提起天文學家,你的第一印象是什么呢?是無垠的太空、神秘的宇宙、遙遠的星球以及巨大的望遠鏡嗎?是一群超然物外、追求前沿真理的探索者嗎?其實,天文學有著古老的歷史,在很久以前,中國就有了自己的天文學家。那么,古代的天文學家平時究竟做些什么呢?
古代天文學家與現代天文學家一樣,都關注天空,只是后者可以使用望遠鏡等先進儀器觀測,而前者只能使用肉眼。雖然缺乏像現代這么先進的觀測工具,但古代天文學家的觀測成果之豐富和準確令人震驚,不得不讓人佩服他們的毅力。
每天晚上,高聳的“靈臺”(即天文臺)上便會有四位觀測者面向東南西北四個方向,時刻關注各方天空中的奇異景象。有沒有彗星、流星、月食?五大行星的運行位置發生了什么樣的變化?這些都是他們需要關注的內容。

幾千年以來,中國天文學家持之以恒地進行觀測,并將每天晚上的天象記錄下來,保存到檔案中,編輯到史書里。因此,我國的古代天象記錄是世界上最豐富、最全面的。通過古人為我們留下的各種天象記錄,現代的天文學家可以知道歷史上具體在什么時間天象有哪些變化,以此來對天體幾千年來的變化進行研究。
古代天文學家的觀察十分細致,出土于長沙馬王堆三號漢墓的帛書《天文氣象雜占》中,就有31幅形態各異的彗星圖。歷史學家認為這是2000多年前的戰國時期、楚人匯集的對彗星的觀測成果,這說明,那時候人們已經認識到了彗星的基本結構與各種形態。

中國古代的天文學家們可謂十八般武藝樣樣精通,他們還制造了許多在當時世界上十分先進的觀測儀器,用來觀測恒星等天體的坐標。
位于安徽省的阜陽西漢汝陰侯墓里出土過一件二十八宿圓盤,學者們認為這可能就是早期天文學家用來觀測恒星位置的圓儀,是世界上現存最早的赤道觀測裝置。古人可以用這件儀器來測量兩顆星星之間相距的度數。
那么要如何操作呢?二十八宿圓盤分為上下兩個圓盤,使用時要加上支架。下面的圓盤邊沿刻有二十八星宿的名稱和距度,上面的圓盤表面刻有北斗七星,邊沿是365個小孔,兩個圓盤中間鉆有同心圓孔,那是插入中心指針的位置。

假設要測量一號星星和二號星星相距的度數,首先要在中心指針與一號星星的連線經過的小孔上插入一根指針,然后在中心指針與二號星星的連線經過的小孔上插入另一根指針,接著計算兩根指針之間的小孔數目,就能算出兩顆星星之間相距的度數了。
除了圓儀之外,天文學家還發明了更加復雜的渾儀、簡儀等,極大地提高了我國古代的天文觀測水平。
在天文學家使用儀器測量了恒星的坐標之后,還要將這些坐標數據畫成星圖、制成渾象(也叫天體儀、天球儀),方便更多人認識星星。出土于我國敦煌的唐代《敦煌星圖》是世界上現存最古老的全天星圖,有1300多年的歷史。遺憾的是,這件星圖在1907年被英國人斯坦因盜買,現在收藏在英國倫敦的大英博物館。

古代天文學家的另一個重要任務便是編制歷法歷書、預報天象。
他們注意到,每過約29.5天,月亮的形狀便會經歷一個完整的變化周期,他們就把這一段時間稱作“月”;而每過約365.25天,太陽會在天空上運轉一周,他們就將這一段時間稱作“歲”。雖然一般人覺得一歲就是十二個月,但仔細計算就會發現,一歲與十二個月之間并不相等,怎么協調才能兼顧月亮與太陽的周期呢?古代天文學家仔細安排年和月之間的搭配,比如有規律地增加閏月,他們由此來編訂歷書,劃定二十四節氣,幫助天下的老百姓合理規劃時間,安排農事等。
為了更好地預報日食、月食等天象,古代的天文學家們需要測量出“一歲”的精確長度。為此,他們付出了巨大的努力。元代天文學家郭守敬建造了四丈(約13米)高的測影臺,也是觀星臺。通過測量一年當中影子長度的變化,便能得到一歲的精確時間長度。郭守敬得到的一歲的長度是當時世界上最先進的,他據此預報的日月食時間誤差只有十幾分鐘。
古代天文學家在有限的條件下,觀察天空、觀測星空、繪制星圖、編制歷法、預報天象、預測日食和月食等,使我國古代天文學得到了發展。今天,無數科學家秉承著前輩追求真理、不斷探索的精神,在天文和航天領域取得了許多舉世矚目的成就,載人航天工程、中國空間站、探月工程、火星探測計劃、“中國天眼”……我們正在努力走向星空的更深處。