作者：孙健（中国科学技术大学教授）《中国古代人工降雨的科学探索》
李白诗曰﹕“黄河之水天上来……”
在近现代科学产生之前﹐中国古代千百年来一直流传着能够所谓“呼风唤雨”的“奇人”。如果仅仅是“骗术”﹐为什么中国古代第一流的人才都一直没有中断过这项研究﹐而且代有人出﹐前赴后继。如果不是“骗术”﹐那么一定有其符合科学原理的因素。本文作者对中国古代人工降雨的方法从现代科学的角度进行了重新诠释。
十多年前﹐南怀瑾先生向我讲述了中国古代人工降雨的基本方法和中国传统科学文化原理﹐并嘱咐我进行现代科学方面的研究﹐告诫我不可泄漏﹐以免不良用心的人掌握之后做出危害社会的事。今年（加注：2010年）由于西南地区的干旱。南师让我用已知方法进行预测﹐并提出降雨的解决方案。最近又让我马上写出报告﹐将中国古代人工降雨方法的科学原理﹑引雨方法和制造工具公之于众。这项研究中还得到过几位高人的指点﹐在此一并致谢。（注：此项研究工作中曾向朱清时院士当面请教﹐还得到一位不愿透露姓名的“隐士”X 师的指点。）
本文的主要结论如下﹕
1﹑中国古代人工降雨的可能性是存在的﹐降雨方法也是符合科学原理的﹐因此在一定条件下“呼风唤雨”是可以做到的。中国古代人工降雨的方法是不会对环境造成任何破坏的最环保的方法。
2﹑中国古代人工降雨方法的适用范围主要集中在中原和江南地区﹐其它边远地区﹐如青藏高原﹐西北沙漠干旱地区未见成功案例。中原和江南地区可称为人工降雨的“可行区带”。
3﹑根据中国古代人工降雨方法结合现代科学技术设计和制造的引雨器可以重现古人降雨的过程及效果。
4﹑引雨器所依据的数学表达式为﹕
5﹑本文校正了前人不准确的描述和比较含混﹑似是而非的说法。影响引雨效果的最基本变量是“含水云层”的厚度或空气中的含水量﹑引雨器与云层之间的距离﹑光﹑声﹑电等因素。
6﹑建立空间站是解决“天一生水”的根本途径。完成这一巨大的系统工程项目大约需要60年时间。
一﹑《尚书大传·五行论》的启示
《尚书大传·五行论》曰﹕“天一生水﹐地二生火﹐天三生木﹐地四生金。地六成水﹐天七成火﹐地八成木﹐天九成金﹐天五生土”对于这段文字﹐历代有不同的解释﹐仁者见仁﹐智者见智﹐我们的重点不在这里。
“天一生水”和下面对应的“地六成水”和《河图》所说“天一生水﹐地六成之”是一个意思﹐这句话大致是说如果天上下雨的话﹐地面上必须有六种要素相配合。那么是哪六种要素呢﹖
第一是“含水云层”的厚度与高度﹐当干旱时万里无云﹐就是指空气中的含水量。没有“含水云层”﹐无论是古代还是现代﹐是不可能人工降雨的。比如﹐在青藏高原虽然有云﹐但薄而淡﹐含水量很少﹐很难降水。这次云南﹑贵州等省大旱﹐为什么人工降雨无用﹐也是因为没有足够的“含水云层”﹐或者是“含水云层”含水量低于临界值﹕α＜M。但是到了谷雨这个节气前后﹐如果出现所谓“斗成云﹐雨必降﹐云成斗﹐雨稀降。”实践证明﹐最近广西﹑贵州等省已开始降雨﹐这个规律适用于整个亚太地区。
第二是引雨器与云层之间的距离。第三是光﹐光刺激。第四是声﹐音频振荡。第五是电﹐电摩擦。引雨效果与距离的平方成反比﹐而与云层厚度﹑光﹑声﹑电等成正比。
中国人早就掌握了“光速最快”的原理﹐至少在三千年前就利用这一原理建立了烽火台传递军情﹐到了唐代这一方法已成规制﹐在杜佑的《通典》中有详细的记载。在古代人工降雨时﹐“作法者”手持特别明亮的宝剑和八卦镜对准天空的某个方向做各种奇异的动作。其实无非是刺激“含水云层”产生摩擦（在第二时间空间的策动下）。（注：关于第一时间空间和第二时间空间的理论﹐涉及到“物子学说”将另撰文加以论述。）
音声学说在中国古代更是一个重要的理论﹐在佛家﹑道家和儒家的经典中都有不同的阐述。据考古发现早在6-7千年前的新石器时代就发现了七音阶的骨笛﹐而制作骨笛之前﹐古人竟然先按照严格的“十二分律”原理进行定位﹐在骨笛上有明显的刻痕。我们知道“十二分律”是明代朱载堉证明的﹐没有“十二分律”﹐全世界的许多音乐和乐器可能都不能精确地演奏和制作。古人在人工降雨时请壮汉擂鼓﹑敲锣都是为了让声波刺激云层产生摩擦。古人不能直接发电﹐但降雨的关键在于电﹐实际上电对地球的重要性远不止此﹐电甚至是生命存在的要素之一。正是由于光波和声波的刺激﹐云层中才能产生电﹐正负电荷又产生水。
