海國圖志/卷098

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◎地球天文合論三[编辑]

○瑪吉士《地理備考》[编辑]

《氣論》[编辑]

曰:凡運動流行於地球四面者,名曰氣。由地上升,不過數十里而即止。去地近者厚而密,去地遠者薄而稀。其為氣視之莫見,撫之莫獲,放之則彌六合,卷之則退藏於密。故有輕重剛柔之殊,人物共所包羅,以通呼吸而延壽命。且又易於聚散,其散也則為熱,其聚也則為冷。是以所受之熱,愈炎而愈散,所受之冷,益寒而益聚。一散一聚,無不流動焉。夫何有是氣哉?乃地上之山川、人物、水火、金石、穀蔬、草木等萬物之所發者也。試以其重驗之,比水約輕八百五十六倍。既有輕重,其包羅人物之外者應重,勢必壓伏難舉,而人何以不覺其重。蓋因所包羅者上下周圍均同,故人不覺也。譬如人入水底,何以不覺其重,若以身接飛泉下流,何以又覺其重。蓋在水底者,上下周圍,均為水所載,故雖重而不覺其重。其接飛泉下流者,水往下傾,身之上皆為水壓,雖輕而仍覺其重也。又譬將手入桶水之中,不覺其重,若將桶開一孔瀉水,以手承之,則手自被水壓而往下。蓋手在水中,周圍有水包之,故不覺其重,手在水下,惟有上流之水下壓,故覺其重也。再譬如將海沫一團,以線係於大木桶之底,隨後用水貯滿桶內,海沫體質極軟,而其上壓之水甚多且重,何以不能將海沫壓損,蓋海沫中已浸滿水體。故外水雖多,乃周圍包之,不能壓損。況其體中所浸之水雖少,亦可敵外面之水也。氣之理亦然。氣比水尤輕,水既周圍包羅,不覺其重,氣亦周圍包羅,所以尤不覺其重也。又氣越厚密則越重,越薄稀則越輕。地方所在越高,則其氣越薄稀而輕,越低則其氣越厚密而重。是以人居地面,則服其氣,若去地遠,則氣力薄而不能保其生命也。曩者,嘉慶年間,西域有人乘風球上升,去地約十四五里之遠,其人即覺有耳聾者,有手痹者,又有受萬種淒涼,莫可明言者。諸各不同,倘若離地愈遠,不知更作何狀。可見人離地面,不可過於高遠也。又氣之輕重厚薄,各處各時皆不相同,故西域製造陰晴表,以度量其輕重,再凡運動流行之物,皆有輕重之質。而氣則除輕重外,猶有剛柔之性,其體質若有外力製之,可以由大而縮小,然其體質亦具有力。或去其外力之製,又可以舒小而復大也。譬如以皮氣球將氣裝滿,封固其口,人或以手按之,則氣必收縮而曲斂,將手離開,則必舒放而復元。惟人手按之之際,但覺其氣勢騰起而拒手。若將氣球擲地,勢必跳躍。若非氣有剛柔之力,何能如此。再其剛柔之力,有多寡之別。若按之力小,其騰起之勢亦小,按之力大,其騰起之勢亦大。且本性原有三等可見。一則雖按之不論幾多年限,其力終始如一,並無消減。二則熱之愈甚,其力愈大。三則若無阻隔,抑壓者其舒而發散,即彌漫無窮也。但氣之厚密,各處不同。故欲定其高量非易,所以氣之凝也。愈遠於地面,則愈薄焉。

《風論》[编辑]

曰:夫氣既為運動流行之物,而其本性原寂靜不動。上下四旁,不偏不倚,常為均平。有一處失其均平之勢,則周圍之氣皆因之而動,其動則為風。其成風之由,一則因熱,一則因冷。熱則令氣發散,而此處較彼處尤為輕稀,冷則令氣凝聚,而彼處比此處更重密。緣氣動有遲速之殊,故風起有利迅之別。屢次試驗,嚐見四刻之內,有行二三里者,有行百五六十里者。且風所以常變不定,皆因其由來使然。若其由來常如一轍,則風亦始終不變也。凡在海上駕舟之人,常見熱道之間,周年東風,名曰不易之恒風。其故皆因日之類行,從東而西,將在下之氣曝之,使散其氣。俟日過復凝,於是其氣已歉,則東方之氣,從西流而彌縫之,故常隨日俱西,流動不息,周而復始,所以恒變為東風也。又有言其處恒發東風者,因地球本體,一日一周之故,蓋地球每日由西而東旋轉,其面上之氣,自必流行其上。從東而西,如舟行逆水,或由西而東,其水過於舟身,必從東往西而流也。其風亦有時偶因他故,稍為變易,其故不一。今就南北二帶之風言之,其風凡從一方而起,無甚變幻,其名為二帶風者,乃由赤道至北,約三十度,至南亦約三十度,南帶北帶之間所發者也,有三等之別:其一名曰恒吹風。北方永從正東而起,惟在赤道上,及去赤道或南或北二三度之處,雖恒吹東風,然亦稍有變異,不能永為一定也。其二名曰當令風。乃六個月一方而起,再六個月從相對之方而吹。其風凡轉對方之際,每有烈風暴雨,雷電交作,乃春秋二分之時也。其三名曰海地微風。乃每日自子時至午時,則由地向海而吹,自午時至子時,則由海向地而吹。因其風微細,所吹不過二三十里即息故也。

