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王充《论衡》 对大气现象的认识

王充在《论衡》中对一些大气现象、天气气候成因,特别是对一些奇异自然现象展开了理论探讨,对于后人颇有启发。其中,对“天雨谷”和“龙登玄云”进行了解释。

王充(公元27—97年),浙江绍兴人,东汉思想家、文学批评家。《论衡》是王充的代表作品,也是中国历史上一部不朽的无神论科学著作。在其所处年代,王充对气象的认识较全面、深刻,是在总结、批判前人成果的基础上提出的。《论衡》的85篇文章中,集中谈气象知识的就有《自然》《谈天》《说日》《寒温》《雷虚》《变动》《感虚》等19篇。

“天雨谷”和“龙登玄云”

王充在《论衡》中对一些大气现象、天气气候成因,特别是对一些奇异自然现象展开了理论探讨,对于后人颇有启发。其中,对“天雨谷”和“龙登玄云”进行了解释。“天雨谷”和“龙登玄云”是古人对龙卷现象的描绘:“天雨谷”指的是稻谷就像下雨一样从天上下来;“龙登玄云”中的 “玄云”是指黑云、积雨云。古人对于“天雨谷”和“龙登玄云”这类现象十分恐惧,迷惑不解,所以一旦发生这种现象,就非常认真地加以记载和传播。他们在记载这些现象时,往往把自己的恐惧、幻想和迷信思想也描绘下来;而在传播时,又难免添枝加叶,把并不存在的“龙”也加了进来。

从先秦到两汉,“天雨谷”和“龙登玄云”之类的现象记载很多。例如:“仓帝史皇氏名颉……创文字,天为雨粟,鬼为夜哭,龙乃潜藏。治一百一十载,都于阳武,终葬于衙之利亭乡。” (《春秋纬·元命苞》)。

以上记录说的是一场强龙卷天气:仓颉(黄帝时期负责造字的官员,被尊为“造字圣人”)时的一场龙卷,带来了粟雨,入夜才平息下来,也是弄得天昏地暗、鬼哭狼嚎。

王充在《感虚》《异虚》等篇都反复引用过,他否认了龙和鬼神的存在,在《论衡·感虚篇》中补充例子,谈了对“天雨谷”的认识:“夫谷之雨,犹复云雨之亦从地起,因与疾风(龙卷)俱飘,参于天,集于地。人见其从天落也,则谓之‘天雨谷’。”王充并举了“陈留雨谷”的实例:东汉建武三十一年(公元55年),陈留郡(今河南省陈留县一带)下了一场谷子雨,王充记载这件事说:“陈留雨谷,谷下蔽地。按视谷形,若茨而黑,有似于稗实也。”意思是,这种谷子像草籽那样小而黑,像稗子那样皮厚,是一种未经人工选育的野生谷子。因此,王充推断:“此时或夷狄之地,生出此谷……成熟垂委于地,遭疾风暴起,吹扬与之俱飞,风衰谷集,坠于中国。”他这种推断是合理的:夷狄之地,当时泛指除中原以外的地区,中原地区以农耕为主,而中原以外的地区人们多以游牧为生,是不种谷物的。在大片草原,可能有地方蔓生着野谷之类。我国大部分地方处在西风带内,大风吹起蒙古高原的黄沙,甚至能散落到江南地区,强烈的天气过程从西北向东南移动,是能够把边地的谷物卷起来,吹到中原来的。他是对这场谷子雨做了实地调查的,因而分析得入情入理,证据翔实可信。

雷电云雨成因

在天气现象中,除了天雨谷和龙卷之外,再没有比雷电更使古人吃惊的了。王充批判了关于雷电的迷信说法,分析了雷电的成因。

他在《论衡·雷虚篇》说:“雷者,太阳之激气也。何以明之?正月阳动,故正月雷始;五月阳盛,故五月雷迅;秋冬阳衰,故秋冬雷潜。”“盛夏之时,太阳用事,阴气乘之,阴阳分争,则相校轸,校轸则激射,激射之为毒,中人辄死,中木木折,中屋屋坏。”“雷者火也,以人中雷而死,即询其身,中头则发须皆烧憔,中身则皮肤灼煊,临其尸上闻火气,一验也……当雷之时,电光时见,大若火之耀,四验也。当雷之击,时或燔人室屋及草木,五验也。”

王充对雷电分布的范围和规律有观察、有认识,对太阳激气(太阳辐射影响温度)和雷的季节变化的关系做了阐述,还谈到阴阳(冷热)之气的分争、校轸(缠绕、纠缠)与激射,以及由此而产生的雷火伤人伤物事件。

这里“太阳用事”中的太阳,源自《周易》中的“四象”,所谓的“四象”就是指 “少阳、太阳、少阴、太阴”。“四象”的含义广泛,可以分别代表“春、夏、秋、冬”或者“生、长、老、死”,亦或“东、南、西、北”,也可以代表“风、雨、雷、电”,甚至还可以衍生出“东方甲乙木、南方丙丁火、西方庚辛金、北方壬癸水”,再加上“中央戊己土”,恰好凑成“五行”。古人认为这些都是“四象”的含意。但是王充的本意,这里的太阳应该是代表夏天,意思是夏天以暖空气为主;“阴气乘之”是指冷空气在上,“阴阳分争”是冷暖空气矛盾冲突,“校轸”是指分裂产生隆隆之声,“气”的激射是校轸的爆发,激射之声是炸雷之声。在当时的科学水平上,这是很先进的理论认识。    

