星星的“分级”

无论是在古代还是现代，天文学家们的夜晚总是要比普通人长得多。大多数人在夜色中安然沉浸在梦乡中的时候，正是他们忙碌工作的时候。他们怎么能舍得去睡觉呢？瞧这夜幕上满满镶嵌着的星辰，它们是如此地繁华璀璨，就像是摆在人类面前的一份无穷无尽的宝藏，无比深邃神秘，好像怎么数也数不清。不过，这些天上的珍宝乍一看都是如此的相似，要怎样才能把它们分门别类编成目录，好记载下来慢慢研究呢？

公元前134年的一天，一位智者正在完成这样的工作。他计划把天上主要的一千来颗恒星编成星表，一一记录下它们的位置和亮度。据他所知，此前还没有人做过类似的工作（他并不知道，在两个世纪以前，遥远的中国已经有了一本包括300多颗恒星的星表，名叫《甘石星经》），他的成果将会非常重要。他对照着晚上观测好的数据，在书桌旁聚精会神地奋笔疾书。不过渐渐地，书写的速度变慢了下来，写字的人也皱起了眉头。终于，他搁下了鹅毛笔，摇了摇头，自言自语：“不行，光是说亮，很亮，非常亮，这怎么能说清楚呢？”

得想个好办法才行。

办法不久就想出来了。全天的星星很多，亮暗不一，但总可以大致分成几个等级。星星的亮度是通过比较才能得出的，先把最亮的那些星星找出来，把它们算作一等，然后把比它们暗一些的星星规定为二等，比二等再暗一些的星星规定为三等，这样逐次比较，最后刚刚能被肉眼看到的那些星星规定为六等。这样，只要看一下星表上的等级，就能马上知道两颗星谁亮谁暗，不用苦苦等待它们同时出现在天空中才能进行比较啦。

解决了这个问题之后，这位天文学家很快完成了自己的星表。这就是西方最早的星表：依巴谷星表。它以作者的名字命名，收录了1022颗星，把全天的星星分为六等。“星等”这个概念从此进入了天文学家的工作领域。

依巴谷最初规定的星等其实是比较模糊的。他把全天最亮的21颗星算作1等星，但实际上这21颗星的亮度也是不一致的，最亮的天狼星的亮度几乎是第二亮的老人星的两倍。到底哪颗恰好是1等星呢？再说，比这些1等星暗多少算是2等星呢？比2等星暗多少算是3等星呢？这依赖于人的主观判断，每个人的判断恐怕都不一样。还有，根据视力的不同，刚好能看到的最暗的星的亮度那就更加大相径庭了。依巴谷本人的视力非常好，据说他用肉眼就能看到巨蟹座的蜂巢星团，是第一个发现这个疏散星团的人。但如果观测的人视力不那么好，他认定的6等星就要比依巴谷判定的6等星亮得多。一直到差不多两千年后，星等的判定都是一件主观的事情。天文学家们只能经过严格的训练来保证彼此的观测不会差得太远，但实在没有一个确定的标准来判断谁对谁错。

这个问题直到1856年才得到了解决。英国天文学家普森发现，1等星比6等星亮一百倍。这样，星等的判定就有了明确的标准：1等星的亮度是2等星的2.512倍，2等星的亮度是3等星的2.512倍，依次类推，5等星的亮度是6等星的2.512倍。而且，星等的序列也能向两端延伸：每增亮2.512倍，星等的数值就减1；每变暗2.512倍，星等的数值就加1。

随着测量手段越来越先进，现在星等的数值已经可以精确到小数点后两位数。夜空中最亮的恒星是天狼星，星等是-1.46等。太阳为-26.74等，满月为-12.74等，金星最亮时为-4.6等。通常为了说起来方便，把0.5～1.5等的星称为1等星，1.5～2.5等的星称为2等星，依次类推。星等数值越小，星星的亮度就越大。人眼一般能看到6等星，地球上的大型望远镜能看到24等星，哈勃空间望远镜能看到30等星。

光是规定星等之间的亮度差，还不足以把星等的数值固定下来。必须先确定一颗星作为亮度的标准，这叫“定标”。就像我们平时量东西，光有尺子还不够，得先把尺子的一端固定在需要的地方。天文学家把星等这把尺子的一端固定在了织女星上，规定织女星的星等恰好是0等。比织女星亮的天体，星等是负数，比如-1.46等的天狼星和-0.72等的老人星。后来，测量星等的手段发生了变化，织女星不再作为定标星，它的星等被更精确地测定为0.03等。用肉眼观察的时候，全天共有21颗1.5等以上的亮星。在望远镜的视野里可以发现，有的亮星其实是聚集在一起互相绕转的好几颗星，其中南门二和五车二的成员里各有两颗星在星等排名里名列前茅，因此下表里除了太阳和满月之外，共有23颗亮星：

延伸阅读

依巴谷——方位天文学之父

依巴谷（有时也写作喜帕恰斯）是古代世界最伟大的天文学家之一。他生活在公元前2世纪的希腊，一生中有至少20年的时间坚持不懈地进行着天文观测和研究。除了编撰星表之外，依巴谷作出的了不起的天文学贡献还有一大堆。比如，他在两千多年前就测定了一年的长度，和现在的数值误差只有6分多钟；测定的朔望月周期和现在的数值几乎完全一样。依巴谷还发现四季的长度不均匀，冬至点比夏至点离太阳近。他在月食的时候比较月亮的直径和地球影子的直径，从而计算出了月亮离地球的距离。通过对前人观测结果的研究，依巴谷首先发现秋分点会在黄道上移动，这就是“分点岁差”现象。他还是三角学的创始人，因为要精确测量和计算恒星的位置坐标，必须创造出一种合用的数学工具——数学的发展往往在科学的发展上起着重要作用，这就是其中的一个例子。依巴谷的观测是非常精确的，一千八百多年后，哈雷正是根据他的观测数据，才发现了恒星的“自行”，也就是恒星在宇宙空间中相对于太阳系的真实运动。

依巴谷现在被称为“方位天文学之父”，但在当时的声望远远比不上亚里士多德。好在时光验证了他的正确和亚里士多德的谬误，也证明了在天文学这门学科中，脚踏实地的观察和思考往往比空想更重要。

依巴谷本人没有留下什么著作，我们对他的了解多数来自他的学生、后来的著名天文学家托勒密在著作中的介绍。1989年，为了纪念这位首创了星等概念、编制出西方最早的恒星星表的科学家，欧洲空间局把一颗专门用于天体测量的卫星命名为“依巴谷卫星”。这颗卫星的全称是“依巴谷高精视差测量卫星”，任务是测量恒星的视差（也就是距离）和自行，分为“依巴谷计划”和第谷计划”两部分，这两位天文学家都以长期而精确的天文观测名垂青史。其中，依巴谷计划测量了120000颗恒星，精度非常高；第谷计划测量了另外400000颗恒星，位置精度稍差一些。依巴谷计划观测的12万颗恒星被编制成一个庞大的星表，沿用了“依巴谷星表”的名字。前后两个依巴谷星表相隔两千多年的时光，在人类的天文学史上互相辉映，堪称一段佳话。