中國(guó)古人對(duì)光照的認(rèn)識(shí)*

張貝貝 , 李曉兵

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 科技史與科技考古系，安徽 合肥　230026)

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中國(guó)古人對(duì)光照的認(rèn)識(shí)*

張貝貝 , 李曉兵

(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 科技史與科技考古系，安徽 合肥230026)

文章依據(jù)古代文獻(xiàn)中描述光照現(xiàn)象的史料，從光照與光源、空間、距離和外界環(huán)境的關(guān)系等方面探討了古人對(duì)光照的認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)古人對(duì)光照的相關(guān)影響因素及其規(guī)律有明確的認(rèn)識(shí)，這些認(rèn)識(shí)對(duì)于指導(dǎo)古人的日常生活及從事一些相關(guān)的活動(dòng)發(fā)揮了重要作用.

中國(guó);古代;光照;認(rèn)識(shí)

人類在生活中學(xué)會(huì)了利用各種光源進(jìn)行照明.在描述光源的發(fā)光狀態(tài)及照射距離與效果時(shí)，中國(guó)古人常用光照來(lái)表示.如北宋曾公亮等編《武經(jīng)總要》有“系炬于木枝，光照數(shù)十里”[1]631之說(shuō)，“光照數(shù)十里”描述的是光照射的距離.北宋《二程遺書》載：“人之于性，猶器之受光于日，日本不動(dòng)之物，須是識(shí)在所行之先，譬如行路，須得光照.”[2]這里光照是指光源發(fā)光所產(chǎn)生的明亮效果.南宋《朱子語(yǔ)類》說(shuō)：“亦如燈燭在此，而光照一室之內(nèi)，未嘗有一些不到也.”[3]這里“光照一室之內(nèi)”描述的是光源照亮的空間范圍.明代崔銑《士翼》稱：“日常光照，月有盈虧.”[4]這里光照指光源的發(fā)光狀態(tài).古人在長(zhǎng)期的生活實(shí)踐中，對(duì)于光照與光源的關(guān)系、光照與空間距離及周圍環(huán)境的關(guān)系等已經(jīng)有了明確的認(rèn)識(shí)，形成了初步的經(jīng)驗(yàn)知識(shí).這些知識(shí)對(duì)于指導(dǎo)古人的日常生活及從事相關(guān)活動(dòng)發(fā)揮了重要作用.古文獻(xiàn)中有不少關(guān)于光照知識(shí)的零散記載，當(dāng)代科學(xué)史家對(duì)之也作了一些初步探討，如王錦光等在《中國(guó)光學(xué)史》[5]中、戴念祖等在《中國(guó)物理學(xué)史大系·光學(xué)史》[6]中對(duì)《淮南子》、《論衡》及《潛夫論》中記載的幾條光照知識(shí)進(jìn)行了討論；李鵬舉從光度學(xué)概念和定律兩方面討論了趙友欽對(duì)中國(guó)古代光度學(xué)的貢獻(xiàn)[7]；王玉民研究了我國(guó)古代恒星[8]和流星[9]記錄的亮度，張彥曉[10]考察了我國(guó)古代的照明，對(duì)光照知識(shí)也有所涉及.這些工作雖然對(duì)于了解古人的光照知識(shí)有所幫助，但不夠全面、系統(tǒng).筆者搜集了不少有關(guān)古代光照的史料，根據(jù)這些史料和前人的研究工作，擬對(duì)古代的光照知識(shí)做系統(tǒng)的分析，以期比較全面地反映古人在這方面所達(dá)到的認(rèn)識(shí).

1　光照與光源的關(guān)系

人眼之所以能夠看到各種景象，莫不是借助于光，古人對(duì)此曾做過(guò)不少討論.《墨經(jīng)·經(jīng)說(shuō)下》云：“智以目見(jiàn)，而目以火見(jiàn).”[11]《禮記·仲尼燕居》云：“譬如終夜有求于幽室之中，非燭何見(jiàn)？”[12]東漢王符在《潛夫論》中寫道：“中穽深室，幽黑無(wú)見(jiàn)，及設(shè)盛燭，則百物彰矣.此則火之耀也，非目之光也，而目假之則為明矣.”[13]11這些史料說(shuō)明，古人已經(jīng)明確認(rèn)識(shí)到，目能夠看到物體，是借助于火燭等外界之光，而不是目本身有光；若外界無(wú)光，目視物則“幽黑無(wú)見(jiàn)”.

