劉未沫 孫小淳

(中國(guó)科學(xué)院大學(xué)科學(xué)技術(shù)史系，北京 100049)

亞里士多德對(duì)流星、彗星及銀河的解釋

劉未沫 孫小淳

(中國(guó)科學(xué)院大學(xué)科學(xué)技術(shù)史系，北京 100049)

亞里士多德(以下簡(jiǎn)稱“亞氏”)宇宙結(jié)構(gòu)一般被描述為月上界與月下界，但亞氏宇宙結(jié)構(gòu)還可以被描述為月上界與“兩間”(或“空際”)。月上界與月下界(土—水—?dú)狻?的分層宇宙結(jié)構(gòu)，以自然目的論為基礎(chǔ)；但亞氏在《兩間論》(或《空際論》)(以前翻譯為《天象論》)中對(duì)兩間諸象的解釋卻缺乏目的因，并試圖建立起某種天地間的連續(xù)性。本文通過(guò)亞氏對(duì)流星、彗星及銀河成因的解釋，闡釋讀書中一些重要的概念、原則及目的。亞氏通過(guò)一系列技術(shù)性的處理，將流星、彗星與銀河歸為一類，并讓它們扮演向上與星天關(guān)聯(lián)、向下與冷凝類現(xiàn)象關(guān)聯(lián)的雙重角色。亞氏人為地將流星成因一分為二：第一類是由于月上界圓周運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)燃干熱噓氣所致，因?yàn)楦叩腻缧桥c這類流星成因相似，彗星與銀河相似，而銀河又與月上星天現(xiàn)象相似，銀河相當(dāng)于月亮的對(duì)應(yīng)物，因此這類流星現(xiàn)象的成因就有助于建立起兩間上層與星天的連續(xù)性；流星的第二類成因是由于濕的噓氣包圍干熱噓氣，將其壓縮點(diǎn)燃，并向下擲出，這類成因則與較低的冷凝現(xiàn)象(特別是冰雹和暴雨)有著相同的冷起主動(dòng)作用的冷熱交換機(jī)制(即antiperistasis)，這樣便有助于建立起兩間上層與地上第一層現(xiàn)象間的連續(xù)性。

亞里士多德 兩間(或空際) 流星 彗星 冷熱交換機(jī)制

1 導(dǎo)言：月上界及兩間(或空際)作為亞里士多德宇宙結(jié)構(gòu)的另一種描述

亞里士多德的宇宙論，一般被描述為月上界與月下界的二分結(jié)構(gòu)。這一宇宙結(jié)構(gòu)是按照自然運(yùn)動(dòng)、自然位置和自然元素相互定義的方式建立起來(lái)的。每一種元素都有自己的自然運(yùn)動(dòng)，即有某種內(nèi)在的自然傾向驅(qū)使它向自己的自然位置運(yùn)動(dòng)，并靜止在那里。土自然向下運(yùn)動(dòng)并靜止在中心，火自然向上運(yùn)動(dòng)并靜止于邊界，中間二層分別是做自然向下運(yùn)動(dòng)、但比土輕的水元素，以及做自然向上運(yùn)動(dòng)、但比火重的氣元素。這四元素的相互變化造成了世界萬(wàn)物的生成與毀滅。除了這四種對(duì)應(yīng)于直線自然運(yùn)動(dòng)的自然元素，還應(yīng)有一種自然元素對(duì)應(yīng)于自然運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)單物，這便是第五元素或“以太”，它構(gòu)成了月上界及其中的星體。這種元素并不與其他四元素發(fā)生相互作用，永恒地做著圓周運(yùn)動(dòng)，因此保證了星天的無(wú)生滅與永恒持存特性。月亮被看作永恒界與生滅界的分隔，原因在于它具有雙重性質(zhì)：它一方面是永恒界的行星中的一員，另一方面其陰晴圓缺又映射出四元素所構(gòu)成世界的生滅變幻*當(dāng)時(shí)無(wú)法認(rèn)識(shí)到金星的相位變化。這一認(rèn)識(shí)是伽列略使用新技術(shù)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)后的重要發(fā)現(xiàn)。。因此，后世通常將亞氏的宇宙結(jié)構(gòu)描述為永恒的月上界與有生滅的月下界。

但在這種對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的描述下，要解釋一些臨近星天的現(xiàn)象，如流星、彗星和銀河，就十分困難。因?yàn)殂y河一直存在，似乎類似于月上界現(xiàn)象。但有的彗星看上去也與銀河非常相似，其彗尾能占據(jù)大半個(gè)天區(qū)，像銀河一樣寬，但彗星卻并不是不變的、永遠(yuǎn)存在的，而是變動(dòng)的、有生滅的，持續(xù)時(shí)間短的彗星更類似于流星，大多數(shù)流星都是轉(zhuǎn)瞬即逝的。我們應(yīng)該如何解釋這幾種既相似又不似的現(xiàn)象呢？應(yīng)該將它們看作一類嗎？

