江水奔騰的背后

許秀華

說到杜甫，相信同學(xué)們已經(jīng)誦讀過不少他寫的詩篇。杜甫在我國古典詩歌中的影響非常深遠(yuǎn)，被后人稱為“詩圣”，他的詩也被稱為“詩史”。作為杜甫詩作中的精品，這首《登高》也常被推舉為七言律詩中的上乘之作，被稱為“七律之冠”。

登高

[唐]杜甫

風(fēng)急天高猿嘯哀，渚清沙白鳥飛回。

無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來。

萬里悲秋常作客，百年多病獨(dú)登臺。

艱難苦恨繁霜鬢，潦倒新停濁酒杯。

隱形的辦量

在蕭瑟的秋風(fēng)中，猿的叫聲顯得十分凄厲。水清沙白的河洲上，鷗鷺在飛舞盤旋。杜甫筆下的秋天有點(diǎn)孤獨(dú)與凄涼?？?，山坡上落葉飄零，遠(yuǎn)處無邊無際的長江洶涌澎湃，滾滾而來。

在讀到“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來”這兩句詩時(shí)，同學(xué)們有沒有想過：為何秋天的落葉最后總要落到地面上？為何江水要往低處流？其實(shí)，這是因?yàn)榈厍驅(qū)淙~、水存在萬有引力。地球質(zhì)量大，樹葉和水的質(zhì)量小，質(zhì)量大的物體難以撼動，質(zhì)量小的只好屈身投靠。

長江水在地表上奔騰流淌，地球和江水之間的萬有引力好理解。可是，掛在樹上的葉片和地面不接觸，地球的萬有引力是怎樣隔空取物，讓樹葉落到地面上的呢？

原來，萬有引力通過引力場，讓兩個(gè)沒有實(shí)際接觸、不挨著的物體之間產(chǎn)生了引力。在宇宙中，星體之間相距遙遠(yuǎn)，卻能通過萬有引力相互作用，借助的就是引力場。

產(chǎn)生萬有引力的前提是物體有質(zhì)量。質(zhì)量，是討論萬有引時(shí)非常重要的一個(gè)因素。物質(zhì)的質(zhì)量是由物質(zhì)里的原子種類和數(shù)量決定的。而不同的原子，原子核里面的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定了物質(zhì)的質(zhì)量。

為什么質(zhì)量會激發(fā)引辦場，產(chǎn)生伍有引力呢？對于這個(gè)問題，不僅愛因斯坦沒有找到答案，現(xiàn)在的科學(xué)家們同樣沒有找到確切的答案。

當(dāng)然，杜甫顯然不是為找不到這個(gè)答案而悲傷。因?yàn)槿f有引力在17世紀(jì)才由英國科學(xué)家牛頓首次發(fā)現(xiàn)并提出。大詩人杜甫要比牛頓大931歲，安史之亂結(jié)束4年后的公元767年，年屆55歲的杜甫親歷大唐由盛轉(zhuǎn)衰，個(gè)人生活也陷入困頓之中。一天，他獨(dú)自瞪上夔州白帝城外的高臺遠(yuǎn)眺。蕭瑟的秋江景色引發(fā)了他身世飄零的感慨，滲入了他老病孤愁的悲。于是，他借影抒情，在詩中寫道：“時(shí)世艱難，生活困苦，兩長滿了發(fā);老多病，無奈志不得伸。本想借酒澆愁，卻發(fā)現(xiàn)自己連酒都喝不下去了。

未解之謎

歸正傳，除了引力場，物理學(xué)中還有電場和磁場。

何為磁場呢？原子里的質(zhì)子帶正電，電子帶負(fù)電。原子核和電子都在不斷地運(yùn)動，會在周圍產(chǎn)生磁場。磁鐵之所以有磁性，就是因?yàn)樵觾?nèi)的電子自旋方向整齊劃一，才對外表現(xiàn)為磁性。一般的物體內(nèi)，各種不同方向的小磁場互相抵消，所以沒有磁性。

其實(shí)，電荷周圍還會產(chǎn)生電場，電場只對帶電的物體有作用力。電場里，物體的質(zhì)量不重要，物體帶的電荷數(shù)才是最重要的。引力場只關(guān)心物體有無質(zhì)量，電場只關(guān)心物體有無電荷。就像牛頓總結(jié)出了萬有引力定律及其公式一樣，法國科學(xué)家?guī)靵鲈?8世紀(jì)研究了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力后，也總結(jié)出了庫侖定律。庫侖定律是電學(xué)發(fā)展史上的第一個(gè)定量規(guī)律，它使電學(xué)的研究從定性進(jìn)入定階段，是電學(xué)史上一塊重要的里程碑。電荷的單位庫侖就是以他的姓氏命名的。

在數(shù)學(xué)表達(dá)，上，萬有引力定律和庫侖定律非常相似。只不過把公式里的物體質(zhì)量換成了物體攜帶的電荷。引力場中，兩個(gè)物質(zhì)之間萬有引力的大小與兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比;電場中，兩個(gè)電荷之間的作用力與電量乘積成正比。而這兩種作，用力都與兩者的距離平方成反比。

為什么會這樣呢？科學(xué)家們也在探尋其中的原因。同學(xué)們，也許等你們長大后，就會發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。

（責(zé)任編輯：陸艷）