「詩仙」李白は目がくらむどころか、本当に「紫煙を出す」ことができたのです！

最近、多くのネットユーザーが素晴らしい光景を撮影しました。線香の煙に太陽の光が当たり、幻想的な紫色が現れるという光景です。この「紫煙」の光景は、千年以上前に「詩仙」李白が書いた「太陽が香炉を照らし、紫煙が立ち上がる」（『廬山観瀑図』）という一節を鮮やかに反映したものです。 「廬山観瀑」は小学生が必ず学び暗唱しなければならない古代詩の一つです。詩の中の「紫の煙」の理由については、それがより深い伝統文化の知識と物理的な知識を伴うため、教師が教えるときにそれを省略することが多いです。先生の中には、白い煙であるべきだと説明する人もいますが、李白は滝を長い間眺めて目がくらんでいたため、紫色に見えたのかもしれません。

ネットユーザーは「紫色の煙」現象の実際の写真を撮影した（動画のスクリーンショット、出典は透かしを参照）

実際、この詩は李白が注意深く観察した後に書かれたものです。詩の中の「紫色の煙」の場面は、科学的事実に合致しているだけでなく、深い文化的意味合いも持っています。これらすべてを説明するには、まず光の伝播から始めなければなりません。

レイリー散乱青空

中学校の物理を学んだ人なら誰でも、太陽光が同じ均一な媒体を通過するとき、直線的に伝播することを知っています。そうしないと、伝播の方向が変わります。そのため、太陽光が複雑で不均一な構成を持つ大気圏に入ると、空気分子、塵、エアロゾルなどの媒体と衝突し、散乱を引き起こします。直接放射、反射、屈折、回折などと同様に、散乱も光学現象です。

大気中での太陽光の散乱は、太陽光の波長よりも小さい直径を持つ空気分子に遭遇すると選択的に散乱され、その散乱強度は波長に関係するという 2 つの状況に分けられます。この散乱は分子散乱と呼ばれます。光が波長より大きい直径を持つ塵やエアロゾル（霧、煙、もやなど大気中に浮遊する固体や液体の粒子の総称）などの物質に遭遇すると、ある一定範囲内の光波がすべて散乱されます（非選択的散乱）。この散乱をミー散乱といいます。

光散乱の模式図（ビデオスクリーンショット）

分子散乱では、散乱強度は光の波長の 4 乗に反比例します。つまり、光の波長が短いほど散乱は強くなり、逆もまた同様です。この法則は20世紀初頭にイギリスの物理学者レイリーによって発見されたため、分子散乱はレイリー散乱とも呼ばれます。

レイリー散乱により、空がさまざまな色で見えるようになります。ご存知のとおり、太陽光は赤、オレンジ、黄、緑、青、藍、紫の 7 つの単色光が混ざり合って形成される複雑な光です。その中で、赤色光は最も波長が長く、通常は約 650nm（ナノメートル）です。最も短い波長を持つのは紫色の光で、通常は約 400nm (ナノメートル) です。次に短い波長を持つのは青色光で、通常は 450nm (ナノメートル) です。レイリー散乱の影響により、太陽光が大気を通過する際、赤色光は波長が長く散乱が少ないため、透過力が強くなり、通常は大気を透過して地面に到達します。一方、紫色と青色の光は波長が短く、散乱しやすいため、透過力は非常に弱くなります。澄み切った秋や雨上がりには、大気中の塵やエアロゾルが少なくなります。大気分子の強いレイリー散乱により、青と紫の光が四方八方に散乱し、空を覆います。人間の目は青色に対してより敏感で、紫色に対してより敏感ではないため、空は青く見えます。

太陽光スペクトル（出典：中国科学ネットワーク）

赤色光と青紫色光のレイリー散乱をわかりやすく説明するために例を挙げてみましょう。高さ 2.0 メートルの赤い光と高さ 1.5 メートルの青紫色の光が同時に宇宙から始まり、地球に向かって走っているとします。高さ約0.5メートルの「石」で満たされた大気を通過するとき、赤い光は足が長くなり、簡単に飛び越えることができます。赤紫色のライトは足が短く、方向を変えて走ることしかできません。 「石」が多すぎるため、赤と紫の光は何度も方向を変えなければならず、最終的には空全体を覆っているように感じられます。

光散乱強度曲線（出典：中国科学普及ネットワーク）

レイリー散乱は交通信号にも使用されていることは言及する価値があります。赤色光は霧の天候では霧を透過して運転手や歩行者から見えやすくなり、事故の発生を減らすことができるため、表示灯として使用されます。

詩の理由は事実に基づいて分析される

レイリー散乱により空は青く見えます。この現象は、「香炉に太陽光が当たると紫色の煙が出る」という現象と関係があるのでしょうか？

これは、「廬山の滝を見る」で描写されている場面と合わせて説明する必要があります。

詩の中の「香炉」とは、廬山の北西にある香炉峰を指し、峰が尖って丸く、巨大な香炉に似ていることからこの名が付けられました。早朝、輝く金色の太陽の下、翔魯峰から紫色の雲が煙のように立ち上り、とても美しいです。

