自然感应论对声、光、电磁现象的解释

声学现象是物理学研究的基本内容之一。我国古人不仅很早即发现了乐器共鸣、声音共振现象，而且还做出了较为科学的解释和应用。《庄子·徐无鬼》中在描述声音共振现象时说：“于是为之调瑟，废于一堂，废于一室，鼓宫宫动，鼓角角动，音律同矣。”对于为何拨动一弦发宫音时，瑟中其它相应的弦也随之振动发出宫音的问题，《庄子·渔父》用“同类相感，同声相应”加以说明，并认为这是事物的固有属性，是“固天之理”。这种认识被古人普遍接受，成为一种基本的音乐常识。《吕氏春秋》《淮南子》《春秋繁露》和《史记》等都用这种观点解释声音共振现象。

基于对大量声学现象的观察思考，古人已逐步从感性经验上升为初步的理性认识。汉代董仲舒在《春秋繁露·四时之副》中，对声音共振现象作了较为合理的总结：“气同则会，声比则应，其验皦然也。试调琴瑟而错之，鼓其宫，则他宫应之。鼓其商，而他商应之。五音比而自鸣，非有神，其数然也。”古人认为声音共振现象并不神秘，而是有其固有规律或必然性（即“数”）。正因古人已掌握了这种经验规律，他们才能自觉地控制乐器共鸣现象。据南朝刘敬叔《异苑》记载，晋代博物学家张华曾根据同声感应的道理，用改变声源固有频率的方法消除了铜盘与宫钟的共鸣现象。刘谏《隋唐嘉话》也载：“洛阳有僧，房中磐子夜辄自鸣，僧以为怪，惧而成疾。求术士百方禁之，终不能已。曹绍夔……出怀中错，铐磐数处而去，其声遂绝。僧苦问其所以，绍夔曰：此磐与钟律合，故击彼应此。”江湖术士因不懂同声相应之理，虽施千方百计终不能止磐之鸣。曹氏因知晓声同则应的道理，轻易地破除了这一现象，两相对比，很能说明问题。声音共鸣是两个固有频率相同的物体之间通过声波作用而产生的受迫振动现象。古人没有振动频率概念，更不可能了解声音共振的物理机制，但古代乐律学已可算出音调与发音体几何形状之间的定量关系，已认识到律同则声同，声同则相应。据此即可解释声学现象，指导有关实践。同声感应说是古人根据有关现象作出的经验性猜测，在古代声学认识活动中发挥了重要作用，它虽然不能与现代声学理论同日而语，但从历史的观点看，仍不失为一种有价值的理论。(https://www.daowen.com)

战国时期，我国古人即用阳燧（泛指各种金属凹面镜和透明体聚光镜）聚日光取火。在阴阳分类观念影响下，古人认为火属阳，本于日，水属阴，本于月。《淮南子·天文训》有“积阳之热气生火，火气之精者为日；积阴之寒气为水，水气之精者为月”的明确论述。既然阳燧所取之火来自太阳，那么远在天际的太阳之火如何能跨越苍穹瞬时即至呢？《淮南子·天文训》中仍用自然感应论加以解释：“物类相动，本标相应，故阳燧见日则燃而为火，方诸见月则津而为水。”方诸为古代一种金属或石质器皿，夜置户外承接露水以满足某些特殊需要。上段引文是说，阳燧与日火同属阳类，方诸与月水同属阴类，它们分别具有本标关系；因同类相感，本标相应，故阳燧向日则火生。《淮南子·览冥训》中的“阳燧取火于日，方诸取露于月，……阴阳同气相动也”，讲的也是这种意思。东汉魏伯阳对这类现象论述得更为透彻：“阳燧以取火，非日不生光；方诸非星月，安能得水浆。二气元且远，感化尚相通。”只要气类相同，两物虽相距遥远，仍能感应相通。古代铸造阳燧和阴燧（即方诸）要选择特定的时日，“五月丙午日午时铸，为阳燧。十一月壬子日子时铸，为阴燧。”古人认为这两个时辰分别为一年中阳气和阴气最盛之时，取此时铸造阳燧和阴燧，目的是加强阴阳同类感应效果，提高所铸器物的性能。尽管这种认识十分荒谬，但古人的主观愿望却是好的。这是受同类感应观念影响的结果。毫无疑问，古人用感应论对阳燧取火现象的解释是不科学的。要说明阳燧取火，需要较深入的光学知识，我们不能苛求古人。值得称道的是，古人力主用自然的原因说明这类现象，不假其他因素，这是难能可贵的。如司马迁认为同类感应现象是“物之自然”，王充把阳燧取火于日看成“天然”所为，这都反映了古代唯物求实的认识方法。

我国古代对电磁现象的观察较早，积累了丰富的经验材料。《吕氏春秋》《淮南子》《春秋繁露》《春秋纬》《论衡》《博物志》等大量古代文献都有关于电磁吸引现象的记载。磁石为何吸铁？琥珀何以引芥？这对于古人来说是难以理解的。董仲舒即承认：“磁石取铁……奇而可怪，非人所意也。”宋代俞琰在《周易参同契发挥》中即指出：“磁石吸铁，隔碍潜通。”明代王廷相在《雅述》中也指出：“气以虚通，类同则感，譬之磁石引针，隔关潜达。”由上述可见，古人不仅把电磁吸引现象纳入了传统的自然感应论，而且针对这类现象的特殊性，又引入了气化作用机制，把弥漫不见的气看作传递电磁感应的中介，利用气的潜通、暗达、绕行等隐秘属性说明电磁作用的不可隔绝性。当然，古人的这种解说是初浅的，要进一步说明“隔碍潜通”的道理，仅停留在这种认识水平上是办不到的。对于磁石吸铁现象，古希腊泰勒斯（Thales）曾用灵魂说加以解释，古罗马卢克莱修用原子论予以说明，前者充满泛神论色彩，后者是形而上学思辨。相比之下，我国古人用气化感应论对电磁作用的描述，其基本思想却与现代电磁场理论较为相似。国内外不少学者把中国古代的元气与现代电磁场类比，从气化感应论的观点看，这种类比有一定道理。