詩詞中也有物理　意境里蘊(yùn)藏思維

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(yuǎn)沒有交集?？墒聦?shí)是這樣嗎？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(dá)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(duì)世界、對(duì)人生的感應(yīng)、體驗(yàn)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?xì)思考過嗎？古詩詞通過格律的語言承載優(yōu)美意境的同時(shí)，也承載了作者對(duì)世界的觀察、體驗(yàn)、思考與探究。當(dāng)我們從觀察角度和思維方式的視角審視時(shí)，除了“思飄云物動(dòng)，律中鬼神驚”的感動(dòng)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(xì)致的洞察和深入的思考，不同只是詩人更多是在細(xì)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(jìn)行系統(tǒng)的邏輯推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，探究其中的因果關(guān)系。

我們當(dāng)然不能用現(xiàn)代科學(xué)的角度對(duì)古代詩人的描述在系統(tǒng)、嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)識(shí)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(shí)。在某種意義上講，古詩詞也可以是一條走進(jìn)物理世界的路徑。

古詩詞中的物理知識(shí)

古詩詞里其實(shí)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(diǎn)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(xì)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(dāng)然沒有學(xué)過今天的物理，他那時(shí)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(shí)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(zèng)鄭十八賁（云安令）》中的“高懷見物理，識(shí)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?cè)谶\(yùn)動(dòng)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?yàn)槁端强諝庵械乃魵庥隼淠Y(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(jī)會(huì)比較多，特別是凌晨地面溫度最低的時(shí)候。那為什么水會(huì)結(jié)冰？水又會(huì)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(dú)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(shí)是許多從梅花逸散出來的分子，在空氣中擴(kuò)散到達(dá)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(gè)氧原子和2 個(gè)氫原子組成的小單元。分子在一刻不停地運(yùn)動(dòng)著。液態(tài)水中的水分子雜亂無章地緊緊擠在一起，當(dāng)被加熱時(shí)，運(yùn)動(dòng)變劇烈的水分子從緊緊擠在一起變得相距很遠(yuǎn)，于是就成了水蒸氣；而當(dāng)水遇冷的時(shí)候，它們的運(yùn)動(dòng)減緩，雜亂的堆積變得整齊，就形成了固態(tài)的冰，當(dāng)然固態(tài)的冰有許多不同的樣子，比如霜或者雪。

運(yùn)動(dòng)是物理研究的重要內(nèi)容，不過運(yùn)動(dòng)總是與靜止相對(duì)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(zhǎng)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(xì)看山山不動(dòng)，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(dòng)，不知云與我俱東。

詞和詩中都描述運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景，只是到底是誰在動(dòng)呀？答案是運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的。我們說一個(gè)東西是運(yùn)動(dòng)還是靜止，選擇不同的參照物，看到的情況常常不同。比如當(dāng)我們把大地指定做參照物，樹就是靜止的，而當(dāng)我們坐在飛馳的汽車上，把汽車選作參照物時(shí)，路邊的樹就在高速飛馳。當(dāng)我們比較兩個(gè)東西的運(yùn)動(dòng)快慢，一定要相對(duì)于同一個(gè)參照物。比如都相對(duì)于大地時(shí)，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(yùn)動(dòng)的。這時(shí)你能說烏龜比兔子跑得快嗎？不行！因?yàn)檫@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?dú)猓驳门c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(yùn)？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(shí)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(rèn)為的。然而隨著人們對(duì)宇宙了解的深入，發(fā)現(xiàn)事情并不那么簡(jiǎn)單。德國(guó)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(gè)基本的假設(shè)，即這個(gè)宇宙中大體上是均勻的，也就是從宇宙中任何一點(diǎn)向各個(gè)方向看都是差不多的。那如果各個(gè)方向上的恒星都差不多，為什么背對(duì)太陽的一面會(huì)是黑夜呢？原來是因?yàn)橛钪嫣罅?，而光速又有限，距離我們太遠(yuǎn)的恒星發(fā)出的光還沒來得及到達(dá)地球。因此，夜晚會(huì)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(zhǎng)江送流水。

其中的“海上明月共潮生”已經(jīng)點(diǎn)出了月亮和海潮的關(guān)系。事實(shí)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?yàn)榫嚯x地球只有38 萬多千米，它的引力對(duì)地球上海水的作用比太陽明顯許多。所以會(huì)看到“海上明月共潮生”的現(xiàn)象。

而辛棄疾從生活經(jīng)驗(yàn)中注意到，一個(gè)東西繞著另一個(gè)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(gè)疑問寫進(jìn)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(zhǎng)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(zhǎng)鯨，縱橫觸破，玉殿瓊樓。蝦蟆故堪浴水，問云何玉兔解沉??？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(duì)這些現(xiàn)象的進(jìn)一步思考就能夠從詩詞走進(jìn)物理。與此同時(shí)，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(gè)突出的共同點(diǎn)：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(gè)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(dāng)你注意到這些細(xì)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(duì)這些問題進(jìn)一步探究，便可能有新的發(fā)現(xiàn)。

當(dāng)然對(duì)一個(gè)自然現(xiàn)象，每個(gè)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(gè)猜想而已，而且不同人的不同猜想也沒法區(qū)分誰對(duì)誰錯(cuò)。比如是什么組成了世間萬物，每個(gè)人都可以有自己的猜測(cè)，有人認(rèn)為是原子那樣的小微粒，也可以有人認(rèn)為是水、土、氣等其他的東西，這些都只是猜測(cè)。當(dāng)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(jiān)實(shí)，但能夠自圓其說，那么這就可以稱為一個(gè)假說。

《梅》中的場(chǎng)景有風(fēng)從花旁吹過來，我們就會(huì)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(cè)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(jìn)入人的鼻子”頗有異曲同工之妙，那個(gè)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(gè)合理的解釋。這樣一個(gè)普通的猜測(cè)就變成了一個(gè)科學(xué)假說。

只有經(jīng)過反復(fù)證明，能作出預(yù)測(cè)，并且與實(shí)際情況相符的假說，才能最終形成一個(gè)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(yàn)證。其中最有名的就是通過觀察靜止水中漂浮花粉的運(yùn)動(dòng)，才成為一個(gè)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(shí)”。

《襄邑道中》體現(xiàn)出了物理學(xué)的“相對(duì)性原理”這一基本思想。這個(gè)原理常被認(rèn)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(duì)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(yùn)動(dòng)，只要運(yùn)動(dòng)足夠均勻，我們就無法發(fā)現(xiàn)它與處于靜止時(shí)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(yuǎn)；如果我們觀察一只小鳥的飛翔，它往哪個(gè)方向飛也都一樣輕松?！辟だ运f的這個(gè)例子其實(shí)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(shí)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(shí)，你是無法判斷此時(shí)車是停著還是正在飛馳，更無從判斷此時(shí)的車速。其實(shí)，在所有勻速運(yùn)動(dòng)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(duì)比或是提示，你無法分辨它是靜止還是在運(yùn)動(dòng)。伽利略的這個(gè)發(fā)現(xiàn)，今天被我們稱作“伽利略相對(duì)性原理”，我們生活中的大多數(shù)現(xiàn)象，都遵循這個(gè)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(diǎn)。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(jiān)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(duì)竹進(jìn)行細(xì)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(dòng)，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?cè)谧x、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(huì)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(gè)視角對(duì)詩人的意境和思想提出幾個(gè)為什么，并嘗試進(jìn)行探究，培養(yǎng)自己的理性思維，讓感性和理性的思維在對(duì)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。