陳征

引子

或許是受到多年“文理分科”教育的影響，許多人的心中已在“文”與“理”之間豎起了一道高墻，仿佛它們之間毫無關(guān)系，永遠沒有交集?？墒聦嵤沁@樣嗎？李政道先生說：“科學(xué)與藝術(shù)是一枚硬幣的兩面”，文學(xué)與科學(xué)何嘗不是如此？！語言文字是表達思想的工具和載體，而被承載的是人類的思想。這思想不僅僅是對世界、對人生的感應(yīng)、體驗和思考，同樣也有理性的思辨和探究，前者大約是文學(xué)的主體，而后者則是科學(xué)的重要組成部分。

古詩詞作為中華文化的代表之一，其作為文學(xué)瑰寶眾所周知，也是學(xué)生喜聞樂見的內(nèi)容?？赡阕屑毸伎歼^嗎？古詩詞通過格律的語言承載優(yōu)美意境的同時，也承載了作者對世界的觀察、體驗、思考與探究。當我們從觀察角度和思維方式的視角審視時，除了“思飄云物動，律中鬼神驚”的感動之外，也完全可以從中找到理性思維的影子。詩人與科學(xué)家都擁有敏銳細致的洞察和深入的思考，不同只是詩人更多是在細致觀察自然的基礎(chǔ)上，通過自己的思考“托物言志”“借景抒情”，而科學(xué)家則在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)的邏輯推理和實驗驗證，探究其中的因果關(guān)系。

我們當然不能用現(xiàn)代科學(xué)的角度對古代詩人的描述在系統(tǒng)、嚴謹和認識水平等方面有過于苛刻的要求，但古詩詞中的確有很多物理現(xiàn)象，今天的我們完全可以觀察、思考、提問、探究古詩詞里這些自然現(xiàn)象的現(xiàn)代科學(xué)知識。在某種意義上講，古詩詞也可以是一條走進物理世界的路徑。

古詩詞中的物理知識

古詩詞里其實就有“物理”二字。

《曲江二首》（其一）

（唐）杜甫

一片花飛減卻春，風(fēng)飄萬點正愁人。

且看欲盡花經(jīng)眼，莫厭傷多酒入唇。

江上小堂巢翡翠，苑邊高冢臥麒麟。

細推物理須行樂，何用浮名絆此身。

杜甫竟然學(xué)過物理嗎？他當然沒有學(xué)過今天的物理，他那時的“物理”是“事物中的道理”的意思，杜甫的許多詩詞中都有“物理”，比如《鹽井》中的“我何良嘆嗟，物理固自然”，《述古三首》中的“古時君臣合，可以物理推”，《水宿遣興奉呈群公》中的“我行何到此，物理直難齊”，《秋日寄題鄭監(jiān)湖上亭三首》中的“揮金應(yīng)物理，拖玉豈吾身”，《贈鄭十八賁（云安令）》中的“高懷見物理，識者安肯哂”等。

我們今天說的物理是一門自然科學(xué)，主要研究我們周圍大自然中的物質(zhì)、能量，以及它們在運動變化中形成的各種自然現(xiàn)象背后的規(guī)律。比如水是我們身邊最常見的物質(zhì)，古詩詞中就隱藏著水的秘密。

《暮江吟》

（唐）白居易

一道殘陽鋪水中，半江瑟瑟半江紅。

可憐九月初三夜，露似真珠月似弓。

為什么露水似乎總是秋天見得比較多呢？這是因為露水是空氣中的水蒸氣遇冷凝結(jié)成的小水滴，夏天氣溫比較高，葉片上不容易凝結(jié)露珠，而冬天太冷水蒸氣直接凝華成了霜，就如《詩經(jīng)》中的名句“蒹葭蒼蒼，白露為霜?！彼源呵锾煲姷铰端臋C會比較多，特別是凌晨地面溫度最低的時候。那為什么水會結(jié)冰？水又會變成水蒸氣呢？花香中隱藏了線索。

