在地震觀測儀誕生之前,西方世界如何「感受」地震?

「地震」做為一種板塊運動的能量釋放方式,在陸地形成後便持續發生。然而隨著人類社會出現,人們開始思考這種現象是怎麼引起的。由於當代地震學在近一百年內有著大幅度的進展,我們得以更瞭解地震的運作,但回過頭來看,在地震觀測技術建立之前,人們是如何認識地震的?或著說他們怎麼「看見」地震?

地震後的建築物殘骸。(Source: Cal OES / CC BY-NC 2.0 )

古希臘時代,亞里斯多德(Aristoteles)曾研究希臘哲學家的理論,推翻了過去研究者認為,地震是乾旱或是豪雨等天氣現象引起的假說,指出若土地因為乾旱或豪雨而越來越破碎,地震應該變得越不頻繁,但事實卻正好相反,所以過去的論點是說不通的。

亞里斯多德(Aristoteles)。(Source: Wikipedia

接著,亞里斯多德提出,地震與空氣這種存在於大自然界的基本元素有關,由於雨水滲入土地,太陽加熱土地,水氣蒸發,蒸發作用使土地內部產生風,風急速衝撞而產生地震。而這些風之所以能在土地內部吹襲,是因為地底下有著大量的洞穴系統,地震的轟鳴聲就是這些風穿過狹窄的洞穴所造成的。

在中世紀時期,歐洲各地被基督教與神學領導,地震與宗教結合成為一種特殊的混合體,神學的力量強調地震並不是一種自然現象,而是上帝給人們的訊號,上帝成為了決定地震發生與否的主宰者。

1570 年,義大利發生大地震造成相當大的破壞,爾後的 1571 年,一位義大利的作家加里西奧在總結這場大地震時,提出了一些諸如大旱、暴雨、彗星出現、日光朦朧、地內怪聲、大海騷動、湖水井水異常以及鳥類飛翔紊亂等地震前兆現象,並建議了預防地震的若干措施,包括房屋建築抗震和應急避震方面的一些經驗,無疑這些經驗很值得借鑒,但更主要的則是「牆壁四周掛上神像」,以及「禱告上帝大發慈悲」之類的訓誡。[1]

而隨著歷史的發展,對地震的研究越來越詳細。1666 年,波以耳(Robert Boyle)與華理斯(John Wallis)這兩位牛津學者因為一場微不足道的小地震,到處訪談蒐集資料,他們仔細的匯整資料、歸納,並試著解釋現象,最後資料再出版、公諸於世,讓大家都能分享。

波以耳(Robert Boyle)。(Source: Wikipedia
華理斯(John Wallis)。(Source: Wikipedia

但很可惜,他們的研究結果對於地震來說沒有太多的新意。1693 年義大利發生強烈地震,驅使天文學家佛蘭斯提開始研究地震,而他提出最有力的一點便是,位在高樓感受到的地震,會比在街上或是地窖中來的強烈,因此地震一定是來自大氣中的爆炸。他的推論精采,但很遺憾最終還是錯誤的。[2]

1755 年 11 月,天主教曆法中神聖的日子之一,一場巨大的地震席向里斯本,摧毀了無數的房屋甚至引發了大火,許多倖存者為了躲避火勢的延燒,紛紛逃向太古斯河出海口避難,但巨大的海嘯吞沒了港口、船隻,許多人葬身在海底,而最令人感到震撼的,是在這神聖的日子,許多虔誠的信徒都到了教堂參加彌撒,但地震不但沒有因為他們的信仰而遠離,反而摧毀了教堂,奪去這些虔誠信徒的生命,至於那些跑去公園或花園遊玩的罪人,卻相安無事。

為此,當時的王室成員、貴族、人民甚至還在同年十一月舉辦一場從聖卓雅金與聖安娜修道院出發,最終抵達救苦聖母教堂的遊行,只為了請求天主的寬恕:[3]

懷著懺悔心情請求天主赦免吾人罪行,同時祈禱天主本著無限憫恕的真洪量,不再懲罰此一京城、此一王國。
上星期日,至誠王陛下參加由其下令舉辦的莊嚴遊行。國王與諸位王子手執支撐華蓋的棍杖,華蓋之下供奉一座聖十字架。

而本應負起安撫群眾心靈的耶穌會修道士卻在書中寫下:[4]

