亚里士多德对流星、彗星及银河的解释

亚里士多德对流星、彗星及银河的解释
刘未沫;孙小淳
【摘要】亚里士多德(以下简称“亚氏”)宇宙结构一般被描述为月上界与月下界,但亚氏宇宙结构还可以被描述为月上界与“两间”(或“空际”).月上界与月下界(土一水一气一火)的分层宇宙结构,以自然目的论为基础;但亚氏在《两间论》(或《空际论》)(以前翻译为《天象论》)中对两间诸象的解释却缺乏目的因,并试图建立起某种天地间的连续性.本文通过亚氏对流星、彗星及银河成因的解释,阐释读书中一些重要的概念、原则及目的.亚氏通过一系列技术性的处理,将流星、彗星与银河归为一类,并让它们扮演向上与星天关联、向下与冷凝类现象关联的双重角色.亚氏人为地将流星成因一分为二:第一类是由于月上界圆周运动,点燃干热嘘气所致,因为更高的彗星与这类流星成因相似,彗星与银河相似,而银河又与月上星天现象相似,银河相当于月亮的对应物,因此这类流星现象的成因就有助于建立起两间上层与星天的连续性;流星的第二类成因是由于湿的嘘气包围干热嘘气,将其压缩点燃,并向下掷出,这类成因则与较低的冷凝现象(特别是冰雹和暴雨)有着相同的冷起主动作用的冷热交换机制(即antiperistasis),这样便有助于建立起两间上层与地上第一层现象间的连续性.
【期刊名称】《中国科技史杂志》
【年(卷),期】2017(038)003
【总页数】10页(P329-338)
【关键词】亚里士多德;两间(或空际);流星;彗星;冷热交换机制
【作者】刘未沫;孙小淳
【作者单位】中国科学院大学科学技术史系,北京100049;中国科学院大学科学技
术史系,北京100049
【正文语种】中文
【中图分类】N09
亚里士多德的宇宙论，一般被描述为月上界与月下界的二分结构。

这一宇宙结构是按照自然运动、自然位置和自然元素相互定义的方式建立起来的。

每一种元素都有自己的自然运动，即有某种内在的自然倾向驱使它向自己的自然位置运动，并静止在那里。

土自然向下运动并静止在中心，火自然向上运动并静止于边界，中间二层分别是做自然向下运动、但比土轻的水元素，以及做自然向上运动、但比火重的气元素。

这四元素的相互变化造成了世界万物的生成与毁灭。

除了这四种对应于直线自然运动的自然元素，还应有一种自然元素对应于自然运动是圆周运动的简单物，这便是第五元素或“以太”，它构成了月上界及其中的星体。

这种元素并不与其他四元素发生相互作用，永恒地做着圆周运动，因此保证了星天的无生灭与永恒持存特性。

月亮被看作永恒界与生灭界的分隔，原因在于它具有双重性质：它一方面是永恒界的行星中的一员，另一方面其阴晴圆缺又映射出四元素所构成世界的生灭变幻*当时无法认识到金星的相位变化。

这一认识是伽列略使用新技术望远镜进行观
测后的重要发现。

因此，后世通常将亚氏的宇宙结构描述为永恒的月上界与有生灭的月下界。

但在这种对宇宙结构的描述下，要解释一些临近星天的现象，如流星、彗星和银河，就十分困难。

因为银河一直存在，似乎类似于月上界现象。

但有的彗星看上去也与银河非常相似，其彗尾能占据大半个天区，像银河一样宽，但彗星却并不是不变的、永远存在的，而是变动的、有生灭的，持续时间短的彗星更类似于流星，大多数流星都是转瞬即逝的。

我们应该如何解释这几种既相似又不似的现象呢？应该将它们
看作一类吗？
亚氏也意识到需要新的概念和原则来讨论这些现象，因此他写作了一部名为Meteorologica的作品。

在此书开篇，他这样说：“这些事物是按照自然发生的，但比起第一元素较为无序。

它们[发生]的处所，最临近诸星体的运行，例如银河、彗星及运动的‘天火’现象。

我们假定气与水有共通的属性，甚至还有土的不同部分与种类，以及这些部分的属性。

藉着这些，我们继续探讨风、地震及所有照此方式运动的事物生成的原因……”*本文中出自该书的段落，由笔者依据希腊文译出，其中为语句或理解通顺笔者加入的内容放入[]中。

