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日環食6月21日即將登場:日食與災變的古今談,一同見證天地人間的「常」與「變」

歐柏昇
・2020/06/19 ・5916字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 553 ・八年級

今年全球疫情蔓延,甚至被稱為二次大戰以來人類最大的危機。所幸臺灣防疫有成,本月大規模解禁,6 月 21 日民眾可以輕鬆地出外觀賞日環食。在這樣的光景下,日食可以帶給我們什麼呢?它只是稍縱即逝的美景嗎?我們先來談談日食與災難的歷史。

日食在歷史上經常與災難關聯,就先來看個令人玩味的故事。

在南宋滅亡前夕,發生了一次日食,《宋史‧天文志》如此記載:

「德祐元年六月庚子朔,日食,既,星見,雞鶩皆歸。明年,宋亡。」

這段話記錄了 1275 年 6 月 25 日的日全食,所謂「既」意思是「盡」,即指全食。在日全食期間,不但天色暗下而看見星星,動物也出現歸巢的行為。

每次日全食的「全食帶」很窄,地球上只有極少數地方可以看見全食。1275 年那次日食,全食帶正好通過南宋國都臨安(今杭州),且全食階段長達近六分鐘。

要是我們了解時代背景,就會知道這次日食必定令人慌張。那年三月,元軍已經攻陷建康(今南京),江南各城相繼陷落,臨安局勢非常危急。

1275 年 6 月 25 日,日全食的範圍。擷取自全食互動地圖

在那危急存亡之秋,朝臣藉言日食大作文章。王爚上奏:「日食不盡僅一分,白晝晦冥者數刻。陰盛陽微,災異未有大於此者。」接著又說,大臣應該 「理陰陽」、「鎮諸侯」,現在卻「生民塗炭而未能拯」,於是請求辭官。可以看出,日食是臣子批評朝政的好時機。

隔年,元軍終究攻下臨安,擄走宋恭帝。《宋史‧天文志》並沒有明講其中關聯,但是在日食紀錄後面寫下「明年,宋亡」,留給讀者自行解讀。

從文明之初,被視為災難的日食

人類對於日食的天然畏懼,也許與其他動物沒有太大差別。在文明之初,日食就與災難聯結在一起,並且與政治難分難捨。

最著名的例子是《詩經》這段話:「十月之交,朔日辛卯。日有食之,亦孔之醜。」又說:「日月告凶,不用其行。四國無政,不用其良。彼月而食,則維其常。此日而食,于何不臧?」日食是不祥之事,且人們將日食與政治相提並論。

西元前 535 年 3 月 18 日發生日食,《左傳》記載了一段對話,晉平公問士文伯誰會承受日食之災,又問他《詩經》那幾句話的意思。士文伯說,「不善政」才會遭受日月之災,因此告誡晉平公為政「不可不慎」。意思是說,日食是否引發災難,是取決於人事。

《春秋》經文有 37 次日食紀錄,其中 33 次經現代天文學的檢驗都屬實,相當可靠。這些紀錄多半是簡單地寫下「日有食之」,而不明白詮釋其象徵意涵。不過一般認為,《春秋》之所以會將日食記下,是把它當作「異常」的事情來看待。

《左傳》也記載了面對日食這種異象的「救護」禮儀。日食發生的時候,天子「不舉盛饌,伐鼓于社」,而諸侯則要「用幣于社,伐鼓于朝」。所謂「伐鼓」就是擊鼓的意思,歷朝歷代延續「救日伐鼓」的禮儀。直到清末,各地官員仍要擊鼓、燒香祭拜,並且在日食的初虧、食甚、復圓三個時刻分別行禮。

不再突如其來:日食預報的重大突破

看到這裡,我們很容易把「迷信」、「不科學」的標籤貼在古人身上。然而,古時候關於日食災異的認識,恐怕沒這麼簡單。

事實上,中國古代很早就發現日食有規律,並發展出預報日食的能力。至少到了東漢的《乾象曆》,已經可以初步預測日食。到了西元 6 世紀,北齊天文學家張子信更在日食預測上取得重大突破。

張子信為了躲避葛榮起義的戰事,隱居海島中,鑽研天文。他大量分析預測與實際觀測的日月食時間,發現二者的差值與季節、節氣密切相關,稱之為「入氣差」。據此,他發現了太陽視運動的不均勻性,也就是太陽在一年四季運行速度不同,「日行春分後則遲,秋分後則速」。

現在我們知道,夏季太陽接近遠日點,視運動較慢;冬季太陽接近近日點,視運動較快。張子信就指出這件事,計算太陽位置不能只用平均值,必須加入「入氣差」的修正,才能準確得到太陽真實位置,進而推算日食。初唐的劉焯編寫《皇極曆》,運用張子信發現的原理,發展出推算日食的公式,奠定重要的理論基礎。

是否發生日食,需引進「食限」的概念。《隋書》說明張子信的理論:「合朔月在日道里則日食,若在日道外,雖交不虧。」日食必定發生在「朔」,也就是日、月在同一經度上。不過黃道(太陽視運動軌道)、白道(月球視運動軌道)不在同一個平面上,有 5 度左右的交角,因此只有當「朔」發生在黃白道交點附近時,才可能出現日食。如下圖,日、月兩圓相切時進入「食限」,才會發生日食。

於是,日食預測需仰賴太陽位置的精準推算,而張子信、劉焯的理論取得重大突破。

黃白道交點「食限」。圖/歐柏昇

已經可預測,中國古代政治仍持續視日食為災異?

日食既然能被預報,那麼還會被視為災變嗎?我們容易設想,人們逐漸清楚日食的規律之後,日食應該與人事、政治漸漸脫鉤。事實卻是相反,隨著日食預報越來越準確,朝廷反而有更多時間可以準備「救日儀式」,儀式越來越細緻。

讓人不禁疑惑,如果日食是「常態」,為何中國古代反而發展出如此的救日儀式呢?

