豐家驊
《兩小兒辯斗》是《列子?湯問(wèn)》中的一則寓言。這則寓言表達(dá)了古人對(duì)大自然奧秘的探索,長(zhǎng)期以來(lái)被選入各種文學(xué)選本,并多次被選為中小學(xué)語(yǔ)文教材,傳播極廣。原文不長(zhǎng),抄錄于下:
孔子?xùn)|游,見兩小兒辯斗,問(wèn)其故。一兒曰:“我以日始出時(shí)去人近,而日中時(shí)遠(yuǎn)也。”一兒曰:“日初出大如車蓋,及日中則如盤盂,此不為遠(yuǎn)者小而近者大乎?”一兒曰:“日初出滄滄涼涼,及其日中如探湯,此不為近者熱而遠(yuǎn)者涼乎?”孔子不能決也。兩小兒笑曰:“孰為(謂)汝多知乎?”(《列子?湯問(wèn)》)
在孔子生活的年代,人們對(duì)天體運(yùn)行尚缺乏科學(xué)的認(rèn)識(shí),太陽(yáng)離人的遠(yuǎn)近,只能從感性經(jīng)驗(yàn)來(lái)認(rèn)知,一兒根據(jù)“近大遠(yuǎn)小”的常識(shí),認(rèn)為太陽(yáng)始出時(shí)離人近,日中時(shí)離人遠(yuǎn);一兒則根據(jù)“近熱遠(yuǎn)涼”的常識(shí),認(rèn)為太陽(yáng)初出時(shí)離人遠(yuǎn),日中時(shí)離人近。兩人各有所據(jù),爭(zhēng)持不下,博學(xué)的孔子也不能決斷。時(shí)至今日,隨著天文學(xué)和航天學(xué)的發(fā)展,人們對(duì)這個(gè)古老的命題,應(yīng)該說(shuō)是不難回答了。但不無(wú)遺憾的是很多人在童年時(shí)代就讀過(guò)這則寓言,到了老年也未必了然,還是無(wú)法判斷兩兒的是非。
一
《兩小兒辯斗》問(wèn)世后,太陽(yáng)在早晚和中午離人遠(yuǎn)近的問(wèn)題,曾引起歷代不少學(xué)者的濃厚興趣,他們有的支持始出時(shí)離人近,有的支持日中時(shí)離人近。在漢代且成為一時(shí)的熱門話題。唯物主義思想家桓譚,曾任“典漏刻”,掌管宮廷中的計(jì)時(shí)工作。他因“觀象以授時(shí)”,在長(zhǎng)期觀測(cè)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)天上的星宿,傍晚從東方升起時(shí),兩顆星之間相距甚闊,而夜半升至上空時(shí),則相距甚密,由此推知太陽(yáng)是日中時(shí)離人遠(yuǎn),始出時(shí)離人近。他說(shuō):
日之去人,上方遠(yuǎn)而四旁近。何以知之?星宿昏時(shí)出東方,其間甚疏,相去丈余;及夜半在上方,觀之甚數(shù),相去惟一、二尺,以準(zhǔn)度望之,愈益明白,故知天上之遠(yuǎn)于旁也。(桓譚《新論》)
但太陽(yáng)日中時(shí)離人遠(yuǎn),卻與日中時(shí)熱如“探湯”相矛盾?;缸T以火為比解釋說(shuō):
今置火于地,從旁與上,診其熱遠(yuǎn)近殊不同焉。日中正在上覆蓋,人當(dāng)天陽(yáng)之沖,故熱于始出時(shí)。(同上)
太陽(yáng)與火一樣,從上直射與從旁斜射的溫度是不同的,這一點(diǎn)符合物理學(xué)的原理。因而太陽(yáng)的涼熱并不能說(shuō)明距地面的遠(yuǎn)近,這就解決了日中太陽(yáng)離人遠(yuǎn)而熱如探湯的矛盾,支持了第一個(gè)小兒的觀點(diǎn)。
但東漢另一位唯物主義思想家王充,卻不同意桓譚的觀點(diǎn),認(rèn)為太陽(yáng)“日中近而日出遠(yuǎn)也”。他采用實(shí)地勘測(cè)的方法證明說(shuō):
以植竿于屋下,夫屋高三丈,竿于屋棟之下,正面樹之,上扣棟,下抵地,是以屋棟距地三丈;如傍邪倚之,則竿未旁跌,不得扣棟,是為去地過(guò)三丈也。夫如是,日中為近,出入為遠(yuǎn),可知┮?。 罩腥ト私?故溫;日出入遠(yuǎn),故寒。(《論衡》卷十一《說(shuō)┤掌》)┆