亞氏也意識(shí)到需要新的概念和原則來(lái)討論這些現(xiàn)象，因此他寫作了一部名為Meteorologica的作品。在此書開(kāi)篇，他這樣說(shuō)：“這些事物是按照自然發(fā)生的，但比起第一元素較為無(wú)序。它們[發(fā)生]的處所，最臨近諸星體的運(yùn)行，例如銀河、彗星及運(yùn)動(dòng)的‘天火’現(xiàn)象。我們假定氣與水有共通的屬性，甚至還有土的不同部分與種類，以及這些部分的屬性。藉著這些，我們繼續(xù)探討風(fēng)、地震及所有照此方式運(yùn)動(dòng)的事物生成的原因……”*本文中出自該書的段落，由筆者依據(jù)希臘文譯出，其中為語(yǔ)句或理解通順筆者加入的內(nèi)容放入[]中。希臘文本使用洛布(Loeb)版[1]，譯文同時(shí)參考洛布版、英文全集版[2]及吳壽彭先生中譯本[3]。(Mete. 338b19—339a1)Meteorologica原來(lái)被吳壽彭先生譯為《天象論》，他的考慮的是用“天象”與現(xiàn)代氣象學(xué)涵蓋的“氣象”內(nèi)容區(qū)別開(kāi)來(lái)*見(jiàn)吳壽彭中譯本對(duì)354a29的注。。但此書中討論的流星、彗星、銀河、霧霜雹雨露、風(fēng)云雷電、虹與暈、江河湖海、地震與礦產(chǎn)等，其實(shí)并不屬于亞氏所定義的“天”的內(nèi)容(見(jiàn)《論天》1.9)。因此筆者建議，或許可以借鑒16、17世紀(jì)中國(guó)士人使用的內(nèi)涵相似的術(shù)語(yǔ)“兩間”*如方孔炤“兩間皆氣也”(見(jiàn)《周易時(shí)論合編·圖象幾表·兩間質(zhì)論》)。如王夫之提出“太極充塞兩間”(“陰陽(yáng)之本體，絪緼相得，合同而化，充塞兩間，此所謂太極也，張子謂之太和”，《周易內(nèi)傳·系辭上》)和“陰陽(yáng)充塞兩間”(《周易外傳》卷七)等。來(lái)指稱這些現(xiàn)象發(fā)生的區(qū)域，而這些現(xiàn)象則可稱之為“兩間諸象”(見(jiàn)圖1)，相應(yīng)地書名也可譯為《論兩間諸象》或《兩間論》。明末亞里士多德自然知識(shí)傳入中國(guó)時(shí)，西方傳教士高一志將天地間區(qū)域稱為“空際”，也是較為恰切的。只是《空際格致》并不只有亞氏自然哲學(xué)的內(nèi)容。為與此書分開(kāi)，我們也可以將亞氏的Meteorolog譯為《空間論》。

圖1 亞氏“兩間(或空際)諸象”示意圖([4]，74頁(yè))

亞氏在此書中提出一個(gè)新的概念：“噓氣”?！皣u氣”有二，一種是濕的噓氣或蒸汽，它從地表上的濕而來(lái)，潛能上是某種水(濕冷)，在太陽(yáng)照射后，熱驅(qū)逐了冷，就生成了水汽(熱濕)；另一種是干的噓氣或煙氣，潛能上是某種火(干熱)，是土中的火在太陽(yáng)的熱的驅(qū)動(dòng)下從土中升起來(lái)產(chǎn)生的。相較而言，濕的噓氣中水汽更多些，而干的噓氣中氣(pneuma)更多(1.4，341b1—22)。提出“噓氣”概念后，討論兩間現(xiàn)象的生成時(shí)，便可不囿于土—水—?dú)狻鸬耐泥鹘Y(jié)構(gòu)，而用干、濕兩種“噓氣”的相互變化和轉(zhuǎn)化來(lái)解釋各種自然現(xiàn)象的生成。我們熟知的月上界與月下界(土—水—?dú)狻?的分層宇宙結(jié)構(gòu)，是以自然目的論為基礎(chǔ)的；而《兩間論》中對(duì)兩間諸象的具體解釋，卻缺乏目的因。因此，我們用月上界與“兩間”作為另一種亞氏宇宙結(jié)構(gòu)的描述。

與月上—月下界所體現(xiàn)的分層結(jié)構(gòu)不同，在由月上界和“兩間”(或“空際”)構(gòu)成的宇宙結(jié)構(gòu)中，亞氏似乎在試圖建立某種天地連續(xù)性。除了上文提到的“噓氣”概念的提出，這種努力還體現(xiàn)在亞氏對(duì)具體現(xiàn)象的解釋上，正如他通過(guò)一系列技術(shù)性地處理，將流星、彗星與銀河歸為一類，使這類“天火”現(xiàn)象扮演著向上與星天關(guān)聯(lián)、向下與冷凝類現(xiàn)象關(guān)聯(lián)的雙重角色。亞氏將流星成因人為地分為兩類，其目的就在于一方面建立流星類現(xiàn)象與其上星天的聯(lián)系，另一方面將流星類現(xiàn)象與其下的冷凝現(xiàn)象如冰雹、暴雨、冬露等的成因進(jìn)行類比。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)兩間現(xiàn)象成因中冷起主動(dòng)作用的交換機(jī)制，冷作為熱的補(bǔ)償性原則，二者在兩間中的各個(gè)區(qū)域共同作用，才能保證兩間的循環(huán)與平衡。下文我們就將藉助亞氏對(duì)流星、彗星及銀河的解釋，說(shuō)明他在《兩間論》中建立天地間連續(xù)性的努力。

