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【地球科學】燭龍-以歷史、神話和天文交互解釋極光

疑問與探究經過

一、日本的神田選吉最早提出「燭籠」就是「北極光」(aurora borealis)。
二、十幾年前,中國大陸的張明華再次提出此說。
三、大陸的何新氏也出版了《諸神的起源》一書,
  其中第十三章「燭龍神話的真相」也同樣提出「燭龍」即「北極光」,他說:

  詩中的『逴龍』,就是講燭龍(逴、燭同音通假)。而最可注意的是,這裏所說的北方寒山,正是燭龍所在的羽山、幽山。
  而屈原說其地的景色是:『積冰』、『不見日』、天白皓皓(雪景),寒凝凝,是大地的最『北極』。最後一點極可注意。
  《文選‧燭賦》(傅咸):『六龍銜燭于北極。』也認為燭龍存在於北極區。
  (由此看來,燭龍可以同時現形為六身。)我們知道,在北極圈附近,晝夜以冬夏劃分。
  夏至以後是半年白晝,而冬至以後則是半年長夜。
  所謂『司幽之國』,所謂『長夜無日之國』,正是我國東北高緯度地區、靠近西伯利亞和北極圈附近冬季半年的正常現象。
  而『燭龍』恰恰活動在這樣一個地區。只要稍作思索,就不難找到這個謎的真相了。
  原來,所謂『燭龍』,並不是一種生物性的存在物,而是北極圈附近的一種自然現象--極光。


  個人補充:山海經有提到燭龍「吹而東,呼而夏」,又恰好極光最明亮的時候,就是春秋之際,古人把這樣劇烈的天氣變化(永夜永晝的快速交換,與其造成的天氣效應),因此更加把這種「怪物」神化,認為可呼風喚雨



先來講講什麼是極光

  極光的原理很簡單,地球磁層或太陽的高能帶電粒子流(太陽風)使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。太陽釋放的帶電粒子像一道氣流飛向地球,碰 到北極上空磁場時又形成若干扭曲的磁場,來自太陽的帶電粒子到達地球附近,地球磁場迫使其中一部分沿著磁場線(Field line)集中到南北兩極。當他們進入極地的高層大氣時,與大氣中的原子和分子碰撞並激發,產生光芒,形成極光。

  當氧原子受電子激發後,便會發出極光中最常見的淺綠色光芒
  而當能量較高的電子深入電離層較低的部份時則會激發中性的氮分子,發出粉紅色或紫紅色的光輝,但是被電離的氮分子則會發出紫藍色的光。
  另外,其實相同的粒子也可以發出不同顏色的光,只要帶電粒子流所供予的撞擊能量有所不同,像是氧原子受激發時,一般會發出波長 558 nm 的綠光,但是當大型磁暴發生時,則可見到由氧原子釋放出如野火般的火紅色極光,其波長為 630 nm 。

  2007年美國國家航空暨太空總署「THEMIS」任務的資料顯示,在春分和秋分兩節氣時地球位置與「磁索」交錯最甚,而非因四季交替影響才有此結果。另外,在太陽黑子多的時候,極光出現的頻率也大。


極光與其他天文異像的東西方觀察史

  十七世紀,伽桑狄(Gassendi 1592-1655)才把極光命名為「北方的曙光」,以後又曾把出現在觀察者天頂以北的極光稱為北極光,出現在觀察者天頂以南的極光稱為南方的曙光或南極 光,極光通常在太陽表面有有大耀斑爆發後一日之內發生,耀斑多半在太陽黑子特別活躍的時期出現,而太陽黑子活動大約每十一年一個周期。(最近一次一九九一 年六月五日開始進入顛峰活動)這種極光與日斑的關係在一八五九年(清咸豐九年)才被發現。

  極光記錄在十七世紀當時還經常和彗星相混,在中國史書上的一些天象包括天狗、枉矢、歸邪、格澤星、蚩尤旗、長庚、星隕如雨、赤氣、白氣等等,日本的學 者有人以為全是指北極光。但中國的學者也有人持不同意見,以為天狗、枉矢,甚至被作為典型的極光的流星,根本不是極光,星隕如雨一類的天象須有旁証材料, 才能改變它的意義,否則應照例歸入流星雨,天裂、含譽、蚩尤旗等應屬于待定天象。


早期人們對於極光的錯誤迷思

 說法一:認為極光是地球外部燃起的大火,因為北極區臨近地球的邊緣,所以能看到這種大火的光芒。
 說法二:認為極光是夕日西沉以後,餘暉經由大氣透射反照出來的輝光。
 說法三:認為在極地由於冰雪豐富,它們在白天吸收陽光後儲存起來,到了夜晚將其釋放出來,便成了極光。