《雷電論》[编辑]

曰:雷者,空中閃電發燒之聲也。其鳴為雷霆,又名霹靂。其光則為閃電,又名雷鞭。夫何以有是雷電哉?凡天氣炎熱從地面必有能然之氣,如硝磺等之類,發泄而上騰,至其氣在空中,積滿之際,則然而化為雷電。故夏令居多,冬令甚鮮。至雷鳴之聲,或云皆因於硝氣迅然發泄所至。若雲中無硝氣,則惟有電掣而無雷鳴。又凡雷鳴必先閃電而後雷響。其鳴聲長短,亦因有山應之則其聲悠長,若在穀中其聲更長。且其聲之大小疾緩乃相離遙遠,故先見其光,後聞其聲也。其雷在熱道一帶,時所恒有。若在赤道之上,則聲愈洪巨,屋宇舟車人物無不震動。凡雷行縱橫不定,常於空中且進且退,往返回環,一時則千盤萬旋不已。其所以致雷下降者,每因雲積甚厚。倘一遇風,則吹散消滅而雷不鳴。凡塔頂之金銅等物,亦皆有吸雷下降之力。故凡雷鳴時在高處較低處為尤多。再雷鳴之時,撞鍾放炮,皆屬不宜。蓋因鍾炮之聲,均能動氣,恐氣動而致雷下降也。又雷鳴時,所有硝磺火藥等易然之物,必須藏匿恐被雷火引著而轟擊也。

《日月重見論》[编辑]

曰:日重見者,乃雲上所形之日體也。皆由太陽之光,映射於浮雲內,故人視之如別有一日也。凡日遇有重見,即有光環相隨於後,且必有或雨或雪相繼而下。日之重見有多寡不等,其二日尚為人所時見,然已覺其少。其三四五六日,則人罕見之。順治十八年,波羅尼亞有同時見七日者,尤少之少也。月重見者,乃雲上映照之月體,其數之多寡與日略同,其所重出之月,一時或旋繞於真月之外,一時或並列於真月之旁也。

《冰論》[编辑]

曰:冰者,乃嚴寒所凝結之水也。夫水本流行之物,一凝則靜而不動,其體堅實,必須剖之始開,擊之方碎。且凝結之量包涵甚大,試觀貯水之器,往往被其鼓裂。凡石罅中若凝結充滿,亦可裂開,而山或為之崩墜。凡寒冷至極,則凝結如山,距赤道數十度之處,見於海面者甚高且大,宛如島嶼,半浮水上半沒水中。春初及穀雨時,人尚可近之,迨穀雨後則無人敢近,恐其融化傾墜而被壓也。近二極之處,雖大暑時亦不融化,所以南方離赤道六十八度,北方離赤道八十一度之處,恒為積冰所阻,不能越過。

《潮論》[编辑]

