第二部分 外国篇
第39节 星占学与天文学及气象学之关系(1)
一、纯天文学研究的端倪
我们在前面说过，古代的天文学和星占学始终是一家——即使古希腊原来的天文学算是一个例外，它也随着迦勒底星占学的传入而“失身”于后者了。在中世纪，这两者分道而行，“划清界线”的时代尚未到来。但是这方面似乎已显露出某种端倪，值得稍加注意。
康切斯(Conches)地方的星占学家威廉(William)，活动于公元12世纪中叶，早年广泛游历各地，后来进入宫廷作王子的太傅——他的学生就是后来的英格兰国王亨利二世(HenryⅡ)。据有些研究者认为，这位威廉是第一个试图确定天文学与星占学两者之间区别的学者。他援引被他视为权威的某些说法，认为行星的运行有着三种状态：神话的、星占学的、天文学的。第一种状态，只能求之于希腊神话中，可存而不论。他对星占学与天文学所作的区分是：星占学家关心的是天象所兆示的未来(“将要如何”)，而不在乎天象的精确程度如何；天文学家关心和研究的是天象的现状(“此刻如何”)，而不在乎天象此后的变化。
这位威廉毕竟是个星占学家，他对星占学家关心对象的陈述是内行的；但是对天文学家——那时有没有这种人还大成问题——关心对象的陈述，现在看来当然是大大外行了。其实预先推算未来天象，对天文学家来说更为重要，因为这是检验、修正理论模型的惟一可行途径；如果预推结果与实际观测不符，说明模型尚需改进，反之，若两者相符，则说明模型成功。这从托勒密到哥白尼，再往后到开普勒、伽利略、乃至牛顿，无不如此。这一层思路，在威廉的时代当然无从领悟，我们也不能苛求于他。
但是，威廉还有过某些几乎可以说是略带天体物理学味道的想法，似乎更可注意。例如，他相信行星确实控制着自然界和人体的状况，理由是：天体(行星——包括太阳和月亮在内，我们在前几章已谈到过这种西方古代的习惯用法)加热了地球上的大气层，后者又转而加热了水，而这对所有生物都会产生影响。如果考虑到威廉所说的“天体”中包括太阳在内的话，那他可以说已经稍稍接触到真理的边缘了。当然，在这方面他同样还有许多荒谬无稽的说法。
威廉的上述一些想法，在那个时代虽然也未必是绝无仅有的，但至少是不多见的。此时距离现代天文学的确立尚有几个世纪，离天体物理学的时代更远。总的来说，天文学仍是和星占学走在同一条路上，不分彼此。
二、星盘与天体测量
星盘是西方古代最基本的天体测量仪器之一，同时也是星占学家手中不可或缺的器物。这种仪器在中世纪广泛流行于西方各国，阿拉伯人制造的星盘尤为著名。
可以肯定，星盘是古希腊人的发明创造。传说中的发明者有希巴恰斯、阿波罗尼奥斯等人，但缺乏足够的证据。最早留下关于星盘的记载，可能要数托勒密的《至大论》，他在其中用了整整一节篇幅，专门详细描述了星盘的构造和使用方法。Almagest,V,1.他并未明确表示这是前人的创造还是他本人的发明。但是他描述的星盘构造，已与后世所见实物非常吻合。
关于现存古代星盘实物中，哪一具年代最早，西方学者有一些不同说法。有人认为现在收藏于牛津大学科学史博物馆中的一具，制造年代为公元984年，可算有确切年代的星盘中最早的实物。A History of Astrology,p.85.这具星盘出于阿拉伯人之手，系由艾哈迈德(Ahmad)和马尔穆特(Malmud)二人制造，此二人皆为伊斯法罕的易卜拉欣(Ibrahim)之子。但也有人指出，有一具由奈斯图鲁(Nastulus)其人于公元927～928年间制造的星盘，应属年代最早的实物。O.Gingerich:Islamic Astronomy,Scientific American,April (1986).这具星盘制作精美，保存完好，现在是科威特国家博物馆的珍贵藏品之一(本书图17)。