《梅》

（宋）王安石

墻角數(shù)枝梅，凌寒獨自開。

遙知不是雪，為有暗香來。

鼻子是怎么聞到“暗香”的？原來世間萬物都是由原子組成的，梅花散發(fā)的花香其實是許多從梅花逸散出來的分子，在空氣中擴散到達了我們的鼻子。古希臘的德謨克利特提出了物質(zhì)由原子組成的假說，他提出的證據(jù)之一就是人們能隔空聞到面包的香氣。

可這和水結(jié)冰有什么關(guān)系呢？水是由水分子組成的，它是1 個氧原子和2 個氫原子組成的小單元。分子在一刻不停地運動著。液態(tài)水中的水分子雜亂無章地緊緊擠在一起，當被加熱時，運動變劇烈的水分子從緊緊擠在一起變得相距很遠，于是就成了水蒸氣；而當水遇冷的時候，它們的運動減緩，雜亂的堆積變得整齊，就形成了固態(tài)的冰，當然固態(tài)的冰有許多不同的樣子，比如霜或者雪。

運動是物理研究的重要內(nèi)容，不過運動總是與靜止相對的，古詩詞中也有相關(guān)內(nèi)容。讓我們讀一闋詞。

《浣溪沙·五兩竿頭風(fēng)欲平》

（五代）佚名

五兩竿頭風(fēng)欲平，長風(fēng)舉棹覺船輕。

柔櫓不施停卻棹，是船行。

滿眼風(fēng)波多閃灼，看山恰似走來迎。

仔細看山山不動，是船行。

再來看一首詩。

《襄邑道中》

（宋）陳與義

飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。

臥看滿天云不動，不知云與我俱東。

詞和詩中都描述運動的場景，只是到底是誰在動呀？答案是運動是相對的。我們說一個東西是運動還是靜止，選擇不同的參照物，看到的情況常常不同。比如當我們把大地指定做參照物，樹就是靜止的，而當我們坐在飛馳的汽車上，把汽車選作參照物時，路邊的樹就在高速飛馳。當我們比較兩個東西的運動快慢，一定要相對于同一個參照物。比如都相對于大地時，烏龜比兔子跑得慢。如果你把兔子的參照物選定成它自己，而烏龜?shù)膮⒄瘴飫t選擇大地。那么兔子是靜止的，而烏龜是運動的。這時你能說烏龜比兔子跑得快嗎？不行！因為這種比較是沒有意義的。

此外，千百年來人們都把晝夜變化歸因于日出日落，李白就有詩詞贊頌太陽女神羲和。

《日出行》

（唐）李白

日出東方隈，似從地底來。

歷天又入海，六龍所舍安在哉？

其始與終古不息，人非元氣，安得與之久裴徊？

草不謝榮于春風(fēng)，木不怨落于秋天。

誰揮鞭策驅(qū)四運？萬物興歇皆自然。

羲和！羲和！汝奚汩沒于荒淫之波？

魯陽何德，駐景揮戈？

逆道違天，矯誣實多。

吾將囊括大塊，浩然與溟涬同科！

我想你我通常也都是這么認為的。然而隨著人們對宇宙了解的深入，發(fā)現(xiàn)事情并不那么簡單。德國天文學(xué)家奧伯斯于1823 年提出了奧伯斯佯謬，現(xiàn)代的天文學(xué)家遵循一個基本的假設(shè)，即這個宇宙中大體上是均勻的，也就是從宇宙中任何一點向各個方向看都是差不多的。那如果各個方向上的恒星都差不多，為什么背對太陽的一面會是黑夜呢？原來是因為宇宙太大了，而光速又有限，距離我們太遠的恒星發(fā)出的光還沒來得及到達地球。因此，夜晚會天黑竟然和光速有關(guān)系。