陳侃理研究中國古代的日食觀念,指出了「天行有常」與「休咎之變」的辯證關係。日食預報的發展,並沒有終止「天人感應」觀念。他進一步說明,所謂「科學知識」與「傳統性知識」其實是可以共存的。

我們舉幾個例子,來說明日食成為可預報的「常態」之後,如何以「休咎之變」的姿態繼續呈現。在日食可預報之後,許多人確實開始質疑「人事會影響日食」的觀念,例如北魏孝文帝就不相信其中有所關聯。

而後出現了一種觀點,是將日食災異看作「神道設教」。例如唐代經學家孔穎達認為日食是常態,與人事根本無關,但是他仍然主張將日食作為災異,這是因為聖人為了教化人們,「假托日食以為戒」,特別是警戒君主。

北宋名臣富弼也極力主張維持天象災異,他認為:「人君所畏惟天,若不畏天,何事不可為者!此必姦人欲進邪說,以搖上心,使輔拂諫爭之臣,無所施其力。是治亂之機,不可以不速救。」意思是說,在帝王之上、能夠讓帝王害怕的只有「天」而已,如果去除天變,帝王恐怕沒人制約。

即使天象與人無關,需要藉此機會讓帝王修省。北宋的皇帝遇到日食,還要先「避正殿,減常膳」十幾天。不論是否相信人事影響天象,日食作為「天」的力量展示,是約束帝王的力量。這不僅是一種「手段」而已,天人合一的觀念還深深作用著,要求帝王敬天而愛民。再想漢文帝曾發布〈日食詔〉,因為日食而檢討自己、宣布選舉「賢良方正」的新制度,若非帝王對天有所敬畏,這些政治改革從何而來呢?

若要帝王在日食十幾天前就開始修省,沒有夠準確的日食預報是做不到的。帝王對於災異的謹慎態度,則促使天文官準確預報日食。我們乍看之下「迷信」的儀式,竟然是以「科學」的進步為基礎,而且又反過來促成「科學」的進步。由此可見,天象與人事之間不單是「有無影響」而已,而牽涉到科學與社會更深刻的交織。在另一個時空下,「科學知識」可有我們今天意想不到的「應用」,而這些應用層面或許是促成人們進一步探究自然的原因。而且,其中不只是「迷信」而已,展示著人對天的敬畏、自然規律與人的關係。

情況到了清末,則又不同。清末輿論開始批評救日儀式,認為那是「官樣文章」、「愚民之術」,早該廢除。官員也知道救日儀式不會真的救到誰,儀式變得像是兒戲,為人笑柄。人們批評王朝的陳舊制度,因而主張讓日食與人事脫鉤。其實,這些主張本身就具有深刻的政治涵義。天象並不從此與人事失去連結,它將有新的、現代的意義。

戰亂中的日食:科學使命與黎明的隱喻

到了民國時期,現代天文學的機構建立,日食觀測的意義大不相同,成為科學發展的重要工作。那日食又與一般民眾有何相關呢?日食的「災難」色彩,又如何轉變呢?

最有意思的是 1941 年 9 月 21 日的日全食。那時正值中國對日抗戰期間,日食仍然備受矚目。當時的中央研究院天文所已經從南京撤到昆明,仍然組成觀測隊,前往西北觀測日食。率隊的是時任天文所所長張鈺哲,他形容此行是一趟「長征」,沿路頻繁遇上日軍空襲,路途險阻,費盡千辛萬苦終於抵達甘肅臨洮。蔣介石也特批軍機飛至臨洮,如遇天候不佳,可飛至雲層上方做日食觀測。值得一提的是,李國鼎先生也是這次觀測隊的一員。

為何戰亂之中還要堅持觀測日食?張鈺哲說明,太陽是一切地球生命之母,日食是研究太陽的良好時機,有重要的科學價值。特別是戰爭期間,外國科學家無法前來觀測,於是他們有重要使命,要將這次日食的科學紀錄留下來。

這次日食的「科學」工作,不僅是學者的事。報章雜誌紛紛教導民眾如何觀測日食,將天文科學的知識推廣給民眾。學者和報刊也都關注,這次日食發生時民間是否能「破除迷信」。好比《申報》在日食隔天的報導中,標題指出「積習難移,仍有鳴鑼擊鼓之聲」,不過內文仍肯定所見情況「亦足證明科學之已漸普遍」。

1941年9月21日《申報》介紹日食的原理與觀察方法。
1941年9月22日《申報》報導重慶觀測日食的情況。

此外,戰亂中還重新建構另一種日食與人心的關聯。《益世報》指出:「一般長者咸謂日全食為抗戰接近勝利之預示,良以明朝嘉靖二十二年之日全食,曾為名將戚繼光戰滅倭寇建立殊功之徵兆云。」人們將 1941 年的日食與明代的日食連結起來,視為抗戰接近勝利的徵兆。

這或許還可說是民間的迷信不曾消失。再來看天文學家的論調──學者並不主張迷信,卻仍然將日食與抗戰連結起來。

張鈺哲〈抗日四年後之日食〉一文,引用敘拉古突破迦太基人的故事,說明日食激勵士氣的史實,並引作抗戰「勝利即在目前的證明」。此外,張鈺哲還寫了一篇〈天文與日食〉,談到戰亂當中觀測日食、研究天文的意義:「由研究天文知道地球之外還有無數的星球,還有無窮大的空間,自然也要發生同群的熱愛,而不至於互相殘殺,而能夠彼此相安,共信互助,向著和平的道上走去,這一點是研究天文更偉大的意義。」

