泰爾斯(3)〈科學之父〉 江銘輝  五夢網

(二)、天文學上的貢獻

泰爾斯在天文學上的貢獻有四；一是開創西方宇宙學；二是預報了一次日食，停止了兩國之間的戰爭；三是建議希臘的航海者按小熊星座去尋找北方；四是提出四季的時間並不相等。

(1)    開創西方宇宙學

西方的宇宙學是由泰爾斯起源的，他首先捨棄以神秘的眼光來觀看宇宙，脫離當世的人深信不疑地有關宇宙是由「神」創造的觀點，構思一幅入世的宇宙觀。除了上述所說的宇宙是由水構成外，他進一步指出地球像一塊漂浮在水上的扁平碟片，太陽、月亮和星星則充滿散發光芒的水汽。

（2）預報日食

日食（Solar eclipse）是太陽被月球遮蔽的現象，當月球運行到太陽和地球中間，地球的前方被月球擋住，這時從地球上看太陽，則太陽有一部分或全部被月球遮住，叫作日食（圖6）。

圖6：當月球位於地球和太陽之間，月球之陰影落至地球上之一部分地區，位於此區域內的人，就無法全部看見太陽或部分太陽不能看見，而產生日食。如果從地球上全完看不見太陽稱為日全食，有部分太陽尚能見到稱為日偏食。月球無法完全遮蔽太陽，留下一個環狀的光亮部分，稱為日環食。

太陽有一部分被月球遮住時，叫作日偏食；太陽的外圍剩下一圈光環叫做日環食；太陽全部被月球遮住，叫日全食（圖7）。

圖7：日食依太陽被月球遮蓋的部分，可分為日全食（左）、日環食（中）、日偏食（右）

天文學發達的今日，日食並不恐佈，但是在古時候，日食卻是一件驚天動地的大事情。當時位於今日伊朗、阿富汗北部、土耳其東部地區的米底亞（Media）和位於今日土耳其西部的律底亞（Lydia），兩國發生劇烈戰爭，連續五年未見勝負，橫屍遍野，哀聲載道。泰爾斯預先推算某月某日有日食，便揚言天帝反對兩國戰爭，在某月某日必以日食來警告兩國的互相屠殺。果然到了那一天，兩軍正在酣戰不停時，突然太陽失去光輝，大地暗淡無光。雙方軍隊大為恐懼，於是兩國立刻停戰和好。

據考證這次日食發生在西元前585年5月28日下午3時。泰爾斯是應用了巴比倫人發現的日食每隔18年又10天發生一次的沙羅週期（Saros Cycle）（註1）推算日食的時間。他根據西元前603年5月18日發生過一次日食，推算在下一次發生的日食時間將是西元前585年5月28日下午3時。

註1：沙羅週期

約18年10天為一個食循環，相對地球每隔一沙羅週期，太陽、月亮和交點線都返回18年10天前相同的位置，重新開始另一次月食及日食。

(3)建議希臘的航海者從小熊星座（Little Bear）去尋找北極星

在黑夜裡，面對著北方的天空，很明顯的可看到有七顆明亮的星星。古代的中國人假想把這七顆星連結起來，很像一個大斗，因此就給它取一個名字叫：「北斗七星」。西方人把北斗七星以外的幾顆星星再連接上去，看起來像一隻大熊稱它為「大熊星座」（Ursa Major或Big Bear）。中國人把北斗七星從斗口順序到斗柄分別稱它為天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光。其中從天樞和天璇引出一條直線，以這兩顆星距離做單位，大約量到五個單位距離的地方，就有一顆光度大約是二等亮有黃色光的恆星，它幾乎是正對著地球的北極，所以被稱為「北極星」（North Star或Polaris）。找出北極星的方法，也不只上述這個方法，利用其他方法亦能判斷北極星。在靠近北天極的一個區域，位於天龍座（Draco）和大熊座附近，也有類似北斗七星，它亦由七個星組成的星座，人們稱為小北斗七星（Little Dipper）或小熊星座（Little Bear或Ursa Minor）（圖8）。

這個星座被發現的最早文獻是出於西元前三世紀的希臘詩人卡利馬卻斯（Callimachus）的著作，他說泰爾斯已測量並繪出腓尼基人乘帆船行駛北方所利用的小熊星座。跟據傳說，腓尼基人在海上航駛時是根據小熊星座，而非大熊星座測出北極星。小熊星座雖然比大熊星座的北斗七星小而且暗，但它較靠近北極星，而且北極星就位於小熊星座內小熊的尾點，因此提供了一個指向正北方的較佳導引。古代希臘天文學家阿拉塔斯（Aratus）甚至直呼小熊星座為Cynosura，意思是指狗的尾巴。因此泰爾斯在他的航海天文學書籍建議希臘的航海者按較簡明的小熊星座去尋找北極星，而放棄他們習慣使用較複雜的大熊星座。

圖8：北斗七星是大熊星座的一部分，它的星名從斗口順序到斗柄，叫做天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光。從天樞和天璇引出一條直線大約量它的5倍距離的地方就是北極星了。西方於1630年德國的拜爾以亮度將星座分類，他採取希臘字母α，β，γ，δ，ε……來標明，因此依明亮標示：天樞是α，天璇是β，天機是γ，天權是δ，王衡是ε，開陽是ζ，搖光是η。而小北斗七星是小熊星座，熊的尾巴就是北極星。