2 流星彗星：兩間(或空際)上層的現(xiàn)象生成

噓氣上部為火與氣的混合區(qū)域，生發(fā)諸“運(yùn)動(dòng)的天火”類現(xiàn)象。在亞氏名單里，這些現(xiàn)象包括：kometes(發(fā)彗)、pogonias(須彗)；phloks(火焰)、daloi(火把)、aiges(山羊)、diadrome/diatheontesasteres(流星)、asteresdiatton(篩星)；還有g(shù)ala(銀河)。此外，亞氏認(rèn)為“坼裂”“壕溝”和血紅似的彩霞等現(xiàn)象，與它們的生成過(guò)程也都是相似的。

流星類現(xiàn)象的質(zhì)料因是噓氣，具體說(shuō)是干熱噓氣。其動(dòng)力因籠統(tǒng)地說(shuō)，是太陽(yáng)或太陽(yáng)所居的黃道帶之運(yùn)行帶來(lái)的熱量變化。但這是天地兩間所有現(xiàn)象之動(dòng)力來(lái)源的最遠(yuǎn)端，并不能具體解釋流星類現(xiàn)象的發(fā)生原理。因此，亞氏繼續(xù)追溯流星類現(xiàn)象之動(dòng)力鏈條的最末端*目的因并沒(méi)有被用來(lái)解釋天地兩間諸象([4]，93—107頁(yè))。。

如此這般的復(fù)合物[即噓氣]，只要當(dāng)其某種程度上為圓周運(yùn)動(dòng)所動(dòng)，那個(gè)最容易被點(diǎn)燃的地方就燃燒起來(lái)了；差異只是取決于燃料的狀態(tài)或者數(shù)量?！袝r(shí)候這些現(xiàn)象是噓氣被[天界]運(yùn)動(dòng)點(diǎn)燃產(chǎn)生，另一些時(shí)候是被由于冷造成的氣之聚合，因而將熱擠壓并驅(qū)逐出去(ekkrinetai)。出于后一個(gè)原因[的現(xiàn)象]，其運(yùn)動(dòng)就更像是被投擲出來(lái)的一樣，而不是燃燒。……雷向下劈也是由于同樣的原因(雖然按照自然火是向上運(yùn)動(dòng)的)。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，不是因?yàn)槿紵?，而是因?yàn)楸粩D壓而分散，因?yàn)槿绻罁?jù)自然，所有的熱自然都應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)?！鄬?duì)來(lái)講，在較上處發(fā)生聚合，就是由于點(diǎn)燃噓氣產(chǎn)生；而在較下處，則是由于[干熱]噓氣的分散，在水汽較多的噓氣聚集冷卻的力量下，當(dāng)后者聚集并傾向于向下收縮時(shí)，就會(huì)將熱的元素推出去，導(dǎo)致它們被向下擲出?！谑?，所有這些現(xiàn)象的原因，從質(zhì)料上說(shuō)是噓氣，動(dòng)力因則有些是由于上部的旋轉(zhuǎn)，另一些由于氣的凝縮。(Mete. 1.4，341b22—342a30)

亞氏認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從動(dòng)力來(lái)源上來(lái)認(rèn)識(shí)這些流星類現(xiàn)象(即“跑動(dòng)”的星象)*Diadrome(動(dòng)詞diadramein)本義是跑動(dòng)、橫穿，這里指穿越星空者，筆者譯為流星。亞氏用這個(gè)詞時(shí)，仿佛是這類“跑動(dòng)”星象的一個(gè)統(tǒng)稱(342a7，344a15)，有時(shí)也用另一個(gè)詞含義相同的詞diatheontes(動(dòng)詞diatheo)來(lái)表示(341b2，342b21)。。它們被分為了兩類：(1)一類是由于月上界星天旋轉(zhuǎn)摩擦，點(diǎn)燃了作為燃料的干熱噓氣。根據(jù)燃料狀態(tài)與數(shù)量的不同，人們稱其為火焰、火把、山羊、篩星等。按照現(xiàn)代天文學(xué)分類，這些可能分別是古希臘人對(duì)火流星、偶現(xiàn)流星及流星雨的描述*有學(xué)者認(rèn)為“火焰”相當(dāng)于我們所說(shuō)的火流星(fireball)，一顆豌豆大小的殘骸產(chǎn)生出比金星還亮的光芒，并且寬度上很可觀([5]，41頁(yè)，48—49頁(yè))；“山羊”指的是流星體進(jìn)入到大氣層時(shí)，分成碎片，因此就像流星旁伴有火花([5]， 41頁(yè))；而“火把”，則指代簡(jiǎn)單、單一的火，相當(dāng)于現(xiàn)在說(shuō)的偶現(xiàn)流星，其產(chǎn)生的軌跡線是細(xì)亮的([5]，7頁(yè))。筆者認(rèn)為也不排除是指狀如火焰、羊角和火把的彗星，彗星圖例見(jiàn)[6]。。(2)這些現(xiàn)象中發(fā)生位置較低的，亞氏認(rèn)為可能不是由于燃燒，而是由于被冷包圍造成對(duì)熱的壓縮與投擲。熱向下射出，與依照自然的運(yùn)動(dòng)方向相反，必然是受到了強(qiáng)力，好像手使勁捏從指縫中飛出果仁(342a10)。