中世纪欧洲星盘制造者中，特别可以提到格伯脱(Gerbert)其人。他被认为是公元10世纪时最著名的学者，博览群书，又在西班牙——当时基督教世界与阿拉伯穆斯林世界的交汇融合重镇——度过许多时光，因而非常熟悉阿拉伯文化。他还做过一任罗马教皇，即西尔维斯特二世(Sylvester Ⅱ)(公元999～1003年在位)。这位博学的教皇对天文星占和数学有着特别浓厚的兴趣，而且特别以擅长制作星盘和其他天文仪器驰誉当时。在佛罗伦萨保存着的一具星盘，相传就是他制作或使用的(盘上选定的地理纬度是罗马的)。
自西尔维斯特二世之后，星盘制造似乎渐呈高潮。制造于公元11和12世纪的星盘，实物留存至今的就有近40具。此后也盛行不衰，例如，仅牛津大学的默顿(Merton)学院，就收藏有5具公元14世纪时的星盘。
论述星盘的著作也层出不穷。这方面最早的阿拉伯论著，出自阿斯图拉比(‘Ali ibn ‘Isā Asturlābi，意为“星盘制造家”)之手，他在公元9世纪初，服务于阿拔斯王朝(即中国史书中提到的“黑衣大食”)著名的哈里发麦蒙(Mamūn)的宫廷中。稍后又有著名阿拉伯天文星占学家法格哈尼(Farghānī)论述星盘的著作。再接下来就要数前文提到过的马沙·安拉《托勒密评注》一书了，此书流传广泛，抄本繁多。但也有人认为此书实际上出于别人之手。至公元14世纪末，重要的星盘论著就是乔叟的《论星盘》一书了，我们在前面已经谈到过。顺便可以谈到的是，《论星盘》一书出现在英格兰并非偶然，在公元13～14世纪中，英格兰正是将星盘之类阿拉伯人擅长的学问从西班牙介绍到西欧基督教诸国的首选途径。
至于星盘的结构及用途，我们这里结合一具传世实物，略加介绍。图12是公元14世纪欧洲制造的一具星盘，现藏于牛津大学默顿学院，保存完好，其结构则可以作为星盘的典型代表。这具星盘的结构示意图，被摹绘如图13。
图12一具公元14世纪的星盘。现藏牛津大学默顿(Merton)学院。图13典型星盘的结构示意图。据图12摹绘。
星盘的主体，由盘面和一个铜环组成。上层那个灰色的环称为“网环”(拉丁文rete，源于阿拉伯语“蛛网”)，它可以以北天极为轴，在下层的盘面之上旋转。标杆也以北天极为轴，可以在星盘平面上任意旋转。利用几何投影法，将地平坐标网投影在星盘盘面上。特别要注意的是地平坐标网中天顶位置的确定——天顶与北天极的角距离(或者说北天极在星盘地平坐标网中的位置)是因当地地理纬度不同而变化的。换句话说，任何一具这种星盘，都只能在某一特定的地理纬度上使用，方能获得准确的数据。那些弯曲而尖的星标(有些星盘也做成直尖形，如本书图17所示的那具就是如此)，则用来指示那些比较特殊的恒星(比如特别明亮的，或是有着特殊星占学意义的那些恒星)。
星盘虽不大，结构也不算太复杂，但不能不承认这确实是一种非常巧妙的仪器——它可以有很多用途，比如：
演示当地所见恒星的周日视运动。这只需转动网环即可，环上那些尖尖的星标就指示了这些恒星在当地地平坐标网中作周日运动所划出的轨迹。
测定时间。将星盘垂直悬挂，先观测得太阳的地平纬度；然后将当日太阳在黄道上的位置旋转至观测到的地平纬度圈上，令两者交于一点；再利用标杆将此点与北天极的联线延伸至时圈，其交点即指示出观测的时刻。运用此法时，也可用某颗恒星来代替太阳，故昼夜皆可施行。
星盘作为一种星占仪器，固然有其使用功能；但它还常被视为一种工艺品。即使到了今天，我们也不难想像，一具制作精良、装饰华美的星盘，即可用来测量，又充满神秘色彩，它对于一位古代星占学家或星占学爱好者(后一种人在古代贵族中比比皆是)来说，会具有多么巨大的魅力。倘若再与某些历史名人发生联系(比方说，是罗马教皇西尔维斯特二世亲手所制，或生前使用过之类)，那就更是魅力无穷，会世代相传成为珍贵藏品。
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