几千年前的古人,怎样理解地光和极光的?
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发布时间：2022-05-10 07:43
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时间：2023-01-23 02:23
地光和极光都是大气里的电现象，我国古代在这方面有极其丰富的记录。
发生地震之前，地面会出现一种类似闪电的亮光，称为地震电光，简称地光。它的成因至今还不甚清楚。大致说来，是在强烈的地震及其前后，震源及其附近岩层的电场强度往往增强，大气的电场强度也跟着增强。同时，地震活动使地下大量气体沿裂缝进入大气。这些气体在地壳中上升时，被地壳的电场所电离，进入大气，更增强了大气的电场。当大气电场强大到某种程度，就能使空气放电而发出亮光，这就是地光。
我国古代关于地光的记载，以各地方志里为最多，例如：
《成都志》记载：公元293年2月4日，成都发生地震之前，“有火光入地”。
《万历实录》记载：公元1509年5月26日夜里，“武昌府见碧光闪烁如电者六、七次，隐隐有声如雷鼓，已而地震”。
《正德实录》记载：公元1513年12月30日，四川隽县“有火轮见空中，声如雷，次日成戌地震”。
《江陵县志》记载：公元1631年8月15日深夜，湖北江陵发生地震之前“天忽通红”。
《沅江县志》记载：公元1637年4月8日湖南沅江发生地震前，“子时天响有光，移时地震一刻”。
《颖上县志》记载：公元1652年8月24日，安徽颖上地震发生时，“红光遍邑”。
《潥阳县志》记载：公元1846年秋天，江苏溧阳地震前，“有赤光自北而南”。
所有这些文字里的“火光”、“电火”、“红光”、“赤光”、“碧光”等等都是古人形容地光的名词。上述这些记载是如此确切、生动，它们是科学史上极其珍贵的资料。它们的意义在于地光能够反映岩层的活动，和地震有着密切的内在联系，尤其是有助于临震预报。
例如1976年5月29日云南省的龙陵、潞西一带发生强烈的地光，当地有关人员即据以发出地震警报，疏散群众，避免了重大的伤亡。
极光是一种美丽的自然现象，给人们以迷人的感觉。由于它通常出现在两极地区而得名，极光有北极光和南极光。我国地处北半球，故只能看到北极光。一般来说，高纬度地区看到极光的机会比较多，但在中低纬度地区偶尔也可以看到，不过亮度要弱得多。
在晴朗的夜晚，我国最北部地区有时会看到天空中出现条光弧或光带，犹如蛇龙游动，彩练飞舞；有时也会看见云状的光块或光幕，似乎是红霞映天，礼花飞，光怪陆离，千变万化。
这瑰丽的极光是怎样形成的呢？这个问题很早就有人提出，战国时代的诗人屈原在《天问》中就发问道：“日安不到，烛龙何照？”就是说北方的上空既然不能受到太阳光的照射，那么烛龙(极光的一种古代名称)之类的大气发光现象的能源来自何方？
一般认为极光的原因在于：太阳发射出来的无数带电粒子受到地球磁场的作用，运动方向发生改变，它们沿着地球磁力线降落到南、北磁极近的高空层，并以高速钻入大气层，这些带电粒子眼大气中的分子、原子碰撞，致使大气处于电离并发光，这就是极光。各种原子发出不同的色光，所以极光呈现五彩缤纷的颜色；一般为黄绿色，也有白色、红色、蓝色、灰紫色，或者兼而有之。
我国古代关于极光的记载很早。远在几千年前传说的黄帝时代曾出现过“大电光绕北斗枢星”。这可能是我国最早的极光记录。
《汉书》上载有世界上较早且最精确的极光记录：
“孝成建始元年九月成子，有流星出文昌，色白，光烛地，长可四丈，大一围，动摇如龙蛇形。有顷，长可五六丈，大四围所，诎折委曲，贯紫宫西，在斗西北子亥间。后出如环，北方不合，留一刻所。”
这段话的意思是这样：孝成建始元年九月戊子，相当于公元前32年10月27日；“流星”就是极光；“文昌”是文昌星座，就是指极光出现的方位；“色白，光烛地”是记录下来的颜色和亮度；“长可四丈，大一围”和“长可五六文，大四围所”是描写极光的大小范围。文章又描写了极光的变化：“动播如龙蛇形”，指极光开始时摆动的状态；“诎折委曲”(“诎”通“屈”)，意思是说后来屈折得更厉害，“贯紫宫西，在斗西北子亥间”，就是说极光贯穿紫官星座西面，直到北斗西北方向，子(正北)亥(北30°西)之间。“后诎如环，北方不合”，就是说极光最后弯曲成环状，只留下北方缺口。“留一刻所”表示极光逗留一刻钟左右(相当现在的14分)。
上文仅有七十多字，就描绘了极光出现的时间、地点、色彩、明亮度、运动状态、范围、大小、方位与停留时间等。如此精辟齐备的记录，完全符合现代世界上极光观察站的要求。难怪日本科学家与史学家大加赞赏：“我们对公元前一世纪汉代人自然科学记述的精确不能不感到惊异。”
我国古代关于极光的记载是很丰富的，大多数记载是比较明确的。当时没有极光的名称，而是根据各种极光现象的形状、大小、动静、变化、颜色等分别加以称谓。
这种分类命名法，最早见于《史记・天官书》。可见至少在公元前世纪就有这种分类命名法。清顺治九年(1652年)，黄鼎的《管窥辑要》卷16“祥异”部分就绘有极光的草图，其中有些图绘制得很好，与现代极光摄影几乎完全一样，但也有些图是牵强附会的。
极光是研究日地关系的一项重要课题，它眼天体物理学和地球物理学都有密切的关系。特别是在古代，既无精密的天文仪器观察太阳活动，又无仪器记录地磁、电离层各种扰动情况，所以古代记载下来的极光史料可以说是无价之宝。
它可以帮助人们了解过去太阳活动、地磁、电离层等变动的规律，还可以探讨古地磁极位置的变迁过程。
上面所列举的电学知识，当然还是零星的、点滴的，大都是对一些电现象的记录或描述。尽管如此，这些知识仍不失为电学发展史的一部分。电学也和一切学科一样，不可能是突然诞生的，而必然遵循着辩证的发展过程，经历了从简单到复杂，从低级到高级的各个阶段。我国古代的历史条件下不可能产生近代电学，但它仍然是奴隶社会和封建社会里所可能作出的光辉贡献，其价值和意义是不能低估的。
