王振東:野渡無人舟自橫
發(fā)布時(shí)間:2020-06-02 來源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:
“獨(dú)憐幽草澗邊生,上有黃鸝深樹鳴;
春潮帶雨晚來急,野渡無人舟自橫!
這首膾炙人口的《滁州西澗》是唐詩名篇,為韋應(yīng)物在唐建中二年(公元781年)出任滁州刺史期間所寫。盡管許多人對(duì)這首七絕作過多種解釋和評(píng)論,但卻忽略了詩句中所凝聚著的對(duì)力學(xué)現(xiàn)象的洞察力。
“春潮帶雨晚來急,野渡無人舟自橫”,意思是拴在郊野無人駕馭的小船,在小河湍急的流動(dòng)中,橫在河里,隨波蕩漾。這里形象真實(shí)地描繪了在河中蕩漾的小船,因要處于一個(gè)穩(wěn)定的平衡位置,總是橫在河里。
為什么小船要橫在河里呢?這里有一個(gè)流體力學(xué)問題。一般物體在靜力作用下的平衡問題,是一個(gè)古老的概念。直立在桌子上的細(xì)桿,是一個(gè)不穩(wěn)定平衡位置;
而懸掛的直桿,平衡是穩(wěn)定的。前者受一擾動(dòng)后,重力形成的力矩,將使細(xì)桿遠(yuǎn)離平衡位置;
而后者受擾動(dòng)后,力矩傾向于恢復(fù)平衡位置。由于流體運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)物體產(chǎn)生的合力和合力矩比較復(fù)雜,直到上世紀(jì)末、本世紀(jì)初,才對(duì)運(yùn)動(dòng)流體中物體平衡穩(wěn)定性做出較精確的分析,F(xiàn)在己容易用流體力學(xué)的方法,將小船簡(jiǎn)化成一個(gè)細(xì)長(zhǎng)橢圓柱體,來討論理想不可壓縮流體繞橢圓柱的二維流動(dòng)問題,以計(jì)算流體對(duì)橢圓柱的作用力和力矩,從而證明拴于郊野的無人渡船,在湍急的來流中,總欲自橫,這是小船的穩(wěn)定平衡位置。因?yàn)槔碚撚?jì)算模型尚簡(jiǎn)略,最近在天津大學(xué)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的6米水槽中,做了小船穩(wěn)定平衡位置的模型實(shí)驗(yàn),也證明了的確是“野渡無人舟自橫”。
對(duì)于航行中的小船,以上的道理也是適用的。小船順著航行方向的平衡是不穩(wěn)定的,為保持航向,舵手需不斷地調(diào)整操縱。這就是為什么一個(gè)劃船的生手,總是難于使小船筆直航行的道理。在初學(xué)劃船時(shí),往往總是在水中打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然,要真正弄清航行中小船的穩(wěn)定性,還必須考慮小船的慣性。而這些內(nèi)容就是近代導(dǎo)向輪船、飛機(jī)在航行中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的深入學(xué)問了。它是近代航海航空航天技術(shù)的理論基礎(chǔ)之一。
韋應(yīng)物入細(xì)入微的觀察和高度概括能力,僅僅用了七個(gè)字,便將這一類極為重要的自然現(xiàn)象活脫脫地勾畫出來,不僅使讀者得到了美的享受,而且從中體味出自然規(guī)律。而這早在距今1200多年以前,比西方對(duì)這一現(xiàn)象的精確描述要早1100多年。
中國(guó)是一個(gè)詩的國(guó)度,唐詩是我國(guó)文學(xué)史上一顆光輝燦爛的明珠,千百年來一直為人們傳誦不衰。在唐詩中還可以找到一些對(duì)流體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象觀察和描述的佳句。而韋應(yīng)物是一位值得特別提出的唐代詩人,他有好幾首涉及流體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的詩作,除《滁州西澗》外,還有《詠露珠》詩:“秋荷一滴露,清夜墜玄天,將來玉盤上,不定始知圓!边@首詩形象地描繪了露珠在荷葉面上不潤(rùn)濕的力學(xué)現(xiàn)象!堵牸瘟杲暭纳钌先恕吩娭兴鶎懀骸八宰栽旗o,石中本無聲。如何兩相激,雷轉(zhuǎn)空山驚!币约啊顿(zèng)盧嵩》詩所寫:“海水雖無心,洪濤亦相驚。怒號(hào)在倏忽,誰識(shí)變化情?”這兩首詩不僅對(duì)流體運(yùn)動(dòng)致聲作了形象的描述,還對(duì)流體運(yùn)動(dòng)為什么會(huì)致聲提出了疑問,有所思考。
過去人們總是從老子、莊子、墨子等一些思想家的著述中,去尋找古代的力學(xué)思想,這當(dāng)然是不錯(cuò)的;
但卻忘了在古代詩詞中,也有一些佳句是對(duì)力學(xué)現(xiàn)象的精湛描述。韋應(yīng)物的這幾首詩正是很好的例子。
。ㄔ怯谔旖颉督裢韴(bào)》1997年9月20日“日知錄:博士生導(dǎo)師征文欄”,作者授權(quán)天益發(fā)布)
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