二﹑南怀瑾先生所传“降雨方法”
大约在十年前﹐南师曾传我所谓“呼风唤雨”的方法﹐即制作一个“引雨器”。
图－1：引雨器
引雨器为长圆筒状﹐长100厘米﹐外壳可用不锈钢﹐在两端安装一反光镜装置﹐圆镜直径为10厘米。引雨者按一定的操作规范﹐操作引雨器做顺时针方向旋转﹐直到雨降下来。
古人的人工降雨方法首先要筑一个高台﹐这个高台还要建立在高地之上﹐有非常复杂的降雨仪轨﹐有时皇帝还要亲自出马﹐这样做的秘密有两个﹐一是尽量缩短引雨器与云层（没有云层时也一样）之间的距离﹐因为引雨效应与引雨器到云层之间的距离的平方成反比。二是古人对“天”﹑对自然界的敬畏之心﹐所谓“天水”不可妄取。人定胜天的思想是近代科学出现之后﹐人类的盲目自大与无知的表现。人只能适天﹐不能胜天。所以古人敬畏“天”（自然）的思想是非常环保的。像现在这种靠打炮（干冰）降雨的方法就如同一个体弱多病的人为满足一时的性欲而大量服用伟哥﹐其结果只有一个 －－阳萎﹗
图－2﹕引雨示意图
三﹑引雨方法的数学表达式
式中﹕E 为引雨系数﹔f 1 为光波强度﹔x 1 是自然阳光照射的强度﹔f 2 为声波强度﹔x 2 是音声打击强度﹔f 3 为电强度（摩擦数）﹔r 是操作者与云层之间的距离﹔α1 是云层厚度。电强度是光波强度和音声强度的函数﹐降雨的关键是产生电﹐只有正负电荷的产生﹐才能导致云层中的水的积聚﹐并最终形成降雨。
约束条件﹕
（1）α1≥M﹐M为含水云层厚度的临界值﹔在无云天气下是指空气中的含水临界值。
（2）可行降雨区带﹐主要是中原和江南地区。
这个数学表达式所表达的内容与经典的数学和物理学不同﹐它有一个前提是不能用“大数定理”来简单套用﹐因为在中国传统科学文化中﹐大多数预测方法都是预测突发事件而不是反复出现的普遍事件﹐它的概率测度通常不满足可加归一﹕
因此﹐不能用所谓出现频率﹑复现率等统计学意义上的概念来描述。
四﹑对古人方法的几点校正
1﹑可能出于种种不可告人的目的﹐古人有意将真正的方法隐瞒﹐按照古法﹐引雨器须针对于“坎”卦的方向﹐做顺时针方向旋转。根据我们的反复测算应为对应“含水云层”方向顺时针旋转。无云层时﹐也不是正对“坎”卦方向，而是对准“巽”卦方位﹐因“风生水起”﹐所谓“山雨欲来风满楼。”
2﹑同理驱雾的方向在“震”卦﹐不在“巽”卦﹐其它可以类推。人工影响天气真正的风险不是降雨，而在于如何止雨。
3﹑大暴雨﹑大暴雪都是无法用人工方法加以阻止或停止的。这是因为一方面引雨器的“引力”是无法与天地之间的“引力”相对抗的。另一方面﹐由于科学技术的进步﹐不断制造出不同于工业革命初期产生的粗颗粒工业粉尘而是越来越细的粉尘﹐这种超细工业粉尘﹐上升到天空云层中并不能产生降雨﹐但水分不断在空中云层积聚﹐最终会发生“塌陷性”的大暴雨﹑大暴雪等恶劣灾害天气。最近广州的大暴雨就是这个原因。
为什么西南地区的旱情缓解方案不能靠“打炮”解决呢﹖因为当时α1 含水云层低于临界值﹐因此无论打多少炮也不可能降雨﹐但是谷雨节气到来﹐由于气温的变化﹐所以在谷雨前后一定会降雨。降雨的大小取决于“云成斗”还“斗成云”。我们的解决方案非常简单﹐只须在西南旱区的几个大中城市实现三天机动车停驶﹐就可以马上降雨﹐其中的道理非常简单﹐可以通过阅读本文后直接得出这个结论。（注：这个方法是受 X 师的指点后悟出的。）
五﹑未来趋势
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﹑水将成为人类最稀缺资源﹐是比石油和任何资源都宝贵的﹐也是引起人类冲突的基本因素。未来最多的水不在地上﹐而是在天上。（关于水的特性将另行撰文论述。）
2﹑建立空间站是解决从空中取水的最有效的办法。因它可以解决引雨器与含水云层之间距离障碍﹐假使r →0﹐那么﹐引雨效应则趋于 ∞。
3﹑从各种经济科技条件和能力特别是经济成本看﹐大约需要60年的时间﹐“黄河之水天上来”的梦想才能实现。
本文的基本观点可能有些惊世骇俗﹐有人可能认为太过玄乎﹐甚至是伪科学﹐本人以为这都是无关紧要的﹐世界上90％的事情都是既不能证实也不能证伪的﹐但只要对人类有益处﹐我们为什么不能进行有益的探索呢﹖本文作为一块引玉之砖﹐欢迎各方面的批评和质询﹐因为在科学的入口处就像在地狱的入口处一样……