在二次大戰的亂世之中,人們自然將日食與時局聯想。日食與人事的關聯,不再是傳統上約束帝王的災異,而是一方面作為科學使命,另一方面作為黎明的隱喻或精神啟發。

1941年日食觀測西北隊合影。圖/中研院李國鼎先生紀念網站

1941 年的日食那天,語言學家林柷敔雖然不懂天文,但是也拿了個臉盆,裝水摻墨汁,觀察太陽的倒影。他在《宇宙風》雜誌發表了一篇〈日蝕記〉,除了談日食與抗戰的關係,也談到自己見證日食的旨趣:

大宇宙中一個自然變化,對於這樣一個小我,倒底有什麼關係?我不是學者,記錄日蝕又何益?我燃了一支烟,對自己說:『下一次的日蝕我將在那裏?也許就是被後代觀察者足尖所踐的泥土吧!趁我沒有變成泥土前記它一筆吧!』我心安,又欷歎。烟繞繞上升,我的心境跟著它上升,漸漸愉快起來了:在我生命終結的時候,在我呼吸停頓的時候,我將逢到最後的審判者,他將問我:『你在世上見過什麼東西?』我無疑地會笑著回答:『我看過了四世紀來的那次日蝕!』

一期一會的臺灣日環食!錯過再等 195 年

在自己的家園遇上日全食或日環食,是極其罕見而幸運的事。在亂世中見證日食,則彷彿渺小的生命與天地同在。

日全食、日環食在地球上幾乎年年都有,然而每次的全食帶、環食帶都很窄,所以特定地點要見到相當困難。我們大可以買機票飛出國,年年都可看日食,然而要體驗日食與鄉土的緊密結合,恐怕機會難得。今年 6 月 21 日,臺灣獲得難得的「天機」,可以見到日環食,我們多麼幸運。下次在臺灣要看到日環食,要等到 2215 年。如果 2012 年錯過臺灣北部的日環食,那這次真是「一期一會」了!

更特別的是,這次日環食剛好發生在夏至,而且環食帶在臺灣通過北回歸線。夏至當天正午,太陽直射嘉義一帶的北回歸線,下午同樣地點則發生日環食,這相當罕見。

擷取自2020年6月21日日環食互動地圖,點擊地圖畫面可以查看各地日食發生詳細的時間。

人間無常,天行有常

日食的意義隨著時代而變化,但是當每天照亮我們的太陽,罕見地被遮擋,總能使人反思天地人間的「常」與「變」,而其中「科學」的觀念也與人事、時局複雜地交織。

再回來想想,今年臺灣疫情趨緩後的日食,意義同樣非比尋常。筆者常舉辦天文活動,凡事都可以延期,但是日食等天象是不能延期的,在疫情緊張期間實在令人擔憂。所幸疫情暫時緩和,觀賞日環食的活動足以照常舉行。在一波三折之後,我們清楚感受到,即使人間混亂,日食依然會按照規律準時發生。

我們看到天地之間具有無人能擋的規律,即使人間遭逢亂世、人心失落,天地仍然運行不悖,照常發生日食。即使你對日食原理了解還有限,這總是一次非比尋常的見證。你將在因緣際會之下,見證宇宙運行的偉大展演。它所展示的不必然是「正義戰勝邪惡」這類道德勸說,卻在混亂變動的時代裡,給人「常」的想像與信念。「天行有常,不為堯存,不為桀亡」,即使人間似乎失序,宇宙並非無序,太陽依舊升起!

期待 6 月 21 日下午,我們一同見證日環食奇景。

2019 年 12 月 26 日臺北所見的日偏食(攝影/歐柏昇)

參考資料

  • 不知撰人,楊伯峻注,《春秋左傳注》。北京:中華書局,1990。
  • 魏徵等撰,《隋書》。北京:中華書局,1973。
  • 脫脫等撰,《宋史》。北京:中華書局,1977。
  • 〈久雨初霽之陪都 昨晨日食奇景〉,《益世報》,1941年9月22日,第2版。
  • 〈日蝕的觀察和實驗〉,《申報》,1941年9月21日,第13版。
  • 〈重慶觀測日蝕記〉,《申報》,1941年9月22日,第2版。
  • 林柷敔,〈日蝕記〉,《宇宙風(乙刊)》第56期,1941年,上海,頁32-34。
  • 張鈺哲,〈天文與日食〉,《科學教學季刊》第2卷第1期,1942年,成都,頁1-3。
  • 張鈺哲,〈抗戰四年後之日食〉,《大公報》,1941年3月23日,第3版。
  • 江曉原、吳燕,《紫金山天文台史》。保定:河北大學出版社,2004。
  • 李林,〈「救日」與救國——1901年辛丑日食的政治史及文化史意蘊〉,《清史論叢》2017年第1期,北京,頁255-272。
  • 陳久金,《中國古代天文學家》。北京:中國科學技術出版社,2008。
  • 陳侃理,〈天行有常與休咎之變──中國古代關於日食災異的學術、禮儀與制度〉,《中央研究院歷史語言研究所集刊》第83本,2012年9月,臺北,頁389-443。
  • 龍涌霖,《天變何可畏——從十月看儒家災異文化的發展》。廣州:中山大學碩士論文,2016。
  • 關增建,〈日食觀念與傳統禮制〉,《自然辯證法通訊》1995年第2期,北京,頁47-55。
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歐柏昇
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台大物理與歷史系雙主修畢業,台大物理碩士。現為台大物理系、中研院天文所博士生,全國大學天文社聯盟理事長。盼望從天文與人文之間追尋更清澈的世界觀,在浩瀚宇宙中思考文明,讓科學走向人群。

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「甲骨」還是「假古」?刻在龜甲與獸骨上的天文紀錄可信嗎?
臺北天文館_96
・2022/02/15 ・5183字 ・閱讀時間約 10 分鐘

  • 文/歐陽亮|天文愛好者,中華科技史學會會員,曾獲 2001 年尊親天文獎第二等一行獎,擔任 2009 全球天文年特展解說員。

甲骨文,可算是漢字的始祖,這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄,除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭,也記載了一些看似形容天象的文句,某些甚至被廣為宣傳,號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止,近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出,已解讀的文字中也有許多爭議,疑點重重。建立在這樣流沙般的基礎上所找到的天象紀錄,可信度會高嗎?

