为啥宇宙中行星、恒星都是球形?立方体就不行吗?
这是引力作用的结果。详细一点应该说:大质量的天体都是呈现球形,而小质量的,比如陨石、彗星之类就形状各异了。
引力是最常见的力,它存在有任何有质量的物体之间,同样的,在物体的组成内部,也会受到引力的影响。
假如一个星球是正方体的,那么对于它的顶点和侧面来讲,各自离质点的距离是不一样的,这就代表这顶点和侧面受到的引力大小是不一致的。
考虑存在电磁力的作用,物体都能在一定程度上保持一个相对稳定的形状,即便各点的引力大小都不一样。
但这也可以改变:当自身质量不断增加超过一定的界限,那么物体的形状就无法维持,于是就向着球形出发,因为这样符合能量最低要求,各点的受力都一致,也是三维空间的选择(如果是二维空间,那么星球就是一个圆)
一个简单例子,如果你造一栋摩天大楼,请问它的极限高度是多少?无限高还是有限高?
很显然,这取决于地球引力和大楼的建筑材料。如果地面以上的大楼重量过大,导致底部承受的压强高于底部材料的抗压强度,那么这栋楼就塌了。
同样的,我们可以照这个思路类比于地球这颗岩石行星,其表面都是岩石山脉,很显然当山高到一定程度后,就会自行碎裂降低高度(甚至在地球内部直接变为熔融状态)。
查阅资料表明,这个极限高度一般在两三万米以下,也就是二三十公里。反过来再看看地球的半径——6371公里,这二三十公里的突出完全可以忽略,更何况地球最高峰不过才8844米。
如果考虑星球自转,那么各个球形的赤道部分都会向外突出,不过这一点对于地球来讲,影响很小(地球赤道长度只比过极点的圆周多0.3%)
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1666年,著名物理学家牛顿得到一块三角形玻璃棱镜,进行了简单却改变人们认知的实验——他让一束太阳光穿过棱镜投射到屏幕上,呈现出不同颜色的光顺次排列,如彩虹一般。
此时,如果在彩色光路上增加一块棱镜,这些光会再次汇聚,又形成日常所见的太阳白光。
其实,人们早已通过彩虹现象了解到不同颜色光的存在,但之前人们认为彩色光是白光经过某种转换才出现的。牛顿的实验表明,各种颜色的光实际上都是组成白光的要素。
随着物理学的发展,科学家已认识到光和传输通信信号的无线电波在物理本质上是相同的,均为承载电磁场震荡变化的电磁波。电磁场的起伏变化,与在水中投入石头后水面泛起的涟漪形态类似。决定光线颜色的,是起伏中相邻最高点的距离,物理学家将其称为波长。
对恒星光谱的观测表明,恒星会发射出所有颜色的光线,但不同波长的发光亮度有所不同,不同恒星的发光特性也有差异。例如,太阳发射黄光的能力强,猎户座中的恒星“参宿七”发射蓝光的能力强。
日常生活中,我们常常看到:当物体温度改变时,它的颜色也会发生变化。如一块黑色铁块,如果用高温灼烧,其颜色会逐渐变成暗红、橘红甚至黄色。对于恒星,科学家同样可根据发光颜色的不同,对比一种名叫“黑体”的特殊物理发光特性,确定恒星表面的黑体温度。概略地说,在“红橙黄绿青蓝紫”的可见光波谱上,红色代表黑体温度最低,紫色代表黑体温度最高,这和我们日常生活中观察到的物理现象是不同的。
值得一提的是,我们日常所见的天文图片,大部分是使用单通道拍摄器材拍摄,只允许特定波长的光成像。还有一些天文图片,使用红外、紫外等肉眼无法分辨的电磁波段信号获得。为了美观,在后期处理时往往对其进行人为着色。这些“伪彩色”图片,不能反映天体的实际颜色信息。
