月相画中的科学

作者: 史晓雷

来源: 史晓雷个人博客

发布日期: 2014-01-21 14:21:27

本文主要探讨了月相的科学知识及其在艺术中的表现,特别是通过分析丰子恺和弗里德里希的画作,以及引用尤明庆的博文,说明了月初新月在西方出现的现象及其科学解释。

中科院之声

2014-01-21 14:21:27

作者史晓雷,系中国科学院自然科学史研究所博士

按:下午看到科学网尤明庆老师的博文《新月哪能从西边升》。从英译诗句中谈到了月相的科学问题。他文章的结论就是:月初黄昏时新月在西方,因地球自转引起的视觉效应而从西方落下,不能用“升、出”,只能用“现、露”。同理,残月不能用“落、沉”,只能用“隐、消”。

有关月相的科学知识其实是天文科普中一个经典话题,可是仍然有许多人并不了解有关月相的知识。下文是笔者在2011年发表的一篇小文,算是对尤老师博文的一个回应吧。李政道先生谈到科学与艺术的关系时常常说,科学与艺术是一枚硬币的两面,共同反映了人类的创造力。从科学与艺术结合的角度进行科普,不失为一种很好的方法。

读毕本刊2010年第1期的《一钩新月天》和第2期的《暮色秋江图》,笔者也就月相画中的天文知识谈一点心得吧。丰子恺先生的《人散后,一钩新月天如水》,漫画的名字取自宋代谢逸的《千秋岁·夏景》的最后一句。原词的意蕴在映衬了友人欢聚前后的对比,人散后,一钩新月西挂,天色澄明、清凉如水。先生利用旧词新画,表达了新的意境,结果出现了“美丽的错误”。

笔者又找到了几张他画有月相的画,有的也伴有这种“美丽的错误”,有的却非常臻美。比如他的《今夜故人来不来,教人立尽梧桐影》,借用了唐代吕岩的《梧桐影》,原词很短:“明月夜,秋风冷。今夜故人来不来,教人立尽梧桐影。”可知明月应该是夜晚的月亮,而丰子恺先生的画中明显是一弯残(晨)月。

诗画完美结合的如他的《杨柳岸晓风残月》,画名取自宋代柳永的《雨霖铃》,原词的意境是描写男女情感,子恺先生别出心裁,画面上一弯残月,两位屈身的农夫已经下田插秧,意味隽永。还有他的《今宵不忍圆》,画名取自宋代朱淑真的《菩萨蛮》“多谢月相怜,今宵不忍圆”,画面上倚立的女子与一弯月亮相视,似乎在倾诉着各自的心事。同戴敦邦的《暮色秋江图》类似,同样有一点瑕疵,就是月相的上倾角高了一些。

当然,这也成了永恒的“美丽的错误”了。另外笔者发现德国浪漫主义画家弗里德里希创作于19世纪早期的一幅画《两位赏月者》,这幅画可谓是艺术与科学结合的杰作。弗里德里希的风景画往往包含着对大自然的冷静观察与富有哲理的沉思。这幅画正是如此,傍晚时分,两位友人欣赏着辽阔西天的新月。

画家不但画出了新月正确的月相,而且把与新月伴生的灰光现象也描绘了出来,仔细看会发现在月亮的左侧圆面上也有淡淡的光辉,这就是天文学上称之的月球“灰光”。我国古代诗词多次描写到了这种现象,并称之为“景星”。19世纪中叶,英国来华传教士合信在其《天文略论》中对灰光现象有明确说明,原文是:“或曰:地球亦有反光射到月上否?答曰:有。

因初三、四日之时月光未满,即见月之旁有一圆线之暗光,此即地球之光射到月上之证也。”我们知道,初月时地球的向日面几乎正对着月球,地球的直径是月球的3.6倍,因此在月球上看地球,“月面”的大小将是地球上月面的14倍。苏联著名科普作家别莱利曼在其《趣味天文学》中认为地球的(平均)反射率是月球的6倍,那么整个地球圆面照到月球上光的亮度可以达到地球上满月时的90倍。

他还说在月球上这样的“地夜”里可以看字体很小的报纸呢。从意境优美的绘画中还能学到这样的知识,不是件很快意的事情吗。

来源:史晓雷个人博客

附:尤明庆——新月哪能西边升,陶罐篇诗句中的天象

在Edward Fitzgerald的英译“Rubaiyat of Omar Khayyam(鲁拜集)”1859年初版中,“KÚZA–NÁMA(陶罐篇)”的第1首诗列全书第59,

Listen again. One Evening at the Close

Of Ramazán, ere the better Moon arose,

In that old Potter's Shop I stood alone

With the clay Population round in Rows. 梁实秋译文

请再听。有一天在开斋前夕,

期待中的明月刚刚升起,

我独立在那老陶器店里边,

在我周围是一排排的陶器。

黄杲炘译文

再听听。斋月将尽的一个傍晚,

在姣好的新月还没升起之前,

我独自站在那老陶工的店里,

周围是一排排的泥胎国成员。

在第二版中,这首诗列第89,字句作了较大改动

As under cover of departing Day

Slunk hunger-stricken Ramazán away,

Once more within the Potter's house alone

I stood, surrounded by the Shapes of Clay. 以后3个版本中这首诗列第82,但文字没有再作变动。李霁野在翻译第一版75首诗后,又翻译了第四版101首诗而出版。该首诗的中译文“斋毕近黄昏,姗姗新月升,只身陶店里,奇事请君听”,似乎仍是依据初版翻译的。

Edward Fitzgerald将初版中的景象“Moon arose”改为意象“Ramazán away”,一直保留以后的版本中。这可能基于对天象认识的修正,即新月没有升起的过程。日常所见的太阳和月亮西行只是地球自转引起的视觉效应。正午太阳在南北向的位置不同显示地球绕太阳的公转,而午夜月亮在东西向的位置不同显示月亮绕地球的运动。在农历每月十五,日月相对(望);傍晚月亮东升,太阳西落。

其后,月出渐迟,月相渐瘦,成为下弦月(左侧亮);月底月相成为一牙(残月),黎明才从东方升起。后半月,月亮尚未达到西方地平线太阳即已升起,天气合适可以在上午同时看到太阳和月亮。残月尚未升到天顶,即因太阳光线增强而在视觉中消失,我们不能看到月落的过程。

农历每月初一,日月合相(朔),月亮无明亮部位。初二、三日,月亮成为娥眉月(新月),在太阳落山后因天空变暗而出现在西方,并不明亮,且很快从西方落下;此后月相逐渐丰满,成为上弦月(右侧亮),且出现位置东移。在初七、八日,月亮黄昏时出现于中天而西行,因而月初不可能见到月亮的上升过程。

简而言之,月亮每29.5天(朔望月)绕地球一转,同一时刻月亮在天空中的位置每天向东移动约12度;若月亮在前方天空,夜晚可见,白天不可见。月初黄昏时新月在西方,因地球自转引起的视觉效应而从西方落下,不能用“升、出”,只能用“现、露”。同理,残月不能用“落、沉”,只能用“隐、消”。

又,回历九月为斋月,从日出到日落进行斋戒。见到新月之后的次日为开斋节(回历初一),通常相当于农历初三。如2011年的开斋节是公历8月31日,农历八月初三。

来源:尤明庆个人博客

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