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中国古代赏月故事与现代科学的有趣巧合

祝各位读者中秋快乐!

撰文 | 刘宇轩

望明月,话嫦娥,眺月桂,游灯会,思亲友,宴团圆,筛浊酒,叙幽情……中国的赏月文化源远流长。唐宋之际歌咏明月的诗词便足有几万首之多,其中不乏名篇佳作传唱千古。

每逢中秋,举头望明月,我们常常想起“天涯共此时”的张九龄、“举杯邀明月”的李白、“起舞弄清影”的苏轼……今天,我们来了解几位不一样的古人,他们与月亮都有着相当“硬核”的关联。

段成式

段成式是唐代著名小说家,他在其笔记小说集《酉阳杂俎》中记述了一则“玉斧修月”的传奇故事。

唐朝太和年间,郑仁本的表弟与王秀才游嵩山时在丛林中迷路了。二人徘徊找路的过程中听见树丛中有呼噜声。他们拨开枝条窥视,只见一个白衣人枕着一个包袱在呼呼大睡。唤醒白衣人后,二人问他的来历。白衣人回答说:“君知月乃七宝合成乎?月势如丸,其影,日烁其凸处也。常有八万二千户修之,予即一数。”(你们知道月亮是由七宝合成的吗?月亮看起来像个又圆又小的弹丸,我们看到的月亮上的影子是太阳照耀月上高起的凸处形成的。常有八万两千个匠人负责修缮这些高处,我就是其中的一员。)

白衣人说完打开包袱,里面果然有斧子和凿子等工具,还有玉屑做成的饭食,分给两人食用,说可以保他二人一生无疾。最后,白衣人为两人指了一条回家的路,就消失不见了。

在这则迷途遇仙的故事里,白衣人的叙述最引人注意的有三点。其一,他将月亮比作“丸”,而不是“盘”或者“镜”,符合月球立体形象的认知。其二,他指出月亮上的影子是太阳照耀月上高起的凸处形成的,意即月球表面是凹凸不平的。须知,直到17世纪初,意大利天文学家伽利略制造出历史上的第一架现代天文望远镜,人类才观测到月球表面是起伏不平的。晚上我们看到月亮,其暗处是月海,而明亮处则是高地。其三,是“七宝”合成月球的说法。科学研究表明,月壤确实是由七种化合物组成,如下表所示。

现代科学研究成果与唐代志怪小说的契合,是不是足够引人浮想联翩?白衣人究竟是穿越旅行者还是外星人,足够科幻迷们天马行空地幻想许久。但是,这真的是个美丽的误会。古文中的“七宝”是一种泛称,指代的是许多宝物,与月壤中的七种化合物相对应纯属偶然。

王充与余靖

“春江潮水连海平,海上明月共潮生。”潮汐现象与天体运行的关系,是古人很早就关注到的一个问题。主流观点分为两派:元气自然论潮论和天地构造论潮论。

东汉思想家王充《论衡》:“涛之起也,随月盛衰。”首次指出了潮汐与月亮盈亏的关系,并主张元气自然论。唐朝窦叔蒙继承发扬论王充的潮月同步原理,直接用天文历算方法计算潮时,并绘制了《窦叔蒙涛时图》。

晋代葛洪对潮汐提出了天地构造论。唐人卢肇作《海潮赋》,提出“日激水而潮生,月离日而潮大”,引进太阳的起潮作用。后人皆认为卢肇的论断为“极天人之论”,而不敢有所非议。五代邱光庭作《海潮论》,仍作“日者众阳之母,阴生于阳,故潮附之于日也”的论述。应当说葛洪、卢肇、邱光庭等人用天地结构关系来探索潮汐成因的方向是正确的,但他们抛弃了月球的引潮作用是很大错误。

直到北宋政治家、著名谏臣余靖大胆提出质疑。他的结论建立在实地观测的基础上,他在通州海门(今属上海)和广州武山(在今虎门附近),观测海水进退与月球运动关系,得出这样的结论:“潮之涨退,海非增减,盖月之所临,则水往从之。日月右转,而天左旋,一日一周,临于四极。故月临卯酉,则水涨乎东西;月临子午,则潮平乎南北。彼竭此盈,往来不绝,皆谠拢豢谌铡!背毕恼峭瞬⒉皇且蛭K兴黾酰且蛭铝恋奈恢帽浠跋炝怂牧飨颉4送猓嗑富怪赋隽瞬煌乩砦恢贸毕纬勺纯龅牟煌捌浔硐殖龅墓媛伞

不过,需要指出的是,先人们的潮汐理论某种意义上带有中国哲学观的因子,并非如今我们所说的引力,但仍不失为我国潮汐学的滥觞。

现今科学研究表明,潮汐是月球和太阳引力共同作用产生的,但太阳离地球的距离比月球与地球之间的距离大得多,所以其引潮力还不到月球引潮力的一半。

对月球的向往与探索,贯穿整个华夏民族的历史,中国人从未停止过对月球的研究。近年来,中国嫦娥探月工程嫦娥一号、二号、三号、四号的巨大成功,让大家近距离深入地认知了这颗美丽的星球。让我们期待后续的探月任务取得更辉煌的成就,继续追梦的脚步永不停止。

参考文献

[1]Taylor, Stuart Ross. Lunar science: A post-Apollo view. New York, Pergamon Press, Inc. 1975: 64.

作者简介

刘宇轩,中国科学院国家天文台助理研究员,任职于中国嫦娥探月工程地面应用系统,从事月球形貌研究工作。

本文经授权转载自微信公众号“中国科学院国家天文台”,原题目为《举头望明月,你会想起哪位古人?》。轮值主编:陈学雷(国家天文台研究员);编辑:黄京一、蔡琳、柒柒