古代詠月的詩詞也數(shù)不勝數(shù)，我們讀兩首，第一首是孤篇壓全唐的《春江花月夜》。

《春江花月夜》（節(jié)選）

（唐）張若虛

春江潮水連海平，海上明月共潮生。

滟滟隨波千萬里，何處春江無月明！

江流宛轉(zhuǎn)繞芳甸，月照花林皆似霰；

空里流霜不覺飛，汀上白沙看不見。

江天一色無纖塵，皎皎空中孤月輪。

江畔何人初見月？江月何年初照人？

人生代代無窮已，江月年年望相似。

不知江月待何人，但見長江送流水。

其中的“海上明月共潮生”已經(jīng)點出了月亮和海潮的關(guān)系。事實上大海的潮汐變化主要是太陽和月亮的引力引起的。隨著地球與太陽、月亮的位置變化，地球上的海水在太陽、月亮引力的共同作用下發(fā)生漲落，這就是潮汐現(xiàn)象。其中月球的質(zhì)量雖然只有地球的1/6 左右，但是因為距離地球只有38 萬多千米，它的引力對地球上海水的作用比太陽明顯許多。所以會看到“海上明月共潮生”的現(xiàn)象。

而辛棄疾從生活經(jīng)驗中注意到，一個東西繞著另一個東西轉(zhuǎn)，總是需要系著，用現(xiàn)代的話說就是需要有向心力。而月亮繞著地球轉(zhuǎn)，應(yīng)該也有什么力量系著吧！他把這個疑問寫進了一闋詞。

《木蘭花慢·可憐今夕月》

（宋）辛棄疾

中秋飲酒，將旦，客謂前人詩詞有賦待月、無送月者，因用《天問》體賦。

可憐今夕月，向何處，去悠悠？是別有人間，那邊才見，光影東頭？是天外?？蘸孤?，但長風(fēng)浩浩送中秋？飛鏡無根誰系？姮娥不嫁誰留？

謂經(jīng)海底問無由，恍惚使人愁。怕萬里長鯨，縱橫觸破，玉殿瓊樓。蝦蟆故堪浴水，問云何玉兔解沉浮？若道都齊無恙，云何漸漸如鉤？

辛棄疾雖然還不了解什么萬有引力，卻也已經(jīng)開始思考月亮和大地之間應(yīng)該有著某種力量。

古詩詞中的科學(xué)思維

通過以上例子，我們可以看到詩詞中的自然現(xiàn)象，通過對這些現(xiàn)象的進一步思考就能夠從詩詞走進物理。與此同時，一些科學(xué)思維也值得我們注意。

《春江花月夜》和《木蘭花慢》就體現(xiàn)出科學(xué)家與詩人有一個突出的共同點：敏銳的洞察力。他們都注意到了世界上那些被大多數(shù)人忽略，但潛藏著大自然秘密線索的現(xiàn)象。就如《春江花月夜》中的“海上明月共潮生”，敏銳地注意到潮汐與月亮的關(guān)系。南朝梁代詩人劉孝威的《和皇太子春林晚雨詩》中提到“云樹交為密，雨日共成虹”，同樣發(fā)現(xiàn)彩虹總是少不了兩個條件：雨水和太陽。還有唐代韋應(yīng)物《滁州西澗》中描繪的“春潮帶雨晚來急，野渡無人舟自橫”，流水中無人操控的小船總是橫在水里。

當你注意到這些細節(jié)，像辛棄疾問“飛鏡無根誰系”，屈原問“九天之際，安放安屬？”那樣積極思考并提出問題，再針對這些問題進一步探究，便可能有新的發(fā)現(xiàn)。

當然對一個自然現(xiàn)象，每個人都可以提出不同的猜想，不過在沒有提出證據(jù)之前，這只是個猜想而已，而且不同人的不同猜想也沒法區(qū)分誰對誰錯。比如是什么組成了世間萬物，每個人都可以有自己的猜測，有人認為是原子那樣的小微粒，也可以有人認為是水、土、氣等其他的東西，這些都只是猜測。當能夠通過觀察與思考為自己的猜想提出一定的證據(jù)，也許還不夠堅實，但能夠自圓其說，那么這就可以稱為一個假說。