光的產(chǎn)生方式有很多種，自然界最大的光源是太陽(yáng)，此外還有火光、閃電、熒光等.《周易·系辭傳》云：“懸象著明，莫大乎日月.”[14]《古微書·孝經(jīng)緯》說(shuō)：“日中則光溢，日神五色，明照四方.”[15]在古人看來(lái)，太陽(yáng)是最大的光源，中午時(shí)，日光似水一般溢出，其發(fā)光強(qiáng)度最大.京房說(shuō)：“月與星至陰也，有形無(wú)光，日照之乃光.”[16]他認(rèn)為星與月本無(wú)光，太陽(yáng)照在其上才有光.根據(jù)現(xiàn)代天文知識(shí)可知，能看到的、會(huì)發(fā)光的天體大多數(shù)都是恒星.行星本身并不發(fā)光，我們看到的是它反射的太陽(yáng)光，因此其亮度比較低.例如月亮的發(fā)光強(qiáng)度還不如蠟燭大.庾信《對(duì)燭賦》有云：“燈前桁衣疑不亮，月下穿針覺(jué)最難.”[17]坐在油燈下縫衣，難以看得清楚，月光下穿針更是很難做到的事情.

光照與光源的數(shù)量有密切關(guān)系，光源數(shù)量越多，光照越強(qiáng)，也即光照效果是可以疊加的.古人對(duì)此有明確的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用.王符在《潛夫論》中論述了同一種光源在數(shù)量不同時(shí)光照效果的變化：“偶燭之施明于幽室也，前燭即盡照之矣，后燭入而益明.此非前燭昧而后燭彰也，乃二者相因而成大光.”[13]381王符描述的是兩個(gè)光源的光照效果疊加現(xiàn)象.在幽室內(nèi)先點(diǎn)燃一支蠟燭，然后再點(diǎn)燃一支，室內(nèi)的亮度會(huì)比之前明顯增加.他認(rèn)為，這不是因?yàn)榍懊娴南灎T不夠亮、后面點(diǎn)燃的蠟燭更亮，而是兩者光照效果疊加才會(huì)使室內(nèi)更加明亮.可見(jiàn)，古人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光照效果的疊加可使照度增加.古人還運(yùn)用這一認(rèn)識(shí)來(lái)解決一些生活中的實(shí)際問(wèn)題，如《晉書·車胤傳》記載：“胤恭勤不倦，博學(xué)多通，家貧不常得油，夏月則練囊盛數(shù)十螢火以照書，以夜繼日焉.”[18]單個(gè)螢火蟲的光照效果很差，在夜晚不足以照亮?xí)系奈淖郑囏酚媚已b了許多只螢火蟲，它們的光照效果疊加起來(lái)，就能在夜晚正常閱讀，可以“以夜繼日”了.這是古人對(duì)光源的光照效果疊加現(xiàn)象應(yīng)用的實(shí)例.元代趙友欽用實(shí)驗(yàn)從反面證實(shí)了光照效果疊加現(xiàn)象，他在《革象新書·小罅光景》中說(shuō)：“作兩圓板，徑廣四尺，俱以蠟燭千余支密插于上，放置阱內(nèi)而燃之，比其形如日月……又滅左阱之燭，但明二三十支，疏密得所.觀其樓板之景，雖是周圓布置，各自點(diǎn)點(diǎn)，為方不相黏附而愈淡矣.”[19]本來(lái)阱中燃有千支蠟燭，當(dāng)蠟燭的數(shù)量減少為二三十支時(shí)，再觀察樓板上的像，它的亮度就“愈淡”了.這表明，當(dāng)光源數(shù)量減少時(shí)，光照也隨之減弱.

對(duì)于人造光源而言，火焰越大，光照即越強(qiáng).火焰的大小與供氧情況、燃料多少有密切關(guān)系.對(duì)于燈火而言，燈芯越大，火焰就越大.唐代《法苑珠林》載：“諸燈皆滅，唯母一燈，三滅不盡.便舉袈裟以扇之，燈光益明.”[20]在用袈裟扇燈火時(shí)，供氧更加充足，火焰會(huì)略微增大，燈光越加明亮.唐代馬總《意林》云：“如燈火之于脂膏，炷大而明，明則膏消；炷小而暗，暗則膏息，息則能長(zhǎng)久也.”[21]燈芯大的時(shí)候，火焰就大，燈光就明亮；反之，燈芯小則火焰小，燈光相應(yīng)的就暗些.明末方以智《物理小識(shí)》載：“燈加膩而益明”.[22]燈加油后，由于燃料充足，火焰變大，燈光就越發(fā)明亮.

