文／簡麗賢

「翠綠崎嶇路遙遠，平溪處處爆人潮。十分風景傳中外，百盞天燈掛九霄。」朋友傳寄這首平溪天燈詩給我，腦海自然浮現平溪天燈煌煌熒熒、冉冉升空的畫面。

施燈祈福 保存傳統

天燈的歷史悠久，由來卻眾說紛紜。傳說在日據時代，日軍占領平溪十分寮地區，民眾紛紛跑到山中避難，以天燈為信號，後來發展成施放天燈、祈求平安，因此天燈也稱為平安燈。另一種最早的傳說，三國時代孔明征伐南蠻，將竹框糊上紙，做成形狀像孔明在指揮作戰時所戴的帽子，點燃後利用熱氣上升原理使其升空，藉此安定軍心，也使敵軍不敢輕舉妄動。因此天燈也被稱為「孔明燈」。

由於天燈升空，有上達天聽的意義，平溪村民將祈福許願的詞句寫在天燈上，農曆年正月十五的元宵節施放天燈，祈求神明保佑，成為知名有特色的地方民俗。

一般以純手工製作天燈，燈體材料以宣紙為主，將桂竹削成細長形的條狀竹片，依據天燈周長決定長度，並依據天燈的大小底座決定鐵絲長度與粗細。油紙是以拜拜用金紙為主，並用煤油加以浸泡，這是天燈升空的能源。一般為了方便，販售的天燈皆為成品，有些以固體燃料當燃料，遊客只須挑喜愛的形式，帶至施放地點。

升空原理 浮力動力

施放天燈時最好團隊合作，幾個人為一組，在天燈上書寫祈願話語，注意安全，且由專業有經驗的業者協助，施放前先準備幾張金紙浸泡於煤油中，亦可用固體燃料，固定浸泡後的金紙或固體燃料在底座的鐵絲中央，並將金紙弄散以便充分燃燒。接著，兩人提起燈頭的4個角，一人負責點燃油紙，放置天燈底部在地面。當燃燒的熱空氣充滿天燈內部時，天燈即能升空。

煤油是施放天燈時最常用的傳統燃料，從石油分餾時取得的一種烴類（僅由碳與氫所組成的有機化合物），煤油芳烴類含量適中，硫含量低，火眼穩定，燃燒產生的熱量是煤油由化學能轉成熱能，無明顯臭味，對環境汙染較弱。市售天燈施放的燃料也用固態燃料，燃燒時不會見到煙霧及灰燼，然而其產物含有五氧化二氮，長時間經過空氣中的水蒸氣後，水解產生硝酸，在雨中會形成酸雨。

依據物理概念，熱是能量的一種形式，當氣體分子運動愈快時，所需要的能量就愈多。當氣體加熱時，氣體分子因吸收較多的能量，使得分子的運動速率變快，分子間的距離愈大，氣體體積膨脹。由於氣體分子質量固定不變，因此相同質量的氣體在受熱膨脹後，密度也變小，當天燈內部的溫度高於大約130℃，天燈會達到上升的條件。

可用阿基米德的「浮力原理」詮釋天燈如何升空：當物體沉浸在水中時，其密度大於水會下沈，密度小於水會上浮，物體在水中的重量會比在空氣中的重量輕，而減輕的重量等於該物體所排開水的重量，此為物體所受的浮力。同理，天燈內熱空氣的密度比外面空氣的密度小；根據阿基米德原理，產生浮力作為上升動力，當浮力大於天燈所受重力時，即可升空。

台東鹿野的熱氣球嘉年華會遠近馳名，遊客趨之若鶩，體驗高空飛翔的視覺饗宴。天燈一般被視為熱氣球的始祖，熱氣球升空飛行的基本原理與天燈相仿，以加熱的空氣或採用密度比空氣小的氦氣產生浮力，帶動熱氣球飛行。熱氣球主要由球皮、燃燒器、藤籃3部分組成。金屬製成的燃燒器是熱氣球上升飛行的動力來源，常用燃料是丙烷，透過加壓儲存於燃料鋼瓶內。飛行員操作燃燒器，加熱球皮內空氣，氣體分子受熱後體積膨脹，密度變小，依據前述的浮力原理，產生浮力而帶動熱氣球上升。