在200多年前的前清,有一個較有作為的皇帝,那就是執政61年的康熙。正由於他勵精圖治,重視科學技術,注重發展生產,才出現了史書上所稱的“康乾盛世”。康熙一生確實讀了不少書,還認識天上許多星星,不少亮星他都可說得出星名。

但有一次卻被老人星弄得差點下不了台,那是在他一次南下巡視時,有天晚上,康熙登上了南京的觀象台,為了炫耀自己的才華,他指點繁星,口若懸河,可後來當他指到在南方離地平線很低的一顆亮星時,突然語塞起來,眾文武隨員在旁也急得抓耳撓腮。幸得有個隨從比較機靈,趕緊給康熙呈上一張星圖。康熙仔細一找,才如釋重負道:“喔,此乃老人星也。”

老人星即船底α,它的亮度為-0.73等,也可說是負1等星在恒星世界中,它僅稍遜於天狼,是響當當的“亞軍”。據測定,老人星同我們的距離約200光年,它的半徑是太陽的46倍,發的光則相當於太陽的6000倍。它的赤徑α=6°24′(或96°),赤緯δ=-52°42′。

在我國,老人星是顆吉祥的星,也即是民間所說“福、祿、壽”3星中的壽星,故又稱老壽星、南極壽星、南極仙翁等。遠在周代,我國已有了“壽星祠”,古典小說如《西遊記》、《封神榜》、《白蛇傳》中都有不少描寫。大詩人李白也有“衡山蒼蒼入紫冥,下看南極老人星,回飆吹散五峰雪,往往飛花落洞庭”的詩句。在西方文學著作中,老人星也有一席之地,例如歐洲文藝複興時代的傳世名著《神曲》中,作者但丁就把卡諾帕士、阿凱納爾、弗瑪爾哈特3顆星看作是天庭間的“三炬火”,分別象征著信仰、希望和博愛。卡諾帕士就是船底α,另2顆的名字則是波江α(中名水委一)和南魚α(中名北落師門)。

為什麽康熙不認識老人星?這是因為北京的地理緯度是39°54′。如前所述,北京地區天球上的南點S的赤緯為-50°06′,老人星的赤緯為-52°42′,所以它始終位於北京的地平線之下,康熙帝從未見過它,難怪不認識了。即使在南京,老人星也隻是在2月夜晚升到最高時,才到達離開南方地平線7°的高處。由此也可推知,這個故事應當發生於公曆2月間。

為什麽北京和南京的星空中的恒星會不一樣呢?這個問題早在兩千多年前,亞裏士多德就作出了令人信服的說明。事實上,這位被人們譽為“古典世界中最博學的人”,正是把這個現象來作為地球是球形的證據。他指出,一個由南向北的旅行者,他所見的北極星會越來越高。

這是因為,北極星的地平高度正是當地的地理緯度。南京的地理緯度比北京低,北天極的位置當然也略低,所以能見到北京地區有些見不到的南天的恒星。如果繼續往南走,到了赤道地區,北極星就會“貼”在北方的地平線上,天赤道正好由東到西從頭頂上穿過,這樣天空中的任何恒星都會從傍晚升起,黎明落下。每一顆星都是12小時在地平線上空,12小時在地平線之下。不僅是星,而且太陽也不例外。這就是講,一年365天,那兒的白天、黑夜總是相等的”——各為12小時。

反之如果到了北極即緯度φ=90°的地方,北極星就會在頭頂上發光,地平線也就是天赤道的方向。因此在南半天球上的恒星就沒有機會露出地麵上,而北半天球的恒星也永不下落(隻是白天見不到而已)。而且所有恒星在24小時內轉的圈子都是一個個與地平圈平行的圓。也就是說,所有恒星的地平高度始終不變,且正與它的赤緯值相等。

太陽一年中在南、北回歸線的範圍內遊移,從春分(3月21日)開始,太陽位於天赤道上,住在北極的人從此有了“不落的太陽”。以後太陽一天天升高,到夏至(6月22日)太陽升到最高的位置(23°27′),此後再慢慢減低,直到秋分(9月23日)以後才沉人地平線。所以北極有半年多的時間是白天,見不到一顆星星。而在秋分後的半年中,則是漫漫黑夜。