使用不同燃料的人造光源，其光照效果是不同的，古人對(duì)此已有明確認(rèn)識(shí).明代范景文《戰(zhàn)守全書》說(shuō)：“守城用燭不如用松明，一松明可代十燈.”[23]以松明照明，亮度既高，價(jià)格又低，一個(gè)松明燈可以代替十個(gè)燈燭，因此范景文提出以其代替燈燭照明.《戰(zhàn)守全書》中提到一種以松明為燃料的發(fā)光器具“火毬”：“至于夜間守城，用燈燭所費(fèi)甚多，且皆高懸于垜上，是使賊得以視我，我不便視賊，其利在彼矣，甚非所宜.為今之計(jì)，應(yīng)造鐵火毬，中燃松柴，價(jià)比欍燭相去倍蓰，況火光散闊極遠(yuǎn)，比燈火相去千萬(wàn).”[23]“火毬”所用的燃料不僅價(jià)格只是欍燭的五分之一，而且光照射的距離比較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)勝于普通燈火.

不同光源亮度不同，古人對(duì)此有明確認(rèn)識(shí).《淮南子·說(shuō)林訓(xùn)》“百星之明不如一月之光”[24]表達(dá)的即是這種認(rèn)識(shí).《法苑珠林》說(shuō)：“螢火之明不如燈燭之明，燈燭之明不如炬火，炬火之明不如火……”[25]這里比較了螢火、燈燭、炬火和火的亮度差別，得出它們亮度的大小關(guān)系.徐元太在《喻林》中說(shuō)得更為明白：“如世間中燈油之光，于螢火光為廣為大，顯照明凈，超過(guò)最勝；燭炬之耀，超勝燈光，庭燎火聚，又勝燭炬；藥草發(fā)光，踰于火聚，星宿之光，倍過(guò)藥草；滿月流光，又過(guò)星耀；炎盛日光，踰超于月……此人間螢火之明，不如燈火之明；燈火之明，不如炬火之明；炬火之明，不如大火之明；大火之明，不如星之明；星之明不如月之明，月之明不如日之明.”[26]光使眼睛產(chǎn)生明暗感覺(jué)的程度是無(wú)法作定量比較的，但人的視覺(jué)能夠相當(dāng)精確地判斷兩種光源的明暗感覺(jué)是否相同.[27]古人根據(jù)自己的直觀感受對(duì)這些光源的亮度進(jìn)行比較，是經(jīng)驗(yàn)性的認(rèn)識(shí).他們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到不同光源的亮度是不同的，并能比較出兩種光源亮度的大小.

綜上可知，古人對(duì)光照與光源關(guān)系的認(rèn)識(shí)體現(xiàn)在：光源是產(chǎn)生光照的必要條件，光源的數(shù)量以及人造光源所用燃料種類、數(shù)量和供氧情況都能影響光照效果，并能比較不同光源亮度的大小.古人在對(duì)光源進(jìn)行選擇和改進(jìn)過(guò)程中，不斷加深對(duì)光照的認(rèn)識(shí)，形成系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)知識(shí).

2　光照與空間、距離的關(guān)系

光照與受光的空間和距離有關(guān).受光的空間越大，光照的范圍也就越大；距離光源越遠(yuǎn)，光的亮度越弱.對(duì)此，古人已有明確的認(rèn)識(shí).

對(duì)于同一光源，采光空間越大，則光照的區(qū)域就越大.西漢《淮南子·說(shuō)山訓(xùn)》指出：“受光于隙，照一隅；受光于牖，照北壁；受光于戶，照室中無(wú)遺物.”[28]695宋代崔敦禮說(shuō)得更為明確：“受光于隙，照一隅；受光于牖，照北壁；受光于庭戶，照滿室；受光于天下，照四方無(wú)遺物……所受小則所照者狹，所受大則所照者博”.[29]采光空間小，所接受的光通量即少，能照到的空間就狹?。环粗嗳?