  以上都是錯誤的呦!
  直到二十世紀,人們才破除這種迷思~
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近代極光研究的開始

  1896年,挪威的物理學家伯克蘭 (Kristian Birkeland) 即發表了新極光理論
  描述極光的產生主要是由於:從太陽黑子放射出的電子流,經過傳播後和地球的磁場反應,進而衝入地球大氣,而導致極光的產生
  他還做了一個著名的地球模型實驗,開發出以人工方式製造極光的設備,轟動一時
  簡單來說,此裝置是在一個真空箱中吊著一個模擬地球磁場的球型磁鐵,然後將電漿〈由自由電子組成,類似氣體但可以導電並會受磁場影響〉由箱子兩側射向球型磁鐵,接著果然發現在相當於極地地區的球型磁鐵部份產生了極光帶,證實了他的新極光理論



中國早期歷史中的天文異像

  《周禮‧春官》
  「眡祲掌十煇之法,以觀妖祥辨吉凶。一曰祲,二曰象,三曰鑴,四曰監,五曰闇,六曰瞢,七曰彌,八曰敘,九曰隮,十曰想。」
  包含虹、幻日、日珥、日暈、日柱、日月蝕及雲形變化

  《周禮‧保章氏》
  「掌天星以志星辰日月之變動……以五雲之物辨吉凶水旱,降豐荒之祲象,以十有二風察天地之和,命乖別之妖祥。」
  對於上舉的十煇、五雲等奇異光象,古人或視為妖祥,而認為和地上的人事有相當的關連

  祲和保章氏就是古代職掌天文氣象觀測和預報的官吏
  《左傳》昭公二十 年「梓慎望氛」之記載,梓慎為魯大夫負責天文氣象之官
     故昭公二十一年「日有食之,公問於梓慎」
      昭公十八 年「夏五月,火始昏見,丙子,風。梓慎曰『是謂融風,火之始也。』」
      昭公十五 年「梓慎曰:「禘之日其有咎乎,吾見赤黑之祲。」
      昭公十七 年「冬有星孛于辰,……梓慎曰:「往年吾見之。」
  梓慎的職掌和《周禮‧眡祲》及《保章氏》之官相當,足見古代置官觀察天象由來已久。

  一九七三年冬,湖南長沙馬王堆三號墓出土西漢帛書《天文氣象雜占》內容雖以氣象中的暈和天文中的彗最為豊富

  敦煌石室所出之《占雲氣書》的內容「有氣赤如火,從天而下入軍城」「邊城有雲如蛟龍」等,可能就是北極光的描述。

  何丙郁、何冠彪氏以為:「從現代科學觀點解釋中國傳統所說的『雲氣』。

  中國古代所稱的雲,和現代氣象學所稱的雲並沒有分別……氣或者就是稀薄的雲,但氣的涵義絕不止於此,至少氣可以包括霧、虹、霓、暈、珥等氣象……從占氣術的角度看,氣可能也包括北極光。
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...larlicht_2.jpg


中國晚期歷史中的極光紀錄

至於正史上在隋唐之後則常見用「赤氣」「白氣」「赤光」「火光」來描寫北極光,如下:

十年(梁武帝天監十年)九月丙申,天西北隆隆有聲,赤氣下至地。(《隋書‧天文志》)
三年(北齊後主元統三年)五月戊寅,甲夜,西北有赤氣竟天,夜中始滅。(《隋書‧天文志》)
(寶應元年)壬子夜,西北方有赤光見,炎赫亙天,貫紫微,漸流于東,彌漫北方,照耀數十里,久之乃散。(《舊唐書‧天文志》)
大歷五年五月甲申西北有白氣亙天。(《舊唐書‧天文志》)
建炎元年正月,辛卯夜,西北陰雲中有如火光。(《宋史‧五行志》)

漢成帝時「西北有如火光」(《漢書‧五行志》)
晉元康時「天西北大裂」(《晉書‧天文志》)
咸和時「天裂西北」(《晉書‧帝紀》)
北魏時「赤氣見于西北」(《魏書‧靈征志》)「西北赤氣竟天畔,似火氣」「西北有赤氣似火焰」
南朝梁時「天西北中裂有光如火」(《梁書‧本紀》)
北齊時「西北有赤氣竟天」(《隋書‧天文志》)
唐寶應中「西北方有赤光」(《舊唐書‧天文下》)
五代時「天西北有赤祲如血」(《舊五代史‧本紀》)
宋大中祥符中「西北方白云氣如彗帚」(《宋史‧天文志》)
元正正中「西北紅氣亙天」(《元史‧五行志》)等

可以看得出大約是在西北方,而且運行了一段時間……



天裂=極光?

