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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    科技版的《詩詞大會》,你能答對幾道“最熟悉的陌生題”?

                    2017-02-28 15:21:00

                       這幾天,你被央視的《中國詩詞大會》刷屏了嗎?

                      “詩中有畫,畫中有詩”的舞臺,

                      美輪美奐的古風配樂,

                      滿腹詩書信手拈來的點評嘉賓……

                      廣大觀眾紛紛表示,

                      這節目簡直是真人秀大潮中的一股清流??!

                      今天,我們準備了幾道“科技版”的詩詞題目, 

                      看看你能答對幾題?

                      文/戴念祖

                      著名科學史家、中國物理學史學科的創建者,現為中國科學院自然科學史研究所研究員,兼任多所高校講座教授

                     

                      第一題

                      早在西漢初期,淮南王劉安在《淮南萬畢術》中曾記述“高懸大鏡,坐見四鄰”的文字。從劉安到庾信的700年間,對“懸鏡”技術的描寫不斷,但庾信是第一個將此技術入詩的人。

                      庾信有一篇《鏡賦》,我們引其中一段:

                      

                      鏡乃照膽照心,難逢難值。鏤五色之盤龍,刻千年之古字。山雞看而獨舞,海鳥見而孤鳴。臨水則池中月出,照日則壁上菱生。  

                      

                      這段文字描述的是中國古代哪一種工藝品?

                      

                      這段文字很可能是對中國古代“透光境”的最早描述。

                      〔晉〕《女史箴圖》

                      【晉】《女史箴圖》

                      所謂“透光鏡”是指,該鏡映日光于白色墻壁(屏幕)上,在墻面的反射光區中可見鏡背的花紋圖案。從戰國以來,歷代工匠都制作過此鏡。首次對此鏡的工藝做出科學解釋的是宋代學者沈括。庾信《鏡賦》可能最早對此鏡的物理現象進行了描寫。

                      上述文字記述了該類鏡背面“鏤五色之龍盤,刻千年之古字”,又指出此鏡“照日則壁上菱生”?!氨凇奔磯Ρ冢ɑ蚱聊唬?,“菱”指“菱花”,即鏡背圖案。將銅鏡對日映照,其反射光投于墻面,能在墻面光中見其鏡背圖案(即“壁上菱生”)。這描述的正是透光鏡的特性。

                      第二題

                      梁元帝蕭繹《早發龍巢》: 

                      征人喜放溜,曉發晨陽隈。

                      初言前浦合,定覺近洲開。

                      不疑行舫動,唯看遠樹來。

                      還瞻起漲岸,稍隱陽云臺。

                      問

                      這首詩涉及哪種物理現象?

                      

                      相對運動。

                       該詩述及梁元帝本人清晨從城邊開船遠行,如同征戰的武士早晨喜歡遛馬一樣。他站在船頭,不覺得船在移動,只看見岸上的樹木不斷迎面而來。此情之下,船與河岸山林究竟是誰在運動的問題,正是相對運動的經典例子。

                       

                      【明】《幽居樂事圖》

                      敦煌曲子詞中有首《浣溪沙》,其作者不明。全曲如下:

                      五兩竿頭風欲平,

                      張帆舉棹覺船輕。

                      ?柔櫓不施停卻棹,是船行。

                      滿眼風光多閃灼,

                      看山恰似走來迎。

                      仔細看山山不動,是船行。

                      “五兩竿頭”指安裝在船頭上的相風竿。竿上掛著約“五兩”的輕質毛絨物,通過觀察毛絨物是否被風吹動及所動方向,判斷風力及風向。詞作者立于船頭,他所選定的參考系及其有關船與山相對運動的感受,比《早發龍巢》更為具體入微。

                      第三題

                      唐代詩人韋應物的《滁州西澗》早已列入小學語文課本之中。它寫道:

                      獨憐幽草澗邊生,

                      上有黃鸝深樹鳴。

                      春潮帶雨晚來急,

                      野渡無人舟自橫。

                      宋代宰相寇準也在《春日登樓懷舊》中寫道:

                      高樓聊引望,

                      杳杳一平川。

                      野水無人渡,

                      孤舟盡日橫。

                      所謂“舟自橫”,是指停泊的船與水流方向垂直。一般認為船是沿水流方向靜止下來的。古人只是反復描述了該現象,并未做出物理解釋。

                      

                      究竟為什么會“舟自橫”呢?

                      

                      1992 年國際聲學大會在北京召開,這是中國聲學界的一樁盛事。在準備此會過程中,老一輩聲學家馬大猷、汪德昭、魏榮爵等一致提議,制作《中國古代聲學成就》錄像片在大會上播放。筆者是該錄像腳本的執筆人。為制作該錄像,有關各方多次進行了討論。1991 年春天,在中國科學院聲學研究所的一次討論會上,馬大猷先生指出,《滁州西澗》中的“舟自橫”現象與英國科學家瑞利的“聲盤”原理一致。

                      該盤在聲波力偶作用下將發生回轉,測其回轉角可求出聲場粒子的速度,即聲速。聲盤的轉動方向與聲波傳播方向成直角。由是得知,自由的泊舟兩端在水波力偶作用下繞其重心旋轉,直到水波流動方向與舟體(一般可視為橢圓)長軸垂直時,舟即靜止不動。后來,這個解釋被筆者撰入1994 年版的《中國聲學史》中。

                      2006 年,工程力學家王振東先生收集了歷史上一些有關“舟自橫”的詩詞與其他文學作品,并在《力學與實踐》雜志上撰文刊發。該文從力學意義上解釋了“舟自橫”現象。文中指出,當橢圓長軸與水流垂直時,舟體穩定平衡。真可謂,古代文儒書生諸多觀察,今日理工博士眾口解析。

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