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【神奇天象】古人是如何認(rèn)識“極光”的?

瞭望科學(xué)史
李亮(中科院科學(xué)史所研究員)講述科學(xué)故事、傳播科學(xué)精神。
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極光是一種絢麗多彩的發(fā)光現(xiàn)象,是地球磁層和太陽的高能帶電粒子流(太陽風(fēng))使得高層大氣分子或原子激發(fā)或電離而產(chǎn)生。在大約公元前六世紀(jì),西方人大概就已經(jīng)可以正確地辨認(rèn)出這種天象,并將其稱為“稀有景色”或者天上的“裂縫”。

不過,有時候西方人也將其與流星或彗星混為一淡,中國古代也存在類似的情況,人們對對極光的命名有時也沿用了流星或彗星的某些名稱。當(dāng)然,更多的時候,中國古人常用金光、赤光、天開,天裂等比較直觀,甚至夸張的方式來描述極光,有時也會使用不同的“氣”來呈現(xiàn)出極光的不同特征。

極光的產(chǎn)生也與太陽的活動有關(guān),對其進(jìn)行研究,有助于人們進(jìn)一步探究氣候變遷、地磁變化和高空大氣等科學(xué)課題。中國古代的史料中有著豐富的極光記錄,不過這些內(nèi)容在使用中還需要進(jìn)行仔細(xì)辨識。這是由于歷史上對極光的記錄使用了太多不同的名稱所導(dǎo)致,造成了人們?nèi)缃駥Υ私?jīng)常有不同的理解,使得目前對古代極光記錄還沒有一致的看法,有的認(rèn)為多達(dá)1000次以上,也有認(rèn)為能夠確定為極光的不過100多次。

倒映在水面上的極光

極光現(xiàn)象

另外,在古人看來,極光與彗星等其他異常天象一樣,都是關(guān)乎安危吉兇的征兆,這些記錄甚至還與君主或圣人的降生,以及國家的覆滅聯(lián)系在一起,這也使得人們對有些年代較早的極光記錄的真實性產(chǎn)生過懷疑。如中國最早的一條極光記錄見于古本《竹書紀(jì)年》,其中提到“周昭王末年,夜有五色光貫紫微,其年王南巡不返?!币簿褪钦f,這是一次五色光貫穿紫微垣的壯觀天象,在其出現(xiàn)后不久,周昭王卻因南征荊楚而葬身江底。

另一次較早且可靠的極光記錄,可能是發(fā)生于公元前193年,《漢書·天文志》對此記有:“孝惠二年,天開東北,廣十馀丈,長二十馀丈。地動,陰有馀;天裂,陽不足。皆下盛疆將害上之變也?!贝送?,對于漢文帝十四年(公元前166年)的一次極光,《漢書·郊祀志》也記有;“趙人新垣平以望氣見上,言長安東北有神氣,成五色,若人冠冕焉”。這些內(nèi)容則將極光出現(xiàn)的方位、顏色以及形狀都說得相對比較清楚。

《漢書 天文志》中的“熒惑守心”和“天開東北”(極光)