古代天文學家如何觀測星空？靠一個「盤子」
星盤是一種古代的天文儀器，一般為金屬圓盤狀，可手持使用。其功能包括測量天體的高度、識別恆星或行星、根據當地的時間確定其緯度、進行三角測量等。可以說星盤是一種應用範圍非常廣泛的儀器，在古代天文測量中發揮着重要的作用。
需要說明的是，古代還有一種星盤是用來進行占星使用的，於這裡所介紹的是用於天文測量的科學儀器。
古希臘時期的星盤
目前已知第一個對星盤進行了記錄的是公元4世紀亞歷山大的學者席恩，他在《星盤論》一書中做了較為詳細的記載。
但是席恩並不是第一發明星盤的人，根據與席恩同時代的西尼修斯記載，幾百年前的天文學家喜帕恰斯就使用過一種測量天體的儀器，這種儀器只有一個圓盤和一個窺管，應該就是星盤最初的樣子。
而托勒密也曾提到，他使用過一種與喜帕恰斯類似的儀器對天體進行觀測。根據這些資料，目前認為最早的星盤是在公元前2世紀由喜帕恰斯製作發明的。
介紹星盤的古書 圖片來源：wiki
星盤在阿拉伯世界的發展
星盤雖然起源於古希臘，但在中世紀傳入阿拉伯世界後，得到了進一步的發展。八世紀的數學家穆罕穆德·法扎里是阿拉伯世界第一個製造星盤的人，很快，阿拉伯人便喜歡上了這種小巧而又輕便的儀器。
由於教義的要求，阿拉伯人要按時進行朝拜儀式，並對日月出沒時間精準把握，同時還要知道宗教聖地所在的方向，所以星盤的出現剛好滿足了他們的需求。為了能夠獲得更好的使用效果，阿拉伯人對星盤進行了改造，增加了一些新的結構和功能。
其中，最主要的改動是引入了角度刻度尺，增加了表示地平方位的地平圈。這樣一來除了可以計算太陽和恆星升起的時間外，還可以確定朝拜的具體時間和具體方向，這個功能對於穆斯林來說非常重要。
1282年製造的帶有阿拉伯文的星盤 圖片來源：wiki
後來，星盤在阿拉伯世界又發展出了多種不同形式，比如9世紀末記載了一種球形星盤，這是一種星盤和渾天儀的結合體；12世紀，有人發明了一種線性星盤，外形是一根帶有刻度但沒有瞄準鏡的木棒，配有鉛垂線和指針；1235年，伊斯法罕的阿比·巴克爾又發明出了機械齒輪星盤。
阿拉伯人將星盤的樣式和功能幾乎發展到了極致。
星盤的結構
星盤的主體是一個圓盤，通常由黃銅製作而成，中間部分凹陷進去形成一個腔體，在圓盤周圈上標有刻度，表示地平圈，可以讀取方位和角度數值。
圓盤的背面通常會刻有各種應用所需的刻度，包括時間轉換曲線、將月份轉換為黃道上太陽位置的日曆、三角刻度等。
拆解的星盤 圖片來源：wiki
在圓盤凹進去的部分，一般會配有幾片有着不同刻度標尺的薄圓盤，上面會刻有表示黃道帶的圓圈、星座的名稱、最亮的一些恆星等等。這些薄圓盤根據不同的需求是可以更換的。
薄圓盤的外側還有一個鏤空的圓盤，上面是天球的範圍和可見天空的範圍，一般也會帶有刻度和裝飾圖形。
最外側是一個帶有刻度的尺子，也叫做照準儀，其兩端帶有小孔可窺視天體進行高度和方位的測量。照準儀可安裝在最外側，也可以安裝在背面。
這些零件通過中心的軸連接在一起，便形成了一個完整的星盤。
拆解的星盤 圖片來源：wiki
星盤如何使用
星盤在使用時可根據不同需求安裝不同的薄圓盤，照準儀也可以安裝在前面或者後面，然後轉動照準儀，根據讀數得出想要的結果。下面我們列舉兩個實際應用的例子。
例1，測量某天體的高度：將星盤豎立放置，觀看星盤上的水平和垂直刻度是否與豎立狀態一致，然後通過照準儀上的小孔找到被測量的天體，使天體通過照準儀兩端的小孔被看到，這時讀取照準儀兩端所指向的刻度值，就知道該天體的高度了。
例2，確認太陽所在的黃道星座：從太陽升起時，便通過照準儀上的小孔觀測太陽的位置，通過連續的觀測得到太陽在天空運行的軌跡。然後轉動帶有黃道帶的薄圓盤，使上面的刻線與觀測的太陽軌跡重合，該刻線相對應的星座圖案就是太陽所位於的黃道星座了。
以上只是星盤應用中比較簡單的例子，通過一系列的觀測和計算，便可以獲得更多的信息。當然，這種觀測的精度是無法與現代天文儀器相比，但是在古代社會，卻可以完全滿足當時人們的需要。
用星盤測量建築高度 圖片來源：wiki
除了在天文領域的應用外，在宗教和日常應用中星盤也發揮了重要的作用。在六分儀發明以前，星盤應該是古代使用範圍最廣的小型科學儀器了。