このことから、次の3つの結論を導き出すことができます。第一に、「紫色の煙」は煙ではなく、紫色のもやであり、ネットユーザーが撮影した線香の紫色の煙とまったく同じです。第二に、その日は天気が非常に良く、雲や霧が少なく、空気中の粒子状物質も少なかったため、レイリー散乱が発生しました。もしその日が霧や曇りで、空気中に粒子状物質が多くて大きかったら、ミー散乱により太陽光は白く見え、詩は「太陽が香炉を照らして白い煙を出す」としか言えない。 3つ目は、翔魯峰が雲の中にそびえ立ち、地形が複雑なため、気流が渦や乱流を形成しやすく、太陽光がそこに当たると絶えず散乱し、紫煙効果がさらに高まり、人々が観察しやすいことです。

水墨画「廬山瀑布図」（出典：中国風アニメーションネットワーク）

レイリー散乱により、香炉峰はより短い波長の青色光と紫色光で見え、人間の目は青色光の影響を受けやすいのに、なぜ李白は「太陽が香炉に照らされて青い煙が出る」と書かなかったのかと疑問に思う人もいるかもしれません。答えは主に2つあります。一つの可能​​性としては、李白が滝を眺めていたとき、特殊な地理的環境と気候条件により、湘魯峰の気流分子の直径が紫色の光の波長とほぼ同じだったため、散乱光の中で紫色の光が最も強く、最も散乱していたため、人々に見えやすかったということが挙げられます。第二に、空に比べて翔魯峰は観測者に近いため、紫色の光がより見えやすくなります。ネットユーザーが至近距離で撮影した紫色の線香の煙も同様だ。

文化の継承と感情の融合

「香炉に当たる日光が紫色の煙を発生させる」という現象には科学的な説明があり、ネットユーザーがそれを証明するために撮影した写真もあるが、廬山を訪れ、廬山の滝を見た人の多くは「紫色の煙」の光景を見たことがない。では、なぜ李白は極めて珍しい場面を詩に書いたのでしょうか?

これは李白の性格と中国の伝統文化から始まらなければなりません。李白が「詩仙」として知られた理由の一つは、彼が仙人のような人生を追い求めた道教徒であったことです。この追求は多くの詩に反映されています。紫色は道教で最も尊重される縁起の良い色であり、「紫の風は東から来る」という慣用句はこれを明らかに証明しています。伝説によると、春秋時代、漢谷関の司令官である殷熙が夜空を観察していたところ、東から紫色の空気がやってくるのが見えました。それから間もなく、道教の創始者である老子（李二）が緑の牛に乗って漢谷関に到着しました。その後、人々は吉兆を表すために「東から紫色の風が吹く」という言葉を使うようになり、この言葉は今でも使われています。 「紫煙」は紫色の縁起の良い雲を表すために使用されます。例えば、有名な『仙境遊記』（東晋の郭普著）には、「赤松は上流を見下ろし、雁に乗って紫煙に乗っている」という一文があります。

老子の「紫風東来図」が漢谷関に到着（出典：中国絵画ネットワーク）

不老不死を追い求めていた李白は、廬山の滝を遠くから眺め、煙に包まれた翔魯峰の頂上が仙境のようであったことに感銘を受け、詩を書くことを思いついた。彼にとって、それが青い煙であろうと、緑の煙であろうと、あるいは他の煙であろうと、それは仙気なので、「紫の煙」と呼ぶのが適切であり、注意深く観察した後、彼は本当に紫の煙を見たことは言うまでもない。

このことから、「太陽が香炉を照らし、紫色の煙を出す」という場面は、自然現象を巧みに利用して伝統文化を説明しており、科学と文学の融合のモデルとなっていることがわかります。これはまた、科学が必ずしも退屈なものではなく、詩と美しさに満ちていることも教えてくれます。

才能豊かな李白はその光景に魅了されなかった。その代わりに、彼はそれを非常に注意深く観察し、多大な努力を払ってそれを詩に書き留めました。千年以上経った今、ネットユーザーが紫色の線香の煙をクローズアップで撮影したことで、私たちは「太陽が線香炉に当たって発生する紫色の煙」の本質をより深く理解するだけでなく、科学と芸術の融合の美しさも感じています。

参考文献:

1. 論文「李白の四行詩『廬山の滝を見る』の「偽」説について」、著者：邵潔、『銀都雑誌』第1号、2018年

2. 論文「廬山文化遺産観光の競争力評価」、著者：孫進、『中国地質』2020年第2号

3. 論文「光散乱現象と研究の進歩」、Journal of Radio Science、第 5 号、2018 年

著者: 魏徳勇

広東省深圳作家協会会員