中平测量记录计算步骤

北宋至和元年五月已丑日，即公元1054年7月4日的凌晨，在天空的东方突然出现了一颗极其明亮的星星，它的颜色赤白，光芒四射，犹如太白金星。这一罕见的奇特天象震动了全国。当时国家的天文机构——司天监等处的工作人员对它进行了仔细的观测，直到嘉祐元年三月辛未日，即公元1056年4月6日这颗星消失为止，在长达643天里从未间断过。我国的史书里详细记载了这颗星所在的位置。它位于毕宿的东北，五车的脚下，靠近黄道的天关星(即金牛座)附近，因此就把它叫做“天关客星”。“客星”这个名字在我国古代是用来称呼那些突然出现的、过了一段时间又消失不见的星，因为它们好比暂时来星空作客一般。

一、我国关于超新星的记录

这天国的客人来到了秩序井然的星空，好客的古代中国人民对它异常关心，占星家们对来客进行多方考察，力图区分它们是“贵客”还是“不速之客”，专门负责招待这些客人的天文官员作了详细的“宾客起居录”，对每颗客星出现的日期、时间、位置和亮度都留下了比较可靠的描述，这个工作自汉代起就陆续不断。

翻开这难得的“宾客起居录”，到十七世纪末，共记录了好几百个，对这些记录的分析表明，其中除一部分是属于彗星的记录之外，另一部分客星则是新星或超新星。而分辨一颗客星究竟是彗星还是新星或超新星的主要方法，便是看这颗星从出现到消失过程中它的位置是否有移动。有明显移动的，是彗星；始终保持相同位置的，则是新星或超新星。

所谓新星其实并不是新出现的星，它们原来便存在，只是很暗弱，人眼看不见，后来发生爆发，突然在短时期内其本身的光度增加到太阳的几千、几万倍，便一跃而成为众目睽睽的天上明星而已。至于超新星，它的爆发规模比新星还要大得多，释放的能量要比新星大上万倍，在几个月内其本身光度竟可达到太阳的几亿倍。当然超新星比新星更罕见。

经考证现已确定是新星的记录约八十次，而可能是超新星的记录近十次。历史上最早的一颗新星记载于公元前十四世纪殷商时代的一块甲骨上：“七日已巳 夕？新大星并火”，意思是说七日黄昏有一颗很亮的新星出现在大火(即心宿二，天蝎座里著名的红巨星)附近。这一份共包含有近九十次新星和超新星的记录是我们的祖先经过辛勤的观测留传给我们的十分宝贵的遗产，也可以说是世界上独一无二的。

近年来有些外国天文学家对古希腊和罗马的经典著作以及巴比伦的天文书籍进行了一次普查，发觉尽管这些书里面包含有大量的日月食、月掩星和彗星的资料，可是却没有新星或超新星的资料。即使在欧洲的中世纪编年史里也只找到有关一颗极亮超新星的两条资料。这些乃是亚里士多德关于天穹是完美不变的观念在整个欧洲世界根深蒂固所造成的后果。因此整个世界最终不得不承认正是主要由于东方(包括中国、朝鲜、日本、阿拉伯等国)天文学家的勤勉，才把历史上的新星和超新星记录下来。

对于历史上的超新星记录，目前引起了人们的巨大关注。这不仅由于超新星是星空中最壮观的景象之一，而且因为它们爆发时的抛射物和爆发以后遗留下来的残迹都属于现今所知的不平常天体。现在大家认为超新星是某些质量大的恒星演化到晚期发生爆发的现象。这类爆发产生膨胀星云、射电源和脉冲星等，爆发过程中还会辐射X射线，高能量的宇宙线等。因此超新星的记录是研究天体演化的重要依据。

历史上有记载的十颗可能的超新星，按时间的顺序依次出现在公元185年、386年、393年、437年、1006年、1054年、1181年、1203年、1572年和1604年。其中公元185年和393年出现的两颗超新星，全世界唯有我国有记载。

