六、让天文官丢了脑袋的“仲康日食”
在中国历史上,很早就设有专门的部门和人员进行天象的观测了。其目的,一是了解日、月的运行规律,制定尽可能精密的历法以满足农业社会从事农耕的需要;第二个原因比较复杂,中国古代占主导地位的思想是“天人合一”观念,这种观念认为,“天”是一个有意志、有人格的神,天帝支配着人间,在支配过程中,天帝经常通过星象上的变化给人间以预兆和警告,因此,各代朝廷都有庞大的司天机构日夜监视这些天象的变化。天文官作为人间君王“通天”的媒介和信使,地位和威望都非同一般。由于天文官举足轻重的位置,朝廷对于天文官的期望往往很高,天文官也时刻不敢懈怠。
话说夏朝之时,第四位君王仲康时代,国势刚从前朝太康时代的动乱中恢复过来,朝廷内外很有些“中兴”的气象。这年的金秋季节,麦浪滚滚,晴空万里,农民们正在田里收获一年的劳动果实,中午时分,人们突然发现,原本高悬在天空光芒四射的太阳,光线在一点点减弱,仿佛有个黑黑的怪物在一点点地把太阳吞吃掉——这是“天狗吃太阳”了!百姓们面对突如其来的凶险天象,个个惊恐万状,急忙聚集起来敲盆打锣,按过去的经验,这样就可以把天狗吓走。
对这一天象最为恐惧的还是朝廷和天子,因为“天狗吃太阳”预示着国家将有灾难发生,可能会危及帝王的地位或生命。那时,朝廷已经形成一套“救日”仪式,每当发生“天狗吃太阳”时,监视天象的天文官羲和要在第一时间观测到,然后立刻以最快的速度上报朝廷,随后天子马上率领众臣到殿前设坛,焚香祈祷,向上天贡献钱币以把太阳重新召回。可这次,时间过去了好久,大家眼看着太阳一点点消失,无尽的黑夜就要笼罩大地了,文武百官和仲康大帝都已聚到宫殿前了,却独不见羲和的身影。已经错过了最佳救护时间,仲康大帝顾不得多想,连忙主持开始了救护之礼。
殿内殿外一片忙乱,宫中乐官急急忙忙敲响了救日的鼓声,主管钱币的官匆匆地赶往钱库去取钱,其他官员也慌慌张张跑来跑去安排仪式,这时天色越来越暗,突然,天地一下子陷入黑夜,几步之内难辨人影,太阳被天狗彻底吞吃了。仲康大帝率众官跪倒在地,一遍遍地乞求上天宽恕,这一瞬间,人人心中都十分恐惧,心想因为没有及时救护,太阳可能永远不出来了,大夏王朝的末日到了。
不知过了多久,就在人们感到彻底绝望时,太阳的西边缘露出了一点亮光,大地也逐渐明亮起来,日盘露出得越来越多,天狗终于把太阳吐出来了!仲康大帝和文武百官这才舒了一口气。
“天狗吃太阳”终于结束,仲康大帝这时才发现,天文官羲和到现在也没露面,发生了这么大的事,身负重任的羲和居然不见人影,仲康大帝十分恼火,立刻派人去寻找。
几个差役赶到清台(当时的天文观测台),好不容易在清台旁守夜的小屋里找到了羲和。这位重任在肩的天文官居然在呼呼大睡,一问羲和的下属,才知道羲和昨天喝了一夜的酒,此刻仍然烂醉如泥,差役们不敢耽搁,架起羲和塞进车子,把他送进宫中。
这个故事记录在中国最早的一本历史文献汇编里,这是国人第一本书,所以名字就叫《书》,到汉代被称作《尚书》,意思是“上古之书”,后因为成了儒家的重要经典,又被称作《书经》。其中《胤征篇》说:
“仲康肇位四海,胤侯命掌六师,羲和废厥职,酒荒于厥邑……乃季秋月朔,辰弗集于房,瞽奏鼓,啬夫驰,庶人走。羲和尸厥官,罔闻知,昏迷于天象,以干先王之诛。”“厥”即“其”,季秋是秋天的第三个月——夏历的九月,“辰”指日月之会,房是房宿,即天蝎座β、δ诸星,“辰弗集于房”即日月在房宿合朔时出现了问题,那时大概还没有“日食”一词,所以只好这样描述性地说明。瞽是乐官,啬夫是掌管钱币的官,庶人即百姓。乐官击鼓、啬夫急跑取币、百姓奔走都是在匆忙举行日食救护仪式。尸,主管,羲和尸位素餐,发生了重大天象还不知道,结果丢了性命。
虽然没有“日食”二字,这则记录也早就被证认为是一次日食记录,而且是中国最早的记录(很可能也是世界上最早的日食记录),被称作“书经日食”、“仲康日食”,可能发生在公元前1961年10月26日,据现代天文方法推算,那次日食发生在中午,全食带恰好穿过中原地区(当然还有几次日食也比较符合《尚书》中的记录,具体是哪一次,尚无定论)。
看了这个故事,不要以为在中国古代做天文官是非常危险,说掉脑袋就掉脑袋的。像羲和这样酗酒渎职的天文主管,几乎是个空前绝后的例子。由于天文官的特殊身份,君王一般对他们是宽容、礼遇的,不像对其他官员那样动辄“推出午门斩首”,后来的各朝代,除了极个别陷入狱案的情况,天文官很少有被杀头的。[2]
日全食过程中的五个时期
日全食的过程包括五个时期。一是初亏:月影刚开始侵蚀日面,即日食过程开始的时刻,此时为日偏食;二是食既:月影刚刚遮住整个日面,日全食开始,此时有一两秒钟的时间可以在日面边缘看到一串亮点,这被称为“贝利珠”,它们是由于月亮边缘凹凸不平的山峰对阳光的散射而形成的;三是食甚:月影圆心与日面圆心距离最近,此时日光被遮的最严实;四是生光:月影刚划出日面,此时日全食结束,又开始呈现日偏食,“贝利珠”在此时会再次出现;五是复圆:月影完全划出日面,到此为止,日食过程完全结束。
人类何以准确预报日食
世界上最早供日食预报的手段是日、月食的循环周期,古巴比伦根据对日、月食的长期统计,发现了223个朔望月的循环周期,被称为“沙罗周期”。
据了解,古代日、月食循环周期的发现对日食预报起了重要的作用,但这种预报只能粗略地推算出日、月食发生的日期。现在人们已经熟悉了日食发生的原因。随着现代天文学的发展,天体位置历表的精度不断提高,只要能算出太阳、月球和地球这三者在某一时刻的相对位置,就能够精确预报日、月食。
日全食时间为何有长有短
日全食持续时间的长短,同月球影锥在地面上的大小和其移动的速度有关。
月轮的大小实质是月球离地球的远近。发生日食时,如果月球离地球比较近,从地球上看,月轮比较大,移动的月轮遮挡太阳的时间就会比远离地球、看来比较小、移动的月轮遮挡太阳的时间要长。另一个决定因素是月影在地面上移动的速度。月影在地面上的移动速度,是月球自西向东绕地球公转速度(1.01千米/秒)和地面上某点自西向东自转速度所决定的 (赤道上自转速度0.46千米/秒)。在赤道地区,后者最大,月影在地面移动最慢,全食持续时间就长,反之,纬度越高,后者越小,月影在地面移动越快,全食持续时间越短。
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