元代趙友欽在《革象新書·小罅光景》中記載其所做的光照實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)說(shuō)：“罅漸窄，則景漸淡.景漸遠(yuǎn)，則周徑漸廣而愈加淡.大罅之景，漸遠(yuǎn)亦漸廣，然不減其濃.此則濃淡之別也.”[19]他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采光的“罅”(小孔)越小，光源所成的像就越暗.趙友欽對(duì)此解釋說(shuō)：“所以有濃淡之殊者，蓋兩處皆千景疊砌，圓徑若無(wú)廣狹之分，但見(jiàn)其竅寬者所容之光較多，乃千景皆廣而疊砌稠厚，所以濃.竅窄者所容之光較少，乃千景皆狹而疊砌稀薄，所以淡.”[19]“竅”越大，通過(guò)“竅”的光就越多，像即越亮；反之，“竅”越小，通過(guò)“竅”的光就越少，像即越暗.這種解釋是正確的.

光源所照明的空間范圍是有限的.唐代杜佑《通典》說(shuō)：“松明以鐵鎖縋下巡城照，恐?jǐn)橙艘怪谐顺嵌?；夜中城外每三十步懸大燈于城半?”[30]800這表明，古代巡城所用的燈光在方圓三十步內(nèi)可以看清周圍的事物.唐代“度地以五尺為步，三百六十步為一里”.[31]據(jù)聞人軍考證，[32]唐代的大里*唐尺有大、小尺之分，小尺用于調(diào)樂(lè)律、測(cè)日影等，大尺用于建筑、大地測(cè)量等.為531.486米，故三十步相當(dāng)于現(xiàn)代44.29米.于城外每三十步而設(shè)一燈，反映了古人對(duì)光所照空間的充分運(yùn)用.

至于光照與距離的關(guān)系，東漢王充已做出了正確的解釋，他在《論衡》中寫道：“試使一人把大炬火夜行于道，平易無(wú)險(xiǎn)，去人不一里，火光滅矣，非滅也，遠(yuǎn)也.”[33]171隨著炬火離人越來(lái)越遠(yuǎn)，人能觀察到的火光亮度也越來(lái)越弱，直至看不到.究其原因，不是炬火熄滅了，而是因?yàn)榫嚯x太遠(yuǎn)，光照隨距離的增加而減弱太甚，所以才看不到炬火之光.趙友欽通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在其他條件不變的情況下，像離光源越近就越亮，越遠(yuǎn)則越暗，表明光照隨距離增大而減弱.這是中國(guó)古代通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)得出的明確結(jié)論.

古代的烽燧制度，則比較充分地體現(xiàn)了古人對(duì)光照與距離關(guān)系的認(rèn)識(shí)與運(yùn)用.

烽火是古人發(fā)明的一種利用光現(xiàn)象傳遞信息的重要方法.古代在邊疆地區(qū)相隔一定的距離設(shè)置烽火臺(tái)，采用“白日放煙，夜則放火”的方式把緊急軍情傳遞出去，這種做法稱為烽燧.兩個(gè)烽火臺(tái)之間的距離遠(yuǎn)近，以彼此恰好能夠看到對(duì)方的火光為限.東漢劉珍在《東觀漢記·馬成傳》中提到了烽火臺(tái)的設(shè)置距離：“馬成繕治亭障，自西河至渭橋，河上至安邑，太原至井陘，中山至鄴，皆筑堡壁，起烽燧，十里一候.”[34]“候”即候望，指烽火臺(tái).由此可見(jiàn)，漢代人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到光照與距離的遠(yuǎn)近是有關(guān)系的，從而根據(jù)積薪燃燒時(shí)所發(fā)光的強(qiáng)弱來(lái)設(shè)置各候望臺(tái)之間的最佳距離.據(jù)聞人軍考證，[32]東漢前期一里為414.0米，東漢后期一里為426.6米.馬成是東漢開(kāi)國(guó)功臣之一，故其所處時(shí)代為東漢前期，因此當(dāng)時(shí)十里為4140米，即4.14公里.火光所照的距離與燃火材料的種類和數(shù)量有關(guān)，采用適當(dāng)?shù)娜蓟鸩牧?，烽火臺(tái)又是建在不受山林遮擋的高處，故“十里一候”是可以彼此望見(jiàn)的.