王充从5个方面(“五验”)考察、检验、论证了雷击死人是雷火烧死,并非是上天的安排,以此对“天人感应论”做了充分的理论批判。

王充在《论衡·说日篇》还指出:“云雾,雨之征也。夏则为露,冬则为霜,温则为雨,寒则为雪。雨露冻凝者,皆由地发,不从天降也。”这里,王充既认为云雨从地起,不是上天所为,又说明了云雨关系及水汽的季节变化。汉代有神论者宣扬自然灾害是“天意”,而王充则明确指出:天气变化能影响人和物,但人的行为不能感动天,即“天气变于上,人物应于下矣”,批驳了“灾异论”和“谴告说”的天命观。

物象测天的种种

王充引用了许多物象测天知识,这些物象测天经验,在两千年后的今天仍然有其使用价值。

他在《论衡·变动篇》说:“故天且雨,蝼蚁徙,蚯蚓出,琴弦缓,痼疾发,此物为天所动之验也。故天且风,巢居之虫动;且雨,穴处之物扰:风雨之感虫物也。”

“蝼蚁徙,蚯蚓出”这两个物象测天指标使用几千年了,有不错的效果。“蝼蚁”指蝼蛄和蚂蚁,“徙”指“迁徙”“搬家”;“蚯蚓出”指蚯蚓从洞里出来了。今天民间也还在流传“蚂蚁搬家要下雨”“蚯蚓往上爬,雨水乱如麻”的动物测天谚语,认为蚂蚁能预感空气湿度,当它感觉湿度过大时就知道要下雨了,因此它们要搬到更高更安全的地方去;下雨前,气压降低,蚯蚓在洞中潮湿难受,就会爬上地面。

“琴弦缓”这条物象测天经验,大约来源于文人学士或乐工优伶。古代把气象与律吕联系起来,有“律管候气”“音律知天”之说。那时候做琴弦的材料很多,有丝,有动物的筋、革、肠和马尾等,都有一定的吸湿性。风雨来临之前,空气湿度增大,琴弦会因吸湿而变长,奏出的音调也就变低。所以,用“琴弦缓”作为天气预报指标,是有科学道理的。观测自动化之前,气象站百叶箱里的毛发湿度表和毛发湿度计就是利用毛发的长度随相对湿度的改变而变化来测定空气相对湿度的。人的毛发经脱脂处理后,表面贯穿着许多微孔,这些微孔吸附了周围环境中的水汽,在微孔中形成弯月面并产生表面张力。当空气中的水汽达到饱和时,弯月面表面张力达到最大,毛发伸长到最大位置。随着空气中水汽的蒸发,相对湿度降低,一部分水从毛孔中蒸发,毛孔中的弯月面变成凹形,表面张力纵向分力减少,毛发就收缩。空气相对湿度的变化引起微孔弹性壁的形变,形成毛发长度的变化,通过仪器刻度和指针表示出来。

“痼疾发”指的是关节炎、气管炎、上呼吸道疾患、创伤等,在天气变化之前都有不适反应,心血管疾病、肠胃溃疡等许多疾病,也会在天气变化之前加重。有资料证实,关节炎症状者90%对气候变化敏感。其表现为,在阴天、刮风或下雨时等天气骤变或季节交替(如秋冬、冬春)之际,患者关节疼痛或肿胀明显加剧。为什么阴天下雨关节会疼痛?现代研究认为,风湿病患者关节及周围血管神经功能不健全,血管舒张、收缩缓慢且不充分,皮温升降迟缓,周围微小血管舒缩障碍、麻痹,因而对天气气候的变化不能适应。潮湿时,湿度增高的刺激使关节的神经敏感性增强;寒冷时,血流缓慢,血液内肾上腺素含量升高,球蛋白凝聚,致使关节腔内的滑液黏稠度增高,加大了关节活动时的阻力;阴天、刮风或下雨时气压降低,可使关节组织间隙液体积聚,导致细胞内压及关节腔内压相对增高。综上所述,阴天下雨关节痛是由于关节炎症致使关节内及周围组织发生不同程度的病理变化,使机体不能适应天气气候的变化而出现的非特异性表现。

王充对丰富的物象测天指标进行了系统的概括,他总结这些指标是“风雨之气感虫物”,包括:巢居之虫动,有风;穴处之物扰,有雨。巢居之虫,除了昆虫还有羽虫,即鸟类;穴处之物,除了蝼蚁和蚯蚓还有鼠、蛇之类。

王充还注意到了云和雨旸(晴)自身的变化。他在《论衡·顺鼓篇》说:“案天将雨,山先出云,云积为雨,雨流为水。”在《论衡·明雩篇》说:“旸久自雨,雨久自旸。”这是说降雨之前,云有一个发展过程;晴雨转换也是自然规律。现在民间还有“久晴必雨,久雨必晴”之类的测天谚语。

王充在《论衡·寒温篇》说:“民间占寒温:今日寒而明日温;朝有繁霜,夕有列光;旦雨气温,旦旸气寒。”这里他直接引用了3条民间测天经验。首先说气温变化日日不同,今天温度降到最低,明天就会回暖。其次说早晨霜很重,夜间会月光、星光灿烂,即霜后是晴天,相当于今天的“霜重见晴天”。最后说夜间有云时辐射降温少,温度高;夜间无云时辐射降温多,温度低。两千年前我国民间对气象就有这样的认识,实属难能可贵。


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