《汉书·天文志》客星记载

例如关于185年超新星，《后汉书・天文志》记载道：“中平二年十月癸亥，客星出南门中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消。”这颗超新星自公元185年12月7日出现直到公元187年7、8月间才消失，时间延续了一年半，又考虑到它出现于南天亮星南门一和南门二之间，在当时的京都——洛阳见到它的地平高度不会超过三度，地球的大气对它的消光作用是很强的，在如此不利的观测条件下，竟然尚能持续可见这么长时间，由此可以推得它是非常亮的而且离我们较近。关于1006年超新星，史书上说它几乎同弦月一样亮，靠它的光芒能看到东西，又说它曾被观测了几年。

第谷著作中对1572年超新星的描绘

1181年超新星只有中国和日本有记载，它最亮时大约同织女星亮度差不多。至于1572年和1604年的两颗超新星，在西方叫做“第谷超新星”和“科普勒超新星”，因为它们分别是由著名天文学家第谷和科普勒发现的。而这两颗超新星在我国明代的史书里也有详细的记载。如1572年超新星，我国比第谷早发现三天，而且多观测了一个多月。又如1604年超新星，在我国发现的日期和观测时间的长短都同科普勒是一样的。

二、“天关客星”的遗骸

上述几颗超新星中间最令人瞩目的莫过于1054年出现的那颗，它便是本文一开头介绍的“天关客星”。这颗超新星爆发持续时间之长，光度的变化之大都是超群的。更引人入胜的是在它爆发后隔了六百七十多年，即公元1731年，有人在它的位置上发现了一个弥漫星云。这个星云的形状看上去像一只螃蟹，所以给它起了个“蟹状星云”的名字。

又过了近两百年，到了1921年，有人又发现这个蟹状星云不断地在向外膨胀。根据测量到的膨胀速度，推算出这个星云大约是在九百年前由其中心扩散开来的。既然这个星云的位置和形成的时间同天关客星不谋而合，于是人们很自然地联想到蟹状星云可能就是1054年超新星爆发时抛射出的外壳逐渐扩散而形成的。以后的一系列观测和研究都表明蟹状星云就是1054年超新星爆发后的产物。

这个结论到了上世纪四十年代初已得到全世界天文学家的公认。它以生动的事实说明了恒星在一定条件下也可以转化为星云，其意义是很重大的。说来也很有意思，这个星云在1731年发现后不久就找不到了，1758年法国天文学家梅西耶再次找到了它，因为它的再次发现，梅西耶决心编制星云表，结果在1781年发表蟹状星云列于梅氏星云表的第一位，标号MI。

三、余波未息

蟹状星云中心发现脉冲星这个事例为上世纪三十年代所提出的中子星理论——质量大于太阳质量几倍的恒星演化到晚期有可能发生剧烈的爆发，它抛射出大部分的外売物质形成星云，而其核心部分则坍缩成异常致密的中子星——提供了有力的证据。正当理论界为所取得的进展兴高采烈，为中国古代超新星记录的巨大贡献举手干杯的时候，1972年国外一个杂志上发表了一篇文章，提出蟹状星云的位置同我国某些史书上所载位置有一些矛盾等等，实际上是企图否定蟹状星云是天关客星的遗迹。

如果蟹状星云与1054年超新星爆发没有关系，那理论上的成功便成为泡影，一切便又回到初始状态，得重新去寻求观测事实的证实。许多人在思考中国古籍记载的具体涵义，更多的人在设法解决这个小小的矛盾。

我国的天文工作者查阅了大量的史料，特别是宋代的古籍史料，结合当时的有关天象，经过严格计算，完全证实了天关客星确实是一颗超新星而决不是彗星，进而对它的位置进行了多方面的详细分析证实了蟹状星云确实是它的遗迹。天关客星又一次成了颇为人们注意的中心，余波至今还未完全消失。

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