在天体物理研究中,天文学家常用恒星的发光能力与太阳发光能力的比值光度作为恒星发光能力的单位。通过对大量恒星的观察,我们目前发现太阳的发光能力实际处于宇宙恒星家族中的中间水平。已观测到的恒星中,既有光度过万的超级恒星,也有光度在0.0001的暗淡恒星。
天文学家通过观测发现,大部分恒星的光度越高,表面温度也就越高。如果以恒星温度为横轴、光度为纵轴绘制图像,这部分恒星集中在从左上角延伸到右下角的曲线附近,天文学家将它们称为“主序恒星”。这种描述恒星特征的图表,被称为“赫罗图”,是恒星研究中常用的工具。
处于主序恒星队伍中的恒星大都正当“壮年”,而恒星一旦迈入“老年”阶段,内部核反应变化会使它离开主序恒星队伍,移动到赫罗图中的其他区域。
上图:组成猎户座的各个恒星呈现出不同亮度。
来源: 解放军报
辛德勇:猪尾鼠头谈十二生肖纪年的渊源
明天就要过“年”了,法定的名称叫“春节”,是“节”而根本就不是个“年”。
不过“春节”这个“节”,确实是源自被孙中山废掉的那个土土的“中国年”,人们也是相沿成习一直把它当个正儿八经的年在过;再说反正放假,亲朋好友聚在一起放纵一番(主要是放开肚子吃),总是件欢乐事儿。
好吧,那我在这里,也就按照社会的习惯,谈谈用十二生肖来指称这个“中国年”的问题。
按照十二生肖纪年法,今天是猪年的最后一天,一过午夜,也就进入了鼠年,这也可以称之为“猪尾鼠头”。其实明天不仅是鼠年第一天,这个鼠年,在十二生肖纪年法中,也是排在最前面的那一年。所以,现在来谈谈十二生肖纪年法的渊源,也算是一个比较合适的时候。
《四部丛刊三编》影印元刊本《困学纪闻》
其实关于这一问题,南宋末年人王应麟,早就做过一个很好的考证:
愚按“吉日庚午,既差我马”,午为马之证也。“季冬出土牛”,丑为牛之证也。蔡邕《月令论》云:“十二辰之会(德勇案:应正作‘禽’),五时所食者,必家人所畜,丑牛、未羊、戌犬、酉鸡、亥豕而已,其余(龙)虎以下,非食也。”《月令⋅正义》云:“鸡为木,羊为火,牛为土,犬为金,豕为水,但阴阳取象多涂,故午为马,酉为鸡,不可一定也。”十二物见《论衡⋅物势篇》。《说文》亦谓巳为蛇象形。(《困学纪闻》卷九)
这段论述,好就好在原原本本,大致列举出了传世文献中溯及十二生肖纪年法渊源的比较重要的早期记载。
王应麟引述的东汉人蔡邕讲的“十二辰之禽”,也就是与所谓“十二辰”对应的十二种动物,是我们论述十二生肖纪年法历史渊源问题时首先要切入的基点,或者说是我们认识这一问题的基本出发点。
宽泛地讲,所谓“十二辰”,是中国古代天文学家把天赤道带均匀地分为十二个距离相等的段落,其中每一个段落,称之为“一辰”或“一次”,合称“十二辰”或“十二次”。划分出这“十二辰”或“十二次”,是为给天文观测定立坐标。比如行星运行到哪一个辰次(这一点,岁星,也就是木星,体现得最为鲜明),或是像太阳这样的恒星的“视运动”(即相对于地球的视觉位移)运动到了哪一个辰次。其中太阳视运动的一个完整周期,就是太阳年(亦即地球公转回归周期)的“一年”。
因此,所谓十二辰,同中国古代的纪年的形式,具有实质性的内在联系(中国古代通行的阴阳混合年,也是以太阳年为基础)。若是用太阳视运动在这十二辰中所处的具体位置来标定月份的名称,就是用十二辰来纪月了,即《淮南子⋅天文训》所说“月徙一辰,复反其所。正月指寅,十二月指子,一歳而匝,终而复始”。古代所谓“建正”,诸如建子、建丑还是建寅,指的就是以子月、丑月还是寅月作为一年开始的月份,也就是所谓“岁首”。