希腊文本使用洛布(Loeb)版[1]，译文同时参考洛布版、英文全集版[2]及吴寿彭先生中译本[3]。

(Mete. 338b19—339a1)Meteorologica原来被吴寿彭先生译为《天象论》，他的考虑的是用“天象”与现代气象学涵盖的“气象”内容区别开来*见吴寿彭中译本对354a29的注。

但此书中讨论的流星、彗星、银河、雾霜雹雨露、风云雷电、虹与晕、江河湖海、地震与矿产等，其实并不属于亚氏所定义的“天”的内容(见《论天》1.9)。

因此笔者建议，或许可以借鉴16、17世纪中国士人使用的内涵相似的术语“两间”*如方孔炤“两间皆气也”(见《周易时论合编·图象几表·两间质论》)。

如王夫之提出“太极充塞两间”(“阴阳之本体，絪緼相得，合同而化，充塞两间，此所
谓太极也，张子谓之太和”，《周易内传·系辞上》)和“阴阳充塞两间”(《周易外传》卷七)等。

来指称这些现象发生的区域，而这些现象则可称之为“两间诸
象”(见图1)，相应地书名也可译为《论两间诸象》或《两间论》。

明末亚里士多
德自然知识传入中国时，西方传教士高一志将天地间区域称为“空际”，也是较为恰切的。

只是《空际格致》并不只有亚氏自然哲学的内容。

为与此书分开，我们也可以将亚氏的Meteorolog译为《空间论》。

亚氏在此书中提出一个新的概念：“嘘气”。

“嘘气”有二，一种是湿的嘘气或蒸汽，它从地表上的湿而来，潜能上是某种水(湿冷)，在太阳照射后，热驱逐了冷，
就生成了水汽(热湿)；另一种是干的嘘气或烟气，潜能上是某种火(干热)，是土中
的火在太阳的热的驱动下从土中升起来产生的。

相较而言，湿的嘘气中水汽更多些，而干的嘘气中气(pneuma)更多(1.4，341b1—22)。

提出“嘘气”概念后，讨论两间现象的生成时，便可不囿于土—水—气—火的同心圜结构，而用干、湿两种“嘘气”的相互变化和转化来解释各种自然现象的生成。

我们熟知的月上界与月下界(土—水—气—火)的分层宇宙结构，是以自然目的论为基础的；而《两间论》中对两间诸象的具体解释，却缺乏目的因。

因此，我们用月上界与“两间”作为另一种亚氏宇宙结构的描述。

与月上—月下界所体现的分层结构不同，在由月上界和“两间”(或“空际”)构成的宇宙结构中，亚氏似乎在试图建立某种天地连续性。

除了上文提到的“嘘气”概念的提出，这种努力还体现在亚氏对具体现象的解释上，正如他通过一系列技术性地处理，将流星、彗星与银河归为一类，使这类“天火”现象扮演着向上与星天关联、向下与冷凝类现象关联的双重角色。

亚氏将流星成因人为地分为两类，其目的就在于一方面建立流星类现象与其上星天的联系，另一方面将流星类现象与其下的冷凝现象如冰雹、暴雨、冬露等的成因进行类比。

他同时强调两间现象成因中冷起主动作用的交换机制，冷作为热的补偿性原则，二者在两间中的各个区域共同作用，才能保证两间的循环与平衡。

下文我们就将藉助亚氏对流星、彗星及银河的解释，说明他在《两间论》中建立天地间连续性的努力。

嘘气上部为火与气的混合区域，生发诸“运动的天火”类现象。

在亚氏名单里，这些现象包括：kometes(发彗)、pogonias(须彗)；phloks(火焰)、daloi(火把)、aiges(山羊)、diadrome/diatheontes asteres(流星)、asteres diatton(筛星)；还有gala(银河)。

