中國古代星空區劃之 星官、三垣、四象、二十八宿

星空區劃

    中國古代的星空區劃歷史悠久，在方法上也自成一體，早在殷周之際就有了將赤道附近的恆星劃分為二十八宿的方法。春秋戰國時期還有較為詳細的對亮星的分群和命名,但當時列國割據,各成一體。到西漢時，才趨向統一，並形成較完整的系統。《史記·天官書》就反映了當時的區劃情況。中國古代劃分星空的基本單位"星官"，也就是把相鄰的恆星組合在一起，構成各種圖案，並分別取一個名字，稱為星官。若干小星官又可合成大星官。後來，星官不僅指星群，同時也指天區。主要的大星官就是三垣和二十八宿，在唐代《步天歌》中，三垣和二十八宿發展成為中國古代的星空區劃體系。三垣指北天極附近的三個較大的天區：紫微垣、太微垣和天市垣。紫微垣包括天北極周圍天區，大體相當於拱極星座；太微垣包括紫微垣與二十八宿之間的獅子座、后髮座、室女座、獵犬座等天區；天市垣包括相應的蛇夫座、巨蛇座、天鷹座、武仙座、北冕座等天區；二十八宿主要位於黃道區域，之間跨度大小不均，且分為四大星區，稱為四象。

三垣

    三垣是北天極及周圍三個較大的天空區域，即紫微垣、太微垣和天市垣。每垣內含若干星官，都有東、西兩藩的星，左右環列，其形如牆垣，故稱之為"垣"。唐代《開元星經》輯錄的《石氏星經》中就有紫微垣和天市垣，說明這兩垣在春秋戰國時就有了。而太微垣之名則出現較晚，《史記》中雖有此相當的星官，但未命名"太微垣"，直到隋唐才正式有"太微垣"之名。

    紫微垣是三垣的中垣，位居北天中央，故又稱中官或紫微宮。紫微宮即皇宮的意思，我國古代天文學家把它看作天上的皇宮。各星多數以帝族和朝官的名稱命名。除天帝、天帝內座、太子等居中外，其餘以天北極為中樞，東、西兩藩共有主要亮星十五顆，狀如兩弓相合，環抱成垣。東藩八星由南起，稱左樞、上宰、少宰、上弼、少弼、上衛、少衛、少丞；西藩七星由南起，名右樞、少尉、上輔、少輔、上衛、少衛、上丞。但這些名稱常因各朝代官制不同而改變。紫微垣所佔天區相當於拱極星區，大致包括現今的小熊、大熊、天龍、獵犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。

    太微垣是三垣的上垣，位居於紫微垣之下的東北方。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名。它以五帝座（五帝即"三皇五帝"中的五帝）為中樞，東藩四星由南起為：東上相、東次相、東次將、東上將；西藩四星由南起為：西上將、西次將、西次相、西上相。南藩二星東為左執法，西為右執法。太微垣所佔天區包括室女、後發、獅子等星座的一部分。中、上兩垣儼然是一個天上的小朝廷，將、相、宰、輔、尉、丞、執法等文武官職無所不有。

    天市垣是三垣的下垣，位居紫微垣之下的東南方向。天市即天上的集貿市場，星名多用貨物、量具、市場等命名，地名也用得特別多：東有宋、南海 、燕、東海、徐、吳越、齊、中山、九河、趙、魏；西有韓、楚、梁、巴、蜀、秦、周、鄭、齊、河間、河中，簡直就象一幅天上的地圖。天市垣相對更接近夏秋的銀河區域，包括武仙、巨蛇、蛇夫等星座的一部分。

  關於三垣的幾個問題：

壹、中國古代的「三垣」星象系統是什麼？

中國古代的星空之星象獨特概念發展，概括地來說，是由天極（意指「北極」）附近的「恆顯區」劃分成中央代表天帝所在的「紫微垣」、「兩儀」代表環繞天帝運行的「太微垣」與「天市垣」，統稱「三垣」。接著有蒼龍、白虎、朱雀、玄武等「四象」的出現，將黃道帶分成4區，最後細分成了黃道帶「二十八宿」的系統。下圖仿自南宋「蘇州石刻天文圖」的北極圈內就是「紫微垣」，左側是「天市垣」所在，而下方區域是「太微垣」。

三垣，就是天極附近的紫微垣，居於北天中央的位置（示意天帝為眾星所拱），故稱「中宮」、或「紫宮」；太微垣在紫微垣的東北角，它下臨翼、軫、角、亢4宿，上接北斗七星；天市垣下臨房、心、尾、箕4宿，上接織女、七公等星，它與太微垣中間隔著大角與左右攝提等星。三垣各有左右垣牆為界。 

貳、中國古代的「二十八宿」星象系統是什麼？ 

28宿系統有如刀切般，從天極（意指「北極」）向南呈輻射狀劃分成不等分的28區塊星空區域。中國古代天文學家為了比較日、月、（金、木、水、火、土）五星的運動而選擇鄰近天赤道附近的星象，劃分成28個不同大小的部分，每一部分就叫作一「宿」，作為觀測時的標誌。我國古代就是依據每宿星象的出沒和中天（位於頭頂時）的時刻來判斷季節，甚至在編製的曆法中劃分24節氣，和推算日、月、（金、木、水、火、土）五星位置的標準。法國天文學家德爾普指出，28宿的星區劃分已明確地預示了今日劃分星空區域的精密方法。依據《呂氏春秋》所記載28宿建構形成的初期目的，是為了觀測月亮的周期運動。28宿的選取由於古代是憑肉眼直接觀測，為了測定天體的明確位置，所以都必需在各宿中選取一顆較明亮的星作為測量的標準，這顆被選定的星稱之為「距星」。由西向東相鄰兩宿的距星「赤經差」，稱為此宿（位處西側者）的「赤道距度」（簡稱為距度）。在赤道座標系中，天體的位置是用「去極度」和「入宿度」來表示。天體和赤道的角距離叫作「赤緯」，所謂的去極度是指天體與北極的角度，相當於現代的「90度減去緯度」。而入宿度是指該天體與它西側相鄰的距星的赤經差，所以我國古代的赤道座標系統的赤經起算點不是一個而是28個。下圖仿自南宋「蘇州石刻天文圖」的北極圈外被28輻射狀條紋劃分成28區塊中的局部景觀。

