西方古典星圖的起源和發展

拜耳星圖標誌著西方古典星圖黃金時代的到來

　　在Geruvigus星圖之後出現的最著名的古典星圖是由德國的律師和天文學家拜耳(Johann Bayer)創作的Uranometria星圖，Uranometria是由詞根Urano和metria構成的，Urano來 自希臘神話中的天神（Uranus）和天文女神（Urania），代表「天」，而metria是「測 量」的詞根，合起來的意思就是「測天圖」。 Uranometria星圖的第一版出版於1603年 ，在當時，Uranometria星圖以其高度的科學性和完美的藝術性為星圖學樹立了全新的標 准。拜耳在繪製Uranometria星圖時使用的恆星的位置來自那個時代天文學界的一項史無 前例的成果——丹麥天文學家第谷·布拉赫（Tycho Brahe）的觀測結果，儘管當時還沒 有望遠鏡，但第谷·布拉赫測量的許多恆星的位置精度達到了1′，正是高質量的位置資 料使得Uranometria星圖的精度甚至超過了很多現代的普及星圖。Uranometria星圖由51 幅銅版印製的星圖和一部含有1709顆恆星數據的星表組成,其中當時的48個傳統星座每個 一圖，另有兩幅索引圖和一幅著名的南天星座圖。首次將12個南天的新星座繪入星圖， 並使其廣為傳播是拜耳的一大功績。這12 個南天星座是由荷蘭航海家凱澤爾（P. D. Keyzer）創設的，並一直延用至今。在Uranometria星圖中拜耳還用小寫希臘字母按照每 個星座內恆星亮度的大致順序標註亮星，如仙女座中最亮的星稱為「仙女α」，這種為 亮星命名的方法至今仍在廣泛採用

赫維留星圖—最後一部基於肉眼觀測的星圖

　　在Uranometria星圖出版後的兩個半世紀里，又有大批的優秀古典星圖相繼問世。Uranom etria星圖之後的另一名著是波蘭天文學家赫維留（Johannes Hevelius）繪製的Firmame ntum Sobiescianum （簡稱赫維留星圖）。赫維留於1611年出生於波蘭但澤的一個釀酒 商家庭，曾就讀於荷蘭的萊頓大學，並擔任過但澤市的市政官員。作為當時著名的天文 學家，赫維留接受過良好的教育，並具有相當的藝術天賦。他曾遍訪歐洲的科學家與天 文台，並於1641年在但澤建立了自己的天文台。赫維留星圖中恆星的位置全部來自他自 己的觀測資料，他還出版了包括1564顆肉眼可見的恆星的星表，儘管在編製這些星表時 望遠鏡已經發明了半個多世紀，而且正在得到廣泛的應用，但固執的赫維留堅持認為在 觀測者與星星之間加入光學儀器會降低觀測精度，因而拒絕使用望遠鏡。赫維留的星圖 和星表的精度達到了肉眼觀測的極限，他的星表也是最後一部用肉眼觀測的星表。赫維 留星圖共有56幅，其中兩幅是北天和南天的索引圖，另外54幅基本上是一個星座一幅圖 。儘管在一個多世紀前，天文學家們便開始重視赤道坐標系，但與拜耳星圖一樣，赫維 留星圖也採用了黃道坐標系，這反映了赫維留的保守性；還有一個方面也顯示了他的保 守性，那就是他的星圖與我們看到的星空是左右顛倒的，只有身處天球之外的「神」才 會看到赫維留星圖上描繪的星空，這也許正是他為了取得與神一致的和諧。赫維留星圖 的繪製極為精美，造型極為生動，具有極高的藝術價值。赫維留在其星圖之中設立了10 個新的星座，其中狐狸座、小獅座、盾牌座、蠍虎座、山貓座、六分儀座、獵犬座一直 延用至今，另外3個星座已經消失了。出版於1690年的赫維留星圖早已絕版，1968年前蘇 聯塔什干天文台的台長謝格洛夫將該台收藏的這套古典星圖翻譯成俄文出版。1977年日 本的地人書館又將俄文版譯成日文出版。這兩套新版星圖的出現使赫維留星圖在全世界 得到了廣泛流傳。