十二辰的表述形式,是用天干地支中的“地支”,也就是子丑寅卯这一套东西。很多朋友都知道,把天干地支组合起来纪年,像今年是“己亥”年,明天就进入了“庚子”年,这就是所谓“干支纪年法”。在此基础上,若是省略天干而只有地支,就可以径称某年为子年、丑年、寅年或是卯年。所谓“十二生肖纪年法”,实际上就是用十二种动物的名称来替代子丑寅卯等地支。于是,就有了鼠年、牛年、虎年、兔年这些称谓。
只用地支纪年的好处,是使得纪年的刻度可以在一个合适的幅度内重复,即每十二年一个周期。显而易见,对于绝大多数寿命不过百岁的人来说,以这个幅度循环的周期,是很适用的。而用十二生肖取代地支,只是起到更加生动、更加形象的作用,人们也自然会因其生动形象而乐于使用,以至通行于世。
明白了这些基本原理,大家也就很容易理解,我在这里谈论的“十二生肖纪年法的渊源”,在很大程度上,也就是以后来作为生肖的这十二种动物与子丑寅卯各个地支形成固定搭配的时间这一问题,而宋人王应麟上述论述,是我所见古人相关论述中做得最好的一个。所以,下面就以此为基础,来展开我的分析。
所谓“吉日庚午,既差我马”,这是《诗经⋅小雅⋅吉日》当中的语句,注诗者往往侧重其涵义是在以“庚日”来体现“刚日”,而很少提及生肖。不过唐人孔颖达等着《毛诗正义》,乃特别疏释云:“必用午日者,盖于辰,午为马故也。”(《毛诗正义》卷一七)这里所说的“辰”,就是子丑寅卯等十二辰,“午为马”,也就是说人们是用“马”来表述“午”这一辰。这里虽然是以午纪日,但如上所述,十二辰的划分,本来主要是用于纪年纪月的天文单位,故午马相配的用法,不会只用于纪日而与纪年纪月毫无关系;至少在其产生的缘由这一点上,二者一定会有所关联。
日本《东方文化丛书》珂罗版影印南宋绍兴刻单疏本《毛诗正义》
假如此说不缪,那么,至迟在春秋时期,就应该已经出现了十二生肖纪年法的基本要素,即这特定的十二种动物同十二辰建立起了固定的搭配。可是,事情并没有那么简单。在《汉书⋅翼奉传》里,我们可以看到,元帝时人翼奉,直接针对“吉日庚午,既差我马”这两句诗,讲到了另外一套解释,而清人陈奂撰《诗毛氏传疏》,就采录了翼奉这套说法而没有理会孔颖达等人的注解(见《诗毛氏传疏》卷一七)。看起来这就像《月令正义》所说的那样,阴阳之术乃取象多途,“不可一定也”。
因此,要想坐实十二生肖纪年法的渊源究竟出现在什么时间,还需要另有其他的证据。在《史记⋅陈世家》中,我们可以看到如下一段记述:
厉公二年,生子敬仲完。周太史过陈,陈厉公使以《周易》筮之,卦得观之否:“是为观国之光,利用宾于王。此其代陈有国乎?不在此,其在异国?非此其身,在其子孙。若在异国,必姜姓。……”
唐张守节《史记正义》,疏释其“若在异国,必姜姓”的缘由说:
六四变,此爻是辛未,观上体巽,未为羊,巽为女,女乘羊,故为姜。姜,齐姓,故知在齐。
这里讲的占筮的道理,虽然不大好懂,但未与羊的对应关系,却很清楚,而陈厉公二年为公元前705年,时值周桓王十五年,还是在春秋前期。这足以证明,早在春秋前期,就已经具备了以十二生肖纪年的基本要件。
在这一认识的基础上,我们在《左传》襄公七年、二十年和二十三年的纪事中,相继几次可以看到,春秋时期陈国庆氏有庆虎、庆寅二人相并见于记载。虽然没有清楚的说明,但大致可以推测,这庆虎、庆寅应是一家的兄弟,而他们兄弟二人以“虎”、“寅”二字联名的情况,很有可能也是基于以“虎”称“寅”这一事实。我在《生死秦始皇》一书中曾经谈到,始皇帝赵正的弟弟成蟜,应是以“蟜”通“矫”,“成矫”的意思就是变“不正”为“正”,这样的兄弟联名形式,可以为上述推测提供旁证。
王应麟以“季冬出土牛”,作为“丑为牛之证也”,这“季冬出土牛”之事,出自《礼记⋅月令》,其原文如下:
季冬之月……天子居玄堂右个,乘玄路,驾鐡骊,载玄旗,衣黑衣,服玄玉,食黍与彘。其器闳以奄。命有司大难,旁磔,出土牛以送寒气。
东汉大儒郑玄注云:
作土牛者,丑为牛,牛可牵止也。
那么,郑玄这种说法到底是不是合乎当时的实际情况呢?对此,还需要稍加论证。
《月令》里讲的这个“季冬之月”,也就是冬季的最后一个月,这也就是十二月(世俗以十月、十一月和十二月为冬季,或分别以孟冬、仲冬、季冬称之)。按照所谓建寅的“夏历”,其各月的月序同以地支注记的十二辰的对应关系如下:
看了这个对应表,大家也就很容易明白,郑玄所说“丑为牛”的“丑”,具体是指这个“丑月”,这也就是所谓“季冬之月”。这样我们纔能够更好地理解,《礼记⋅月令》所说“季冬之月……出土牛以送寒气”,是与“季冬”这个“丑月”相对应,用与这个丑支搭配的牛来祛除月中的“寒气”。
前印《淮南子⋅天文训》“月徙一辰”云云的说法已经表明,所谓“丑月”以至由此上溯到启始的“寅月”,这些以十二辰纪月的形式,在天文原理上,跟以十二辰纪年,不过是一体两面的同一回事。了解到这样的学术背景,就可以从内在的联系上充分证明郑玄的注语是合理可信的。这样,窃以为《礼记》这一记载,足以让我们确认:在战国时期,人们是完全可以用十二生肖来纪年的。
再往后,是什么时候,开始留下以十二生肖配对十二辰的系统记载的呢?目前所知,这首见于东汉人王充的《论衡》。《论衡⋅物势篇》述云:
五行之气相贼害,含血之虫相胜服,其验何在?曰:寅,木也,其禽虎也。戍(戌),土也,其禽犬也。丑、未,亦土也,丑禽牛,未禽羊也。木胜土,故犬与牛羊为虎所服也。亥,水也,其禽豕也。巳,火也,其禽虵也。子,亦水也,其禽鼠也。午,亦火也,其禽马也。水胜火,故豕食虵。火为水所害,故马食鼠。屎而腹胀曰审,如论者之言,含血之虫亦有不相胜之効。午,马也。子,鼠也。酉,鸡也。卯,兔也。水胜火,鼠何不逐马?金胜木,鸡何不啄兎?亥,豕也。未,羊也。丑,牛也。土胜水,牛羊何不杀豕?巳,虵也。申,猴也。火胜金,虵何不食猕猴?猕猴者,畏䑕也。囓猕猴者,犬也。鼠,水。猕猴,金也。水不胜金,猕猴何故畏鼠也?戌,土也。申,猴也。土不胜金,猴何故畏犬?……天有四星之精,降生四兽之体,含血之虫,以四兽为长,四兽含五行之气最较着。案龙虎交不相贼,鸟龟会不相害。以四兽验之,以十二辰之禽效之,五行之虫,以气性相刻,则尤不相应。
这一大段话,差不多讲遍了“十二辰之禽”,独独没有辰之禽为龙。不过在《论衡》的《毒言篇》里,王充还是提到了它,即谓“辰为龙,巳为蛇”。另外在《论衡⋅讥日篇》里还有“子之禽鼠,卯之兽兔”的说法。把这几处记载,合为一处,完整的十二生肖序列,就清楚地呈现在了我们大家面前。只要具备一个促发因素,用以纪年,就应该是顺利成章的事情。
《四部丛刊初编》影印明嘉靖通津草堂刻本《论衡》
那么,在《礼记⋅月令》至王充《论衡》之间的秦至西汉时期,以十二生肖对十二辰这样的两两对应形式,就完全没有留下记载么?有的,只是过去不大受人注意。
清人万希槐撰着《困学纪闻集证》,尝引证《易林》相关事例述之云:
《易林》坤之震亦云“三年生狗,以成戌母”(据清翁元圻《困学纪闻注》卷九)。
今检核《士礼居丛书》景刻宋本,此语乃作“三年生狗,以戌为母”(《易林》卷一)。清丁晏着《易林释文》,谓“十二辰禽戌为狗,故以戌为母也”(《易林释文》卷一)。类似的记述,还见于《易林》临之干:“黄獹生马,白戌为母。”(《易林》卷五)丁晏释云:“《初学记》引《字林》曰:‘獹,韩良犬也。’《战国策》作‘韩卢’。戌为犬属,故‘白戌为母’。”(《易林释文》卷一)
