公元前1世紀，中國人發明並建造了密封實驗室。密封式實驗室精心設計出的技術手段在進入現代社會之前雖然一直未能被人們採用，可恰恰是古人為實現那種使人迷惑不解的幻想而發展起的技術手段，給現代實驗室密封問題的解決提供了啟示。
基本介紹
- 中文名：密封實驗室
- 時間：公元前1世紀
- 發明地：中國
- 追溯：最初對確定樂音音高問題的研究
歷史追溯,技術原理,
歷史追溯
公元前1世紀，中國人發明並建造了密封實驗室。
中國古代人民對實驗室密封問題的研究是由他們最初對確定樂音音高問題的研究中產生出來的。不管這種早期研究活動所依據的原理是否科學,總之是形成了一套傳統方法。有關這些方法的歷史記述可能比史籍對任何其他問題的記述都更為有趣和奇特。
為了恰當地說明這一問題，我們首先必須理解漢語中“氣”這一概念。英語中實際上沒有相應的單一辭彙能準確地與“氣”的含義相對應。“氣”字的諸多含義似可由英語中“細微物質”、“物質的能量”、“發射”、“以太”、“細80流”、“稀有氣體”、“氣流或大氣的擾動或攝動”、“無所不在的相互作用力”、“物質的噴射（如地下升起的‘地氣’）”、“有機形態的能”這樣一些語彙綜合起來加以表達。希臘語中的pneuma（意為“氣態的”、“氣動的”——譯者注）一詞，在含義上與漢與漢語中“氣”字的含義部分類似。這種情況來說明logos一詞與英語中word一詞的相關情況來說明。logos一詞的用法中有些部分是帶神學色彩的。比如在《聖經》的《約翰福音》中，“基督被賦予內身，並與我們同在“一句中的logos一詞與word一詞同義，都指“基督”。
我國古代人民認為世上一切生靈除了它們自身所具有的屬性之外，也都與生俱來地有“氣”的屬性。道家甚至創立了一套能使“氣”沿人體周身循環的精闢理論和有效實踐，這些又進一步與針刺療法結合起來，為人類健康長壽提供了基礎。人們還認為在人體內部存在有各種不同形式的“氣”，例如“血氣”就是其中一種。
如果有必要，有關“氣”的問題還可以寫相當長的篇幅。不過僅上述這些已足可說明，“氣”的概念是古代人認識和理解大自然、生命及宇宙的一個基本出發點。根據這種觀點，人類與萬事萬物都孕育有各自特有形式的“氣”。如果一個人影響了另一個人，那就意味著他的“氣”對另一個人起了支配作用。聲音的高低、音色和共鳴也被認為與各種“氣”密切相關。集結起來軍隊被認為具有一種特別的“團氣”。這種氣據認為是漂浮在兵士們頭上的一種能量場。當士兵們進入戰場時，這種“團氣”甚至會像雲朵81或霧靄般肉眼可見。在空靈的“所”與實有的物質之間，並不存在什麼確定的分割點或嚴格的分界線。在古代人民看來，這二者不僅是交叉滲透的，而且是互融為一體的，並依此而對一切自然現象作出解釋。
軍隊中有一類司樂的沙彌。當需要探測軍旅中這種“團氣”的性質時，沙彌們就會吹響一種特製的律管，並根據所得聲音的特點宣布預測結果：如果吹出的調子聲音微弱且音色不夠好，則說明“氣弱而飄忽不定”，因此就預示著軍事行動的失敗或傷亡慘重。在本方軍隊即將開始一個戰役，而敵方軍隊也已在一定距離之外擺好陣勢準備迎戰之時，往往也要由沙彌吹響律管，以進一步預測敵我雙方的“氣”勢。根據所吹出音調的要求，有時會發出撤退命令，取消戰鬥，或發動迅猛進攻。由此看來，音樂還是關係著千萬人身性命的大事呢。
先輩們在音高與音色方面的領先研究是個使人十分著迷的問題。在我國歷史上，國家內部及國家之間的戰亂是十分頻繁的。人們總是擔心定音鐘和定音管會因戰亂和時代變遷而遺失，從而使已經確定的音高發生變衍而無法校準。為此，一套維繫這些標準音設定的傳統做法就逐漸形成。它或許是歷史上最為奇特的儀式之一。為了介紹這種別具一格的做法，我們不得不先從古代道家莊子的典籍里引用相當長的一段對話，藉以了解古人是如何看待聲與氣的關係的：
子綦說：“宇宙的呼吸稱為風。只是有些時候，風還沒有亂起。而一旦刮起來，則其激起的喧鬧聲就會從無數的82孔隙發出。你難道從未注意聽過風發出的震耳欲聾的咆哮聲嗎？深山密林中，懸崖峭壁上，都生有粗過百圍的巨樹。這些樹上都有無數的孔穴，有的像鼻孔，像口腔，像耳朵眼兒，有的像房梁的座托，像杯子，像研缽。還有水窪、泥潭等等坑穴。風呼嘯著穿過這些孔穴，如湍流，如響箭，先形成原聲，有的怒號著，淹沒其他一切聲響，有的又如顫音，如抽泣，如哀號，有的又如潺潺流水，如竊竊私語；原聲又產生回聲，時而因微風吹拂而回聲柔弱，時面因旋風而回聲尖厲；直到風暴過去，萬籟俱寂。你難道從未觀察過樹木在風中搖曳和顫慄，樹枝在風中盤卷和扭曲嗎？”
子由說道：“所謂大地發出的音調，即是從無數的孔穴中發出的聲音。而人發出的聲調，其道理與竹管樂器發出的聲調沒什麼區別。我是想問問天上發出的音調是怎么回事？”
