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•蘇東坡的詩文展現了豐富的天文知識，經常以星宿、月相等天象描寫情感與哲思，體現古人「天人合一」的科學觀。這種將天文現象融入文學創作的手法，不僅反映了文人對宇宙的觀察力，也促進了後人對自然科學的興趣與探索。
•在〈前赤壁賦〉中，蘇東坡運用數學與極限的概念，透過微小與無窮的對比，讓讀者在詩意中體會有限與無限的哲學與科學意涵。例如以「一葦」、「蜉蝣」襯托「萬頃」、「天地」，就展現了數學思維在文學中的巧妙運用。
•蘇東坡善於將科學知識與文學美感融合，他不僅觀察天象、推敲數理，更將這些知識轉化為詩詞中的哲理與情感。這種跨領域的創作方式，展現了文學與科學互補的力量，啟發我們用多元視角欣賞世界與人生。

北宋元豐二年（1079年），蘇軾因「烏臺詩案」歷經死劫被貶至黃州，為求生計而躬耕於城東山坡地，自號「東坡居士」，從此蘇東坡響亮的名號超越他的本名，所以有人說「蘇軾在黃州死了，但蘇東坡在黃州誕生了」。黃州不僅造就蘇東坡，也釀出三國赤壁的文學生命。描寫三國赤壁的文學作品不知凡幾，但蘇軾於元豐五年（1082年）在黃州所寫的一詞二賦――《念奴嬌・赤壁懷古》與〈前赤壁賦〉、〈後赤壁賦〉――幾乎已道盡世人對三國赤壁的想像；其中，唯〈前赤壁賦〉有他的書法真跡流傳。去（2024）年，文化部終於將蘇東坡所書寫的〈前赤壁賦〉公告為故宮國寶，足見它在美術史和文學史上的重要地位。

從詩詞裡看見蘇東坡的天文知識

沒人知道蘇東坡的科學與數學素養究竟如何，但畢竟他當過地方官，應該還是具備賦稅與工程等基礎數學與科學知識。

基於中國古代「天人合一」的哲學思想，「寓人文於天文」可謂文人吟詩、譜詞、作賦慣用的風格。屈原在《楚辭・九歌・東君》中的「青雲衣兮白霓裳，舉長矢兮射天狼」，便以弧矢九星和天狼星的相對位置書寫報國之志；杜甫在〈贈衛八處士〉中開頭兩句「人生不相見，動如參與商」，就巧妙地透過參宿與商宿（分別指北半球冬天夜空的獵戶座與夏天夜空的天蠍座）不會同時出現的景象，比喻好友之間難得相見的怨嘆。這些科學的真，不僅構成文學的美，也表達了人情的善。

一代文豪蘇東坡當然也不落人後，從詩文就能看出他深厚的天文知識底蘊。在〈和子由中秋見月〉中有一句「西南火星如彈丸，角尾奕奕蒼龍蟠」，這裡的火星並非當今所指的火星，而是位於天蠍座的商宿（又稱心宿），角尾則分別指「角宿」和「尾宿」。利用天文軟體Stellarium查看2024年中秋節（9月17日）的夜空，西南邊的天空確實出現「商、角、尾」三個星宿（圖一），蘇東坡天文常識可見一斑。

不只醉心天文，蘇東坡還是個星座迷？

我們來看看蘇東坡在〈次韻范純父涵星硯月石風林屏詩〉的開頭兩句「月次於房歷三星，斗牛不神箕獨靈」，總共提到「房、箕、斗、牛」四個星宿，描述的是春分前月球移動的軌跡：月球本來位於「房宿」（約位於天蠍座）旁，後來逐日歷經「箕、斗、牛」三個星宿（位於射手座和摩羯座之間，圖二）。

該詩裡的「箕、斗、牛」三星宿引自韓愈的〈三星行〉：「我生之辰，月宿南斗。牛奮其角，箕張其口。」韓愈確切的生辰一直存在爭議，目前大部分說法是以《李文公集》第11卷《韓愈行狀》所記載的韓愈卒日（824年12月25日，享年虛歲57），反推他應該是生於768年。也有人主張韓愈可能生於769年，因為《全唐詩》編纂者提到蘇東坡曾說「吾生時與退之相似，吾命在牛斗間，其身宮亦在箕，斗牛宮為磨蠍。吾平生多得謗譽，殆同病也。」西方的12星座說法大約在六、七世紀就隨著佛教傳入中國，即便在佛教盛行的唐代也廣為流傳。蘇東坡所說的「磨蠍」即現今的魔羯座，他自認與韓愈同為摩羯座，因此平生多謗譽，同病相憐。蘇東坡的陽曆生日為1月8日，確實屬於魔羯座（12月22日至1月20日），若韓愈也是魔羯座且出生時月宿南斗（位於射手座），那就不太可能是768年出生，因為利用Stellarium和〈三星行〉所點出的天文現象進行比對，會發現從767年12月22日至768年1月20日間，月球的位置都不在射手座，最接近的日期是已屬水瓶座的1月22日（圖三左）。反之，769年1月10日當天月球駐留於射手座附近（圖三右），所以若蘇東坡說法屬實，我們可以推斷韓愈的生日應該是769年1月10日。話說回來，本文目的不在於考證韓愈生辰，而是藉此說明蘇東坡對於天文現象的確有一番研究。

