“电”这个字在汉语中是如何诞生的
在中国,古人认为电的现象是阴气与阳气相激而生成的,《说文解字》有“电,阴阳激耀也,从雨从申”。《字汇》有“雷从回,电从申。阴阳以回薄而成雷,以申泄而为电”。在古籍论衡(Lun Heng,约公元一世纪,即东汉时期)一书中曾有关于静电的记载,当琥珀或玳瑁经摩擦后,便能吸引轻小物体,也记述了以丝绸摩擦起电的现象,但古代中国对于电并没有太多了解。
电 <名>
(形声。从雨,申声。本义:闪电)
同本义
电,阴阳激耀也。――《说文》
电,电光也。――《五经通义》
三月癸酉,大雨震电。震,雷也,电,霆也。――《谷梁传·隐公九年》。疏:“霆者,霹雳之别名。有霆必有电,故传云:‘电,霆也。’按,霆,电实同一词,后来歧为二义:其声曰霆
,其光曰电。”
又如:电火(闪电)
因为古代对闪电的雅称叫灵晔。古代对雷电的别称:飞火、霍闪、银线、列缺、灵晔、矆睒、雷光、天笑、天闪、银索、银绳、灵毕、雷鞭、千里镜、紫金蛇、霹雳、天鼓、连鼓、神斧、霆霓、天声、玉虎鸣、惊世先生。
我国古代对电的认识,是从雷电及摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的殷商时期,甲骨文中就有了“雷”及“电”的形声字。西周初期,在青铜器上就已经出现加雨字偏旁的“电”字。
王充在《论衡·雷虚篇》中写道:“云雨至则雷电击”,明确地提出云与雷电之间的关系。在其后的古代典籍中,关于雷电及其灾害的记述十分丰富,其中尤以明代张居正(1525~1582)关于球形闪电的记载最为精彩,他在细致入微的观察的基础上,详细地记述了闪电火球大小、形状、颜色、出现的时间等,留下了可靠而宝贵的文字资料。
在细致观察的同时,人们也在探讨雷电的成因。《淮南子·坠形训》认为,“阴阳相薄为雷,激扬为电”,即雷电是阴阳两气对立的产物。王充也持类似看法。明代刘基(1311~1375)说得更为明确:“雷者,天气之郁而激而发也。阳气困于阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电”。可见,当时己有人认识到雷电是同一自然现象的不同表现。
尖端放电也是一种常见的电现象。古代兵器多为长矛、剑、戟,而矛、戟锋刃尖利,常常可导致尖端放电发生,因这一现象多有记述。如《汉书·西域记》中就有“元始中(公元3年)……矛端生火”,晋代《搜神记》中也有相同记述:“戟锋皆有火光,遥望如悬烛”。避雷针是尖端放电的具体应用,我国古代地采用各种措施防雷。古塔的尖顶多涂金属膜或鎏金,高大建筑物的瓦饰制成动物形状且冲天装设,都起到了避雷作用。如武当山主峰峰顶矗立着一座金殿,至今已有500多年历史,虽高耸于峰巅却从没有受过雷击。金殿是一座全铜建筑,顶部设计十分精巧。除脊饰之外,曲率均不太大,这样的脊饰就起到了避雷针作用。每当雷雨时节,云层与金殿之间存在巨大电势差,通过脊饰放电产生电弧,电弧使空气急剧膨胀,电弧变形如硕大火球。其时雷声惊天动地,闪电激绕如金蛇狂舞,硕大火球在金殿顶部激跃翻滚,蔚为壮观。雷雨过后,金殿经过水与火的洗炼,变得更为金光灿灿。如此巧妙的避雷措施,令人叹为观止。
我国古人还通过仔细观察,准确地记述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中有对雷击的详细记述:“雷震会稽山阴恒山保林寺,刹上四破,电火烧塔下佛面,而窗户不异也”。即强大的放电电流通过佛面的金属膜,全属被融化。而窗户为木制,仍保持原样。沈括在《梦溪笔谈》中对类似现象叙述更为详尽:“内侍李舜举家,曾为暴雷所震。其堂之西室,雷火自窗间出,赫然出檐。人以为堂屋已焚,皆出避之。及雷止,共舍宛然。墙壁窗纸皆黔。有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢(刚),就刀室中熔为汁,而室亦俨然。人必谓火当先焚草木,然后流金石。今乃金石皆铄,而草木无一毁者,非人情所测也。”其实,只因漆器、刀室是绝缘体,宝刀、银扣是导体,才有这一现象发生。