子綦答道：“颳風時，從無數的孔穴中發出的聲音都是各不相同的。風停了，這些聲響也就各類自行停止了。無論是響是停，都出於他們自身，哪有什麼其他媒介從中促發呢？”
這段早期的記載可以充分說明，這種觀點就是認為各種樂音本來就存在於大自然中，並且認為這些音響與律管發出的樂音，其機制是完全相同的。由此我們也就不難理解，下文所要說明的奇怪做法是根據什麼想像出來的，以及那些頭腦聰明的人為什麼也會做出那種荒誕不經的怪事來。
我們知道，定音管發出的音高是衡定一切樂音的基礎，為了確定標準定音管的長度以使定音管發出的音高合乎定音基準，人們在公元前1世紀時想出了一種叫做“候氣法”或叫做“吹灰法”的測試方法。
正如前面我們已經說的，由於基本音高有12個，古人就用12支定音管組成一套正律器，用以發出這12個音高。又由於一年有12月，古人又喜歡在事物之間尋找聯繫，因此他們就把12支定音管與一年中的12個月逐一對應起來，認為12個月中的各種風各自會把12個音高校準。正史上關於公元前1世紀的記載中有這樣的話：
“天降之氣與地升之氣匯合而形成風。這種以風的形式出現的天地之氣可對12個音高的確定起修正作用。”
這或許就是“候氣法”的理論根據了。那么他們具體又是怎么做的呢？
公元4世紀末一佚名作者曾對某日發生的吹灰現象作了記載，其中就有傳統的解釋：
“氣與起正音作風的風緊密相關。12個月中每個月都會有一種氣與定律器的一支定音管發生共鳴。12支定音管與12個月分別有序地對應，從不發生偏差。”
這段話明確了這樣的意思：由於每一支特定的定音管會在與它相應的月份被這種微妙的“氣”所作用，實驗用的標準定音管也恰好是12支，所以每個月就必定會有一支定音管受到這種“氣”的作用。那么，為此而採用的技術手段是什麼？實驗又是如何進行的呢？東漢末年的蔡邕給出了此中細節：
“標準的做法是建造一個單室的建築，以該室為中心修84築有三重防風圍牆。牆上門戶可以緊閉，閂死後便與外界隔絕。牆壁用灰仔細抹好，以確保沒有絲毫縫隙。在內室用橘紅色絲幔搭成一個帳篷，將定音管罩在裡面。定音管均置於木製支架上，每管一架，內側低，外側高，碼放成一個圓圈。每支定音管放置的方向由羅盤確定。管內端用蘆葦灰燼填封。以後就按曆書持續進行觀察了。當某一特定月份所應噴發的氣到來時，相應定音管內的葦灰就會飛出，定音管內就乾乾淨淨了。”
公元1世紀與公元2世紀的正史名還有這樣的記載：
“他們根據曆書推算並據以等候‘氣’的噴虧。‘氣’一到，相應管內的灰就被驅散。如果是氣的發射所致，管內的灰就地散去。如果是人或普通的風所吹的，灰燼就仍保持聚集狀態。”
至此為止，難道我們還看不出這種對‘氣’的觀測是那么荒唐可笑嗎？可是從公元前1世紀乃至更早，一直到公元 16世紀，這套鬼把戲一連搞了至少有1700年。公元16世紀以後，這套做法由於其荒唐可笑終於無人相信了。
雖然這種對‘氣’的觀測荒唐可笑，可為準確地觀測到“氣”以及“氣”對正律器（在宮廷里是用玉石製作的）發生作用，必須採取一些相應的防干擾措施。作為滿足這一使人困擾的需要的產物，世界上第一個密封式實驗室出現了。
技術原理
密封式實驗室精心設計出的技術手段在進入現代社會之前雖然一直未能被人們採用，可恰恰是古人為實現那種使人迷惑不解的幻想而發展起的技術手段，給現代實驗室密封問題的解決提供了啟示。因此，這一問題的全過程可以歸結為一點：為實現最無道理的目的所做的努力，卻可以發展起或尋找到最有道理的技術手段。
在公元16世紀，我國曾有一些持懷疑態度的人對上述的吹灰現象做出自己的解釋。德克·博德教授曾對這些人的想法做過研究。他在一篇有關的專論中曾談到，這一做法與其說是觀測“氣”，勿寧說是觀測“以太”更為準確。當灰燼有時被成功地從某些定音管中吹出時，持懷疑態度的人認為這是由專人用扇子暗中操縱的結果，他們這樣做不過是為了蒙蔽皇帝而已。博德還引證了邢雲路1850年對這種測氣法的一段犀利批評：
“我知道底細！扇子的運動和灰燼的飛出都是靠機關所為。按約定好的時間，有人暗中操縱這些機關，扇子動了灰也就飛了，絕不會不靈光。這些暗中作假之事只不過是為了欺騙皇上。時至今日，欽天監的一些官員仍在用這些巧設的機關，製造以太吹灰的假象。”
另一位持懷疑觀點的人曾指出，如果想當然地認為在實驗室北端的某個定音管對某一特定月份發生的吹灰反應說明了是由於它朝北的緣故，那么人們完全可以反實驗室一再往北移動數米，從而使那支定音管的相對位置變在實驗室南端，那么這一反應該不受影響。這樣一來，在這同一塊地面上的任何一支定音管不也應在地氣的這一確定活動期發生反應嗎？如果是這樣，那么“氣”顯然不是像人們所宣稱的那樣是從地下升起的。
這些關於密封實驗室的古怪傳奇最終還說明：在我國古代，正是由於一些思想敏銳的人對御用科學家搞的那些或為迷信或為騙局的荒唐行為的揭露，才使得一種合理的思想得以在中國產生。