「貞人用火炷燃燒那些凹缺,直到甲骨另一面出現龜裂的痕跡。不知怎地,就在這龜裂的時刻,他們捕捉到了來自另外一個世界的聲音──除了商朝的歷代祖先,還有各種掌控大自然風雨洪水的力量所發出的聲音[1]。」

甲骨文,是東亞目前已知最早的文字系統,可算是漢字的始祖。這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄,除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭,也記載了一些看似形容天象的文句,自從一百多年前發現以來,已陸續解讀出「日食、月食、新星、彗星、鳥星」等辭,某些甚至被廣為宣傳,號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止,近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出[2],接近三分之二無法解讀,進展十分緩慢。2016 年中國大陸曾舉辦甲骨文釋讀獎勵,破譯一個字可得到五至十萬元人民幣,但只有兩人獲得。另外更鮮為人知的是,已解讀的文字中也有許多爭議,專家的意見經常不一致,因此疑點重重。在這樣流沙般的基礎上所找到的天象,可信度會高嗎?我們先來看看一些常在科普文章出現的案例。

「三焰食日大星」[3]

這個看似三道火焰吞食太陽並同時出現亮星的驚奇景象,若真的看得到,應該是指日全食的現象。

能吃掉太陽並讓它變黑的火焰,應該是我們所知的日珥(圖 1 ,原始黑白照片在歐南天文臺ESO網頁),所以它曾被當成古老的日全食與日珥記事(圖 2)[4]。不過,根據較新的文字學角度來分析,有學者已將這句話重新解讀成「乞列,食日大星」,三與乞形似,意為迄;第二字似「臽」又似「列」。乞列是指天氣陰沈到可能下雨[5],或指停止陳放祭品,[6]但是到了「食日」的時刻,即上午用餐時分[7],天氣卻轉大晴,因為「星」字亦可解釋為晴朗[8]。不過這種令人失望的新解釋,又被最新的實物目視結果否定,因為「三」不一定是指「乞」[9]

圖 1. 西元 1919 年 5 月 29 日可能捕捉到日全食中顯現過的最大日珥,此為捷克天文學家彼得.霍拉克(Petr Horálek)在 2021 年 2 月修復與上色的後處理照片。圖/ESO/Landessternwarte Heidelberg-Königstuhl/F. W. Dyson, A. S. Eddington, & C. Davidson, P. Horálek/Institute of Physics in Opava, M. Druckmüller
圖 2. 甲骨文「三臽食日大星」散佈於左上角鑽鑿凹穴之間。圖/張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉之目驗摹本,頁 24

「癸酉貞日夕又食」[10]

號稱世界最早日食紀錄的「癸酉貞日夕又食」(圖 3),其實歷來眾說紛紜。

癸酉是古代干支紀日的日期,貞是占卜之意,意思是在癸酉日占卜。但日夕又食是日食嗎?「又」當成「有」的話,多出的夕字何解?有人認為「夕」不能解釋為黃昏,就算可以解釋為日夜之交,但是從西元前 1400 至前 1000 年並沒有殷都安陽可見且剛好是癸酉日的日沒帶食[11]。然而若查詢古代日食表[12]並以天文軟體 Stellarium 檢驗這三百年的天象卻可以發現,在西元前 1129 年 2 月 14 癸酉日的安陽地區剛好能見到一次在下午 5 點多食甚的日沒帶食。又另有一說認為這段文字是在貞卜尚未發生的事,不能視為已發生的天象[13],但也有人認為相反[14],因此目前尚無定論。

圖 3. 「癸酉貞日夕又食」日食觀測歷史說明牌。圖/筆者攝於天文館「太陽的魔法特展」,右上角為實物照片

「日有戠」[15]

這又是一種疑似日食的記錄,但也有人解釋為太陽黑子[16]。不過卜辭中另有「月有戠」記錄,然而月面的斑紋總是不變,不太可能指稱月亮出現黑子,因此解釋為太陽黑子是有疑問的。[17]

「新大星並火」[18]

從字面看來,這句甲骨文的意思很像「有新星出現,與心宿二(古稱「火」)並列」(圖 4),不過,「新」也可能是一種祭祀名稱,句子可變成「新,大星,並火」,意思是舉行「新」祭典,結果天放晴,於是舉辦「並」祭典來祭祀心宿二[19]。這個疑似史上第一顆新星或超新星的記錄,也許只是學者的誤解。

圖 4. 「新大星並火」拓本。圖/《殷虛書契後編》下 9.1

二十八宿、「鳥星」[20]

由於以前學界對於中國星座起源有許多爭議,使得人們寄望在甲骨文裡找到二十八星宿的古字與線索,證明中國星座是起源於本土。現在雖已發現若干疑似二十八宿星名的甲骨文字,但是經過詳細考證後,確定是星名的其實不多[21]。例如「鳥星」兩字(圖 5)曾經被視為《尚書.堯典》所載「日中、星鳥」的意思,即南方朱雀的原始形象,然而也有人認為鳥可能是受祭的神名,此點在學界尚未有共識[22]

