5D Library › 晶体压电性、铁镍陨石与光生物调节 · English

第七章 石之原典

先有观察,后有理论

早在晶体理论和陨石理论出现之前,中国学者就已非常细致地记录石头、金属和矿物。与前几章的物理并读,有三类记载格外突出:一次陨石坠落的目击记录,一部记下石头叩击时声音的赏石图谱,以及本草书中的矿物条目。

坠于常州的大星

原典

治平元年,常州日禺时,天有大声如雷,乃一大星,几如月,见于东南。……乃得一圆石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如铁,重亦如铁。(沈括 1088)

(沈括《梦溪笔谈》卷二十)

沈括的记载(引文省略的部分把它补充完整)包含了现代陨石学家想问的每一个要素:时间和地点;声音,前后共三次震响;火球;坠落本身,落在宜兴县许氏的园中,烧毁了篱笆;地上一个小而极深的洞;洞底发光、慢慢冷却的物体;以及向下挖三尺多后得到的一块拳头大小、尚有余热、颜色和重量都像铁的石头。他还记载,州守把这块石头送到润州金山寺,用匣子收藏,游人来了就打开给人看。「重亦如铁」提示这可能是一块铁陨石或富含金属的陨石,但仅凭文字描述无法断定。

注

有一句据说出自沈括的话,大意是锻铁匠人把雷州所出的陨铁视为至宝,我们在《梦溪笔谈》中没有找到。沈括自己关于「雷斧」「雷楔」等所谓随雷而落之物的讨论,说的是雷雨后发现的斧形、楔形器物,而不是陨石。本书只引用常州一段。

会鸣响的石头

原典

宿州灵璧县地名磬山,石产土中……清润,扣之铿然有声。(杜绾 1133)

(杜绾《云林石谱·灵璧石》)

杜绾这部十二世纪的图谱,记载了一百多种因形状、色泽和质地而受文人珍爱的石头,并反复记录石头叩击时的声音:灵璧石「扣之铿然有声」,而青州石一条则说它「扣之无声」。灵璧石产地的地名「磬山」,本身就让人想起中国古代礼乐中的石磬。用第一章的语言说,会鸣响的石头内部阻尼低、品质因数高:一经敲击,就能持续振动许多个周期。这与使石英谐振器能够计时的是同一种性质,只是尺度小得多。

假说 · 尚未验证

尚未确立。 宋代赏石家对「有声」与「无声」石头的区分,对应于可以测量的机械品质因数差异。该假说预测:对杜绾称为有声的石种(如灵璧石)的样品,用麦克风测量轻敲后的余振时间,相对于声音周期,会比他称为无声的石种(如青州石)中大小相近的样品长得多。如果在每种石头的若干样品中,两者的品质因数大幅重叠,假说就被推翻。

本草中的矿物

原典

白石英,味甘微温。主消渴,阴痿不足,咳逆,胸鬲间久寒,益气,除风湿痹。久服轻身长年。(孙星衍、孙冯翼 辑 1799)

(《神农本草经》上品)

原典

慈石召铁。(吕不韦 等, n.d.)

(《吕氏春秋·精通》)

《神农本草经》把白石英列为「上品」,即被认为适合久服的药物;又把慈石(磁石)列为治疗关节疼痛和耳聋的药。一块「慈爱」铁、把铁召到自己身边的石头,这一形象记录于公元前三世纪,是世界上关于磁吸引最早的描述之一。李时珍 1578 年成书的《本草纲目》在金石部中汇集了这些以及许多其他矿物,包括水精(水晶)、白石英、紫石英和磁石,并附前人注释 (李时珍 1578)。我们没有在其中找到可以确定为电气石的条目;清代宫廷所珍视的电气石名为「碧玺」,见于更晚的文献。

注

这些是前代医家所相信之事的历史记录,不是这些矿物有效的证据,更不是建议。若干传统矿物药有毒,细的石英粉尘吸入后会导致矽肺。本章任何内容都不应被理解为建议口服、吸入或外用任何矿物。

参考文献

吕不韦 等. n.d. 吕氏春秋.
孙星衍、孙冯翼 辑. 1799. 神农本草经.
李时珍. 1578. 本草纲目.
杜绾. 1133. 云林石谱.
沈括. 1088. 梦溪笔谈.

Fan, Y. (2026). Crystal Piezoelectricity, Iron-Nickel Meteorites and Photobiomodulation: Alpha-Quartz, Tourmaline Pyroelectricity, Widmanstätten Diffusion and Near-Infrared Cytochrome c Oxidase in Solid-State Physics and Biophotonics [晶体压电性、铁镍陨石与光生物调节] (Version 1.0.0). 5D Library. https://doi.org/10.5281/zenodo.23698498 · Licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).