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野馬與塵埃─大氣懸浮粒子 < 摘自科學發展月刊370期 2003年10月 66~69頁 > 壯氣南山若可排,今為野馬與塵埃。 清談落筆一萬字,白眼舉觴三百杯。 周鼎不酬康瓠價,豫章元是棟梁材。 眷然揮涕方城路,冠蓋當年向此來。 — 宋.黃庭堅〈過方城尋七叔祖舊題〉 撰文:王寶貫(美國威斯康辛大學 大氣海洋科學系 教授) -------------------------------------------------------------------------- 北宋元豐元年(西元一○七八年)青年詩人黃庭堅路過方城(今河南方城縣), 順便去尋找他已逝長輩曾經題字過的地方。庭堅的七叔祖黃注,字夢升,是個 豪氣干雲又才氣縱橫的文學家,不過一生仕途卻不怎麼得志,只作個「南陽主 簿」的小官。黃庭堅對著舊題緬懷著這一位先輩,而今時過境遷,豪氣、文才 早已化為烏有,因而寫了上面這首詩,並以「野馬與塵埃」來描寫人生的虛幻。 「野馬與塵埃」典出《莊子.逍遙遊》:「野馬也,塵埃也,生物之以息相 吹也。」從莊子的語氣看起來,「野馬」、「塵埃」是兩樣不同的東西,但是 它們之間的相同點是十分微小輕浮,乃至可以被生物微弱的氣息所吹動。然而 後代文人往往不察,而把它們當成是同一個東西。這個誤解惹出北宋大科學家 沈括的指正,在他的大作《夢溪筆談》裡列出: 莊子言:「野馬也,塵埃也。」乃是兩物。古人即謂野馬為塵埃,如 吳融言:「動梁間之野馬」;又韓偓云:「窗裏日光飛野馬」,皆以 塵埃為野馬,恐不然也。 吳融及韓偓的文章及詩句硬是把野馬和塵埃等同起來,的確是一個誤解。沈 括不愧是科學家,從莊子的語氣中就推知野馬與塵埃是不同的兩樣東西,因此 不會人云亦云。然而「野馬」到底是什麼東西呢?沈括接著指出:「野馬乃田 間浮氣耳。遠望如群羊,又如水波。佛書謂:『如熱時野馬、陽焰』即此物也。」 用現代語言來說,「野馬」並不是一種「東西」,而是一個大氣「現象」。 白天地面受日照變熱,近地面的空氣也會因熱傳導而變熱。在氣壓相同時,熱 空氣的密度要比冷空氣小,因此產生浮力而上升,而它周遭的空氣因較冷,因 而較重,便可能下沉,或者因為暖空氣上升而被迫作出補償性的下沉運動,這 便是「自然對流」運動。 很顯然在一個對流中的空氣層,即使是同一高度的空氣密度也不會均勻,而 是有的部分密度大,有的密度小。當我們透過這一層對流中的空氣眺望遠方的 草原森林時,那些被長草或樹木所散射的陽光進到我們眼睛之前,會先經過這 層密度瞬息變化不定的空氣,結果光線的路徑也隨之彎來彎去(這便是折射現 象),草原森林的影像一下子對焦,一下子失焦,像是隔著一層翻騰的氣泡。 便形成沈括所說的「如群羊」,像一群來回走動的肥羊,又「如水波」的波動, 現代名詞稱為「閃爍」。 氣溶膠與大氣懸浮粒子 難道「野馬」與「塵埃」一點關係都沒有嗎?是又不然。「野馬」其實代表 著空氣的不穩定性,也正是大氣的不穩定性才能夠支持大量的懸浮塵埃。要是「 野馬」不夠「野」,這些塵埃便要紛紛「落定」了,因此從這個角度看來,野 馬與塵埃雖不是同一個東西,卻是緊密關連的。 一般人心目中的塵埃多半是像沙粒般的固體粒子,其實塵埃中也有不少液態 的油滴、水滴,或外表為液體所包裹的固體粒子。只要它們的大小能夠被空氣 擾動中的上升氣流所支撐,便得以長久懸浮在空氣中。像這樣只由氣態介質來 支撐一些懸浮其中粒子的系統叫做氣溶膠,而其中的粒子則稱之為氣溶膠粒子 或懸浮粒子,或簡稱「浮粒」。 < 待續 > -- ╔═══╗ ┼────────────────────────╮ 狂狷 Origin:[ 狂 狷 年 少 ] whshs.cs.nccu.edu.tw ╰─╮ 年少 ┼╮ < IP:140.119.164.16 > ╰─╮ ╚╦═╦╝ From:59-104-18-224.adsl.dynamic.seed.net.tw ─╨─╨─ KGBBS 遨翔"BBS"的狂狷不馴;屬於年少的輕狂色彩