哎,里斯本,你該明白,摧毀如此多的房舍與公電、如此多教堂與修道院的元兇,屠戮如此多的居民,令如此多財寶遭大火吞噬的主谋不是彗星,不是星辰,也不是地底蒸騰上来的毒氣,更不是任何其他大自然的現象而是我們那些令天主忍無可忍的罪孽……哎,里斯本,但願你在重建家園時所表現出來的那份毅力與勇氣也能表現在悔罪的決心上。

某種程度上,這些記錄反應了當時的民眾與王室是如何看待地震的,在他們眼裡,地震是上帝因為某些原因(大部分是人的行惡)而降下災禍,進而導致里斯本的毀滅,就像是傳統中國的天誡人事一樣,有全能的神在掌控著一切,祂會透過人們的行為去決定要降福或是降禍於世上,為此人們只能在災禍發生後,不斷的懺悔與禱告,祈求平息神怒。

沒想到,這種說法激怒了當時的葡萄牙首相得.卡拉瓦約,他認為這種教唆民眾放下手邊重建工作專心懺悔的呼籲,甚至還得到當局宗教裁判官的讚揚,根本是對君王的褻瀆,醜化葡萄牙的國際形象,使葡萄牙顯的荒唐可笑。最終馬拉格里達被驅逐出境,並在往後幾年被控以異端罪名處以火刑。[5]至此,地震的解釋權正逐步從宗教掙脫,並在地質學家與科學家的手中得到強化。[6]

里斯本地震的慘烈傷亡影響了歐洲長久以來,以上帝為地震原因的想像,許多研究者開始投入地震學的研究。例如十八世紀的康德(Immanuel Kant)便沿用亞里斯多德的研究,認為地震實際上與地下洞穴系統有關[7]

地震向吾人昭示一個事實:地殼之中佈滿坑穴,而且我們腳下更有四通八達如迷宮般的地道,宛如礦場地底的隱密通道一般,坑穴中都是熊熊烈火,或著至少塞滿可燃物質,只需稍加刺激,這些物質便會猛烈爆燃起來,不但和動地表甚至令其上方的土層塌陷。

康德認為,地震波的傳導與這些洞穴的方向吻合,而這些洞穴又與地面上的山脈或是大河平行,這也就是為何義大利的物體擺動是從北到南與亞平寧山平行,而葡萄牙卻是東西向擺動。

但康德對於亞里斯多德提出的「風動說」並不滿意,他認為應該是地底下有著大量的化學性爆炸,導致熾熱的壓縮空氣沿著洞穴系統流通,最後經由火山口之類的宣洩到地面上,而當爆炸的能量足夠大時,將會使地表產生實際的偏移,造成湖水濺動,如同里斯本的地震,也可以在蘇格蘭的尼斯湖或其他地方觀察到一樣。[8]

然而,就如大部分的先行研究者一樣,他們都注意到地震的傳遞必然需要某種介質的幫助,但這種介質究竟是什麼?或著說,地震是如何做到從一處傳到另一處,且是相當遠距離的傳送呢?很顯然,過去的研究者認為這個介質是氣體,不管是佛蘭提斯所說的大氣爆炸、或是康德所說地底爆炸,都是壓縮的氣體傳遞了地震波。但這個答案卻是錯的。

也因里斯本地震而開始研究地震的劍橋學者米契爾(Jonh Michell)闡述了新的想法,他認為土地實際上具備了一定的彈性,雖然拿起一塊岩石來看,會認為它既不能彎曲也不能伸長,但只要距離夠遠的話,肉眼就可以看出土地的彈性。

米契爾(Jonh Michell)。(Source: ecured

米契爾主張,土地在某種劇烈作用力的影響下,可以在堅硬的岩石中以波的形式傳遞,當此作用力傳遞到地面上時,便會產生與聲波類似的振動,這就是為什麼可以在地震時聽到轟鳴的原因,地底下波的能量傳遞到了空氣中,以聲音的形式被人們察覺。不只如此,米契爾還嘗試透過觀察者的相對位置來判斷震源方向,如果地震波先到達其中一位觀察者,則震源應比較靠近此方位,反之亦然,而越多的觀察者則可以使震源位置越加清楚。[9]

儘管米契爾蒐集了大量的觀察資料與地質學的論述來支撐自己的論點,他的論點也是更接近現代地震學理論,甚至後世有許多人以「地震學之父」來稱呼他。但不可忽略的是,米契爾對於地震的成因其實與過去羅馬時代的研究者一樣,仍然認為地震是因為地底下的火焰燃燒,從而導致某種能量的釋放引起地震,差別只在於米契爾認為是水蒸氣而不是其他可燃氣體。[10]