圖 5. 「鳥星」拓本。圖/《殷虛文字乙編》6664

除了以上問題之外,學者對於月食、彗星的看法也是百家爭鳴、莫衷一是,更麻煩的是甲骨學主流體制外還有其他新的質疑。以下舉一些有趣的例子:

日與丁(圖 6):在口中間多了一橫,就是日嗎?為什麼有時又被解釋為干支的「丁」字?兩者混淆的情形其實很多[23]

圖 6. 甲骨文「日」的各種形狀,中間不一定有點或橫。圖/摘自徐富昌《從甲骨文看漢字構形方式之演化》(臺大文史哲學報 64 期,頁 13)

月與夕(圖 7):在眉月中央多了一道,是否為另外一字?解釋者常常自由心證,隨機約定何處為月、何處為夕[24]。甚至有人誤以為「月亮通常只在傍晚出現」而解釋甲骨文可借月為夕[25],但古人觀看天空的時間比起被燈海誘惑的現代人多出許多,天文經驗豐富,是否也會有這種誤會?

圖 7. 甲骨文「月」與「夕」,中間不一定有一點。圖/摘自徐富昌《從甲骨文看漢字構形方式之演化》(臺大文史哲學報 64 期,頁 13)

星與晶(圖 8):在星點的小圓中增加一點來裝飾,於是變成晶字。不過星字本身的變形就很多樣,真的每個字型變化都是指星星嗎?

圖 8. 甲骨文「星」的各種形態。圖/摘自松丸道雄、高嶋謙一編《甲骨文字字釋綜覽》(東京大學出版會,1994,頁 204、205)

這些型態多變的字是因為當時識字者少、傳承困難故而經常出錯,還是因為字體剛發明不久所以尚未定型?抑或現代研究者其實沒有找到正確的分辨方法,導致一字多型且標準混亂?龜甲與獸骨是貴重物品[26],用刀刻字必然比寫字困難,若刻錯字的話如何處理?是否會將錯就錯導致後人解讀時以為該字的形體多變?這些都有待未來進一步釐清[27]

另外一個嚴重的問題是,大多數學者僅以拓本或照片來進行研究,但由於材料古老殘缺、漫漶不清以及轉印物質的侷限,得到的釋文成果往往經不起推敲。有興趣者可到「考古資料數位典藏資料庫」觀察,就會發現看實物照片也不一定能看清楚。因此,一定要真正目視實物,讓光源動態變化,才能看出細微字跡到底刻劃到哪。目前發現可能至少超過五成的刻辭內容需要改定[28],因此甲骨上看似天象記錄的文字,最好等學界有普遍的共識與認定,再引用為教材比較妥當。遙想當年的相對論、板塊理論也曾走過被質疑的過程[29],「甲骨學」亦將如此,不過若因此進行過度揣測、冒然發表「世界最早記錄」,只是引起注目與混淆,終將被時代考驗所淘汰。

中文字體歷經幾千年的變化,存在許多未知的起源,字形字音字義也經過多次轉折,容易讓後人分析時產生誤解,即使是字典的始祖《說文解字》也無法避免[30],「甲骨學」又是一門還在進行初步研究的學問,以上列舉的問題,也許會讓人萌生挫折與懷疑,不過,就像科學必須不斷地依靠新發現來推展前景一樣,歷史也是這樣進步的。古人記錄的熒惑守心被現代證實有 74% 的錯誤、施行了千年以上的神奇候氣術也被後世完全揚棄,但甲骨文研究只進行了百年左右,若舊的解讀方式真的已呈現死胡同狀態,那麼從百年束縛中破殼而出也許只是未來的必經之路了。

相關影片:

〈甲骨文紀錄中的奇異氣象和天象〉。影片來源/中國國家博物館

附註:

  1. 何偉 Peter Hessler《甲骨文:一次占卜當代中國的旅程》Oracle Bones, A Journey Through Time In China,譯者:盧秋瑩,八旗文化出版社,2011,頁 166。
  2. 王宇信《建國以來甲骨文研究》,中國社會科學出版社,1981,頁 54、203。
  3. 收在《小屯第二本:殷虛文字乙編》圖版 6386,可至「甲骨文拓片數位典藏」查詢原件拓本。
  4. 陳遵媯《中國古代天文學簡史》,木鐸出版社,1982,頁 60 以及《中國天文學史》第三冊,明文書局,1987,頁 18。
  5. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,中國社會科學出版社,2011,頁 132。
  6. 李學勤〈三焰食日卜辭辨誤〉,《夏商周年代學札記》,遼寧大學出版社,1999,頁 20。
  7. 參見陳夢家《殷虛卜辭綜述》,中華書局,1988,頁 232;董作賓《殷曆譜》,《董作賓先生全集》乙編第一冊,藝文印書館,1977,頁 32;嚴一萍〈食日解〉,《中國文字》新六期,藝文印書館,1982,頁 51~52。
  8. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 70。
  9. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉,《文與哲》學報第 22 期,2013,頁 12:三的三橫皆等長,中橫並不略短,應釋為三之意。
  10. 收在《殷契佚存》編號 374。
  11. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 122。
  12. 張培瑜《三千五百年曆日天象》,大象出版社,1997,頁 970。
  13. 胡厚宣〈卜辭「日月又食」說〉,《上海博物館集刊》第 3 期,上海古籍出版社,1986。
  14. 李學勤:《癸酉日食說》,《中國文化研究》1998 年第 3 期,頁 26。
  15. 收在《殷契粹編》55、《甲骨文合集》33697 等。
  16. 陳夢家《殷虛卜辭綜述》,頁 240。
  17. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 124。
  18. 羅振玉《殷虛書契後編》下 9.1。
  19. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 47、48、83。
  20. 收在《小屯第二本:殷虛文字乙編》圖版 6664、6672,《甲骨文合集》11497、11498。
  21. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 81。
  22. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 67~75。
  23. 黃奇逸《商周研究之批判:中國古文字的產生與發展》,巴蜀書社,2008,頁 42。
  24. 黃奇逸《商周研究之批判:中國古文字的產生與發展》,頁 23。
  25. 徐富昌〈從甲骨文看漢字構形方式之演化〉,《臺大文史哲學報》,64 期,2006,頁 13。
  26. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》,臺灣商務印書館,2020,頁 40。
  27. 上古文字難讀的原因有:原始文字不能有效記錄語言、口傳失誤、方言問題、文字假借造成混亂、後代古音研究誤導等,詳見黃奇逸《歷史的荒原:古文化的哲學結構》,巴蜀書社,2008,頁 674。
  28. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉,頁 18。
  29. 羅拉.費米 Laura Fermi《原子時代的奠基人:費米傳》今日世界出版社,1973 中文版,葉蒼譯。書中提到 1926 年仍有一部分學者不相信相對論。
  30. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》,頁 214~230、235~239。