在我国,摩擦起电现象的记述颇丰,其常用材料早期多为琥珀及玳瑁。早在西汉,《春秋纬》中就载有“瑇瑁(玳瑁)吸衤若(细小物体)”。《论衡》中也有“顿牟掇芥”,这里的顿牟也是指玳瑁。三国时的虞翻,少年时曾听说“虎魄不取腐芥”。腐芥因含水分,已成为导体,所以不被带电琥珀吸引。琥珀价格昂贵,常有人鱼目混珠。南朝陶弘景则知道“惟以手心摩热拾芥为真”,以此作为识别真假琥珀的标准。南北朝时的雷敩在《炮炙论》中有“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。他一改别人以手摩擦为用布摩擦,静电吸引力大大增加。西晋张华(232~300)记述了梳子与丝绸摩擦起电引起的放电及发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。唐代段成式描述了黑暗中摩擦黑猫皮起电:“猫黑者,暗中逆循其毛,即若火星”。摩擦起电也有具体应用。据宋代的张邦基《墨庄漫录》记载:孔雀毛扎成的翠羽帚可以吸引龙脑(可制香料的有机化合物碎屑)。“皇宫中每幸诸阁,掷龙脑以辟(避)秽。过则以翠羽扫之,皆聚,无有遗者”。关于摩擦起电的记载还很多。
近代电学正是在对雷电及摩擦起电的大量记载和认识的基础上发展起来的,我国古代学者对电的研究,大大地丰富了人们对电的认识。
雷电,是自然界所进行的大规模的放电现象。关于它的成因,今天并不难理解。两片带有异种电荷的云层,相互接近的时候,由于存在极大的电势差,致使空气电离,进行放电。极大量的电荷在极短时间内,发生中和,所以发出光和声来。那光就是闪电,声音就是雷鸣。如果云层接近地面,使地面感应带上异种电荷,当云层和地面之间的电势差达到定的程度,发生放电,就是落雷。由于短时间内释放能量很大,因而造成人畜死亡,房子倒塌。
一、我国古人对雷电的观察人类一开始就要遇到雷电现象,那震耳欲聋的轰鸣和倏忽耀眼的闪光,是多么令人惊心动魄,畏惧的心理自然而生。所以古时候在无法解释的情况下,就想象出雷公电母的臆说来,甚至作为图腾崇拜。这种情况也决定了人类对雷电的注意和研究,必然开始得很早。
在我国,远在四千多年前的殷代甲骨文字中就已有了“雷”字。至于“电”字在西周的青铜器上也出现了。当然,这个“电”字并不是今天所理解的“电”的意义,而是专门指闪电而言。
我国古代对于雷电现象的观察和记载十分重视。不过,这里也有两种截然不同的态度:一种是把雷电当作上天的发怒,对人们的示警,因此就抱着诚惶诚恐的心理。
儒家的经典《论语》,要求人们遇到打雷闪电的时候,要肃立起敬,即使在夜间睡觉的时候,也必须起床,穿戴好衣冠,正襟危坐,表示虔诚的敬意。所以他们虽然对打一声雷,闪一下电,都加以记载,但都没有什么科学的价值。
另外一种态度,是把雷电作为一种自然现象加以观察,用科学的态度加以记载。《南齐书・五行志》记载,公元490年,会稽山阴恒山保林寺为雷所击,“电火烧塔下佛面,而窗户不异也”。这是个事实的记录。落雷时,地面和云层之间放电,佛面上必定刷有金粉,是一层导体,正是强大电流的通路,所以大量发热以致被熔化。窗木是绝缘体,或者不在电流的通路上,所以保持完好。
宋代科学家沈括对类似的现象记载得更加具体详细。他写道:“内侍李舜举家,曾经遭到大雷击,在他家正堂西边的房间里,雷火自窗户出来,亮晃晃地窜上屋檐。人们以为正堂已经着火焚烧,都出去躲避。雷停止后,房屋还是原样,只是墙壁和窗纸都变黑了,室里有一个木架,里面放着各种器皿,其中有镶银的漆器,上面的银全部熔化流在地上,而漆器都没有被烧焦。有一把宝刀,钢质十分坚硬,就在鞘中熔为钢水,而刀鞘依然完整。”