此外，亚氏认为“坼裂”“壕沟”和血红似的彩霞等现象，与它们的生成过程也都是相似的。

流星类现象的质料因是嘘气，具体说是干热嘘气。

其动力因笼统地说，是太阳或太
阳所居的黄道带之运行带来的热量变化。

但这是天地两间所有现象之动力来源的最远端，并不能具体解释流星类现象的发生原理。

因此，亚氏继续追溯流星类现象之动力链条的最末端*目的因并没有被用来解释天地两间诸象([4]，93—107页)。

如此这般的复合物[即嘘气]，只要当其某种程度上为圆周运动所动，那个最容易被点燃的地方就燃烧起来了；差异只是取决于燃料的状态或者数量。

……有时候这些现象是嘘气被[天界]运动点燃产生，另一些时候是被由于冷造成的气之聚合，因而将热挤压并驱逐出去(ekkrinetai)。

出于后一个原因[的现象]，其运动就更像是被
投掷出来的一样，而不是燃烧。

……雷向下劈也是由于同样的原因(虽然按照自然火是向上运动的)。

这些现象的产生，不是因为燃烧，而是因为被挤压而分散，因为
如果依据自然，所有的热自然都应向上运动。

……相对来讲，在较上处发生聚合，就是由于点燃嘘气产生；而在较下处，则是由于[干热]嘘气的分散，在水汽较多的嘘气聚集冷却的力量下，当后者聚集并倾向于向下收缩时，就会将热的元素推出去，导致它们被向下掷出。

……于是，所有这些现象的原因，从质料上说是嘘气，动力因则有些是由于上部的旋转，另一些由于气的凝缩。

(Mete. 1.4，341b22—
342a30)
亚氏认为应当从动力来源上来认识这些流星类现象(即“跑动”的星
象)*Diadrome(动词diadramein)本义是跑动、横穿，这里指穿越星空者，笔者译为流星。

亚氏用这个词时，仿佛是这类“跑动”星象的一个统称(342a7，
344a15)，有时也用另一个词含义相同的词diatheontes(动词diatheo)来表示(341b2，342b21)。

它们被分为了两类：(1)一类是由于月上界星天旋转摩擦，
点燃了作为燃料的干热嘘气。

根据燃料状态与数量的不同，人们称其为火焰、火把、山羊、筛星等。

按照现代天文学分类，这些可能分别是古希腊人对火流星、偶现流星及流星雨的描述*有学者认为“火焰”相当于我们所说的火流星(fireball)，一颗
豌豆大小的残骸产生出比金星还亮的光芒，并且宽度上很可观([5]，41页，48—
49页)；“山羊”指的是流星体进入到大气层时，分成碎片，因此就像流星旁伴有火花([5]， 41页)；而“火把”，则指代简单、单一的火，相当于现在说的偶现流星，其产生的轨迹线是细亮的([5]，7页)。

笔者认为也不排除是指状如火焰、羊角和火把的彗星，彗星图例见[6]。

(2)这些现象中发生位置较低的，亚氏认为可能
不是由于燃烧，而是由于被冷包围造成对热的压缩与投掷。

热向下射出，与依照自然的运动方向相反，必然是受到了强力，好像手使劲捏从指缝中飞出果仁
(342a10)。

亚氏认为，彗星与第一类流星类现象的发生机制相似，只是所碰到的燃料状态不同。

产生彗星时，上层的运动所发生的冲激击中适度凝结了的燃料，其够强够广，但强不至于肇致骤然且广播的大火，也不那么萎弱以致于瞬间熄灭，而是恰逢其会，下层向上的嘘气又有着恰当的稳定性，因此便形成发彗和须彗(344a16—25)*亚氏一般用kometes指代彗星类现象。

有时也加上aster(星)并不只表示月上界星体，无论恒星、行星，还是流星、彗星，都可以用此字。

我们可以将彗星看作某种流星，即起和止都在自身之中的流星(344a32—33)。

与此相对，雷、龙卷风、闪电等，
则与第二类流星的生成机制相同(2.9. 369a20—30&b5，3.1.371a18)。

而亚氏在流星类现象中区分出第二类成因的原因，大概源于其对天地化生之主动原则是二，而不是一的思考*与此相对的是两种被动原则干与湿(见《论生成与毁灭》2.1—6; Mete.4.1)。

