2019的物理浪漫旅程,从穿越千年的经典诗词出发
作者/张虎岗
我国是一个诗的国度,很多传唱不衰的诗篇,体现了诗人对自然的观察力。诗人将自然美与诗意美融合在一起,使诗歌在具备有艺术美的同时,也蕴含着丰富的物理知识,潜藏着不为人知的理性之美。
下面我们就来聊聊潜藏在诗词中的那些物理,第一首诗就从苏东坡开始……
说起苏东坡,最先想到的估计是“大江东去,浪淘尽“的豪放,其实他也有一些引人发省充满禅机的小诗,比如《琴诗》:
若言琴上有琴声,
放在匣中何不鸣?
若言声在指头上,
何不于君指上听?
当你读到这首诗,能否回答琴声的发声体是谁呢?如果说苏东坡在这首诗中思考的是声源,那么在唐代胡令能的《小儿垂钓》中谈得则是声音的传播介质了。
蓬头稚子学垂纶,
侧坐莓苔草映身。
路人借问遥招手,
怕得鱼惊不应人。
显然,垂钓小儿不回答路人的问话,是知道空气和水都能传声,担心惊走了水中的鱼。
当然,与声音有关的诗,最脍炙人口还要数唐代张继的《枫桥夜泊》:
月落乌啼霜满天,
江枫渔火对愁眠。
姑苏城外寒山诗,
夜半钟声到客船。
除了钟声,唐诗里也有其他声源发出的声音,例如于鹄的
更深何处人吹笛?
声声似忆故园春。
白居易的
忽闻水上琵琶声
……
大弦嘈嘈如急雨,
小弦切切如私语。
嘈嘈切切错杂弹,
大珠小珠落玉盘。
这里不仅有声音的传播,还包括了音调、响度、音色、声传递信息等物理知识。如果夜半的钟声惊扰了诗人,那么悠扬钟声也就变成噪声了。
与光有关的诗句也有很多,例如唐代李白的
举杯邀明月,
对影成三人。
明月虽然皎洁,却不是光源,因为它本身不发光,反射的是太阳光;“影”,则是由光的直线传播形成的。
再如,唐代储光羲的
潭清疑水浅,
荷动知鱼散。
因为来自潭底的光从水中进入空气中发生折射,折射光线更加偏向水面,人逆着折射光看过去,从而感觉潭底变浅了。
还有一代伟人毛泽东的
赤橙黄绿青蓝紫,
谁持彩练当空舞?
是描述彩虹的诗,彩虹的形成与光的色散有关。
描写运动的诗句更是别具风采,
满眼风波多闪烁,
看山恰似走来迎。
仔细看山山不动,是船行。
来源于敦煌曲子词,是讲解运动与静止的相对性最合适的例子。以船为参照物,山和船之间的位置发生了变化,山是运动的,所以“看山恰似走来迎”;而岸为参照物,船与岸的位置发生了改变,山与岸的位置没有发生了变化,所以“山不动,是船行”。
再如,李白的
两岸青山相对出,
孤帆一片日边来。
也是同样的道理。
力与能量和知识也经常出现在诗句中。例如,孟浩然诗中有
气蒸云梦泽,
波撼岳阳城。
“波撼”是指洞庭湖水具有很大机械能。
李白的《望庐山瀑布》:
日照香炉生紫烟,
遥看瀑布挂前川。
飞流直下三千尺,
疑是银河落九天。
描述的是机械能的转化。瀑布距地面“三千尺”,位置高、重力势能大;当瀑布“飞流直下”时,重力势能转化为动能。
杜甫的
无边落木萧萧下,
不尽长江滚滚来。
白居易的
何必奔冲出下去,
更添波浪向人间。
也在描述着同样的能量转化。
而苏东坡的
会挽雕弓如满月,
西北望,射天狼。
则隐含着弹性势能与动能的转化。
但是,由于受到知识限制,诗人的描述也存在不当之处,甚至错误,在读诗时也要注意。
例如,《诗经·蒹葭》:
蒹葭苍苍,
白露为霜。
所谓伊人,
在水一方。
伊人是否在水一方我们不得而知,但是“霜”却一定不是由露水变成的。因为霜是由水蒸气直接变为固态形成的,属于凝华现象;而露珠是液态,变为固态,属于凝固现象。与霜成因相同的,还有“雾凇”。
宋代曾巩《冬夜即事》中就曾写道了雾凇:
香消一榻氍毹暖,
月澹千门雾凇寒。
“境自远尘皆入咏,物含妙理总堪寻”,物理规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中,只有拥有无尽好奇心、敏锐的观察力,才能去发现现象背后的道理。
当你发现了这些唐诗宋词中隐藏的物理知识,是意外的喜悦,这种收获可不是每个读诗的人都能得到的。
正如在一个吃货的眼里,什么都是美食,在一个爱物理的人眼里,到处也都是物理。
如果你也想起哪些诗词中有物理,就在下面留言分享吧!
过关练习
1.“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”,是指声音的( )
A.音调 B.响度 C.音色 D.声速
2.明代诗人曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”.其中“桥流水不流”之句应理解成其选择的参照物是( )
A.水 B.桥 C.人 D.地面
3.中华传统文化博大精深,古诗词中蕴含着丰富的物理知识,下列诗句中能用光的反射解释的是( )
A.楼台倒影入池塘 B.风吹草低见牛羊
C.潭清凝水浅 D.云生结海楼
4.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓阴”是光的直线传播形成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.“池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
5. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“雾凇沆砀,天与云与山与水,上下一白。”雾凇的形成是升华现象
B.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”霜的形成是凝固现象
C.“青青园中葵,朝露待日晞。”露的形成是液化现象
D.“螣蛇乘雾,终为土灰。”雾的形成是汽化现象
6.王安石《梅花》:“墙角数枝梅,寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”在距离梅花很远的地方就能闻到花的香味,这是 现象,这种现象说明了__________________。
7.陆游《村居山喜》中“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”。诗词中“花气袭人知骤暖”的意思是,从花的芳香气味变浓可以知道周围的气温突然升高.从物理学的角度分析,这是因为温度越高, .
8.南宋文天祥《扬子江》中有:“臣心一片磁针石,不指南方誓不休”。磁针指示南北方向是受到了__________的作用。