亞氏認(rèn)為，彗星與第一類流星類現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)制相似，只是所碰到的燃料狀態(tài)不同。產(chǎn)生彗星時(shí)，上層的運(yùn)動(dòng)所發(fā)生的沖激擊中適度凝結(jié)了的燃料，其夠強(qiáng)夠廣，但強(qiáng)不至于肇致驟然且廣播的大火，也不那么萎弱以致于瞬間熄滅，而是恰逢其會(huì)，下層向上的噓氣又有著恰當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，因此便形成發(fā)彗和須彗(344a16—25)*亞氏一般用kometes指代彗星類現(xiàn)象。有時(shí)也加上aster(星)并不只表示月上界星體，無(wú)論恒星、行星，還是流星、彗星，都可以用此字。。我們可以將彗星看作某種流星，即起和止都在自身之中的流星(344a32—33)。與此相對(duì)，雷、龍卷風(fēng)、閃電等，則與第二類流星的生成機(jī)制相同(2.9. 369a20—30&b5，3.1.371a18)。

而亞氏在流星類現(xiàn)象中區(qū)分出第二類成因的原因，大概源于其對(duì)天地化生之主動(dòng)原則是二，而不是一的思考*與此相對(duì)的是兩種被動(dòng)原則干與濕(見(jiàn)《論生成與毀滅》2.1—6; Mete.4.1)。。亞氏之前，開(kāi)俄斯的希波克拉底(Hippocrates of Chios)和他的學(xué)生埃斯庫(kù)羅斯(Aeschylus)對(duì)彗星的解釋，只訴諸了一種原則即太陽(yáng)釋放的熱的作用，他們說(shuō)彗尾是行星曳附的濕氣在做向日運(yùn)動(dòng)過(guò)程中反射太陽(yáng)光的結(jié)果。亞氏認(rèn)為照這樣解釋，彗星便只可能發(fā)生于夏季，在北回歸線以北的行星*(1)當(dāng)太陽(yáng)在南北回歸線之間時(shí)，太陽(yáng)把濕氣都蒸干了，行星不可能有拖曳的尾巴。(2)太陽(yáng)在南回歸線時(shí)，a行星若在北回歸線，則距離太陽(yáng)太遠(yuǎn)，無(wú)法反射陽(yáng)光；b若行星在南回歸線，雖然可以反射，但距離地平線太近，很快就運(yùn)動(dòng)到地平線以下了。(3)只有太陽(yáng)在北回歸線，行星在北天區(qū)時(shí)，它才有濕氣反射太陽(yáng)光，并且軌跡才足夠長(zhǎng)，能夠讓我們看到([7]，11頁(yè))。。但是，例如當(dāng)時(shí)轟動(dòng)一時(shí)的公元前373或公元前372年的大彗星，卻是冬季清霜時(shí)節(jié)、從西方升起的(Mete.1.6.343b1&b20)([8]；[9]，66—69頁(yè))。亞氏在自己的宇宙結(jié)構(gòu)及概念系統(tǒng)中，對(duì)希波克拉底派的理論進(jìn)行了改造。他認(rèn)為這些“天火”現(xiàn)象，必須來(lái)自熱和冷兩種動(dòng)力。主要的一類確由熱主導(dǎo)，其第一原因是太陽(yáng)光照及其旋轉(zhuǎn)(造成干熱噓氣上升)，且最近效力因是由于天界摩擦點(diǎn)燃。但還有一類是冷起主動(dòng)作用：當(dāng)分散的干熱噓氣落入下層的濕冷噓氣中，也會(huì)形成相同的現(xiàn)象，這是由于較多的濕冷噓氣包圍并壓縮分散的干熱噓氣，并將被點(diǎn)燃的燃料向下擲出所致。

兩間中有兩種生成力量，才能配合天地季節(jié)之更替引起的現(xiàn)象。這在解釋天界下的第二層，即地上的第一層，即水與氣相接區(qū)域中生成的諸冷凝現(xiàn)象時(shí)，更加明顯。在風(fēng)較小的低空層，熱作為主導(dǎo)、太陽(yáng)年循環(huán)作為第一原因，能夠?qū)Α澳巷L(fēng)生露、北風(fēng)生霜”進(jìn)行解釋(1.10.347a18—35)，但只有訴諸冷為主動(dòng)原則，才能解釋某些地區(qū)“北風(fēng)吹著才有露，不由南方生露”的情況：在滂都(Potus)，南風(fēng)來(lái)時(shí)天氣還不夠溫暖到發(fā)生蒸汽，只有北風(fēng)的冷迅速包圍和壓緊了南來(lái)的熱度時(shí)，才從北風(fēng)冒出蒸汽，繼而形成露(1.10. 347b1—10)。又如，熱作為主動(dòng)原則，可以解釋蒸汽上升在地上第一層形成的大部分冷凝下降現(xiàn)象，如雨(大面積蒸汽經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間冷卻)與露(少量蒸汽經(jīng)一天冷卻)、雪(云被冰凍)與霜(地面蒸汽被冰凍)。但只有訴諸冷為主動(dòng)原則，才能解釋冰雹和暴雨(1.12.348b2，6，16；349a8)。因?yàn)檫@幾種水的冷凝現(xiàn)象不是發(fā)生在一年中的寒冷冬季或一日中的清晨，而大多發(fā)生在春、秋和夏末，或者一日中的中午和下午。亞氏認(rèn)為在這些時(shí)間里發(fā)生的冷凝，像阿那克薩戈拉那樣解釋成云升入冷氣團(tuán)成雨是不合適的(見(jiàn)348b11)，而應(yīng)該解釋為冷云下降進(jìn)入低空較暖的氣團(tuán)形成的。這兩種解釋的差異便在于：冷是否發(fā)揮主要作用。亞氏說(shuō)，當(dāng)冷的水汽落入熱中被包圍，發(fā)揮主動(dòng)作用的一定是冷——若由于熱，水便蒸發(fā)了；因此水樣液體在空際的迅速凝結(jié)或固化，必然是冷為主動(dòng)(見(jiàn)4.6.383b6—14)。亞氏認(rèn)為通常的雨的形成，也是冷起主要作用，當(dāng)風(fēng)聚集了云，造成干的噓氣的冷卻，便形成雨(2.4.361a1)。

