潮汐是由於月球和太陽對海水的引力，和地球自轉相互配合而形成，在海洋上表現為海水漲落、進退的一種自然現象，也是海水運動的主要形式。

由於潮汐對於沿海人民的生產、生活有著重要意義，我們的祖先很早就認識了潮汐現象，很早就有了關於潮汐的文字記載。古代稱白天為「朝」，晚上為「夕」；於是就把白天發生的海水漲落稱為「潮」，而把晚上的海水漲落叫做「汐」，合稱為「潮汐」。

古時候的人們對潮汐這一自然現象不了解，因而做出了許多荒誕的解釋，多數人迷信神靈，有的把海潮說成是「天河激流」，有的則認為是海神夜叉的威力……但燕肅認為這些說法極不可信。

為了揭開這一自然現象之謎，在廉州任職的時候，燕肅就開始觀察雷州半島一帶的海潮狀況。

到寧波、紹興時又長期觀察了東海的海潮變化，還研究了錢塘江潮湧（按：錢塘江潮因其潮差起落特別明顯，被譽為「天下第一潮」）的形成原因和規律。他利用在沿海州縣做官的機會，在各地進行觀察、試驗，並對各地海潮進行了分析、比較，燕肅先後用了10年的時間，足跡遍及東南沿海，他也曾到過廣東、浙江等地進行實地觀測。終於在乾興元年（1022年）寫出了著名的論著《海潮論》，並繪製《海潮圖》。可惜圖已失傳，論文則保留在宋王明清所撰的《揮麈錄》中。

《海潮論》首先對形成海潮的原因作了論述。它指出：元氣總是一呼一吸的，天隨著元氣的呼吸而一漲一縮，而潮汐也隨之漲落進退。由於太陽是所有陽性事物的本源，而陰性事物又是從陽性事物中產生的，因此，潮汐也從屬於太陽。由於月亮是太陰的精華，而水又屬於陰性事物這一類，所以潮汐便隨月亮的運行而變化。這樣一來，潮汐也就是依陰而附陽，隨日應月的一種自然現象。因此，潮差在朔望日（按：農曆初一與15日）時最大，在上、下弦日（按：農曆初八與23三日）時最小，及至下一次朔望日時又變到最大，這也就是潮汐所以顯得時大時小的原因。

在這裡，燕肅用中國傳統的陰陽五行說來立論，當然是不科學的方法，但他已經認識到日月的吸引是形成海潮的原因，並且指出一個月之中朔望日時潮大，上下弦日時潮小，以科學的角度來說，其論點也是正確的。

近代牛頓用嚴格的數學方法，得出了「萬有引力」與太陽和行星，以及行星和衛星運動有關的結論，並透過月亮的引力在地球表面上的差異（即引潮力）解釋了潮汐現象。潮汐是由太陽和月球對地球的引力，與地球自轉所產生離心力的合力作用產生的結果。因為太陽的引潮力比月球引潮力小得多，所以太陽引起的潮汐通常不易單獨觀測到，它只是增強或減弱太陰潮（由月球引力產生的海潮），從而造成大潮和小潮。

在朔日和望日時，月球、太陽和地球的位置幾乎在同一直線上，太陰潮與太陽潮彼此重疊相加，因此導致潮的起落特別大。在上下弦時，月球與太陽呈現九十度，太陰潮被太陽潮抵消一部分，所以潮的起落較小。由此可見，古人應用元氣學說解釋潮汐的成因，與現代的萬有引力有著異曲同工之妙。

潮汐現象在垂直方向上表現為潮位的升降，而在水平方向上則表現為潮流的進退，兩者是一個現象的兩個側面，它們都是由同一規律所控制的結果。這與地震的發生所產生的縱波和橫波有著驚人的相似。

再者，在《海潮論》中，燕肅還對錢塘江潮作了解釋。錢塘江潮高浪湧，聲若雷鳴，號稱世界奇觀。沿海的江河入海很多，為何只有錢塘江入海口的海潮特別大呢？前人未能作出科學的回答，而燕肅在《海潮論》中抓住了泥沙堆積、河床升高這個關鍵問題，第一個以較科學角度的解釋了錢塘江潮。另外，燕肅還根據自己的海潮理論，用生動的繪畫天賦繪製了《海潮圖》。

透過詳盡細緻的觀察，燕肅繪製了寧波的潮汐表和《海潮圖》，《海潮論》中有相當一部分就是由詳細的寧波潮汐表組成的。燕肅的理論對海潮的形成原因作了詳細的論述，對寧波沿海每日潮候推算，達到了當時最高的精確度，潮汐起落的時間會逐日推遲，具體在時間上可能出現快慢進退的小差異，但整個潮水的漲落和大小，是不會錯過固定時間的。這一精確的時刻值，令西方學者驚訝。

《海潮論》和《海潮圖》的問世，不僅是理論上的重大突破，更重要的是對當時的漁業生產和海上交通提供了重要資料，有力的促進了社會經濟發展，造福國家人民。

作為明州知州，燕肅用自己的研究成果，科學指導、促進了明州當時的漁業生產和浙江東部地區的水路交通、水利建設，對明州經濟繁榮和社會發展作出了重大貢獻。燕肅還將自己的研究成果刻在石碑上，以便在百姓中廣泛傳播。

*本文摘自《宋朝，被誤解的科技強國：天文鐘、潮汐觀測、觀星、昆蟲破案、石油命名，引入自來水，這些世界第一，都來自你以為很弱的宋朝。​》，大是文化。

【作者簡介】

曲相奎

出生於黑龍江，畢業於哈爾濱師範大學，現在黑龍江建三江管局（北大荒）定居。從事中學教育20年，國家二級心理諮詢師。

文理兼通的物理教師，精通散文寫作，作品風格清秀、文字樸實。現已出版《中華五千年政治家評傳》，與此同時還參與國家各種教育課題的研究，並和中國益智專家張祥斌合作出版了多本益智方面的圖書。
 

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