亚氏之前，开俄斯的希波克拉底(Hippocrates of Chios)和他的学生埃斯库罗斯(Aeschylus)对彗星的解释，只诉诸了一种原则即太阳释放的
热的作用，他们说彗尾是行星曳附的湿气在做向日运动过程中反射太阳光的结果。

亚氏认为照这样解释，彗星便只可能发生于夏季，在北回归线以北的行星*(1)当太阳在南北回归线之间时，太阳把湿气都蒸干了，行星不可能有拖曳的尾巴。

(2)太
阳在南回归线时，a行星若在北回归线，则距离太阳太远，无法反射阳光；b若行星在南回归线，虽然可以反射，但距离地平线太近，很快就运动到地平线以下了。

(3)只有太阳在北回归线，行星在北天区时，它才有湿气反射太阳光，并且轨迹才足够长，能够让我们看到([7]，11页)。

但是，例如当时轰动一时的公元前373或公元前372年的大彗星，却是冬季清霜时节、从西方升起的
(Mete.1.6.343b1&b20)([8]；[9]，66—69页)。

亚氏在自己的宇宙结构及概念系统中，对希波克拉底派的理论进行了改造。

他认为这些“天火”现象，必须来自热和冷两种动力。

主要的一类确由热主导，其第一原因是太阳光照及其旋转(造成干热嘘气上升)，且最近效力因是由于天界摩擦点燃。

但还有一类是冷起主动作用：当分散的干热嘘气落入下层的湿冷嘘气中，也会形成相同的现象，这是由于较多的湿冷嘘气包围并压缩分散的干热嘘气，并将被点燃的燃料向下掷出所致。

两间中有两种生成力量，才能配合天地季节之更替引起的现象。

这在解释天界下的第二层，即地上的第一层，即水与气相接区域中生成的诸冷凝现象时，更加明显。

在风较小的低空层，热作为主导、太阳年循环作为第一原因，能够对“南风生露、北风生霜”进行解释(1.10.347a18—35)，但只有诉诸冷为主动原则，才能解释某些地区“北风吹着才有露，不由南方生露”的情况：在滂都(Potus)，南风来时天气还不够温暖到发生蒸汽，只有北风的冷迅速包围和压紧了南来的热度时，才从北风冒出蒸汽，继而形成露(1.10. 347b1—10)。

又如，热作为主动原则，可以解释蒸汽上升在地上第一层形成的大部分冷凝下降现象，如雨(大面积蒸汽经过长时间冷却)与露(少量蒸汽经一天冷却)、雪(云被冰冻)与霜(地面蒸汽被冰冻)。

但只有诉诸冷为主动原则，才能解释冰雹和暴雨(1.12.348b2，6，16；349a8)。

因为这几种水的冷凝现象不是发生在一年中的寒冷冬季或一日中的清晨，而大多发生在春、秋和夏末，或者一日中的中午和下午。

亚氏认为在这些时间里发生的冷凝，像阿那克萨戈拉那样解释成云升入冷气团成雨是不合适的(见348b11)，而应该解释为冷云下降进入低空较暖的气团形成的。

这两种解释的差异便在于：冷是否发挥主要作用。

亚氏说，当冷的水汽落入热中被包围，发挥主动作用的一定是冷——若由于
热，水便蒸发了；因此水样液体在空际的迅速凝结或固化，必然是冷为主动(见
4.6.383b6—14)。

亚氏认为通常的雨的形成，也是冷起主要作用，当风聚集了云，造成干的嘘气的冷却，便形成雨(2.4.361a1)。

可以说，亚氏天地间的生成原则一为热故，一为冷故，热为主而冷为次，但二者皆可作为生成之主动力*这里或可与中国宇宙论中阳与阴两种化生力量比较同异。

这种二元的主动原则，在天地两间的各个区域都是共同作用的。

热的原则，亚氏说天地间最主要的生成动力，它要归结于太阳的昼夜运行及其对宇内事物的接近或远离(或者说太阳年的循环)，这是宇内一切生灭兴衰的原因(1.9.346b21—347a7)。

冷的原则，两间诸象生成的另一补偿性动力。

热为两间带来自下上达的热量传递(携热上升)，而冷则将热量由上传递向下，这样才能形成一种循环与平衡。

亚氏为后一过程专门发明了一个词antiperistasis，并在全书最后一章对其发生方式作了
总结：冷也可以偶然地发生主动作用造成燃烧和加热，但其方式与热的方式不同，冷是通过聚集或包围(antiperiistanai)热来产生这一效果的(4.5. 382b8—10)。