这段记载是十分翔实的。在落雷时,强大的电流只能在截面积不很大的通道通过,空气电离发出耀眼的光亮,并发生巨大的热量引起高温,传到墙壁和窗纸上,故被焦灼而变为黑色。木架恰好在通道上,电流经过金属的刀和漆器上的银,遂使它温度急剧升高,立即熔化。刀鞘和漆器等绝缘体,不通电流,只受到传来的热量,但因时间极为短暂,因而仍能保持原状。后来又有人见到类似的情况。
宋代庄绰在《鸡肋篇》里讲到,他在南雄任职时曾看到当地的福慧寺被雷击中,其中一尊骑着狮子的佛象也破裂了,那上面所涂的金粉都熔化掉,其他色彩却依然如故。这和上面沈括见到的“雷火熔宝剑而鞘不焚”是同一原因。所以庄绰也说,他见到的情况“与沈所书,差相符也”。
上面提到的这三条记载,其意义不但在于如实描述了雷击的景状及其后果,并且已经隐隐约约地看出了不同物质在导电方面有不同的效果。后来,明末的方以智根据这些记载得出结论:“雷火所及,金石销熔,而漆器不坏。”这初步已经有了一点关于导体和绝缘体的概括性。至于严格的导体和绝缘体的区分,在古代是无法明确的。
二、我国古人对雷电的解释观察只能认识事物的表象,理论的解释才能探讨事物的本质。古代既然对雷电做了那么多观察和记录,必然对讨论它的成因提供了基础。
我国对雷电成因的探讨,从周代就开始了。那时的理论武器,主要是物质元气说基础上的阴阳学说。先秦以至汉以后的许多古书上都有这方面的记载。大概说来,都是认为雷电是阴阳两种元气相互作用而产生的。
如汉初的《淮南子》上说,“阴阳相薄为雷,激扬为电”。意思是,阴阳二气彼此相击产生雷,相互渗透则产生电。这些说法虽然包含有辩证法的因素,但总显得过份粗浅笼统,不够具体。
东汉科学家王充,对雷电作了研究,专门写了一篇叫做《雷虚篇》(见《论衡》)的论文,竭力驳斥当时流行的“雷为天怒”的无稽之谈。王充在文章中明确指出,雷与电不过是“一声一气”而已。
那什么是“气”呢?声音又是从何而来呢?
王充举出五条证据说明雷电在本质上就是一团火,所谓“雷,火也”,也就是“太阳之激气”。王充描写夏天阴阳二气的作用说,那时阳气占支配地位,阴气同它相争,结果便发生碰撞、摩擦、爆炸和激射,因此就形成雷电。
王充还用水浇火的过程来形象地说明雷电。他指出:在冶炼用的熊熊炉火之中,突然浇进一斗水,就会发生爆炸和轰鸣;天地可以看成是一个大熔炉,阳气就是火,云和雨是大量的水,水火相互作用引起了轰鸣,就是雷,被这种爆炸击中的人无疑要受伤害。这一段说明,把阴阳作用发挥得很具体,对雷电成因的解释是很有独到之处的。
唐代,人们对雷与电的关系作进一步的说明,孔颖达在《左传》“疏”里,说“电是雷光”。后来,有人还说,“雷电者,阳气也,有声名日雷,无声名日电”。在这一点上讲得最分明的是宋代的陆佃,他在《埤雅》一书中说,“电,阴阳激耀,与雷同气发而为光者也”。并且说阴阳相激,“其光为电,其声为雷”。他还用铁与石相击所产生的火星与声响去比喻电和雷。
宋代周密的《齐东野语》一书,说得更加形象,他认为阴气凝聚,阳气被包固在里面,一下子爆炸起来,结果就“光发而声随之”。对于雷电威力的巨大,朱熹有个解释,他说雷电是“阴阳之气,闭结之极,忽然迸散出”。这里着重于闭结之“极”与进散的“忽然”。
从今天的眼光看,就是说极大的能量在极短时间内的爆发,是值得注意的。明代的刘基有一段话,对雷电解释得最全面、生动。他说:
“雷者,天气之郁而激而发也,阳气团于阴,必迫,迫极而进,进而声为雷,光为电。犹火之出炮也,而物之当之者,柔为穿,刚必碎,非天之主以此物激人,而人之死者适逢之也。”