唐代以前，大都沿襲漢代的烽燧設(shè)置制度.自唐代始，烽燧制度有了不少改進(jìn).唐代杜佑《通典》中有“每二十里置一烽”的記載：“諸軍馬擬停三五日，即須去軍三百里以來(lái)安置爟烽，如有動(dòng)靜舉烽相報(bào)，其烽并于賊路左側(cè)，逐要置，每二十里置一烽.”[30]828此為軍隊(duì)暫時(shí)停留在某地時(shí)，在方圓三百里內(nèi)臨時(shí)設(shè)置的烽燧裝置，無(wú)法與邊境上專門建造的烽火臺(tái)相比，但烽燧彼此間隔“二十里”也遠(yuǎn)勝于漢代的“十里”.關(guān)于唐代的烽燧制度還有“每三十里置一烽”之說(shuō)，唐代官修政書《唐六典》中記載：“凡烽候所置，大率相去三十里.若有山岡隔絕，須逐便安置，得相望見(jiàn)，不必要限三十里.”[35]《武經(jīng)總要》中提到唐代烽火制度時(shí)說(shuō)：“唐法：凡邊城候望，每三十里置一烽.”[1]297從漢代的烽燧之間相隔十里，到唐代間隔二十里甚至三十里，說(shuō)明唐代的烽燧技術(shù)有很大的進(jìn)步，在烽燧的設(shè)置上可以間隔更大，從而節(jié)約人力物力.如前所述，古代各個(gè)時(shí)期的里畝制度是不同的.據(jù)聞人軍考證[32]，唐大里為531.486米，故唐代“二十里”為10629.72米，即10.62972公里，“三十里”則為15.94458公里.要在這么遠(yuǎn)的距離望見(jiàn)烽火，就必須設(shè)法增大其發(fā)光強(qiáng)度.由此推測(cè)， 唐代烽火臺(tái)所用的燃火材料會(huì)更好、數(shù)量更多，燃燒方式更加合理.考古發(fā)現(xiàn)，漢代烽火臺(tái)所用的燃火材料是苣草，其中“大苣長(zhǎng)233厘米，直徑5厘米，用葦根捆扎六道.中苣長(zhǎng)33～35.5厘米，直徑4.5厘米左右，個(gè)別有用麻繩捆扎二至四道.”[36]杜佑《通典》[30]801和李荃《太白陰經(jīng)》[37]中記載的唐代烽火臺(tái)所用燃料為“柴籠”.《武經(jīng)總要》中提到“唐李荃所記法制適與今同”[1]297，對(duì)于所燃材料，書中提到“在烽貯備之物要柴藁木材”[1]297，此應(yīng)為“柴籠”.另外，對(duì)于“用烽之法”，《武經(jīng)總要》說(shuō)“應(yīng)火炬長(zhǎng)八尺”[1]297，據(jù)聞人軍的考證[32]，宋代一尺為31.2厘米，“八尺”即為249.6厘米.從以上各方面的記載來(lái)看，與漢代捆在一起的苣草相比，唐代用柴藁木材搭建的“柴籠”，從材質(zhì)、大小還有供氧方面都更勝一籌，其火勢(shì)顯然更大，光照也更強(qiáng)，傳播的距離自然也比漢代的“十里”要遠(yuǎn)，能夠達(dá)到“二十里”甚至是“三十里”.

明代戚繼光對(duì)烽燧設(shè)置也做過(guò)分析.在討論如何保障烽燧傳遞信息的效果時(shí)，他指出：“南方狼糞既少，煙火失制，拱把之草，火燃不久，十里之外，豈能目視？且遇陰霾晝晦，何以相瞭？故必用立此大茅屋，積草柴既多，火勢(shì)大而且久，庶鄰墩相望可見(jiàn).其屋內(nèi)不拘柴草，務(wù)相均停，一層柴，一層草，填實(shí)盈滿.”[38]北方可以用狼糞，南方以柴草代之.如果使柴草之光能夠傳至十里之外，則需大量的柴草.柴草多，火勢(shì)大，所發(fā)光就越強(qiáng)、光照的距離越遠(yuǎn).

