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发布日期:2024年3月05日
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趣说物理与中国传统文化(三则)

范洪义

中国成语的科学性

今天有幸与一位初三学生闲聊力学,我说看力学问题有两个角度,一是看瞬间效应,如牛顿第二定律,F=ma,力一旦施力于物即刻产生加速度;二是从累积效果看,譬如动能mv^2/2 ,它体现能量的积累。对于物体的自由下落效应,既可着眼于力mg ,也可以从势能mgh 来分析。

想当年,年幼的普朗克就是看到屋上的石头掉下来会砸伤人而对物理发生了兴趣。而中国成语很科学地说明这两种情况,分别以“雷霆万钧之力”和“排山倒海之势”描述之,打雷不但震动天地,还振动心房,真有万钧之力。潮汐波浪汹涌滔天,似能排山倒海真是势不可挡。还有蓄势待发.势如破竹都很科学地解释了势。

中国古代虽然没有物理学家,但文人能恰到好处地用文字形象地描写力与势能这两个概念,体现了他们的智慧。其它如成语“怒发冲冠”很形象地描述了冲量,一怒之下,头发竖立起来,把帽子都顶起来了,这是洋人物理学家所想不到的吧!那位学生若有所思,不知我是在调侃物理还是认真的。

胡适禅说运动的相对性

一般以为,民国时期的胡适先生是位文学家,我读他的著作,发现他能以禅来说明物体运动的相对性,这是文理相通之一例。

胡适先生在评论禅机时写道:“普通以为禅机有神秘性,其实真正的禅机,不过给你一点暗示。”他举例说,有老宿见日影透窗,便问高僧惟政大师:“是窗就日?是日就窗?”惟政道:“长老!您房里有客,回去吧!”

我读了这段小故事,体会到胡适先生悟到了物体运动的相对性,以窗为参照系,是日就窗;以日为参照系,是窗就日。惟政给的暗示是,长老你有客在房中,你回房见客如日之赴窗也。

胡适先生以此例隐喻运动的相对性,说明他在理科方面也是一位有悟性之人,北大的老教授季羡林就很钦佩胡适。而刚才提到的例子也可以放在物理课上举,我想也是会引起学生兴趣的!

十几年前,我曾以量子力学的几个基本概念为例,写了相应的禅的公案,收集在拙作《散步是物理学家的天职》一书中,也许后人读来会误以为我曾是一个禅师呢!

物理学家作对联

物理学家应该是做对联的高手,因为他们无时无刻不在琢磨自然界的对称性与和谐,这与做对联有异曲同工之妙。上世纪的一天,我在菜市场看到有农民在卖莲蓬, 五元钱一捧,脑中就生出了一个上联:“莲出蓬壳家已破”,一时却想不出下联。

后来,我曾到多个高校讲学,课间,我在黑板上写下这七个字,希望有人给个好对,对的人很踊跃,却不见有称心如意的。我自己也绞尽脑汁试着对了几个,其中觉得尚可的一个是“珠隐蚌壳胎暗结”,算是了了一个心愿。我搜肠刮肚所做的与物理有关的对联有“坐地平扁却是球,见光直行难为波”“观镜失左右,乘梯掂重轻”“雾起掩泾渭,空调造炎凉”“物以变幻含理趣,人因思考长精神”等,现我老朽江郎才尽也,希望同行能有好联供大家欣赏!


周欣宇/摄