在
进入到对“人”的讨论时，亚氏同样也在在讨论热孕育生命的能力外，强调冷做主动的冷热交换机制对生命的作用，他认为热在身体中被冷聚集时，形成了睡眠(见《论睡眠》3.457b2，458a27)*威尔逊(Wilson)认为它与解释流星类及雷电现象
时所用的ekthlipsis含义相似，只是前者多用于两团气之间，而后者则包括两类不同的嘘气([4]，69页)。

此外，二者都包括强压，只是antiperistasis可能不直接
体现在位移上，这在洛布版指出的两个例子上尤其明显，一是亚氏对睡眠的解释，二是对山洞冬暖夏凉的解释(由于冬天冷的包围挤压出了地下的热，夏天则相反)，参见洛布版[1]对348b6的注释。

关于antiperistasis更多的讨论，见 [10]，138—140页。

在流星类现象的解释中，我们同时也看到亚氏像建筑师一样建设天地结构的方式，后世人们常常将其对自然的建筑术称为“自然的阶梯”(a scalanaturae)。

他一方
面维持等级上天高于地(月上高于月下)、上高于下的基本等级架构，一方面也在天地两间发生的现象中建立起某种自然上的连续性，并且这种连续性不仅仅是物质上的(通过提出“嘘气”完成)。

首先，天界之下第一层火与气混合形成的诸象，其基本发生原理是圆周运动点燃燃料(干热嘘气)；而地上第一层水与气接合形成的诸象，基本发生方式则是(较湿的嘘气)受冷凝缩形成降水。

亚氏使这两个区域连续的方式，是区分出流星类现象中不做圆周运动的一类，使得它们在质料上近于两间上层的干热嘘气，而在运动方式上则与雨露雹霜等现象相似。

这样处于中间的“气圜”实际上就被一分为二，其上层随着“火圜”共同被星界带动做圆周运动；其下层则不做圆周运动。

其次，不同区域间藉助发生机制的相似——如第二种流星现象和冰雹、暴雨的生成，均为冷起主动作用的冷热交换机制——则建立起了各个层级、不同
大类的现象间的类比关系，这也是亚氏在天地两间建立连续性的方式。

但还遗留一个问题：两间与星天是否具有连续性？依据《论天》，回答是没有。

《论天》试图说明的正是无论在组成成分上，还是在自然运动的类型上，月上界都与月下界有天壤之别。

但亚氏在《两间论》中却似乎在有意模糊月上或月下、或者说星天与两间的界限，比如解释流星类现象时，他说星天直接带动嘘气层的上部做圆周运动(1.7.344a8ff)。

亚氏建立两间与星天连续性的努力，最明显地集中在了他对银河这种特殊现象的解释上。

亚氏非常特别地将银河看作月下现象，并称其为“最大环圈的尾巴”的彗星(1.8，346b1—6)。

这两个讲法都有明显的结构性意图。

因为如果就性质来说，银河是更接近月上界的，它具有持存且唯一的特点，与两间中变动的现象完全不同；并且在观测上，也很难将彗星与银河看作一类，西方彗星理论史中，几乎只有亚氏及其追随者有这样的讲法*后世解释者中不乏以银河缺乏季节性变化来质疑亚氏月下银河
理论的人。

甚至一些最早期的跟随者奥鲁姆匹道胡斯(Olympiodorus)与斐罗庞努
士(Philoponus，约6世纪)，及中世纪的大阿尔伯特(Albertus Magnus)等。

但
是，亚氏在否定了前人彗星是行星或两星交会现象后，需要另一种现象作为月上或月下、或者说星天与两间的连接，该现象既具有唯一与持存的特征，又要在类别上归属于两间诸象，亚氏认为这便是银河。