曰:潮者,乃海水之動而不失其常也。每日十二時三刻四分,必有二次之消長,長足則漸消,消盡而復長。其長也則名曰上潮,其落也則名曰下潮。蓋日月眾星皆有吸水之力,視遠近為微甚。而月尤近於地,是以地球月圍所包之海水,凡在月正對之下者勢必被月吸起,故各處地方月至當頭其處,海水必然長高,其長則為上潮也。不惟月至當頭為然,即月至下面天頂,其上面地球之處,亦如月在當頭,仍為長潮,可見月至上面天頂,上面地球正對處長潮,而下面亦長,月至下面天頂,下面地球正對處長潮,而上面亦長,蓋地球上下二面各處正對之水,其與月相離至近者,則月吸之甚力,其潮上起其與月相離至遠者,則月吸之不力,其潮下墜。勢必相離於地球中心,而較周圍各處之水逾高愈下。所以地球上下二面之水各為增長,地球各處地方,凡距上下二頂各九十度之間者,其海水一上一下分流,勢必消減而並落。其落則為下潮也。又因月行於本道,每至一午線之上必經由二次,一則於上面,一則於下面,並須十二時三刻四分,方能一周,是以四海之水十二時三刻四分二次消長焉。夫潮每月朔望,定有兩次消長,較平日為尤甚,名曰大潮。蓋因朔乃日月相遇,交會並在一處,其相吸之力更大,故地球上面甚高,而下面之潮其墜亦甚大也。望乃日月相距間,對列在兩邊,其所分吸之力亦大,故地球上面之潮較盛,而下面之潮其墜亦較甚也。其長既較平日甚大,而其落亦比平日尤低,理所必然也。又每月之內,定有兩次消長,較平日為尤小,名曰小潮。即在月之上弦下弦。蓋因二弦之時,日月相距九十度之遠,若月與潮長之處,正對其落處,乃日正對之下。若日與潮長之處,正對其落處,乃月正對之下,其因月吸而落之水,又被日吸而長,其因日吸而落之水,又被月吸而長,故兩分其水勢,然月近於地,其吸力較大,日遠於地,其吸力較小,故此時之潮,雖長而不能大,因月吸之力勝於日吸之力也。再大潮每年有二次,較各月尤大,小潮亦有二次,較各月尤小者。則在立春立秋之時,日近於地而吸力較大,所以潮之或長或落較他月為尤甚。且潮之長落因乎月,時常與月相隨,由西而東。是以每月於朔望而至一處午線之上,其處即為潮長,至次日則月遲三刻四分,方能再至午線上,而潮亦必須遲至三刻四分始能再長也。故凡各處十二時三刻四分之內,有二次之長落,六時一刻九分三十秒,有一次之長落,凡知一處每日長潮落潮之時,以後每一日多加三刻四分,即明曉矣。然地球並非四面全水,故潮之長落,各處亦不能盡同。況且山峽洲島阻束水勢所以同時之潮,又有或高、或低、或大、或小、或長落、或不長落之別焉。

夫海水之動,前於《潮論》已為詳釋。此外尚有別動之端,其名曰流。而流之動與潮之動,迥不相同,亦不相礙,皆因地球本體西向東旋。是以洋海之水,其流大抵由東而西。但為山峽洲島阻隔,不能盡屬順流,故有分歧,或變為南向北流,北向南流,西向東流不等,然終歸一派,仍西向而流也。總而言之,其各流甚急且大,常令舟行退回,十分險要,故駕舟之人,凡過其處,務宜預為防備,以免失落遲誤之患。

《地震論》[编辑]

曰:地震者,乃地內硫磺各石類之然燒也。避之不得亦莫知其動至何處。其為硫磺等各石類然燒而成者,已有實據可證。西域有勒美裏者,將鐵末硫磺與水三和勻,通共重三十八斤,穴埋地中,越數日,竟致地面震動墳起,且有火焰發出。又乾隆二十年,布路亞國都,地動傾覆之害,自古罕見。地縫中所出黑塵劫灰及有水翻滾,皆具硫磺氣味。總之地中有溫泉,及硫磺各礦,其處則必頻頻遭地震。因硫磺各石其性不一,有相合者,有相反者。譬灰與水二性相反,若兩相值勢必驟發。其在地中亦然,一遇聚合,即然燒爆發。若地竅寬闊,足以舒其所發之性,則無地動。倘地竅窄狹,不能舒其所發之性,其發必將周圍搖動,然盡方息也。又地中有一竅然燒,而臨近各竅,亦必被其殃。譬如火藥,若有少許引線,則各處皆然。故凡地動一處,相離則數十里轉瞬皆動也。又凡地中各竅既然,其上面周圍之處,均為搖動。譬如以重物擊壁之中心,其壁上下兩旁周圍,必皆震動。其體愈剛堅者,其震動愈遠。再地動有因本處而震動他處者,有因他處而震動本處者。凡本處之動,上下搖動,其動也大。他處之動,兩旁搖滉,其動也小。再凡地動之際,皆有聲響,乃地中然燒,其氣發散之音也。再凡地大震,必有各預兆於其先,或天邊有黑雲出現,緩緩上騰,彌漫空中,或地上酷熱,上騰之氣,被其散漫,而大風暴發。或天氣極熱,微風不動,萬物煩燥,故凡風暴地震,必先有異兆,即天地寂靜,萬籟無聲,而樹木無風自動,此皆災變之將至也。

《火山論》[编辑]

曰:火山者,乃地中之火,由此發竅而出之路也。其穴口所吐者,並有浮石溫石等隨火發出,上為黑煙,灰燼渣滓騰空如濃雲,俯不見日。其火山高低不等,其低者則火由穴口發出,高者則山旁綻裂,火由縫出。其山中噴出之石灰漿水等則低者常多,高者常罕。總計天下之火山,現有火出者,大小共六十八處。其在洲上者二十有八,其在島中者四十。今已無火,其形仍舊者,大小共九十二處,其在洲上者四十有五,其在島中者四十有七,後釋其地,再為注明。

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