可以說(shuō)，亞氏天地間的生成原則一為熱故，一為冷故，熱為主而冷為次，但二者皆可作為生成之主動(dòng)力*這里或可與中國(guó)宇宙論中陽(yáng)與陰兩種化生力量比較同異。。這種二元的主動(dòng)原則，在天地兩間的各個(gè)區(qū)域都是共同作用的。熱的原則，亞氏說(shuō)天地間最主要的生成動(dòng)力，它要?dú)w結(jié)于太陽(yáng)的晝夜運(yùn)行及其對(duì)宇內(nèi)事物的接近或遠(yuǎn)離(或者說(shuō)太陽(yáng)年的循環(huán))，這是宇內(nèi)一切生滅興衰的原因(1.9.346b21—347a7)。冷的原則，兩間諸象生成的另一補(bǔ)償性動(dòng)力。熱為兩間帶來(lái)自下上達(dá)的熱量傳遞(攜熱上升)，而冷則將熱量由上傳遞向下，這樣才能形成一種循環(huán)與平衡。亞氏為后一過(guò)程專門發(fā)明了一個(gè)詞antiperistasis，并在全書最后一章對(duì)其發(fā)生方式作了總結(jié)：冷也可以偶然地發(fā)生主動(dòng)作用造成燃燒和加熱，但其方式與熱的方式不同，冷是通過(guò)聚集或包圍(antiperiistanai)熱來(lái)產(chǎn)生這一效果的(4.5. 382b8—10)。在進(jìn)入到對(duì)“人”的討論時(shí)，亞氏同樣也在在討論熱孕育生命的能力外，強(qiáng)調(diào)冷做主動(dòng)的冷熱交換機(jī)制對(duì)生命的作用，他認(rèn)為熱在身體中被冷聚集時(shí)，形成了睡眠(見(jiàn)《論睡眠》3.457b2，458a27)*威爾遜(Wilson)認(rèn)為它與解釋流星類及雷電現(xiàn)象時(shí)所用的ekthlipsis含義相似，只是前者多用于兩團(tuán)氣之間，而后者則包括兩類不同的噓氣([4]，69頁(yè))。此外，二者都包括強(qiáng)壓，只是antiperistasis可能不直接體現(xiàn)在位移上，這在洛布版指出的兩個(gè)例子上尤其明顯，一是亞氏對(duì)睡眠的解釋，二是對(duì)山洞冬暖夏涼的解釋(由于冬天冷的包圍擠壓出了地下的熱，夏天則相反)，參見(jiàn)洛布版[1]對(duì)348b6的注釋。關(guān)于antiperistasis更多的討論，見(jiàn) [10]，138—140頁(yè)。。

3 銀河作為兩間(或空際)與星天的分界

在流星類現(xiàn)象的解釋中，我們同時(shí)也看到亞氏像建筑師一樣建設(shè)天地結(jié)構(gòu)的方式，后世人們常常將其對(duì)自然的建筑術(shù)稱為“自然的階梯”(ascalanaturae)。他一方面維持等級(jí)上天高于地(月上高于月下)、上高于下的基本等級(jí)架構(gòu)，一方面也在天地兩間發(fā)生的現(xiàn)象中建立起某種自然上的連續(xù)性，并且這種連續(xù)性不僅僅是物質(zhì)上的(通過(guò)提出“噓氣”完成)。首先，天界之下第一層火與氣混合形成的諸象，其基本發(fā)生原理是圓周運(yùn)動(dòng)點(diǎn)燃燃料(干熱噓氣)；而地上第一層水與氣接合形成的諸象，基本發(fā)生方式則是(較濕的噓氣)受冷凝縮形成降水。亞氏使這兩個(gè)區(qū)域連續(xù)的方式，是區(qū)分出流星類現(xiàn)象中不做圓周運(yùn)動(dòng)的一類，使得它們?cè)谫|(zhì)料上近于兩間上層的干熱噓氣，而在運(yùn)動(dòng)方式上則與雨露雹霜等現(xiàn)象相似。這樣處于中間的“氣圜”實(shí)際上就被一分為二，其上層隨著“火圜”共同被星界帶動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)；其下層則不做圓周運(yùn)動(dòng)。其次，不同區(qū)域間藉助發(fā)生機(jī)制的相似——如第二種流星現(xiàn)象和冰雹、暴雨的生成，均為冷起主動(dòng)作用的冷熱交換機(jī)制——?jiǎng)t建立起了各個(gè)層級(jí)、不同大類的現(xiàn)象間的類比關(guān)系，這也是亞氏在天地兩間建立連續(xù)性的方式。