為了區(qū)別不同的敵情，古人用燃燒不同數(shù)量的火炬來(lái)傳遞信息.據(jù)《武經(jīng)總要》記載：“置烽之法，每烽別有土筒四口，筒間火臺(tái)四具，臺(tái)上插橛.擬安火炬，各相去二十五步，如山險(xiǎn)地狹不及二十五步，但取應(yīng)火分明，不須限遠(yuǎn)近.”[1]297“置烽之法”要求火炬之間的間距為25步，若地理位置不允許的話，則應(yīng)至少保證一定的距離以使遠(yuǎn)處能夠分辨清楚火炬的數(shù)目.這是因?yàn)椋绻麅蓚€(gè)火炬的距離很近，則隨著觀察距離的增加，會(huì)將兩個(gè)火炬看作一個(gè)，以至于無(wú)法分辨.

丘浚在《大學(xué)衍義補(bǔ)》中提到對(duì)光的顏色運(yùn)用：“若夫烽燧之制，古人晝則燔燧，夜則舉熢，偶遇風(fēng)勁則煙斜而不能示遠(yuǎn)，值霖雨則火郁而不能大明，宜于墩臺(tái)之上立為長(zhǎng)竿，分為三等，上懸紅燈以燈數(shù)多寡為緩急眾寡之候.所謂紅燈者，煅羊角及魚魫為之而染以紅，遇夜則懸以示遠(yuǎn)，數(shù)百里之間舉目可見(jiàn)矣.”[39]黑夜中，紅光對(duì)人眼視網(wǎng)膜的刺激會(huì)強(qiáng)烈些，容易看到.至于數(shù)百里可見(jiàn)，則明顯為夸張說(shuō)法.

此外，烽燧并不僅用于古代的陸軍作戰(zhàn)，在古代水戰(zhàn)中也有所運(yùn)用.明代戚繼光在《紀(jì)效新書·治水兵篇》中云：“往來(lái)巡哨，遇有警急，各在信地登各相近山上，先行舉放煙火.所在兵船，瞭見(jiàn)火光煙焰，就行開(kāi)帆，望火前進(jìn)哨剿.”[40]可見(jiàn)，明代水軍也用烽燧傳遞信號(hào)，從而進(jìn)行戰(zhàn)事安排，但是限于當(dāng)時(shí)哨船上的條件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在船上運(yùn)用烽燧傳遞信息，而是要到就近的山上施放煙火，并且要達(dá)到一定的火勢(shì)，以確保遠(yuǎn)處的兵船能看到信號(hào).

總之，古人對(duì)光照與空間、距離之間的定性關(guān)系有了明確的認(rèn)識(shí)，并在采光、合理設(shè)置光源位置以及烽燧傳遞軍情等方面有了重要應(yīng)用，以充分利用光源的光照效果.

3　光照與外界環(huán)境的關(guān)系

光照不僅與光源、空間和距離有關(guān)，還受外界環(huán)境的影響，如傳播光的介質(zhì)狀況、有無(wú)其他光源存在、環(huán)境的明暗程度等都對(duì)光照產(chǎn)生一定影響.對(duì)此，古人也有一些觀察和討論.

《淮南子·說(shuō)林訓(xùn)》說(shuō)：“明月之光可以遠(yuǎn)望，而不可以細(xì)書；甚霧之朝可以細(xì)書，而不可以遠(yuǎn)望尋常之外.”[24]703大霧的早晨可以看清近距離的事物，而不能看清遠(yuǎn)方的事物.這是因?yàn)殪F氣由小水滴構(gòu)成，在人和物體之間的霧氣會(huì)使物體表面反射的光線到達(dá)人眼之前發(fā)生散射，從而進(jìn)入人眼的光線強(qiáng)度會(huì)變?nèi)?

