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【神奇天象】古人是如何认识“极光”的?

瞭望科学史
李亮(中科院科学史所研究员)讲述科学故事、传播科学精神。
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极光是一种绚丽多彩的发光现象,是地球磁层和太阳的高能带电粒子流(太阳风)使得高层大气分子或原子激发或电离而产生。在大约公元前六世纪,西方人大概就已经可以正确地辨认出这种天象,并将其称为“稀有景色”或者天上的“裂缝”。

不过,有时候西方人也将其与流星或彗星混为一淡,中国古代也存在类似的情况,人们对对极光的命名有时也沿用了流星或彗星的某些名称。当然,更多的时候,中国古人常用金光、赤光、天开,天裂等比较直观,甚至夸张的方式来描述极光,有时也会使用不同的“气”来呈现出极光的不同特征。

极光的产生也与太阳的活动有关,对其进行研究,有助于人们进一步探究气候变迁、地磁变化和高空大气等科学课题。中国古代的史料中有着丰富的极光记录,不过这些内容在使用中还需要进行仔细辨识。这是由于历史上对极光的记录使用了太多不同的名称所导致,造成了人们如今对此经常有不同的理解,使得目前对古代极光记录还没有一致的看法,有的认为多达1000次以上,也有认为能够确定为极光的不过100多次。

倒映在水面上的极光

极光现象

另外,在古人看来,极光与彗星等其他异常天象一样,都是关乎安危吉凶的征兆,这些记录甚至还与君主或圣人的降生,以及国家的覆灭联系在一起,这也使得人们对有些年代较早的极光记录的真实性产生过怀疑。如中国最早的一条极光记录见于古本《竹书纪年》,其中提到“周昭王末年,夜有五色光贯紫微,其年王南巡不返。”也就是说,这是一次五色光贯穿紫微垣的壮观天象,在其出现后不久,周昭王却因南征荆楚而葬身江底。

另一次较早且可靠的极光记录,可能是发生于公元前193年,《汉书·天文志》对此记有:“孝惠二年,天开东北,广十馀丈,长二十馀丈。地动,阴有馀;天裂,阳不足。皆下盛疆将害上之变也。”此外,对于汉文帝十四年(公元前166年)的一次极光,《汉书·郊祀志》也记有;“赵人新垣平以望气见上,言长安东北有神气,成五色,若人冠冕焉”。这些内容则将极光出现的方位、颜色以及形状都说得相对比较清楚。

《汉书 天文志》中的“荧惑守心”和“天开东北”(极光)