天文謬誤成就文學之美

然而，即使蘇東坡具備豐富的天文知識，卻也犯了個明顯錯誤。他在《江城子・密州出獵》這首詞中慷慨激昂地寫下「會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼」，當時北宋的外患遼國和西夏都位於西北邊，蘇東坡以天狼星比喻外患，用弧矢射天狼形容報國的壯志豪情。只是他似乎搞錯方向，因為弧矢星座和天狼星位於中原地區的東南方，而且如果改為「東南望」就射到臺灣了，實在尷尬。也有人解釋是因為天狼星位於弧矢星座的西北邊，所以「西北望」。天狼星位於大犬星座的前胸位置，弧矢星座則位於大犬星座的尾股部，當大犬星座頭部朝西北時，弧矢朝西北確實可以射到天狼，但那也要看季節和時辰。《江城子・密州出獵》作於1075年冬，當時是可以看到這樣的天象（圖四），勉強說得過去，但在〈前赤壁賦〉出現的天文謬誤可能就難以自圓其說。

「壬戌之秋，七月既望，蘇子與客泛舟遊於赤壁之下。清風徐來，水波不興。舉酒屬客，誦明月之詩，歌窈窕之章。少焉，月出於東山之上，徘徊於斗牛之間。白露橫江，水光接天……」蘇東坡一開場，就描寫當天與朋友夜遊赤壁的優美景象，尤其「月出於東山之上，徘徊於斗牛之間」甚具動感，但也就是這句引起諸多質疑。〈前赤壁賦〉作於1082年，「七月既望」是指農曆7月15日的後一天，也就是7月16日，經換算相當於1082年8月12日。以天文軟體檢視結果，當晚月球已遠離斗宿和牛宿，不可能在兩者之間徘徊（圖五）。最早提出的質疑據傳是出自宋代哲學書《東園叢說》的作者李如篪，書中提到「則月當在室壁間，去斗牛甚遠」，當時月球應是在室宿（位於飛馬座）與壁宿（位於飛馬座左側）間徘徊。然而，《四庫全書》指出《東園叢說》可能是後人偽作。明代學者張爾岐在《嵩庵閑話》也指出「斗牛二宿在星紀，相去甚遠，何緣徘徊其間？坡公於象緯未嘗留心，臨文乘快，不復深考耳。」他認為是蘇東坡率性為之。清代學者凌廷堪在考查相差660年的歲差（axial precession）現象後，在《校禮堂文集・書蘇東坡赤壁賦後》更直言：「則既望之月當在室壁之間，不當云徘徊於斗牛之間也……蓋東坡未必真有是遊，特想像而賦之」，直接將〈前赤壁賦〉視為蘇東坡編撰的「假消息」！

無論率性為之，抑或是根本無赤壁之遊，這些評論總是不太光彩。筆者根據天文軟體查出月球在斗牛之間的日期應是1082年8月8日（圖六），這衍伸出另一種可能性：蘇東坡確實於8月12日夜遊赤壁，但他知道四天之前的8月8日當晚月球徘徊於斗牛之間；如前面提及，蘇東坡曾自述「吾命在牛斗間」，斗牛兩宿對他有特別意義，也是文人喜歡引用的天文隱喻，所以就信手拈來成就文章之美。想像一下，若原文改為「月出於東山之上，徘徊於室壁之間」，是不是就少了那麼一點味道？畢竟「室壁」二宿不是那麼廣為人知。