王充在三丈高的屋下立竿,在棟下直立,距地三丈;側(cè)立斜倚,則距地過(guò)三丈,這說(shuō)明太陽(yáng)日中時(shí)距人近,故人感到溫暖,早晚離人遠(yuǎn),故人感到?jīng)鏊?。這看上去似乎頗為有理,也與太陽(yáng)中午溫暖相合。但何以太陽(yáng)日中比早晚小呢?這又與近大遠(yuǎn)小相悖。王充解釋說(shuō):
然則日中時(shí)日小,其出入大者,日中光明,故小;其出入光暗,故大。猶晝?nèi)詹旎鸸庑?夜察之火光大也。既以火為效,又以星為驗(yàn),晝?nèi)招遣灰娬?光耀滅之也,夜無(wú)光耀,星乃見。(同上)
他認(rèn)為太陽(yáng)早晚與中午時(shí)的大小,與光線明暗對(duì)比有密切關(guān)系,早晚大地光線昏暗,太陽(yáng)明亮,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去就顯得大;日中時(shí)大地一片通明,光線亮度反差不大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去就顯得小。如同夜里看火,光顯得大,白日觀火,光顯得小;白天天空的星星看不見,到了夜里才出現(xiàn),都是由光線明暗強(qiáng)弱不同而造成的。討論雖然仍只停留在感性階段,但認(rèn)識(shí)到日中太陽(yáng)直射比較溫暖,以及外部光線不同影響到太陽(yáng)的大小,這都一步步接近真理。
稍晚于王充的張衡,是一位天文學(xué)家,也是世界上最早的渾天儀的創(chuàng)制者。他兩度擔(dān)任掌管天文的太史令,在長(zhǎng)期的觀測(cè)實(shí)踐中,也發(fā)現(xiàn)了光線明暗會(huì)使人的視覺產(chǎn)生誤差。他在《靈憲》一文中說(shuō):
日之薄地,暗其明也,由暗視明,明無(wú)所屈,是以望之若大;方于中天,天地同明,明還自?shī)Z,故望之若小?;甬?dāng)夜而揚(yáng)光,在晝則不明也。(《續(xù)四庫(kù)全書》1583《張河間集》卷六)
當(dāng)太陽(yáng)初出時(shí),觀測(cè)者所處的周圍環(huán)境光線較暗,從暗處向明處望,看上去太陽(yáng)的圓面就顯得大些;而日中時(shí),周圍的環(huán)境都很明亮,奪去了太陽(yáng)邊緣的光環(huán),看上去太陽(yáng)就仿佛顯得小。這與“火”在夜里看起來(lái)光大,在白天光小是一樣的。太陽(yáng)的大小是一樣的,由于外部光線明暗的不同,使人感覺有大小不同,這完全是人的一種錯(cuò)覺。
二
兩兒辯日中,日之大小或日之溫涼,都與太陽(yáng)距離地面的遠(yuǎn)近有關(guān)。但到了魏晉之時(shí),天文學(xué)的發(fā)展使人們認(rèn)識(shí)到,太陽(yáng)是沿著一定的軌道運(yùn)行的,早晚和中午與地面的距離是相等的?!皽喬熘w,圓周之徑,詳之天度,驗(yàn)之晷影……度則均也”(《隋書?天文志上》)。這就說(shuō)明了太陽(yáng)在早晚和中午大小不同、溫涼不同,與距離地面的遠(yuǎn)近并無(wú)關(guān)系,而是另有原因的。這就使得爭(zhēng)論又進(jìn)了一步,逐步深入。
束晳是西晉的文學(xué)家,史書上說(shuō)他“博學(xué)多聞”,郡縣大旱時(shí),曾親自“為邑人請(qǐng)雨”,邑人作歌贊之曰:“束先生,通神明,請(qǐng)?zhí)烊崭视炅??!?《晉書?束晳傳》)看來(lái)也是懂點(diǎn)天文學(xué)的。他指出太陽(yáng)始出時(shí)和日中時(shí)與地面距離是相等的,日出時(shí)看上去之所以比較大,那是因?yàn)椤叭四恐蟆薄Kf(shuō):
旁方與上方等。旁視,則天體存于側(cè),故日出時(shí),視日大也。日無(wú)大小,而所存者有伸厭,厭而形小,伸而形大,蓋其理也。又日始出時(shí)色白者,雖大不甚;始出時(shí)色赤者,其大則甚,此終以人目之惑無(wú)遠(yuǎn)近也。