  把北極光的現象用天裂來作解釋,在正史上一般以《漢書‧天文志》孝惠帝二年「天開東北,廣十餘丈,長二十餘丈」,那一次為最早
  又伏侯《古今注》曰:「成帝建始三年七月,夜有黃白氣,長十餘丈,明照地,或曰天裂,或曰天劍。」(《太平御覽》卷二引)
  而天裂一辭更早可以追溯到《史記‧天官書》「不乃天裂若地動」但先秦時「天裂」已被人所注意

  《老子》三十九年章「天得一以清,地得一以寧,……天無以清將恐裂,地無以寧將恐發。」
  《莊子‧至樂》有「天無為以之清,地無為以之寧」。

  所謂「天清」是蔚藍的晴空,正如同古人以蒼蒼來形容天色,北極光的色彩,劃入夜空,使清明的夜空如同破裂一般,《老子》把天裂和地發作為天地也有不能清寧的狀況,正如同《天官書》所說的「天裂地動」是一樣的,

  西方學者亞里斯多德著有《氣象通典》對北極光的描述如下:「有時在晴朗的夜裏,我們在天空中會看到種種景象,峽谷……地溝……血紅的顏色……」,同時他把北極光稱之為「裂隙」(Chasms)東西方對北極光的描述竟然有如此巧合之處。

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個人疑問-極光的顏色具有區域性嗎?

  記得科學人雜誌才講過類似文章,因此引發我的好奇。
  找了些資料,把總共兩份文件,各高達十五頁上下的文字,慢慢消化整理出來。

  這邊有個小小疑問:
    科學人雜誌似乎有寫過,這是地磁北極偏移的結果。
    但實際上,燭籠一致的認為是紅色
    我問:極光只有這種顏色嗎?除了紅色之外,反而綠色更常見到吧!為何中國歷史紀錄上,幾乎都是紅色?
    難道,極光的顏色具有區域性嗎?


極光的出現地與發生率

  極光區內,每年至少有200天以上可以見到極光現象的發生。
  其中北極光帶穿過斯堪的納維亞 、 冰島北部、格陵蘭南部、 哈得孫灣南部、阿拉斯加中部和西伯利亞北部海岸
  而南極光帶則大略圍繞 南極大陸 一週。

  極光發生在 100 公里以上的高空,因此在良好的氣象條件下,就算站在距離 1000 公里遠之處亦清晰可見,所以位於磁緯 67 度~ 76 度的人們,只要在每個天氣晴朗的傍晚和凌晨,都能夠清楚見到極光。

  76 度以上的極區,每天中午亦會有極光發生,但是,只有在白晝最短的冬季時,甚至要天氣晴朗的日子,才能勉強用肉眼看見,稱作「日照極光」。


極光的類型

  按其「形態特徵」
  (以下轉自 國立交通大學‧科幻研究中心 http://sf.nctu.edu.tw/award/past/fiv...content.php)

  
引用:
( 一 ) 弧狀極光︰底邊整齊微微彎曲的圓弧狀極光弧
  

  ( 二 ) 帶狀極光︰有彎扭摺皺的飄帶狀極光帶
  

  ( 三 ) 片狀極光︰如雲朵般的片朵狀極光片
  

  ( 四 ) 放射狀極光︰是沿磁力線方向的射線狀極光冕
  

  ( 五 ) 幕狀極光︰是像面紗一樣均勻的帳幔狀極光幔
  
  又依照維基百科的文字(注意,此發類沒有來源,可能是錯誤的,僅作參考)

引用:
  極光按形態可分為:
  * 勻光弧極光
  * 射線式光柱極光
  * 射線式光弧光帶極光
  * 簾幕狀極光
  * 極光冕

  按觀測的電磁波波段分為:
  * 光學極光
  * 無線電極光

  按激發粒子類型可分為:
  * 電子極光
  * 質子極光

  按發生區域可分為:
  * 極光帶極光
  * 極蓋極光
  * 中緯極光紅弧


結論

 我個人認為極光應當也有地域性上的型態不同,不是單純的地磁極偏移。
 如果按照分類來看,「中緯極光紅弧」、「勻光弧極光」才更有可能是古書上的燭籠

 是否有人可以再做更詳盡的解釋,歡迎提供!

 最後這張,是木星上的極光~
  
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