里斯本地震後,地震逐漸從神學的手中釋放出來,眾多的研究者相繼投入地震的研究領域,但地震究竟是怎麼發生的仍沒有定論,歸根結柢的原因是因為沒有任何人可以真正記錄到地震發生的瞬間,所有研究皆是來自難以驗證的假說,許多時候,遠在他方的地震資料甚至要好幾個月才能傳到研究者手中,研究者僅能運用自身「感受」與過去所留下的地震「體驗」資料,嘗試去拼湊地震的原貌。[11]

也就是說,在地震儀器問世之前,這些研究者最終只能透過蒐集一個又一個的案例與觀察自然界肉眼可見的變化,嘗試去推估地震發生的可能原因,這樣的結果最終使其論證流於臆測猜想。這種方式往往不能反覆驗證,每個人都根據自身蒐集資料提出論點假說,但這些證據卻又完全不同,幾乎沒有邊界可言。

地震既可能是火焰、空氣,也可能是水造成;島嶼和大陸的地震成因也可以是不同的,更甚者連亞洲、歐洲的地震也是不同的。沒有任何人真正見過地震發生的瞬間,更別說理解原因,人們只能「感受」到地震卻不曾看見地震發生。[12]

或許可以這麼說,對於一個現象的理解往往牽涉到背景知識與所處環境的影響,例如清政權將地震與陰陽兩氣、天誡人事連結在一起;而歐洲則將地震歸因於神的旨意,其實背後所強調的是當時人們怎麼看待地震這種現象,這些說法都相信在人之外有著主宰萬物的力量,一種是神格化的自然,另一種是陰陽氣場運作的結果,[13]這種力量將會根據統治者的行為降下災害或是祥瑞,人們與地震的連結實際上是透過自身行為而產生,地震的發生則是一種諭示警惕的意義,提醒人們要潔身自愛、行善不行惡,從這些面相說起,地震不只是自然環境對人們的認知產生影響,同時也是人加諸於地震上的意義,是一種雙向的關係。

不管是西方還是傳統中國,或許礙於技術層面無法突破,這種雙向關係多半是圍繞在解釋地震成因上,而非地震本身,更精確的說,地震其實與其它自然現象沒有區別,不管是陰陽平衡、天誡人事或是上帝降禍,這些解釋通通可以由暴風、蝗蟲、戰爭、瘟疫來代換使用。

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人們關注的不是「地震」本身,而是它帶來的「啟示」。

地震只是諸多為了達成「啟示」效果的工具之一,實際上並沒有任何意義。由此可以看出面對大自然現象,人們如何去感受這些事物,或是將現象寄託於過去的經驗歸納,嘗試去理解、解釋這些現象,然而其中的內涵卻是人們如何利用地震去解釋社會發生的事物,而非地震本身究竟是什麼。

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因此,最終在現代地震學誕生以前,人們與其說是「看見地震」,更接近於「感受地震」。


[1]趙克常,《地震概論》,台北市:五南圖書出版,2013,頁12-13。

[2]穆森(Roger Musson)著,《地震與文明的糾纏》,臺北市 : 遠見天下文化出版,2013,頁38-44。

[3]讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 81。

[4]讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 102。

[5]讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 102 – 106。

[6]穆森(Roger Musson)著,《地震與文明的糾纏》,臺北市 : 遠見天下文化出版,2013,頁 45-46。

[7]讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 66。

[8]穆森(Roger Musson)著,《地震與文明的糾纏》,臺北市 : 遠見天下文化出版,2013,頁 47-48。

[9]J. Michell, “Conjectures Concerning the Cause and Observations on the Phenomena of Earthquakes,” in Philosophical Transactions, Cambridge London page3-71。

[10]讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 67-68。

[11]里斯本地震的消息約是在十五天後才傳到歐洲各國首都。讓.保羅波瓦希耶著,翁德明譯,《里斯本 1755 改變人類歷史的大地震》,2019,無境文化事業有限公司出版,頁 220。

[12]穆森(Roger Musson)著,《地震與文明的糾纏》,臺北市 : 遠見天下文化出版,2013,頁 52。

[13]陰陽二元說雖然強調地震的發生是陰陽失衡造成,但會造成陰陽失衡的原因,除了環境本身,也時常包含人們自身行為的影響。

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