但還遺留一個(gè)問(wèn)題：兩間與星天是否具有連續(xù)性？依據(jù)《論天》，回答是沒(méi)有。《論天》試圖說(shuō)明的正是無(wú)論在組成成分上，還是在自然運(yùn)動(dòng)的類型上，月上界都與月下界有天壤之別。但亞氏在《兩間論》中卻似乎在有意模糊月上或月下、或者說(shuō)星天與兩間的界限，比如解釋流星類現(xiàn)象時(shí)，他說(shuō)星天直接帶動(dòng)噓氣層的上部做圓周運(yùn)動(dòng)(1.7.344a8ff)。亞氏建立兩間與星天連續(xù)性的努力，最明顯地集中在了他對(duì)銀河這種特殊現(xiàn)象的解釋上。

亞氏非常特別地將銀河看作月下現(xiàn)象，并稱其為“最大環(huán)圈的尾巴”的彗星(1.8，346b1—6)。這兩個(gè)講法都有明顯的結(jié)構(gòu)性意圖。因?yàn)槿绻托再|(zhì)來(lái)說(shuō)，銀河是更接近月上界的，它具有持存且唯一的特點(diǎn)，與兩間中變動(dòng)的現(xiàn)象完全不同；并且在觀測(cè)上，也很難將彗星與銀河看作一類，西方彗星理論史中，幾乎只有亞氏及其追隨者有這樣的講法*后世解釋者中不乏以銀河缺乏季節(jié)性變化來(lái)質(zhì)疑亞氏月下銀河理論的人。甚至一些最早期的跟隨者奧魯姆匹道胡斯(Olympiodorus)與斐羅龐努士(Philoponus，約6世紀(jì))，及中世紀(jì)的大阿爾伯特(Albertus Magnus)等。。但是，亞氏在否定了前人彗星是行星或兩星交會(huì)現(xiàn)象后，需要另一種現(xiàn)象作為月上或月下、或者說(shuō)星天與兩間的連接，該現(xiàn)象既具有唯一與持存的特征，又要在類別上歸屬于兩間諸象，亞氏認(rèn)為這便是銀河。銀河可以看作彗星的特殊一類，而彗星又與流星類現(xiàn)象成因相似。但亞氏將銀河與彗星、流星類現(xiàn)象歸為一類時(shí)，又需要與它們保持一定的距離。既似又不似，才是邊界的特征。為此亞氏做了一些選擇性的表達(dá)，例如他在說(shuō)銀河與彗星成因相同時(shí)，選擇性地將彗星成因重述為“氣之消散(diakrinomenou)造成的某種聚合物的向外散出(apokrinesthai)”(345b31—35)，但從上文可知，干熱噓氣在較低空的分散(ekkrisis，342a16)只是流星類現(xiàn)象中的一類成因，且彗星多歸于另一種成因，即被上界運(yùn)動(dòng)點(diǎn)燃。亞氏的選擇性表述，或許正是為了在描述上突出充塞著“散星”的銀河與流星類現(xiàn)象的相似，也或許是為了淡化流星成因中點(diǎn)燃的生成方式，在這方面，用“某種聚合物”代替干熱噓氣，也起到了淡化燃料的效果。

亞氏賦予銀河的角色，正如作為月上界與月下界分界標(biāo)志的月亮?？梢哉f(shuō)，在亞氏宇宙論中，月亮與銀河仿佛是角色相等對(duì)應(yīng)物(counterpart)。月亮屬于永恒界，卻有陰晴圓缺的變化；而銀河屬于變化界，卻永久持存并唯一。月亮位于星天界最低處，是星天里等級(jí)最低的現(xiàn)象；而銀河位于下界最高處，是兩間中等級(jí)最高的現(xiàn)象；后來(lái)，亞氏給出了銀河成因的另一種說(shuō)法，即認(rèn)為它是反射的結(jié)果(1.8，346a6)，這就與月亮更加相似。銀河反射星天之光，仿佛一面鏡子“反射”出星天的永恒性唯一性，成為下界自然現(xiàn)象對(duì)星天的最高模仿。而銀河之下的另外一些“天火”現(xiàn)象，如“坼裂”“壕溝”等，作為上層“氣”在聚集過(guò)程中對(duì)光反射后發(fā)出的種種顏色(見(jiàn)1.5節(jié))，則像是對(duì)銀河的模仿。

至此，在關(guān)于兩間中“天火”諸象的解釋中，我們看到了他在宇宙結(jié)構(gòu)中建設(shè)連續(xù)性的一系列努力。他提出了噓氣概念，使兩間充盈著噓氣；而以發(fā)生“天火”諸象的兩間上層(即星天下第一層)為中心，向上建立與星天的連續(xù)性，向下建立其與地上第一層(即星天下第二層)的連續(xù)性。為清晰起見(jiàn)，現(xiàn)將這些現(xiàn)象列表(表1)：