若光源周圍有其他強(qiáng)光源存在，則此光源的光照就會(huì)顯得弱很多.《淮南子·說(shuō)山訓(xùn)》說(shuō)：“日出星不見(jiàn)，不能與之爭(zhēng)光也”.[28]690太陽(yáng)一出，縱使星星有光，卻是完全被太陽(yáng)光所掩蓋.三國(guó)時(shí)，曹植在一首詩(shī)里描述了日落而月現(xiàn)，月未圓滿之時(shí)，繁星滿天的現(xiàn)象：“驚風(fēng)飄白日，忽然歸西山.圓景光未滿，眾星燦以繁.”[41]曹操《短歌行》中有“月明星稀”[42]的詩(shī)句.月光明澈，會(huì)掩蓋星星的亮度.所以會(huì)造成月滿時(shí)夜空星稀，月虧時(shí)夜空星密的現(xiàn)象.唐代韋琮的《月明星稀賦》對(duì)此描寫得最為形象：“伊圓光之未呈，觀列象之繁星；忽升輪以委照，齊掩縟而韜精.”[43]這些文獻(xiàn)表明，古人已認(rèn)識(shí)到，發(fā)光強(qiáng)度大的光源會(huì)把光強(qiáng)度比之弱很多的其他光源掩蓋或者使其光照變?nèi)?

《列子·湯問(wèn)篇》提出“小兒辯日”問(wèn)題后，引起了不少古代學(xué)者的關(guān)注.王充在解釋太陽(yáng)“日中時(shí)小，出入時(shí)大”現(xiàn)象時(shí)說(shuō)：“日中時(shí)日小，其出入時(shí)大者，日中光明故小，其出入時(shí)光暗故大，猶晝?nèi)詹旎鸸庑?，夜察之火光大?既以火為效，又以星為驗(yàn)，晝?nèi)招遣灰?jiàn)者，光耀滅之也，夜無(wú)光耀，星乃見(jiàn).夫日月，星之類也.平旦日入光銷，故視大也.”[33]172“日中時(shí)日小，其出入時(shí)大”，是由光滲現(xiàn)象、大氣的吸收和消光作用，以及視覺(jué)效應(yīng)等引起的.這些因素共同造成了日中時(shí)光明故小、出入時(shí)光暗故大.王充說(shuō)白天看火光，其光亮顯得??；夜里看火光，由于所處的環(huán)境比較黑，所以火的光亮才會(huì)比白天的明顯很多.白天由于陽(yáng)光太強(qiáng)，看不到星星；夜晚時(shí)，沒(méi)有太陽(yáng)強(qiáng)烈的光照，才可以看到星星.這些說(shuō)法是正確的.東漢張衡在《靈憲》中也描述過(guò)類似的現(xiàn)象：“火當(dāng)夜而揚(yáng)光，在晝則不明也.”[44]這些都說(shuō)明，古人已認(rèn)識(shí)到周圍環(huán)境的明亮程度對(duì)光源的光照會(huì)產(chǎn)生顯著的影響，若環(huán)境較亮，則光照顯得較弱，若環(huán)境較暗，則光照顯得較強(qiáng).

外界環(huán)境中有多種因素對(duì)光照產(chǎn)生影響，但限于古代的認(rèn)知水平，古人的認(rèn)識(shí)主要局限于霧、其他光源以及環(huán)境明暗程度等幾種因素，并不全面和深入.

4　結(jié)語(yǔ)

光照與古人的日?；顒?dòng)息息相關(guān).古人在生活實(shí)踐中形成了豐富的關(guān)于光照現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，對(duì)于光照與光源、空間、距離以及外界環(huán)境的關(guān)系有了比較充分的認(rèn)識(shí).這些認(rèn)識(shí)反映了古人對(duì)光照現(xiàn)象的觀察和思考，并被用以指導(dǎo)生活實(shí)踐，在設(shè)計(jì)光源、采光、傳遞軍情信息等方面發(fā)揮了重要作用.

致謝：在寫作和修改過(guò)程中，得到導(dǎo)師胡化凱教授的悉心指導(dǎo)，筆者在此深表感謝！

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[責(zé)任編輯黃祖賓]

[責(zé)任校對(duì)蘇琴]

Ancient Chinese People's Understanding of Illumination

ZHANG Bei-bei,LI Xiao-bing

(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026,China)

According to the historical materials in ancient documents, this paper explored it from the relationship between illumination and light source, space, distance, external environment, etc. We found that the ancients had explicit understanding on the influence factors and regularities of illumination, and this knowledge played an important role in guiding ancients' daily life and engaging in related activities.

China; ancient; illumination; understanding

2016-03-04.

張貝貝(1990-)，女，安徽阜陽(yáng)人，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科學(xué)技術(shù)史專業(yè)碩士研究生，研究方向：物理學(xué)史.

N09

A

1673-8462(2016)02-0016-05