红光验伤

在中国光学史上,有一件事情值得一提,那就是北宋沈括在其《梦溪笔谈》卷十一中提到的红光验伤。原文为:

“太常博士李处厚知庐州慎县,尝有殴人死者,处厚往验伤,以糟胾灰汤之类薄之,都无伤迹。有一老父求见曰:‘邑之老书吏也。知验伤不见其迹, 此易辨也。以新赤油伞日中覆之,以水沃其尸,其迹必见。’处厚如其言,伤迹宛然。自此江淮之间官司往往用此法。”

本条所记,是老书吏多年的验伤经验。一般说来,被殴之处即使没有外伤,

也应该有内伤,与内伤相伴的是皮下瘀血的存在。皮下瘀血一般呈青紫色, 在日光下有时看不清楚。李处厚碰到的就是这种情况。他采用老书吏的办法, 用红油伞罩在用水浇着的尸体上,日光一照,“伤迹宛然”,观察得清楚多了。

这种做法道理何在呢?

从物理学上我们知道,可见光的波长范围约在红光的 0.77 微米到紫光的

0.39 微米之间,这中间依次有橙、黄、绿、蓝、靛等色光。太阳光是这些色光的组合,呈白光,就验伤而言,它与青紫光之间反衬度不大,因而不易辨别。老书吏用红油伞罩尸,这实际是用红油伞作为滤光器,从日光中滤取红色波段的光。红色波段光在可见光中波长最长,而皮下瘀血部分一般呈青紫色,青紫光在可见光中波长最短,这样一来,瘀血部分与照射光之间的波长差增加,这就提高了它与周围部分的反衬度,从而就比较容易被观察到。由此,《梦溪笔谈》这一条,是我国关于滤光应用的早期记载。

至于以水沃尸,大概是为了增加皮肤透明度,使得皮下伤痕更容易被观察到。

引文中有“以糟胾灰汤之类薄之”之语,对于“胾”字,学界一直未得善解。因为“胾”本义是指肉块,而这里不可能用肉块来涂抹。几年前,李志超发现唐代《酉阳杂俎》酒食条中有“酪、胾、醇,浆也”之说,浆指酒浆。后来,他又发现,《汉书·食货志》讲酒政时曾提到“糟酨”二字,唐人颜师古注解“酨”时,认为它是一种酒浆。由此,李志超认为,到唐代, 酨、胾二字已被人混用,先是段成式,到了宋代,又有沈括。沈括所说的“糟胾”,是指由糟制取的液体(李志超,“《梦溪笔谈》‘红光验尸’的文字考证”,《天人古义》,河南教育出版社,1995 年版)。李志超之说是可信的。那么,为什么要以糟胾或灰汤之类薄之呢?王锦光等指出:“可能是因为灰汤是碱性,可以去油脂,使皮肤变白,因而增加皮下异色的透过效果; 糟为醇类,也有类似作用。”(王锦光、洪震寰,《中国光学史》,湖南教育出版社,1986 年版,95—96 页)

《梦溪笔谈》引述的这件事情,在历史上很引人注目。很多书籍都记载过此事,其中南宋宋慈《洗冤集录》的描述,则发展了这种方法:

“验尸并骨伤损处,痕迹未见,用糟、醋泼罨尸首,于露天以新油绢或明油雨伞覆欲见处,迎日隔伞看,痕即见。若阴雨以热炭隔照。此良法也。”

在这段文字中,以新油绢覆观,是在滤光材料上的发展,而“阴雨以热炭隔

照”,则是以人造红色光源照射,这与红油伞滤光的效果是一致的。宋慈是中国古代法医学集大成者,由他来实现对“红光验伤”的这些改进,是合乎逻辑的。

古人对“红光验伤”问题的重视,与古代社会对法医检验手段的需求有关。就使用范围而言,它属于法医检验领域;就涉及原理而言,则非用光的反衬度概念不足以作解。中国古代社会生活中涉及光的反衬度问题的还有其他例子。例如古代观测日食,有一种方法是“置盆水庭中,平旦至暮视之。”

(唐《开元占经》卷九)由于水面对光的反射率不大,这可以大幅度减少阳光刺眼的强烈程度。但这种方法也不够完善,因为水的透明度高,如果水不深,盆底的漫反射光线就比较强,这使得像的反衬度变差,效果不好。所以后来人们改用油盆来观察。油面对光的反射率更小,而且油的透明度小,这使得盆底的漫反射光线变弱,增加了像的反衬度。同时,油的粘度大,反射面稳定,这样观察效果就好得多,因而成为古代观测日食的一种重要方法。这种方法与红光验伤一样,都是古人在长期实践中摸索出来的符合光学原理的科学方法,是光学史上的重要成就。