【编者语】今天是农历八月十五,我国传统佳节——中秋节。今刊登著名科普作家卞毓麟教授发表在1994年9月18日《科技日报》2版的《<水调歌头·明月几时有>科学注》一文,以飨读者。并祝全体科普作家中秋快乐,花好月圆,阖家欢乐,创作丰收。
《水调歌头·明月几时有》科学注
卞毓麟
编者按:苏轼的名篇《水调歌头·明月几时有》脍炙人ロ,历代的评论和注释不计其数。卞毓麟先生仿效美国科普大师阿西莫夫,为这首词作科学注释,可谓别开生面。艾萨克・阿西莫夫曾对多种文学名著广作科学注释。如《阿西莫夫氏莎士比亚指南》(2卷,1970年),《阿西莫夫注“唐璜”》(1972年),《阿西莫夫注“失乐园”》(1974年),《阿西莫夫注“格列佛游记”》(1980年)等,因其风格独持,格调高雅,内容翔实而深受读者欢迎。
科普文章的形式是多种多样的。希望读者、作者和编者共同探讨新颖、生动的各种科普文体,以实现我们的办刊宗旨——在大文化的框架中注入科学的精华。
苏轼于中秋夜写下了传颂千古的《水调歌头·明月几时有》。今又值中秋,兴之所至,乃效阿西莫夫注莎士比亚、弥尔顿诸文坛泰斗名著之举,试注斯词如次。
明月几时有?把酒问青天。
不知天上宫阙,今夕是何年。
我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒。
起舞弄清影,何似在人间。
转朱阁,低绮户,照无眠。
不应有恨,何事长向别时圆?
人有悲欢离合,月有阴晴圆缺,此事古难全。
但愿人长久,千里共婵娟。
·明月 “月亮”在天文学中的正式称谓是“月球”,它本身并不发光,只因反射太阳光才显得如此明亮。不少欧洲人曾误以为达·芬奇率先于15世纪提出月光来自日光。其实,中国人和希腊人提出此说还要早得多。如西汉末年成书的《周髀算经》即已提及“月光生于日所照”。
·几时有 月球在任何时候都只有半个球面照到太阳光,且任何时候也只有半个月球表面向着地球。月亮不停地绕地球转动,太阳光照射月球的方向同我们观察月球的视线方向之间的夹角便不断地变化,于是造成月亮的盈亏圆缺。我国农历以月亮经历一次完整的盈亏变化作为一个月,明亮的满月总是出现在每月的十五、十六日。
·青天 地球大气对红橙色光散射最轻微,对蓝紫色光散射最强烈,“天”呈青色或蓝色,即系地球大气对太阳光中不同颜色的成分散射效果各异所致。在地球大气外看到的天空是漆黑一片,但在暗黑的天穹上太阳显得异常耀眼,满天繁星却可与太阳同时出现。在没有大气的星球上决不会有“青天”,例如在月球上就是如此。
·天上宫阙 从地球上看觉得月亮在“天上”,宇航员在月球上又看见地球在“天上”。其实从天文学的立场看,地球和月亮都是天体。当观测者置身于某一天体上时,他就觉得自己“脚踏实地”,其他星球则悉数皆在“天上”。人类迄今尚未发现地球外其他天体上的生命,更未发现“他们”建造的“天上宫阙”。“灵霄殿”“广寒宫”都只是人们的想象而已。
·今夕是何年 地球上的“一年”是地球绕日公转一周所需的时间,即地球的公转周期。其他行星的公转周期各不相同。例如,火星的公转周期是地球的1. 88倍,因此在火星上一年的长度就相当于地球上的1. 88年。在谈论不同星球上的“年”时,常需具体言明是指“地球年”,还是“火星年”等等。月球作为地球的卫星,随地球一起绕日运行,故“月球年”的长度和“地球年”相同。可见“天上宫阙,今夕何年”这个问题还很有天文意味呢。
·乘风归去 “风”是大气运动的一种表现形式,没有大气的地方便无风可言。欲“乘风”在地月之间旅行,其实是不可能的。
·琼楼玉宇 1969年,美国“阿波罗11号”宇宙飞船首次将2名宇航员送上月球。如今科学家已在认真考虑大规模开发月球的可能性。预期在21世纪,人类将会频频往返于地月之间。那时,“琼楼玉宇”就会成群地出现在月球上了。
·高处不胜寒 月球没有大气和海洋的调节,因而昼夜温差极大:白昼阳光直射处的温度可超过120oC,夜间温度则可低到零下180oC——那可真是“不胜寒”啊!
·起舞、何似在人间 月球表面重力仅约地球表面重力的1/6,故宇航员们在月球上行动显得非常飘然优雅。若在月球上举行运动会,则无论是跳高跳远还是铁饼铅球,都会远远突破地球上的纪录。在月球上翩翩起舞,自然也不似在人间了。
·转朱阁,低绮户,照无眠 “转朱阁,低绮户”,形容明月行空,清辉入户。农历月半,月亮于日落时升起、翌晨日出时落下,故可彻夜伴照无眠之人。
·何事长向别时圆 月圆适逢人离别,纯系触景生情之语,自无科学依据。
·阴晴圆缺 “阴晴”是气象现象,取决于地球大气中的云量多寡,其实与月之圆缺(即“月相”)无关。农历初一全不见月称为“朔”;两三天后,日落不久在西边天空中可见“新月”如钩;新月渐盈成为“蛾眉月”;初七、初八日落时在南方天空中已高悬着半圆形的“上弦月”;十一、十二日落后在东方天空中可看到一轮“凸月”;十五、十六日落时“满月”正好冉冉升起;此后月轮渐亏,二十二三在后半夜出现的“半个月亮”称为“下弦月”;再过四五天,就只能在黎明时分的东方天空中看到一弯“残月”了。宋代沈括在《梦溪笔谈》中已准确地描绘了月相变化的成因:“月本无光,犹银丸,日耀之乃光耳。光之初生,日在其傍,故光侧而所见才如钩;日渐远,则斜照,而光稍满如一弹丸。以粉涂其半,侧视之,则粉处如钩;对视之,则正圆”,浑若一份精彩的实验报告。
·千里共婵娟 “婵娟”原指“嫦娥”,转指月亮。此句原说亲人远隔千里,总算还能共享明月清辉。不过,世界上不同经度的地方在同一时刻看到的天空景象互有差异——这就是所谓的“时差”。例如,当北京明月中天时,在伦敦月亮却尚未东升。可见“千里”之外的亲友还未必真能“共婵娟”呢。
【作者简介】卞毓麟,天文学家,科普作家,科技出版专家。1943年生,1965年毕业于南京大学天文学系,在中国科学院北京天文台从事科研30余年,1998年赴上海科技教育出版社专事科技出版。中国科学院国家天文台客座研究员,上海科技教育出版社编审,上海市科普作家协会终身荣誉理事长。中国科普作家协会前副理事长,上海市天文学会前副理事长。著译《星星离我们有多远》等图书30余种,科普类文章约700篇,作品屡获国家级和省部级奖,文章多次入选中小学语文课本。1990年被表彰为“建国以来成绩突出的科普作家”;1996年被表彰为全国先进科普工作者,2001年获上海市大众科学奖;2010年被表彰为全国优秀科技工作者;2012年获中国天文学会九十周年天文学突出贡献奖,同年获上海科普教育创新奖科普贡献奖一等奖;2013年获上海市科技进步奖二等奖。代表作品:《星星离我们有多远》《追星——关于天文、历史、艺术与宗教的传奇》《拥抱群星——与青少年一同走进天文学》等。