延伸閱讀:

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臺北天文館_96
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臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!

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錯過日環食?那來認識另類日食「凌日」吧!
科學大抖宅_96
・2020/06/21 ・2761字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

日環食你看了嗎?如果錯過這次2020年6月21日的天文奇觀,下次要在台灣本島看到日環食,可得等到2215年了(希望到時獵人已經完結)。真的錯過也沒關係,除了去其他國家看之外,也可以用特別的方式來「看日食」喔!?

先說說,什麼是日食?

日食指的是月球運行至太陽和地球之間,遮住太陽光線的現象;如果月球剛好離地球較近,在部分地區就能看到月球將太陽完全遮住,稱為日全食;要是月球離地球較遠,以致看起來比較小,沒辦法將太陽全部掩蓋,看到的就是日環食。

圖中A(本影區)可看到日全食;B(偽本影區)可見日環食;C(半影區)能看到日偏食。(圖片來源
  • 編按:也歡迎觀賞我們的影片認識日食喔

而關於日食現象,經典漫畫《哆啦A夢》裡也曾出現過探討。在〈迷你實物大百科〉故事中,主角大雄的爸爸向其解釋日食的原理之後,大雄追問一句:「月球比太陽小很多吧?」然後畫下僅在中心處被月球遮住的太陽圖像。

(圖片來源:哆啦A夢大合輯第10集)

從物理的角度來看,大雄完全抓到問題的核心:日全食、日環食、還是(像大雄畫的)太陽僅被遮掩一小塊區域,在本質上並沒有太大不同,只取決於地球和太陽之間的天體大小,和其距離地球的遠近。

另類的「日食」:水星和金星的凌日

事實上,可不是只有月球會擋住太陽;比地球更靠近太陽的水星和金星,同樣可能跑到太陽和地球之間,遮擋太陽發至地球的光線――稱為水星凌日和金星凌日。只不過,水星和金星不但比太陽小得多,也比月球距離地球更遠,看上去就真的如同大雄所描述,太陽只被遮住一小點而已。

最近一次水星凌日的照片(2019年11月11日),可見到水星在畫面中僅為一個黑點。下次水星凌日則是在2032年。 Credit: (NASA/Joel Kowsky)

相較於水星凌日平均每世紀出現13到14次,金星凌日就稀少得多。上次金星凌日是在2012年,也是二十一世紀最後一次;下次再看到金星凌日,可是2117年了。不僅如此,水星和金星還可能同時凌日,但極為罕見,人類有史以來尚不曾發生過,下一次同時凌日則會在西元69163年,有興趣的朋友千萬別錯過!

  • NASA的金星凌日記錄影片

系外行星的「日食」:凌日光度測定法

日食或凌日並非只會發生在太陽身上;對於遙遠的其他恆星,同樣存在類似的現象:從地球看過去,當系外行星[1]從母恆星前方通過,短暫遮住恆星的部分光芒,我們觀測到的恆星亮度就會稍微減弱――利用這個特性,如果發現某恆星的亮度會週期性地變暗,那便有很大機率代表系外行星的存在。

只不過,上述方法有一些先天的限制;例如,系外行星的軌道要是不經過地球和母恆星之間,就沒辦法觀測。再者,若該系外行星越大、越接近母恆星,顯然對母恆星的亮度影響會越大;這也使得早期利用凌日光度測定法(Transit photometry)發現的系外行星,多屬極度接近母恆星的氣體巨行星,稱為熱木星[2]。然而,隨著觀測技術的進步,已經有更多不同種類的系外行星被發現――這一切很大程度要歸功於克卜勒太空望遠鏡(Kepler Space Telescope)。

克卜勒太空望遠鏡首度發現的五顆系外行星在凌日的時候,對其母恆星造成的亮度變化比較。(圖片來源

觀察凌日的好夥伴:克卜勒太空望遠鏡

克卜勒太空望遠鏡是美國國家航空暨太空總署(NASA)發展的計畫,其設計目的是為了尋找約莫地球大小、位於適居帶[3]的系外行星,進而調查銀河系中,恆星擁有行星的比例。克卜勒太空望遠鏡尋找系外行星的方法,就是凌日法,也使得凌日法成為目前發現最多系外行星的方法。

至2020年3月5日為止,不同的系外行星觀測法發現的系外行星數目比較。橫軸為年份,縱軸為發現的系外行星數目。綠色即代表凌日法。(圖片來源

克卜勒太空望遠鏡於2009年升空運作,並於2018年退休;九年多的日子裡,一共觀察了530506顆恆星,發現2662顆系外行星,佔了至今已確認的系外行星總數六成以上。

