在中国古代，土星被称为“镇星”或“填星”，是五星之一，在历代史籍中留下了丰富 的观测与研究记录。这些记载不仅反映了古人对土星运行规律的细致观察，也展现了中国古代天文学在行星研究领域的深厚积累与卓越成就。
《五星占·土星》图版。来源／《长沙马王堆汉墓简帛集成》2014第一版
金、木、水、火、土五星在中国古代有着极其悠久的观测历史。作为中国古代历法的重要组成部分，五星观测不仅体现了中国古代天文学的高度发展，还反映了中国“天人合一”的哲学思想。在历代正史中，《律历志》和《历志》除了记录历法资料以外，还详细地记载了五星运动的相关数据，如会合周期与恒星周期等。这些数据不仅是珍贵的天文观测记录，更是中国古代科学智慧的结晶。
/五星的基本概念
与土星的地位
五星会合周期是指太阳与某颗行星两次处于同一黄经的时间间隔，而恒星周期则是以某颗恒星为参考，行星与恒星两次处于同一黄经的时间间隔。这两个概念在中国先秦时期就已经出现，并在出土于长沙马王堆三号汉墓的帛书《五星占》中有明确记载。《五星占》是中国现存最早的天文专著之一，也是世界上现存最早的天文学著作之一，成书年代约在公元前170年左右。
在五星之中，土星被称为中央之星，也称“镇星”或“填星”。《五星占》中这样描述土星：
中央〔土〕，其帝黃帝，其丞後土，其神上為填星，賓填州星。歲〔填一宿，其所居國吉，得地〕。既已處之，又（有）〔西〕、東去之，……中央分土，其日戊巳，月立正中，中國有之。
从这段文字可以看出，黄帝所对应的行星即为土星。土星每年运行经过一个星宿，就像每年镇守一个星宿，因此得名“镇星”或“填星”。这一命名不仅体现了土星在中国古代天文学中的重要地位，还反映了古人对天象与人事关系的深刻理解。
/土星的观测数据
与精度分析
《五星占》不仅对土星进行了基本介绍，还包含了一份较为完整的土星观测数据《土星行度》，其中记录了从秦始皇元年至汉高后元年共三十年的观测数据，并留下了两组精确的数据：土星的恒星周期为30年，会合周期为377日。前者比现代测量值29.46年略大0.54年，后者比现代测量值378.09日略小1.09天。这些数据的精度远高于同时期的其他文献中的记载。
《五星占·土星行度》图版。来源／《长沙马王堆汉墓简帛集成》2014第一版
《五星占·土星行度》中记载：
秦始皇帝元年正月，填星在營室，日行八分，卅日而行一度，終〔歲〕行〔十二度卌二分。見三百四十五〕日，伏卅二日，凡見三百七七日而複出東方。卅歲一周於天，廿歲與歲星合為大陰之紀。
其后约九十年后成书的《史记·天官书》这样记载：
歴斗之會以定塡星之位。曰中央土,……,歳塡一宿……
……歳行十度百十二分度之五，日行二十八分度之一，二十八歳周天。
……塡星，其色黃，九芒，……
塡星出百二十日而逆西行，西行百二十日反東行。見三百三十日而入，入三十日復出東方。
例如，《淮南子·天文训》记载的土星公转周期为28年，而《史记·天官书》记载的恒星周期也是28年，会合周期为363日。相比之下，《五星占》的数据显然更为精密。这种差异可能与不同的天文学流派有关。据研究，《五星占》是楚地学者的观测成果，带有战国时期楚国甘德的天文学痕迹；而《天官书》则受到战国时期魏国石申的影响。这种流派差异导致了观测数据的不同。
《史记·天官书》还记载了土星的颜色：色黃，九芒。同时也记录了土星逆行的数据。
/土星的象征意义
与文化背景
土星在星占学上被称为“中央土”，其象征意义如下：
中央，土也，其帝黃帝，其佐后土，執繩而制四方。其神為鎮星，其獸黃龍，其音宮，其日戊己。
土星的运行规律被描述为“岁镇行一宿”，即每年镇守一个星宿。由于土星的公转周期接近28年，与二十八宿相对应，因此《天官书》中的28年周期可能源于此。这不仅体现了中国古代天文学的精确性，还反映了“天人合一”的思想。
/土星的逆行与动态表
土星作为行星之一，也会发生逆行现象。初唐天文学家李淳风在《隋书·天文志》中总结道：“古曆五星並順行，秦曆始有金火之逆。又甘、石並時，自有差異。漢初測候，乃知五星皆有逆行。”
到了西汉末年，《汉书·律历志》中收录的《三统历》首次以“五星动态表”的形式完整记录了土星一次会合周期的运行规律。
