科海史迹
当前,我国作出了实现碳达峰、碳中和这一重大的战略决策,低碳经济、低碳生活已经成为一个广受人们关注的话题,而太阳能作为一种洁净无污染的可再生能源,将在低碳时代扮演重要角色。
其实,早在远古时期,我国古人就懂得如何把太阳能用于生活和生产中了。
3000多年前发明“阳燧取火”
3000多年前,在世界上许多民族还处在钻木、摩擦或击石取火的时代,我国西周时代的先人就已发明了在日光下取火的工具,名曰“阳燧”。《淮南子·天文训》记载:阳燧,金也……日中时,以当日下,以艾承之,有顷焦之,吹之则燃,得火。《本草纲目》卷主:“阳燧,火镜也。以铜铸成,其面凹,摩热向日,以艾承之,则得火。”从这些文献描述中可知,阳燧是古代在日下取火的一种青铜工具,为圆形凹面,中间放置艾绒一类的易燃物,选在烈阳当空的时候,把凹面向阳照之,利用聚焦原理,使阳光从不同角度反射,汇聚于中心的艾绒上,当温度升高时,艾绒被点着,然后用嘴吹艾绒,助其燃烧,即可取得火种。
在周代还设有专门掌管阳燧的官,叫司烜氏。《周礼·秋官司寇》说:“司烜氏掌以夫燧取明火于日”。可见当时对阳燧之重视。在陕西扶风县周原遗址的一座古墓中,曾出土过一件圆形的青铜凹面镜,形状与现在的圆形太阳能灶相仿,经文物考古专家鉴定,这便是古人用以取火的“阳燧”。周原博物馆照其原件翻模,铸造了一件复制品,经试验,在强阳光下,最快只需三五秒钟即可将易燃物引燃,从而验证了《周礼》等史志对于阳燧的记载。通俗地说,阳燧可以说是利用光学原理进行取火的古代版“打火机”。从钻木取火到阳燧引火,见证了中华文明的蜕变和进步。
用于农业、盐业的“日晒法”技术
古人不仅利用太阳能取火,还运用太阳能帮助贮粮和晒盐。
唐代末期韩鄂在其编著的农学专著《四时纂要》中,记录了运用日晒法处理粮种的技术。文中说,在六月夏粮收获后,把大麦和小麦的种子摊在场院上,和一种叫做苍耳的植物掺在一起,在太阳下进行晾晒,等到天近傍晚时趁热将麦种收储,可以保证麦种两年不被虫蛀。
我国先民很早就懂得利用海水制盐,但唐宋以前的海盐制造,主要是通过煮、煎来制取,即用灶锅燃火煮盐水的方法来制盐。这种原始的煮盐方法费工时、耗燃料、产量少。宋元时期出现了“晒曝成盐”的晒盐方法。即在海边建造晒盐池,把海水抽到盐田里利用阳光曝晒,风吹等自然手段蒸发卤水,再经过一些工序后,使食盐结晶出来。明朝永乐年间,我国开始建盐田,改蒸煮为日晒,晒盐技术得到了进一步的发展和推广。与煮盐相比,利用太阳能应用的“日晒制盐法”节省了大量燃料和人力,使制盐工艺不断向前发展。
医疗健身重视“日光浴”疗法
早在春秋战国时期,我国古人就懂得日光对人身健康的益处,战国时期的典籍《列子》指出:人应当负日之暄也。即背对着太阳,进行日光照晒。
古人还把太阳能应用于医疗,将日光浴防治疾病的经验载入医籍中。据《黄帝内经》和《本草纲目》记载,我们祖先在公元前3~5世纪就掌握了日光疗法,强调“无厌于日,必待日光。”鼓励人们多晒太阳。隋代的医学著作《诸病源候论》写道:“凡天和暖无风之时,令母将儿于日中嬉戏,数见风日,则血盈气刚,肌肉牢密”。鼓励儿童多在好天晒太阳嬉戏,有助于发育的气血充盈,肌肉强壮。
这一描述与现代医学强调儿童要常晒太阳以防佝偻病的观点很近似。
(作者系中国科普作家协会会员、北京作家协会会员)