《梅》中的場景有風(fēng)從花旁吹過來，我們就會聞到更濃的香氣，如果風(fēng)的方向相反，香味也就淡一些，那合理的推測是有什么東西從花上跑出來，被風(fēng)帶到了我的鼻子里，而不是我“隔空”就聞到了花香。這與德謨克利特原子論的證據(jù)之一“人聞到面包香氣必然是面包有微粒掉下來進入人的鼻子”頗有異曲同工之妙，那個跑到鼻子里的東西應(yīng)該就是原子之類的東西。聞到花香雖然還不能算是證明事物都是由原子組成的，但至少是個合理的解釋。這樣一個普通的猜測就變成了一個科學(xué)假說。

只有經(jīng)過反復(fù)證明，能作出預(yù)測，并且與實際情況相符的假說，才能最終形成一個科學(xué)理論。比如原子的假說，在現(xiàn)代科學(xué)建立起之后得到了物理、化學(xué)等許多領(lǐng)域科學(xué)家的反復(fù)辯論和驗證。其中最有名的就是通過觀察靜止水中漂浮花粉的運動，才成為一個被廣泛接受的科學(xué)理論。幾十年前，人類通過電子顯微鏡真正“看到”原子本尊，才最終“眼見為實”。

《襄邑道中》體現(xiàn)出了物理學(xué)的“相對性原理”這一基本思想。這個原理常被認為來自意大利物理學(xué)家伽利略（Galileo Galilei），他在名著《關(guān)于兩大世界體系的對話》（Dialogueconcerning the Two Chief World Systems）中描述說：“在一間封閉的船艙里，哪怕船在運動，只要運動足夠均勻，我們就無法發(fā)現(xiàn)它與處于靜止時的任何區(qū)別。如果我們?nèi)右粔K石頭，往船頭和船尾可以扔得一樣遠；如果我們觀察一只小鳥的飛翔，它往哪個方向飛也都一樣輕松?！辟だ运f的這個例子其實我們今天也可以嘗試，比如坐在平穩(wěn)勻速行駛的高鐵上睡著了，醒來的時候外面的天色已經(jīng)黑下來，那些幫助你判斷車速的燈火或是樹木都看不到時，你是無法判斷此時車是停著還是正在飛馳，更無從判斷此時的車速。其實，在所有勻速運動的參照物上，看到的物理規(guī)律都是完全相同的。只要沒有外界的對比或是提示，你無法分辨它是靜止還是在運動。伽利略的這個發(fā)現(xiàn)，今天被我們稱作“伽利略相對性原理”，我們生活中的大多數(shù)現(xiàn)象，都遵循這個原理。

結(jié)語

詩詞與物理聯(lián)系的例子還有很多，筆者曾參加過北京市小學(xué)語文課和科學(xué)課的一次聯(lián)合備課，深切地感受到了這一點。語文課和科學(xué)課都以鄭燮的《竹石》為核心：“咬定青山不放松，立根原在破巖中。千磨萬擊還堅勁，任爾東西南北風(fēng)?！闭Z文課和科學(xué)課的前半段內(nèi)容幾乎相同，都是對竹進行細致的觀察，尋找其特征，只在后半段兩門課才有了區(qū)別。語文課更多教孩子們那些“托物言志”的文學(xué)方法，科學(xué)課更多與孩子們一起探究竹子的習(xí)性、形成這些特征的原因等。這是一次非常有啟發(fā)的活動，也證明文學(xué)和科學(xué)并不是割裂的，語文與科學(xué)、與數(shù)理化是有共通之處的。

語文教師通常要求我們在讀、背、誦古詩詞的基礎(chǔ)上，能夠想象出詩人構(gòu)建的意境，體會其中包含的思想感情，培養(yǎng)文學(xué)素養(yǎng)和審美品位。筆者覺得，如果在此基礎(chǔ)上還能夠從另一個視角對詩人的意境和思想提出幾個為什么，并嘗試進行探究，培養(yǎng)自己的理性思維，讓感性和理性的思維在對古詩詞的學(xué)習(xí)中交匯，應(yīng)能獲得更多的收獲，讓自己具有更高的思維水平，讓眼中的世界更多彩。