他对雷电成因的解释,基本上继承前人的说法,可是他用炮弹出膛来比喻是很形象的;指出了人之被击毙,乃是“适逢之”,并非什么天意的惩罚,是一种科学的态度。
应当指出,这些解释之中的阴阳,并不是正负电荷。在古代也根本不可能发生现代科学中的电概念。所有这些解释,也只能使我们看到阴阳理论的一些科学因素及其生命力而已。
三、我国古代的避雷设施雷电既然能够造成灾害,迷信者除了惊恐畏惧之外,就显得无能为力、无所作为了;具有科学头脑的人们却要设法对付它。在今天,避雷针已是众所周知的有效的预防设施。
根据落雷的成因可以知道,地面上特别高耸突出的物体是比较容易受到雷击的。所以,在高层建筑物或烟囱的最顶处装上ー个金属的尖端,以粗导线引到地下,和大地相联结,就构成了避雷针。它所根据的原理是尖端放电。就是说,一个带电体,电荷总是密集在尖端,因此也比较容易逸出。当带电云层逐渐接近地面,因静电感应作用,地面就出现异种电荷,它将主要集中在屋顶的那个金属尖端上,并由此向空间逐渐逸出,跟云层中的电荷中和。这就避免了电荷的大量积集,引起突然性的集中放电,从而减少发生雷击的可能性。
同时,由于金属尖端有粗导线和大地相通,当雷击发生时,强大的电流就从避雷针的接地粗导线中流过,从而避免了建筑物受到雷击电流的破坏。
我国古代对尖端放电,当然是无法了解的,但对大气中存在的尖端放电现象却有所发现和注意。《汉书》上就有“矛端生火”的记载。矛是一种兵器,大约有三、五米长,锋刃就是一个金属尖端,当露天竖立着,上空有带电云层时,可能发生放电而产生微弱的亮光。
晋代的《搜神记》里记载,公元304年,成都王发动叛乱,陈兵邺城,据说夜间可以看见“戟锋皆有火光,遥望如悬烛。”实际上说的就是尖端放电现象。至于说“遥望如悬烛”,那可能是夸张之笔。
关于我国古代的避雷措施,三国和南北朝时代的书上,已经出现“避雷室”的名字。但是这个屋子的结构和避雷原理都无从考证了,这是很可惜的事。
法国旅行家卡勃里欧别・戴马甘兰游历中国之后,于1688年写了一部叫做《中国新事》的书,那上面记载说:“当时中国屋宇的屋脊两头,都有一个仰起的龙头,龙口吐出曲折的金属舌头,伸上天空,舌根连接着一根很细的铁丝,直通地下。这种奇妙的装置,在发生雷电的时刻就大显神通,若雷电击中了屋宇,电流就会从龙舌沿线下行地底,起不了丝毫破坏作用。”看来,这龙头既是种装饰,另一方面也是一种避雷装置。
在这里,建筑艺术和避雷措施结合得很巧妙。这一类避雷装置在我国起源于什么时候呢?
据唐代王睿的《炙毂子》上记载,汉代的古建筑柏梁殿遭火灾,因此,有个搞巫术的人提出建议,把瓦做成鱼尾形状(叫做“鸱尾”或“蚩吻”),放在屋顶上就可以防止雷电引起的天火。看来这就是《中国新事》上所说的“仰起的龙头”之类的东西了。
古书上还记载说,有人看见房屋顶上瓦质兽头的口中竟有二三尺长的火光。大概就是放电现象。这样看来,我国至迟从唐代开始,有的屋顶上所设置的动物形状的瓦饰,实际上兼作避雷之用。在古建筑里还发现一些值得注意的部分,譬如塔的尖顶常常被涂上一层有色金属膜。成了导体,那直达地下的塔心柱所采用的木料往往是容易导电的,塔心柱的下端又有贮藏金属等的“龙窟”。这样实际上就构成了避雷装置。
无怪明代就有记载说,嘉兴的东塔顶上夜间“放金色、若流星四散”。许多高大的殿宇,有所谓“雷公柱”等等的设置,也属于避雷措施。这些完全是古代建筑师们长期实践经验的积累这样说来,我国古代虽然不可能在避雷针的原理方面有所发现,但在实践上,早在一千多年前就已应用了。现在,人们一说起避雷针,就想到十八世纪的美国科学家富兰克林,可是我们祖先的贡献也是不能抹煞的。
“电”这个字在汉语中是如何诞生的
本文2023-11-01 08:33:22发表“古籍资讯”栏目。
本文链接:https://www.yizhai.net/article/189699.html