弗拉姆斯蒂德星圖——古典星圖的又一座里程碑

　　在赫維留星圖出版後不久，古典星圖史上的又一個里程碑出現了，它就是英國首任皇家天文學家弗拉姆斯蒂德（John Flamsteed ）的星圖Atlas Coelestis （簡稱弗拉姆斯蒂德星圖）。弗拉姆斯蒂德星圖在繪製方法上有了質的飛躍，其精度也很高，與現代的大 多數目視星圖不相上下，它還是當今天文科普作品中引用得最多的星圖之一，其重要性顯而易見。弗拉姆斯蒂德對天文學的貢獻是多方面的，但他最重要的工作是在星表和星圖方面。在弗拉姆斯蒂德時代，人們仍然在廣泛使用第谷和赫維留的目視星表，為了使這一情況得到改觀，他把望遠鏡引入基本天體測量學，用於編製全新的星表。他在1676－1689年間共作了大約2萬次觀測，測量精度約為10″,3000顆星的測量結果收入了著名的「不列顛星表」（Britannic Catalogue）。根據弗拉姆斯蒂德的星表繪製的星圖出版於1729 年，為對開本，共有左右合頁的星圖27幅，由當時英國著名的畫家詹姆斯·索赫爾繪製，其造型典雅，至今仍可在很多現代出版的星座圖譜中看到它們的影子。與以往的星圖相比，弗拉姆斯蒂德星圖最大的進步在於採用了比以往更為合理的投影方法，拜耳星圖和赫維留星圖中的坐標網格無論在數學上還是製圖學上都是錯誤的，而弗拉姆斯蒂德首次採用了正弦曲線投影，大大減低了天區的變形

波德星圖——古典星圖的顛峰巨著

　　如果說古典星圖的黃金時代開始於拜耳星圖，那麼兩個世紀之後——1801年另一位德國 天文學家波德（J.E.Bode）的巨著Uranographia（簡稱波德星圖）的問世將古典星圖推 上了頂峰，但在這以後，古典星圖便開始被更為實用的現代星圖取代了。波德生於德國 漢堡，自學天文學，1786年起擔任柏林天文台台長，長達40年之久。他發表過多種天文 普及著作和星圖，被稱為「波德星圖」的有7種之多，其中以1801年出版的Uranographia 最為著名。Uranographia共14幅，為超大幅的摺疊圖版，其中12幅為北半球的每月星圖 。Uranographia共有17000顆恆星，包括所有肉眼可見的恆星和一批暗達8等的星，此外 還有約2500個星雲、星團以及幾乎所有曾經被使用過的星座。18世紀和19世紀是星座「 泛濫」的時代，最多時竟多達120個（現在根據國際天文學聯合會頒布的標準，共有星座 88個）！Uranographia中採用了大約100個星座。波德還是第一批繪出明確的星座界限的 星圖作者之一，星座界限對於現代的天文學家來說是司空見慣的，但在當時卻很少有人 涉及，而且缺少統一的標準，但星座界限的出現畢竟使得每一顆星都屬於了確定的星座 。Uranographia還採用了極佳的圓錐曲線投影法，使得星座圖形的變形最小，這一方法 至今仍在廣泛使用。

古典星圖向現代星圖的過渡

　　19世紀，人類在科學、技術和工程的各個領域都迎來了革命性的發展，天文學也不例外 ，例如恆星位置的測量精度在19世紀前半葉得到了極大的提高，1830年前後天文學家已 經能夠得到小於一個角秒（1/3600）度的測量精度。測量精度的提高使得編製高精度的 星表成為可能。進入19世紀後在星圖領域的另一個變化是逐漸淘汰了華麗的星座圖案， 這也標誌著古典星圖開始逐漸向現代星圖過渡。 在當時的情況下，再繪出星座的藝術圖形不但顯得多餘（同時也增加了製造成本），更 容易使人們對天文學產生誤解，一方面這些星座圖案會使人們覺得天文學過於華麗而不 像一門嚴肅的科學，另一方面當時的天文學家正在苦於公眾經常分不清天文學與占星術 ，而星圖中的圖案往往使得公眾對天文學的誤解進一步加深。促使古典星圖消亡的最重 要的原因是人們已經習慣於利用天球坐標，而無需星座圖案來描述星星的位置了。此外 ，複雜的圖案佔用了圖面大量的空間，也使得圖中的星數大受限制。 儘管如此，在波德星圖之後仍不斷有古典星圖問世，其中傑出的代表是英國人詹米森（A . Jamieson）於1822年出版的「天圖」（A Celestial Atlas）。這套星圖由30幅圖組成 ，其特點是每幅圖都配有詳細的文字解說，實際上是將星圖和觀測手冊合在了一起，非 常實用。有一些星圖為彩色印刷，這在當時非常新穎。詹米森的星圖仍然保留了18世紀 古典星圖的許多特點，其中主圖仍採用過時的正弦曲線投影法，這顯然是受了弗拉姆斯 蒂德星圖的影響。不過詹米森星圖沒有波德星圖那麼雜亂，更適合初學者使用。古典星圖的作用，並沒有因為現代科學的發展而消亡，不過更趨向於藝術欣賞的範疇， 許多藝術家在古典星圖的基礎上用現代思維的手法，創作出新型的星座圖形，又創建了 一個個新的星座畫廊，成為古典星圖的新時代。