2013年,因為相繼失去四個反作用輪中的兩個,觀測方向受到很大限制,克卜勒太空望遠鏡被迫停止十五萬個恆星的持續追蹤工作,僅能以推進器和剩餘的反作用輪有限度地調整望遠鏡方位,執行替代計畫。在這個階段,除了系外行星之外,其他天體也在觀測之列。總的來說,克卜勒太空望遠鏡不但在尋找系外行星上居功厥偉,對於我們理解行星系的構造和多樣性,同樣功不可沒。

克卜勒太空望遠鏡(圖片來源

台灣命名的系外行星

長久以來,科學家一直疑惑,太陽之外的其他恆星,是否也擁有自己的行星呢?如果有,那些系外行星跟太陽系的行星類似嗎?又有多少比例的恆星擁有自己的行星呢?無奈受限於觀測技術,我們無從解答這些疑問。

直到上個世紀80年代末、90年代初,才陸續有系外行星的觀測證據出現。後來,瑞士日內瓦大學的天文學家梅爾(Michel Mayor)和奎洛茲(Didier Queloz)於1995年首度發現繞行主序星[4](飛馬座51)的系外行星(飛馬座51b)[5];在那之後,學界對系外行星的認知突飛猛進,也有越來越多的系外行星被發現。在可見的將來,說不定還能從系外行星的大氣組成判斷生命存在的可能性呢?人類在宇宙中是否孤單地存在,也有機會得到解答。

而在台灣方面,2019年12月,慶祝國際天文聯合會成立一百週年的系外行星命名活動中,因為清華大學江瑛貴教授的協助,台灣民眾成功命名了恆星HD 100655為「麗(Formosa)」,以及其行星HD100655b為「水沙連(Sazum)」。這一對恆星及行星,將帶著與台灣文化深切相關的名字,持續在宇宙中運行下去。

註釋

  • [1] 即太陽系之外的行星,不繞行我們的太陽運轉。
  • [2] 此類行星如同木星為氣體巨行星,但又非常靠近母恆星以致溫度極高,固有此稱呼。
  • [3] 指行星系中,行星表面得以存在液態水的軌道範圍區間。
  • [4] 指恆星進行氫核融合反應,處於其生命活躍期的階段。
  • [5] 兩人因此獲頒2019年的諾貝爾物理學獎。

參考資料

科學大抖宅_96
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在此先聲明,這是本名。小時動漫宅,長大科學宅,故稱大抖宅。物理系博士後研究員,大學兼任助理教授。人文社會議題鍵盤鄉民。人生格言:「我要成為阿宅王!」科普工作相關邀約請至 https://otakuphysics.blogspot.com/

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日環食觀賞全攻略(台灣限定版):錯過這次再等 195 年!
PanSci_96
・2020/06/10 ・3822字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 490 ・五年級

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本文由嘉義市政府與泛科學合作製作

就是2020,在台灣也看得到日環食,錯過再等 195 年!

日食每年最多發生 5 次,最少 2 次,而透過沙羅週期我們可以知道,同一地區,每次日食現象發生的間隔並不相同,上次台灣發生日環食是在 2012 年,若是錯過今年的 6 月 21 日,下次要在台灣看到日環食就得等到更久以後的 2215 年(欸不是!只有人瑞才能等那麼久吧~)。

今年在台灣居然也能看到罕見日環食奇景,機會難得,趕緊把握吧!

總之,千萬別錯過這次有生之年難得一見的天文奇景!

什麼是日食?

如何看日環食呢?看這一篇就夠!

日食的成因與形成條件

月球依照它的公轉軌道繞地球走時,如果剛好「擋」在太陽與地球間,使「日-月-地」幾乎排排站成一直線,月球的身影便會遮蔽直射地球的陽光,此時,在地球的人們就會看見太陽彷彿被吃掉一樣,不是完整的圓,因此稱之為「日食」。

我們之所以看得到月「亮」,是因為月球會反射太陽光,所以日食當天地球的人看不到月亮,而一個月之中看不到月亮的日子正是初一(朔月),因此日食必發生於初一。但不是每個月的初一都會發生日食,由於月球繞地球的公轉面(白道)與地球繞太陽的公轉面(黃道)存在著 5.9 度的夾角,所以並不是每個月的初一,其「日-月-地」的連線都剛好是一直線。

「日-月-地」的連線都剛好是一直線!

日食的種類

基於月球繞地球的軌道是橢圓形,月球與地球的距離時而遠、時而近,因此,日食發生時,我們在地球上觀察到的月球遮蔽太陽的面積大小就會不一樣(也會因觀測者所在位置不同而有所異),產生以下幾種日食現象:

  • 日全食 (Total):當月球離地球較近,在月球本影內的地區的人可見日全食。
  • 日環食 (Annular):月亮離地球較遠,無法完全遮擋太陽,本影延伸區域內的人可見日環食。
  • 日偏食 (Partial):不管月亮遠近,只要是在月球半影區中的人都可看到月亮讓太陽「缺角」。
  • 複合日食 (Hybrid) 或全環食 (Annular-Total)(罕見):月亮恰好可遮住整個太陽,使地球上部分地區的人看見日全食,另一部分地區的人看見日環食。

小知識:月球在地球表面投射的陰影可分為「本影區」和「半影區」。在本影區中,所有的光線會被完全遮蔽,如同光源消失一般。而在半影區中,只有部分的光線被遮住,光源就像是缺了一角。

當月球離地球較近時,在本影區域的人可看到日全食;當月球離地球較遠時,在本影區延伸區域(偽本影)的人可看到日環食;無論月球遠近,只要是在月球半影區中的人都可看到太陽「缺角」。

日食要怎麼觀測?

