公元86年前后

王充提出潮汐成因的科学解释

如果你到过海边，一定会发现这样一种现象，一天中的不同时间，海滩的面积是在不断变化着的。这是为什么呢？

一般情况下，一天之内地面高度是不会有变化的，变的是海面的高度。而海面高度的变化呈现出某种周期性的涨落规律，这种现象被称为潮汐。潮汐对航运、渔业、能源开发等均有重要的意义，因此自古以来人们就渴望了解它的周期性变化规律以及相关的成因问题。

现代物理学、天文学的研究发现，潮汐的产生源自月亮和太阳引力的合力所产生的潮汐波。地球自转使潮汐波在全球范围传递，从而导致海面高度发生周期性的涨落；如果受到特殊地形的影响，则会形成一些壮观的潮汐现象，如在钱塘江口，由于地形快速变窄而形成的著名的钱塘潮。

在古代，人类的祖先们通过自己的观察和联想，对潮汐的成因进行记录和分析。唯心主义学者将潮汐变化与神怪联系到一起，如公元前3世纪前后印度的《大藏经》认为，潮水涨落是龙神变化所形成的现象，我国民间对钱塘潮的成因则流传有伍子胥冤魂驱水形成涌潮的迷信说法。

而另一些先贤们则将视野投向更大的范围，将天文变化现象与潮汐联系到了一起。早在公元1世纪，我国东汉时期唯物主义思想家王充就已经认识到了天文和地形因子对潮汐的影响。王充是会稽上虞（今浙江上虞）人，小时候他的家紧邻钱塘江口，虽家境贫寒但学习极为出色的王充，经常到钱塘江边玩耍，好学、细心的他观察到每日海面都会发生周期性的变化，更无数次亲眼目睹了钱塘潮的壮观，由此对潮汐的变化和成因产生了极大的兴趣。长大后的王充博览百家，颇具求实精神的他喜好“辨析疑异”，尤其反对当时盛行的谶纬神学，并逐渐形成了朴素的唯物主义无神论思想，善于从自然过程的联系中寻找自然界运行与控制的因素。在涉及潮汐问题时，他将幼时观察到的每天涨落、每月潮位变化的潮汐和月亮的运动联系在一起，发现每当月亮经过头顶后的一个多时辰，海面会涨到最高，而满月时候的潮汐高度大于弦月。因此他在《论衡·书虚》一篇中提出：“涛之起也，随月盛衰，大小满损不齐同”（潮汐的变化随着月相阴晴圆缺的变化而变化），阐述了潮水涨落同月亮盈亏的密切关系；同时也将幼时观察到的钱塘潮的形成与地形变化联系起来，指出潮水“其发海中之时，漾驰而已；入三江之中，殆小浅狭，水激沸起，故腾为涛”，即涌潮现象的形成是因为河口海域地形变“浅狭”而引起的。王充等人把潮汐现象与天文过程、地形变化等自然因素联系起来的科学思想，为后世学者进一步开展潮汐成因、规律和预报研究指明了方向。

到了唐代，同样在海边长大的浙东人窦叔蒙在继承王充观点的基础上，提出“潮汐作涛，必符于月”的观点，并撰写了我国现存最早的潮汐学著作《海涛志》。在这部著作中，窦叔蒙利用中国古代天文历算方法进行理论（天文）潮时推算，得出潮汐周期为12小时25分12秒；并用直角坐标法绘制了“涛时推算图”（如果知道当天月相，便可依图查出当日两次高潮的时辰）。这张潮汐图比现存欧洲最早的“伦敦桥涨潮时间表”（1213年）要早400多年。

到了北宋，龙图阁直学士燕肃进一步尝试揭开潮汐现象之谜，他利用在沿海州县做官的机会，在各地进行观察、实验，并对各地海潮进行分析、比较，历经10年，足迹遍及东南沿海，终于在乾兴元年（1022年）完成了著名的论著《海潮论》。他在文中指出，“日者众阳之母，阴生于阳，故潮附之于日也；月者，太阴之精，水者阴，故潮依之于月也。是故随日而应月……盈于朔望……虚于上下弦……”，燕肃认为日月的吸引是形成海潮的原因，并且进一步指出一月之中朔望潮大，上下弦潮小。这为后人的研究指明了正确的方向和打下了坚实的基础。