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这是一份完善的行星运动数据，有……晨始见，……顺，……留，……逆，……复留，……复顺，……。完整地复现了一个会合周期中土星的运行规律。也描述了如何进行科学的数据观测活动：一个会合周期自第一次在早晨观测到（晨始见）开始，此时土星与太阳有个半次的角距离，而且作为外行星，此时土星是在清晨的东方出现。自西向东运行（顺）87天后，开始减速运行（留），34天后开始自东向西运行（逆），逆行101天后。又开始减速（复留），约33天后结束逆行，重新顺行（复顺），85天后，夜晚不再观测到（伏），可观测的时间约为340日。约37天后“晨始见”，完成一个周期（一见）377.935日。构成了一份科学的观测记录。
/历代土星观测的改进
随着数学的发展，中国古代对土星观测的精度不断提高。例如，南北朝时期祖冲之的《大明历》将土星的会合周期精确到378.07日，隋代《大业历》进一步精确到378.09日，与现代理论值378.092日相差无几。此外，对于土星运行速度的观测也有详细记录。《五星占》中提到土星“日行八分”，在《五星占》的那个时代，1度是被分为240分，因此，“日行八分”就是“三十分之一度（中国古度，合0.9856º）”，约为0.03285º，而今测值约为0.03346º。二者相差无几。而《淮南子·天文训》和《史记·天官书》中均记载的是“日行二十八分度之一”，约为0.03520º，与今值相差不到0.002º。
《旧唐书》大衍历土星盈缩历表图版。来源／中华再造善本《唐书》宋绍兴两浙东路茶盐司刻本
而对于恒星周期的观测研究，误差相对比较大些，而且无规律可循，可见当时对于这方面的研究还略有不足，也说明在当时的人看来，与会合周期相比，恒星周期的重要性相对不足。
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/行星运动不均匀性的发现
行星轨道并非圆形而是椭圆形，因此会产生运动不均匀性。这一现象最早由北齐天文学家张子信于560年左右发现，并提出了“五星入气加减法”进行修正。这种方法基于节气的不同，对土星的运行速度进行调整，其本质是通过将土星的运行轨道分段进行精细化调整。例如，在《随书·律历志》记载的《皇极历》中对土星的描述如下：
平見，在大暑前，以七乘去小滿日；寒露後，九乘去小雪日，為加，大暑至寒露加八日。小寒前，以九乘去小雪日；雨水後，以四乘去小滿日；立春後，又三乘去雨水日，增雨水所乘者，為減，小寒至立春減八日。
唐代僧一行在《大衍历》中进一步提出“五星盈缩历表”，通过数学模型提高计算精度。这里的所谓“盈”就是加速，“缩”就是减速。
“五星盈缩历表”可以理解为在之前“五星入气加减法”的基础上进行再设计的精密数学模型，这也依赖于当时天文观测仪器的进步。其核心是将行星轨道划分为若干区间，标注各区间内行星的平均日行度与盈缩差。然后是修正参数：通过“损益率”（增减速度的比例）和“躔差”（位置偏差）等参数，动态调整行星的实际位置计算。
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《元史》授时历土星盈缩历表图版。来源／《四部备要·元史》
宋代的《纪元历》一书中，进一步优化了算法，将行星运动分为“疾行”“迟行”“留”“逆行”等阶段，并为每段设定不同的日行度数。这些数据为推算行星的晨昏可见时段、合日时刻及与其他星体的位置关系提供了重要支撑。
/星占与土星观测
镇星（土星）神，出自清代丁观鹏依清院本仿张僧繇《五星二十八宿神形图卷》。来源／中国台北故宫博物院
在中国古代，对土星的观测不仅服务于历法制定，还与星占密切相关。星占在古代属于重大政治课题，许多文献如《开元占经》中都有详细的五星占卜内容，这些记录也为后世研究中国古代科技发展提供了独特的视角。
/科学价值与历史意义
中国古代对土星的观测经历了从实测数据积累到理论模型构建的过程，展现了古代天文学的高度成就。无论是精密的观测数据，还是复杂的数学模型，都体现了中国古代科学家对宇宙规律的不懈探索。这些研究成果不仅为中国古代历法的完善提供了重要依据，也为世界天文学的发展做出了独特贡献。
/结语
通过对土星的长期观测和研究，中国古代天文学家积累了丰富的经验，形成了系统的观测方法和理论体系。这些成果不仅推动了中国乃至世界天文学的进步，也深刻影响了中国古代社会的文化和思想。从《五星占》到《大衍历》，再到《纪元历》《授时历》，乃至明代的《五星通轨》，中国古代对土星以及五星运行规律的研究不断深化，为后世留下了宝贵的科学遗产。
来源：中国国家天文
编辑：凉渐
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