參、中國古代的「恆星的中文名字」是怎樣制定的？

中國古代的星象系統隨著歷史的演進，無論是三垣或是28宿以及附近星座的歸屬關係也有所不同，28顆「距星」也個別調整過，但就整個系統來說，則一直仍算是歷代相承的。中國古代的星象系統中恆星的名字，都是以皇權統治機構來命名，俗稱「星官」。隋唐以後，中國星官名多以丹元子所撰《步天歌》為標準，一直傳到清代。而明末清初，隨著歐洲傳教士東來，西方天文學刊物也流入中國，並對傳統星象有所影響，而且經由傳教士們的參與改歷、編算星表和中西方恆星的對照與認證。所以如今，我們所沿用的恆星中名，主要就是以清代的星表為依據的。

中國古代的星象做法是將若干顆相近的恆星想像聯在一起，組成「星官」。很多人誤以為古中國天文中的「星官」與西方的「星座（Constellations）」視為相同之物，以為兩者只是名稱和劃分區域的不同而已，其實這是極大的誤解。古代中國的「星官」與西方的「星座」是兩種不同的概念。「星官」只是針對一組恆星的稱呼，而不是針對一片星空天域的稱呼；而西方的「星座」則是指一片天域"且有明確的邊界。有些情況下，一個「星官」只有一顆恆星（這可視為一組的特例）。

在星圖上恆星的標示方面，中國古代的星象系統里的「星官」無論明亮程度、或視覺的大小都以相同的大小來標示。這點作法大不相同於西方星圖上以目視星等的明亮程度用大小來表示，現代星圖上較亮者則以較大點表現，反之，視覺較暗的星以較小點表示。另外，西方星圖將全星空劃分成88個不重疊的區塊，而各個區塊都加以「星座（Constellations）」命名。但在中國古代的星象系統中，有些依據亮星的排列形狀，冠予神話故事中的人物、官位名稱、動物、或器具等名稱，偁之為「星宿」。因此，星宿的名稱僅在北半球能見到的星座內才有相對照的恆星；到了明末徐光啟在編《崇禎曆書》時，才又依據西方星表，加入古代中國所缺的23個近南極星官。而且星宿所提及的範圍，除了連線的知名數顆亮星外，還包括附近的幾顆較暗的恆星；不過，仍沒有西方以範圍來訂定星座的概念。

肆、中國古代的「天球座標系統」是怎樣制定的？

為了用以標示天體在觀測上的方位，中國在古代很久之前就依據觀測天體的需要，分別建置出以觀看太陽為主的黃道座標系統、以觀看月球運行為主的白道座標系統、以觀看者所在地之地平和天頂為主的地平座標系統和以觀看恆星繞者天極（意指「北極」）運行為主的赤道座標系統等天球系統。這些系統在中國古代觀測儀器「渾儀」上都呈現。直到元代郭守敬對於在使用傳統的渾儀觀測時，感到渾儀的環圈過於繁複，相互遮擋了不少天區且妨礙觀測等缺失，因而產的生了要簡化渾儀的想法。於至元13年（公元1276年）郭守敬分析研究了渾儀上每一道環的作用和相互之間的關係，毅然進行革命性改革，去掉那些不必要的和作支架用的圓環，取消了渾儀中的白、黃道環；並把保留的圓環從層層套圈中分離出來，使渾儀用來測量不同座標的圓環分開，而後組成為兩個互相獨立、結構簡單的赤道裝置（赤道經緯儀）和地平裝置，另增加立運儀而創構成「簡儀」。

此照片是現正在國立自然博物館展出實體大小的簡儀。簡儀的創製，是我國儀器製造史上的一次創舉；不但是世界科學發展史上的珍貴例證，也是現代天文望遠鏡的先驅（歐洲在16世紀末1598年丹麥才使用天文望遠鏡）。它獨立之赤道裝置，是近代許多測量儀器構造的鼻祖；正是現代天文學主要進步之一的「赤道儀」。

中國古代以太陽的回歸周年視運動為尺度標準，分周天為365.25度，這一分度標準一直沿用到明末清初。其次，中國古代以28顆標準星（俗稱「距星」）的赤經劃分天區，每個天區的寬度大不相等、也不採用連續計度的方法，但28宿距度的總合為365.25度。由西向東相鄰兩宿的距星「赤經差」，稱為此宿（位處西側者）的「赤道距度」（簡稱為距度）。在赤道座標系中，天體的位置是用「去極度」和「入宿度」來表示。天體和赤道的角距離叫作「赤緯」，所謂的去極度是指天體與北極的角度，相當於現代的「90度減去緯度」。而入宿度是指該天體與它西側相鄰的距星的赤經差，所以我國古代的赤道座標系統的赤經起算點不是一個而是28個。