表1 亞氏對(duì)兩間上層“天火”諸象的解釋

4 后世影響

亞氏在《兩間論》中有關(guān)流星類現(xiàn)象的解釋，是在其關(guān)于天地兩間的結(jié)構(gòu)下進(jìn)行的。亞氏為著天地兩間結(jié)構(gòu)的設(shè)想，會(huì)否認(rèn)一些從觀測(cè)上看相近事物的聯(lián)系，如彗星在恒星天上做周日運(yùn)動(dòng)看上去與行星類似，而不是與做一次性斜向下運(yùn)動(dòng)的流星墜星類似。但亞氏卻否認(rèn)了前人將彗星看作月上星體(如行星)的看法。亞氏也會(huì)基于整體布局的考慮，將一些觀測(cè)上不相似的現(xiàn)象歸為一類，如銀河與流星類現(xiàn)象。

雖然是為著結(jié)構(gòu)服務(wù)，但和當(dāng)時(shí)其他的彗星理論相比，亞氏認(rèn)為自己的彗星理論更合理，是因?yàn)楦辖?jīng)驗(yàn)觀察*“于事物之非我們感官所能觀察到的，我們倘能撰造一個(gè)假設(shè)的而是可能的理論，那么我們也就足以為這些事物作成合理的解釋。”(1.7344a5—7)。例如他說(shuō)觀測(cè)上許多彗星都是出現(xiàn)在黃道帶外，而七曜均只在黃道內(nèi)運(yùn)行，因此“彗亦諸行星之一”的說(shuō)法(以畢達(dá)哥拉斯學(xué)派為代表的意大利諸學(xué)派的講法)是不對(duì)的*還有一些其他理由，如常常有多顆彗星同時(shí)出現(xiàn)，證明并非是某一顆行星；迄今為止只觀測(cè)到了5顆行星，但有時(shí)候當(dāng)它們同時(shí)出現(xiàn)在天空中，還是能看到彗星。。彗星是兩星交會(huì)的講法(阿那克薩戈拉和德謨克利特)也不符合事實(shí)。因?yàn)榘＜叭说挠涊d，以及希臘人自己也都曾見(jiàn)到木星與雙子座兩星之一的交會(huì)的情形(木星完全遮蓋另一恒星，但并沒(méi)有彗星產(chǎn)生)。他對(duì)開(kāi)俄斯的希波克拉底及其學(xué)生對(duì)彗星解釋的否定，如前文介紹，也是由于按他們的理論，居住在北緯40度附近的希臘人，只有在夏至前后觀察北回歸線以北的行星，才可能看到彗星(原因見(jiàn)333頁(yè)腳注①)。但是，公元前427或公元前426年的彗星，是在太陽(yáng)接近冬至?xí)r候出現(xiàn)的；公元前373或公元前372年的大彗星，是冬季從西方升起的；其他也有很多記載彗星出現(xiàn)在南方。亞氏認(rèn)為自己的理論，能夠容納所有這些現(xiàn)象。同時(shí)還能夠解釋彗星總是伴生大旱與風(fēng)暴(見(jiàn)1.7)。這種對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)的設(shè)想在先，再在其中尋找符合諸現(xiàn)象的合理解釋(“科學(xué)”解釋)，后來(lái)成為西方古典科學(xué)理論發(fā)展的基本方式。

從彗星、流星理論上來(lái)說(shuō)，亞氏的解釋是以發(fā)生原理之不同，或者說(shuō)動(dòng)力來(lái)源的不同來(lái)對(duì)其進(jìn)行分類，同時(shí)又以相對(duì)位置(最高的處所及較低空)來(lái)標(biāo)識(shí)它們。他并不在意形態(tài)和名稱上的分別——火焰、火把、山羊、篩星，以及發(fā)彗和須彗等，都只是延續(xù)日常習(xí)慣。而關(guān)于墜入大地或大海的現(xiàn)象(342a11—2)，亞氏也沒(méi)有給它們特定的名稱*比較中國(guó)古代以“墜星”稱之：“有尾跡光為流星，無(wú)尾跡者為飛星，至地者為墜星。”(見(jiàn)李淳風(fēng)《乙巳占》卷八)現(xiàn)代天文學(xué)稱為隕星(meteorites)。。這里可以與中國(guó)古代對(duì)彗星認(rèn)識(shí)進(jìn)行對(duì)比，中國(guó)從很早開(kāi)始便按照形態(tài)和顏色對(duì)彗星現(xiàn)象進(jìn)行分類。*中國(guó)最早的彗星記錄見(jiàn)于馬王堆帛書《天文氣象雜占》(西漢初年)，就是按照形態(tài)分類的。后世又見(jiàn)于《開(kāi)元占經(jīng)》和李淳風(fēng)《乙巳占》。但這種在現(xiàn)象上更直觀的分類方式，在希臘文獻(xiàn)中卻出現(xiàn)較遲，最早見(jiàn)于老普林尼的《自然志》(成書于公元77年)，并且也并不是西方后世主流。從現(xiàn)象上看，按照形態(tài)和顏色對(duì)彗星現(xiàn)象進(jìn)行分類是更直觀的方式，但它在希臘文獻(xiàn)中卻出現(xiàn)較遲，最早見(jiàn)于老普林尼的《自然志》，出現(xiàn)后也沒(méi)有成為后來(lái)的主流。這或許都源于亞氏對(duì)這類現(xiàn)象進(jìn)行討論時(shí)，特別注重以位置及動(dòng)力不同進(jìn)行分類。這種處理方式為西方后世彗星理論定下了主調(diào)，即使在16世紀(jì)第谷彗星觀測(cè)引發(fā)的反對(duì)亞氏彗星理論的大討論中，科學(xué)家也基本是圍繞彗星在宇宙結(jié)構(gòu)中的位置及其運(yùn)動(dòng)動(dòng)力來(lái)源來(lái)進(jìn)行討論的*例如，伽列略正是從動(dòng)力因入手，認(rèn)為月上界摩擦氣圜上層不可能產(chǎn)生熱，由此否定亞氏的彗星成因解釋。。