银河可以看作彗星的特殊一类，而彗星又与流星类现象成因相似。

但亚氏将银河与彗星、流星类现象归为一类时，又需要与它们保持一定的距离。

既似又不似，才是边界的特征。

为此亚氏做了一些选择性的表达，例如他在说银河与彗星成因相同时，选择性地将彗星成因重述为“气之消散(diakrinomenou)造成的某种聚合物的向外散出(apokrinesthai)”(345b31—35)，但从上文可知，干热嘘气在较低空的分散(ekkrisis，342a16)只是流星类现象中的一类成因，且彗星多归于另一种成因，即被上界运动点燃。

亚氏的选择性表述，或许正是为了在描述上突出充塞着“散星”的银河与流星类现象的相似，也或许是为了淡化流星成因中点燃的生成方式，在这方面，用“某种聚合物”代替干热嘘气，也起到了淡化燃料的效果。

亚氏赋予银河的角色，正如作为月上界与月下界分界标志的月亮。

可以说，在亚氏宇宙论中，月亮与银河仿佛是角色相等对应物(counterpart)。

月亮属于永恒界，
却有阴晴圆缺的变化；而银河属于变化界，却永久持存并唯一。

月亮位于星天界最低处，是星天里等级最低的现象；而银河位于下界最高处，是两间中等级最高的现象；后来，亚氏给出了银河成因的另一种说法，即认为它是反射的结果(1.8，
346a6)，这就与月亮更加相似。

银河反射星天之光，仿佛一面镜子“反射”出星
天的永恒性唯一性，成为下界自然现象对星天的最高模仿。

而银河之下的另外一些“天火”现象，如“坼裂”“壕沟”等，作为上层“气”在聚集过程中对光反射后发出的种种颜色(见1.5节)，则像是对银河的模仿。

至此，在关于两间中“天火”诸象的解释中，我们看到了他在宇宙结构中建设连续性的一系列努力。

他提出了嘘气概念，使两间充盈着嘘气；而以发生“天火”诸象的两间上层(即星天下第一层)为中心，向上建立与星天的连续性，向下建立其与地
上第一层(即星天下第二层)的连续性。

为清晰起见，现将这些现象列表(表1)：
亚氏在《两间论》中有关流星类现象的解释，是在其关于天地两间的结构下进行的。

亚氏为着天地两间结构的设想，会否认一些从观测上看相近事物的联系，如彗星在恒星天上做周日运动看上去与行星类似，而不是与做一次性斜向下运动的流星坠星类似。

但亚氏却否认了前人将彗星看作月上星体(如行星)的看法。

亚氏也会基于整体布局的考虑，将一些观测上不相似的现象归为一类，如银河与流星类现象。

虽然是为着结构服务，但和当时其他的彗星理论相比，亚氏认为自己的彗星理论更合理，是因为更符合经验观察*“于事物之非我们感官所能观察到的，我们倘能撰
造一个假设的而是可能的理论，那么我们也就足以为这些事物作成合理的解释。

”(1.7344a5—7)。

例如他说观测上许多彗星都是出现在黄道带外，而七曜均只在黄道内运行，因此“彗亦诸行星之一”的说法(以毕达哥拉斯学派为代表的意
大利诸学派的讲法)是不对的*还有一些其他理由，如常常有多颗彗星同时出现，证明并非是某一颗行星；迄今为止只观测到了5颗行星，但有时候当它们同时出现
在天空中，还是能看到彗星。

彗星是两星交会的讲法(阿那克萨戈拉和德谟克利特)也不符合事实。

因为埃及人的记载，以及希腊人自己也都曾见到木星与双子座
两星之一的交会的情形(木星完全遮盖另一恒星，但并没有彗星产生)。

他对开俄斯的希波克拉底及其学生对彗星解释的否定，如前文介绍，也是由于按他们的理论，居住在北纬40度附近的希腊人，只有在夏至前后观察北回归线以北的行星，才可能看到彗星(原因见333页脚注①)。

但是，公元前427或公元前426年的彗星，
是在太阳接近冬至时候出现的；公元前373或公元前372年的大彗星，是冬季从
西方升起的；其他也有很多记载彗星出现在南方。

亚氏认为自己的理论，能够容纳所有这些现象。

同时还能够解释彗星总是伴生大旱与风暴(见1.7)。

这种对宇宙结
构的设想在先，再在其中寻找符合诸现象的合理解释(“科学”解释)，后来成为西方古典科学理论发展的基本方式。