〈前赤壁賦〉裡的數學謬想

〈前赤壁賦〉之所以成為千古名篇，不僅因為蘇東坡展現的高超文筆，更在於它所蘊含的曠達情懷。文中，蘇東坡用許多譬喻來寫景、敘情和論理，但筆者從字裡行間卻讀到許多「數學味」，充滿微積分的文學寓意。例如「縱一葦之所如，陵萬頃之茫然」、「寄蜉蝣於天地，渺浮海之一粟」、「哀吾生之須臾，羨長江之無窮」等句藉由「一葦」、「蜉蝣」、和「吾生」的微小，去突顯出「萬頃」、「天地」和「長江」的廣袤窮遠。這種量體對比，宛如學生在學習微積分的極限概念時需思考：當一個正數x逐漸趨近於0時，1/x的值會趨近多少？許多初學微積分的學生會回答「1/0不存在」。這答案雖不能說錯，但正確的說法其實是「無窮大」。學生一開始很難直接想像出1/x的值會趨近無窮大，但如果逐漸以0.1、0.01、0.001、0.0001……等數值代入後得到10、100、1000、1000……，他們就能直覺地體會到為什麼1/x的值會趨近於無窮大。「無窮」不是一個現實世界的實體概念，但存在於想像，套用古希臘哲學家亞里斯多德（Aristotle）的說法就是「潛在性地存在」。

另外，〈前赤壁賦〉也談宇宙天地間沒有絕對的變與不變。「客亦知夫水與月乎？逝者如斯，而未嘗往也。」即使水流與月相時刻都在變化，但它們的本質不曾有絲毫改變。「盈虛者如彼，而卒莫消長也。」這就像古希臘哲學家柏拉圖（Plato）的主張，瞬息萬變現象的背後始終存在一個不變的真實。這又讓筆者想到刻在17世紀瑞士數學家伯努利（Jakob Bernoulli）墓碑上的那句拉丁文「Eadem mutata resurgo」（雖歷浮海，我依故我），這句話與一條螺旋線刻在一起。伯努利對於「對數螺旋」（圖七，極坐標表示法為r=eaθ）情有獨鍾，因為這條曲線是等角螺旋，曲線間隔以等比的方式逐漸向外展開，但在每次旋轉變化中角度都保持不變。只是，負責製作墓碑的工匠覺得狹小的墓碑上很難表現出等比的展開狀態，因此擅自改為曲線間隔都一樣的「阿基米德螺旋」（圖八），伯努利若地下有知可能難以瞑目。

〈前赤壁賦〉中還有兩句話也非常有極限味道。第一句是「蓋將自其變者而觀之，則天地曾不能以一瞬」，這句話有兩種解釋。首先是「如果我們從變動的角度來看，那麼天地萬物沒有一刻不變化。」如果將天地萬物的變化過程以函數U(t)表示，t代表時間，則這句話的意思就是「每一瞬間的變化率U'(t)都不等於零」。第二個解釋是「如果從變化的一面看，那麼天地的壽命也不過等於一瞬間」。這就牽涉到初學極限概念的學生常感到困擾的問題：當一個正數x逐漸趨近於無窮大時，的值會趨近於多少？分子與分母都趨近於無窮大，最後的值能確定嗎？有些學生會認為分子與分母都是無窮大，可以相互約分，所以答案是1，這是將無窮大視為實際存在的數字所產生的錯誤。正確解法是，當x趨近於無限大時，的值會趨近於0。若我們以分子代表地球上生物的歷史，分母代表宇宙的歷史，從宇宙無垠的時間軸來看，地球上生物浩瀚漫長的演化過程也只不過是趨近於0的一瞬間罷了。

另一句為「自其不變者而觀之，則物與我皆無盡也，而又何羨乎」，意思是「從不變的角度來看，萬物與我都是無窮盡，有什麼值得羨慕？」蘇東坡為什麼這麼說？這和前面所說的「當一個正數x逐漸趨近於0時，1/x的值會趨近於無窮」是一樣的道理。若將時間視為由每個瞬間組成，任何有限的變化都被化約成無窮盡個靜止過程。古希臘哲學家芝諾（Zeno）曾提出一個悖論：一支射出的箭在每個瞬間都是靜止的，而時間是由無限個瞬間組成，所以箭的運動也是由無限多個靜止的狀態組成，因而無法行進。中國戰國時期的哲學家惠施曾主張「簇矢之疾，而有不行不止之時」，也是將箭的運動化約為無限個瞬間，所以不行也不止。

文理間的美學轉譯

本文談到蘇東坡〈前赤壁賦〉中的天文謬誤，也從〈前赤壁賦〉引出一些數學謬想。無論是謬誤或謬想，它們有一個共通點，那就是「追求美感」。德國哲學家康德（Immanuel Kant）主張美感判斷就是理解力和想像力相互協調，精神得以自由活動，是一種基於認知能力的遊戲。從〈前赤壁賦〉，我們不僅認知到天文謬誤所造就的文學之美，也能認識文學謬想所成就的數學之美。 閱讀完整內容