后世完善亞氏宇宙“兩間論”的一種方式，體現(xiàn)為不斷尋找更合理更精確的方式測(cè)量彗星距地的距離。因?yàn)榘凑諄喪侠碚?，兩間最高處，是銀河與最高的彗星所在處。銀河不好測(cè)量，但彗星距離地球的距離，卻是可以測(cè)量的。13世紀(jì)，出現(xiàn)了簡(jiǎn)化托勒密星盤的黃道儀(torquetum)，隨后有了借助這種儀器標(biāo)記的彗星位置的定量記錄*例如Peter of Limoges (ca. 1306)寫的關(guān)于1299和1301年彗星的短小著作([11]，3—6頁(yè))。更多該時(shí)期的彗星理論，見(jiàn)[12]。。16世紀(jì)，第谷用他新改進(jìn)的六分儀及地心視差法測(cè)量，判定彗星高度大于月地距離。但亞氏的建筑術(shù)，保證了其宇宙結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固。即便在彗星被確認(rèn)為月上現(xiàn)象后，通過(guò)一些修正，亞氏基本的宇宙結(jié)構(gòu)并不會(huì)受到影響。如將彗星(作為兩間現(xiàn)象)與(月下)銀河相似，修改為彗星(作為月上現(xiàn)象)與月亮(銀河的對(duì)應(yīng)物)相似*第谷的彗星理論，確實(shí)是將彗星安排在了月亮與金星之間。，就可以解決第谷觀測(cè)結(jié)果與亞氏理論的齟齬。第谷的宇宙結(jié)構(gòu)，只是對(duì)亞氏宇宙結(jié)構(gòu)的修正版。真正徹底的改變要等到笛卡爾、牛頓等人，他們將分等級(jí)的宇宙結(jié)構(gòu)打破為均質(zhì)的宇宙。在全新的宇宙論下，彗星、流星的成因也開(kāi)啟了全新的解釋模式：從此位置因素自然退出，只剩下對(duì)其動(dòng)力來(lái)源及物質(zhì)組成的不斷探求。

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12 Jervis, J. L.CometaryTheoryinFifteenCenturyEurope[M]. The Polish Academy of Sciences Press, 1985.

AbstractAristotle’s meteorology has been unjustifiably neglected for long. In theMeteoro-logica， the sublunary world is no longer stratified by teleological natural places of earth， water， air and fire， but rather， is considered as a non-teleological whole full of a certain material causes “exhalations”. With the introduction of this new materialconcept， as well as explanations of specific meteorologicalphenomena， Aristotle tries to establish some continuity between heaven and earth. This paper explains Aristotle’s endeavor through his explanations of meteors， comets and the Milky Way. He purposefully considers them as one group and artificially differentiates meteors into two types: (1)combustion of hot and dry exhalation in the upper region ignited by the friction of celestial circulation; (2)projection being squeezed out due to the surrounding of the cold (wet exhalation). Meteors with the former efficient cause contribute to building up the continuity from the upper region of the sublunary upward to the superlunary through a chain of similarities-comets are similar to this kind of meteors， the Milky Way is similar to the comet， and the Milky Way itself can also be considered as a counterpart to the moon.Meteors with the latter efficient cause， on the contrary， share the same mechanics (i.e.，antiperistasis) with some phenomena of condensations in the lower region， especially hail and heavy rainstorms， which demonstrates the continuity from the upper region down to the earth.

KeywordsAristotle， meteorology，meteors， comets， antiperistasis

Meteors,CometsandtheMilkyWayinAristotle’sMeteorology

LIU Weimo, SUN Xiaochun

(DepartmentofHistoryofScienceandTechnology，UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China.)

N09

A

1673- 1441(2017)03- 0329- 10

2017- 04- 30；

2017- 08- 15

劉未沫，1985年生，云南昆明人，中國(guó)科學(xué)院學(xué)科學(xué)技術(shù)史系博士后，研究方向?yàn)橹形鞣焦糯钪嬲摷疤煳膶W(xué)史，Email：358017803@qq.com；孫小淳，1964年生，江蘇溧陽(yáng)人，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)科學(xué)技術(shù)史系教授，研究方向?yàn)楣糯煳膶W(xué)史，Email: xcsun@ucas.ac.cn。

中國(guó)博士后科學(xué)基金面上資助(編號(hào)：2016M600118)。