若要精準捕捉日食動態,時間由前至後,主要可以觀看初虧(偏食開始)、食既(環食開始)、食甚(食的中央)、生光(環食結束)、復圓(偏食結束)這幾個階段,但在台灣不同地區能看到的日食階段不一樣。

我們在這支合作影片中也介紹了日環食五階段,一起來看看吧!

觀賞地點:

2020 年 6 月 21 日這天下午 2:44 分之後,從金門到台東,全台各地將陸續出現日食,但只有金門、澎湖、雲林、嘉義、台南、高雄、花蓮與台東部分地區可看見壯觀罕見的日環食,其他地區則可見食分甚大的日偏食。(欲知日食詳細時間,可至網路天文館的各縣市行政區與外島日食時間表查詢)

只有金門、澎湖、雲林、嘉義、台南、高雄、花蓮與台東部分地區有機會可看見日環食。

觀賞配備:

由於眼睛曝曬在陽光底下容易造成乾眼症、角膜炎、白內障等傷害,所以我們必須擁有一副好的配備觀察日食,那該準備什麼配備呢?以下列出幾項觀測日食的最佳好幫手:

純觀賞日食:

減光器材:若想直接看日食,可用市售太陽觀測專用減光濾紙,或是自行準備曝光且沖洗過的「黑白底片」或 X 光片、係數 11 以上的電焊玻璃、黑膠片、專用日食眼鏡。

觀看日食時,必須使用專用日食眼鏡,而非一般太陽眼鏡喔!

** NG 行為一:使用太陽眼鏡、墨鏡或看水中太陽的倒影都會傷害眼睛喔!**

針孔投影:看日食「最安全」的方法,可利用樹葉縫隙或任何有「洞」的器具,將小孔對準太陽,藉針孔投影的方式觀測投影到地面、平面的成像逐漸出現「缺角」。(如下圖示意)

望遠鏡(雙筒或單筒望遠鏡都行):

  • (1) 減光:使用太陽觀測專用減光濾紙加裝於物鏡,或使用望遠鏡專用太陽濾鏡。
  • (2) 投影:透過望遠鏡將太陽投影在白色屏幕或紙上。

** NG 行為二:使用望遠鏡投影在白紙上時,白紙的位置若太接近望遠鏡的焦點,可是會因望遠鏡聚光的特性而引起火燒紙的喔!**
** NG 行為三:直接拿望遠鏡的目鏡或尋星鏡,以肉眼直接看太陽,可是造成眼睛灼傷,甚至失明喔!**

若是要直接對準太陽拍攝日食,無論是望遠鏡,或是攝影機務必加裝減光設備。常見的設備有:

減光鏡:最普遍使用的是中性灰濾鏡 (Neutral Density Filter,簡稱 ND 鏡),ND 鏡分為很多等級:使用 ND2 會讓通光量減至原通光量的 1/2,使用 ND4 會讓通光量減至原通光量的 1/4,以此類推。通常會使用太陽專用的 ND 鏡,且必須是 ND4 或 ND5 以上。

** NG 行為四:若使用目鏡專用的太陽濾鏡,易因為位置接近焦點,而造成破裂、發生危險,因此盡量避免使用此類濾鏡。**

ND 濾鏡分為很多種類,在觀測日食必須選擇適當的等級濾鏡才能真正保護眼睛喔!圖 / flickr

太陽觀測專用減光濾紙:使用前,需要注意濾紙的鍍膜是否有損毀、脫落或不平整等問題,若是發現問題,應避免使用。

拍攝技巧:

  • 縮短曝光時間:拍攝前先測試不同的曝光時間,正式拍攝時也可以嘗試不同的曝光照片,方便抓到最佳的日食身影。
  • 特寫:想要捕捉日食不同階段的特寫的話,建議使用焦長 400~1000 mm 以上的鏡頭或望遠鏡,或是利用焦長 200~300 mm 鏡頭加裝 2X 或 3X 加倍鏡。
  • 間歇攝影:預先確定日食全程所需時間與太陽在天空的路徑,選擇具有重複曝光功能的相機、適當的鏡頭,將相機固定在一定點,將太陽影像曝光於同一張底片,且需隨太陽被食的程度調整光圈大小與曝光時間。

觀賞小撇步

除了我們為你精心準備的日環食觀賞懶人包外,這裡也統整了看日環食的各種小撇步:

  1. 如果想看日食但身上沒有任何配備怎麼辦?拿出你的鑰匙吧!透過鑰匙孔投影成像,就可以輕鬆觀測日食囉~
  2. 每次觀察日食的時間長度約 10~20 秒即可,如果過久易造成視力受損。
  3. 由於環食發生的時間極短,約莫 1 分鐘以內,建議先來看看網路天文館提供的日食時間表,才不會錯失與日環食相遇的時刻喔!
  4. 日食前後的環境氣溫、天光亮度等會有變化,如果有興趣觀察太陽被擋住時,地球發生什麼變化的人,可以自備相關設備測量。
  5. 沒辦法親臨現場參觀的人,也可以透過台北天文館的日食線上直播,一同觀賞這盛大的一刻。

在 2020 年 6 月 21 日這天,如果你真的很想親自參加這場日環食盛會,嘉義市特別舉辦了系列活動(包括攝影比賽、闖關活動等),請把握這有生之年只剩一次的機會吧!

在幾乎都被環食帶覆蓋的嘉義市,針對日環食有一系列的特別活動喔。

此外,在台北的朋友們別灰心~台北天文館也有舉辦日食主題特展、大眾日食講座等展演節目,歡迎大家一同共襄盛舉。

台北天文館所舉辦的「太陽的魔法特展」(展期2020/4/1~10/11),展區展出許多關於日食的歷史與成因,還有好玩的闖關活動以及神秘過關小禮物,等你來拿呦~圖 / 台北天文館-太陽的魔法特展 拍攝

參考資料

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