除了以“狗”称“戌”之外,在《易林》中还可以见到以“虎”称“寅”的纪事。《易林》卷一四渐之随述云:
闻虎入邑,必欲逃匿。无据昜德,不见霍叔,终无忧慝。
清人孙诒让校读此文曰:
此文虽有讹互,让大恉止谓闻虎而实无虎,文义甚明。……“无据昜德”,义难通,疑当作“失据惕息”,皆形声之误。“不见霍叔”,亦谓不见虎。“霍”疑当为“寅”〔《北齐武平元年造像记》“寅”作“ 上雷下八”(如下图),与“霍”形相近〕。虎于十二辰属寅,故称寅,犹临之干以“白戌”为白犬也。云“寅叔”者,此书于人名物名,通以伯仲叔季俪之,如姤之屯称虎为“班叔”,即其塙证也。(孙诒让《札迻》卷一一)
若此,“霍叔”当正作“寅叔”,正是用以代称老虎;反过来看,则以“虎”称“寅”自属当时通行的用法。
《易林》旧题西汉焦延寿(字赣)撰,据余嘉锡先生考订,应为王莽至东汉初年人崔篆撰着(见余嘉锡《四库提要辨证》卷一三)。尽管如此,崔氏所述,自应以西汉时期通行的状况为背景。所以,《易林》的记载足以证明以十二生肖称十二辰应是西汉时期普遍通行的做法。
总括以上论述,可知十二生肖纪年法的源头至迟在春秋时期即已出现,其后历经战国,以迄嬴秦两汉,以十二种特定的动物与十二辰相搭配的做法,一直流布于世。
然而,这也只是十二生肖纪年法的源头而不是它的实际施行。这是因为所谓“十二生肖”只是十二地支的替代;更准确地说,只是子丑寅卯这套符号的替代物。因而十二生肖纪年法的施行,原则上似乎应以甲子纪年法的施行为前提。
甲乙丙丁、子丑寅卯这些天干地支的符号,虽然在甲骨文中即已系统出现,但只是用于纪日,而未被用于纪年,人们在运用干支纪年时,另有一套专业的用语,即以“岁阳”(亦称“岁雄”,即天干)和“岁阴”(即地支)相搭配。譬如,在《史记⋅历书》中,是用“焉逢摄提格”来表述“甲寅”这个年份,“焉逢”是岁阳,“摄提格”是岁阴。人们有时也单用岁阴亦即地支来表述年份,称之为“岁名”,在《淮南子⋅天文训》和《史记⋅天官书》中,我们都可以看到这样一套名目,如称寅年为“摄提格岁”。
在这种情况下,使用十二生肖纪年的可能性虽然也有,但应该很小。
中国古代以甲子纪年、也就是用甲乙丙丁、子丑寅卯这些天干地支符号来表示年份的时间,大致启始于新莽东汉之际,即顾炎武所说以甲子名岁,始于东汉(顾炎武《日知录》卷二〇“古人不以甲子名岁”条)。
在这以前,行用十二生肖纪年法的可能性并不是很大。藉用清人赵翼的话来讲,就是“西汉以前,尙未用甲子纪岁,安得有所谓子鼠丑牛耶”(赵翼《陔余丛考》卷三四“十二相鼠起于后汉”条)?
前面我虽然努力追寻了十二生肖纪年法在中国传世文献中的渊源,但这不等于说这种以特定动物与十二辰固定搭配的方法就一定产自中土,包括中国古代天文历法的很多内容,都应该抱持一种开放的态度来加以研究。昔赵翼论十二属相的起源,曾揣测“此本起于北俗,至汉时呼韩邪欵塞,入居五原,与齐民相杂,遂流传入中国耳”(《陔余丛考》卷三四“十二相鼠起于后汉”条),所说虽未必能够具体落实,但这种研究的态度和取向,无疑是我们应当努力效法的。
唐景龙二年辛节墓志志盖
至于十二生肖纪年法产生或是应用于中国的具体时间,那不是本文所要探讨的问题,需要另行专门阐述。
这十二生肖纪年法,也就是所谓“属相”,不管它是土产的,还是外来的,我们在生活中能做的,都只是壮其鼠胆来过这个马上就要到来的鼠年。
2020年1月24日记于己亥岁末
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