(《隋書》卷十九《天文志上》)
他認(rèn)為造成“目惑”的原因,一是“旁視”,太陽(yáng)剛從地平線升起,側(cè)視時(shí)看上去的感覺太陽(yáng)就大一些;二是與顏色也有關(guān),“色白”時(shí)感覺不甚大,“色黃”看上去就感覺很大。其實(shí)太陽(yáng)本身并無(wú)大小,看上去比較大,只是一種錯(cuò)覺,與太陽(yáng)距地面的遠(yuǎn)近并無(wú)關(guān)系,這無(wú)疑是一個(gè)突破。束晳還發(fā)現(xiàn)對(duì)比物的不同,也是造成錯(cuò)覺的一個(gè)原因,他舉了一個(gè)實(shí)例說(shuō):
且夫置器廣庭,則函牛之鼎如釜,堂崇十仞,則八尺之人猶短,物有陵之,非形異也。夫物有惑心,形有亂目,故仰游云以觀日,日常動(dòng)而云不移,乘船以涉水,水去而船不徙矣。(同上)
同樣一個(gè)東西,放在不同的地方,因參照物不同,人們就會(huì)產(chǎn)生不同的感覺。如煮一頭牛的鼎放在廣場(chǎng)上,看上去就像只小鍋;很高的人站在十仞高的堂下,看上去就覺得矮小,這是因?yàn)椤拔镉辛曛痹斐傻腻e(cuò)覺。人們覺得早晚的太陽(yáng)比中午大,也是因參照物造成的一種錯(cuò)覺。這與漢代學(xué)者相比是又一大進(jìn)步。
稍晚于束晳的安岌,據(jù)阮元《疇人傳》卷六引錢大昕說(shuō),當(dāng)為“姜岌,字脫其半耳”?!稌x書?律歷志下》載,姜岌為后秦姚興時(shí)人,曾造《三紀(jì)甲子元?dú)v》,也是一位天文學(xué)者。他讀了前人之書,又經(jīng)過(guò)自己長(zhǎng)期觀測(cè),也認(rèn)為“紛然之說(shuō),由人目也”,進(jìn)一步證實(shí)了束晳的“目惑說(shuō)”。他說(shuō):
夫日者,純陽(yáng)之精也。光明外曜,以眩人目,故人視為小;及其初出,地有游氣,以厭日光,不眩人目,即日赤而大也。無(wú)游氣則氣白,大不甚矣,地氣不及天,故一日之中,晨夕日色赤,而中時(shí)色白?!c火相類,火則體赤而焰黃,日赤宜矣,然日色赤者,猶火無(wú)焰也,光衰失常,則為異矣。(《隋書》卷十九《天文志上》)
他認(rèn)為中午太陽(yáng)明亮,令人目眩,故人視日覺得日小;早晚太陽(yáng)則因“地有游氣”,不眩人目,看上去覺得大。同時(shí),早晚太陽(yáng)因“地有游氣”,日色赤黃,看上去覺得比較大;中午因“地氣不及天”,太陽(yáng)色白,看上去顯得小。他不僅發(fā)現(xiàn)了“游氣”影響太陽(yáng)的大小,而且還發(fā)現(xiàn)顏色的黃白也會(huì)影響太陽(yáng)的大小,盡管他不懂得其中的科學(xué)奧秘,但卻更接近真理。至于太陽(yáng)早晚和中午涼熱不同的原因,他同意桓譚“天陽(yáng)下降、日下熱”之說(shuō),也是比較正確的。
魏晉之后,唐代的盧重玄、宋代的朱熹、明代的楊慎等,也都對(duì)這個(gè)問(wèn)題作過(guò)各自的解讀,可惜很少有進(jìn)展。博學(xué)的楊慎且說(shuō):“迄今百世之下,雖宿學(xué)妙術(shù),屢數(shù)百辭,而猶不了然?!?《升庵全集》卷七十四)由于受到當(dāng)時(shí)科技水平的局限,這在古代是不可能作出科學(xué)的解釋的。
時(shí)代在不斷地前進(jìn),隨著現(xiàn)代自然科學(xué)的發(fā)展,現(xiàn)在我們不僅可以采用先進(jìn)儀器觀測(cè)天體運(yùn)行,測(cè)算地球與太陽(yáng)的準(zhǔn)確距離,而且還可乘人造飛船登上月球……因而那些古人“屢數(shù)百辭”、“不可了然”的問(wèn)題,那些古人不能解釋的自然現(xiàn)象,今天都可以作出科學(xué)的解說(shuō)了。
(作者單位:江蘇教育學(xué)院中文系)