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摘要: 诗词与物理学分属于文理两大领域,诗词既蕴涵着深刻的哲理,又蕴藏着丰富的物理知识。 借诗词来思考物理现象和原理, 既能训练发散思维,又趣味颇多。我们可以从诗词中体会物理现象之美、感受物理规律之美。
关键词: 诗词 物理现象 物理规律
中国文化博大精深,尤其是中国的诗词堪称奇葩。用简单的语句,描述了世间万物,讲述了人间情仇,表达了人心情感。而物理作为一种科学,用简单的数学表达式描述了万物宇宙,展现了它们的简协美、对称美。诗词和物理,好似风马牛不相及,而且中国人对物理发展的作用也有限,但是两者之间却充满了联系,首先它们都是用一种很美的形式对宇宙作出了理解,其次是诗词中蕴含了许多的物理现象和物理规律。我们可以在诗词中领略物理的诗意美,浪漫美。
一、关于光的直线传播与光的反射
萧梁朝的学者沈约在《咏月诗》中写道:月华临静夜,夜静灭氛埃。方晖竟户入,圆影隙中来。这句诗的意思就是浩瀚夜空,明月高挂,周围一片寂静,月光从屋门投射出屋门那方形的光斑,通过那小孔的月光则还是月亮那圆圆的光斑。
我们可以从屋里的角度去解释后两句诗。根据光的直线传播,月光可以视为平行光,通过屋门投射过来的光是门的形状,而圆方晖竟户入,则是小孔成像的原理,光通过很小的圆孔由于光的直线传播而回投射光源倒立的像,所以圆影是圆月的像。
宋代词人晏殊在《浣溪沙》中写道:曲栏杆影入凉波。这句词的意思是说,水面上倒映出楼阁那曲折的栏杆。水面倒影的形成是由于水面相当于平面镜成像,是光反射的原因。平面镜成的像与实物大小是相等的,方向是相反的,所以可以倒映出曲折的栏杆。写到光的反射的物理现象的诗词还有很多。例如,唐代的高栟在《山亭夏日》中写道:“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘。”陆游在《沈园怀旧》中写道:“伤心桥下春波绿,疑是惊鸿照影来。”李白的“举杯邀明月,对影成三人”。我最欣赏的是:“掬水月在手,弄花香满衣”。
二、关于水的三相变化
在我国的诗词中关于水的表述有许多方式,例如范仲淹在《渔家傲秋思》中写道:“羌管悠悠霜满地,人不寐,将军白发征夫泪。”秦观在《鹊桥仙》中写道:“金风玉露一相逢,便胜却人间无数。”毛泽东在《沁园春》中写道:“北国风光,千里冰封,万里雪飘。”宋·张耒《春日》中写道:“残雪暗随冰笋滴,新春偷向柳梢归。”这里,就写到了霜、露、冰。
从物理的角度看,露水的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化而成的,霜的形成是由于空气中的水蒸气在更冷情况下凝结而成的,而冰的形成则是水凝固而成的。而残雪暗随冰笋滴,直接写出了初春,天气回暖,冰雪融化的过程。
三、有关热运动的诗词
我们最熟悉王安石的诗:墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。为什么我们可以在很远的地方闻到梅的清香,从物理的角度我们可以知道这是一种扩散现象,花朵中有一种油细胞,可以分泌芳香油,芳香油就会随水分子运动,传到我们周围,我们就能闻到花香。南宋诗人陆游《村居山喜》中的“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。”写出了春晴天暖,鸟语花香的山村美景,也说明了温度升高,分子的无规则运动增强。
唐朝的郑谷曾写《咏扇》里的露入庭芜恨已深,热时天下是知音。汗流浃背曾施力,气爽中宵便负心。一片山溪从蠹损,数行文字任尘侵。绿槐阴合清和后,不会何颜又见寻。这首诗中的汗流浃背曾施力,气爽中宵便负心,说明扇扇子能使我们在汗流浃背时感到凉爽,这是由于扇动扇子加快了空气的流动,从而加快了人身上汗蒸发的速度,而在蒸发的过程中吸热,故而使我们身上的温度降低,达到降温的目的。
四、有关声音的诗词
苏轼的《定风波》中的第一句就写道:莫听穿林打叶声。这句的意思就是不要去听雨滴穿过竹林打在竹叶上的声音,说明了声音是由于振动产生的,雨打竹叶才产生声音。
苏轼的《蝶恋花·春景》中有这样的词:墙外行人,墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄,多情却被无情恼。之所以墙外的行人能听到从墙里面传来的佳人笑声,是因为声音能在空气里传播,声波能发生衍射现象。
在白居易的《琵琶行》中就琵琶声就描写了许多,刚开始的“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不行。”能够未见的情况下听出是琵琶的声音,是听出了琵琶声的音色,音色是由于发音体决定的,不同的乐器就有不同的音色,音色是我们辨别声音的重要依据。“轻拢慢染抹复挑,初为霓裳后六幺。大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,同样都是琵琶演奏,声音却有时如急雨,有时如私语,是由于声音的声调不同,声调是由振动的频率决定的,振动的频率不动,即使是同一种乐器,声音也会不一样。
五、有关力的诗词
刘禹锡的《西塞山怀古》中的“千寻铁锁沉江底,一片降幡出石头”,以及我们熟知的“白毛浮绿水,红掌拨清波”,一个是铁索沉江,一个是白鹅浮在水面上,可以从浮力的角度分析它们的不同。当物体所受的浮力与其重力相等的时候,物体就可以浮在水面上;当物体所受的浮力小于其重力的时候,就会沉入水底。铁锁的重力大于浮力,而白鹅的重力是小于浮力的。
苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”表现出了苏轼满腔的爱国情怀。从物理的角度看,箭从拉弯的弓射出去,是把弓弯曲时所拥有的弹力势能转化成了箭的动能。而箭发射出去后还可以运动下去是由于有惯性。
六、相对性
古诗词中关于相对性的描写很多,包括时间的相对性,运动的相对性,空间的相对性。
苏轼在《水调歌头》中写道:“明月几时有,把酒问青天,不知天上宫阙,今夕是何年?”
这句话是说握酒问上天,这样的明月什么时候还会再有,也不知道天上神仙居住的宫殿现在是何年何月。这就说出了不同的空间是时间是不同的,这就是爱因斯坦时间相对性的最好写照。
五里滩头风欲平,张帆举棹觉船轻。柔橹不施停却棹,是船行。
满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。
这首《浣溪沙》是在敦煌莫高窟发现的唐、五代时期多首未署名的作品,这首词中的看山恰似走来迎,是以船为参照物,看到山是运动而船是不运动的,仔细看山山不动,是穿行,以山为参照物是船运动,而山不运动,参照物的不同,运动也是不同的,很好地说明了运动是相对的,而不是绝对的。说到运动的相对性的诗词还有宋朝的陈与义在《襄邑道中》中写道的“卧飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”其中以船为参考系,满天云不动,以大地为参考系,云与我俱东。
王勃的《送杜少府之任蜀州》中的“海内存知己,天涯若比邻”很好地反映出了空间的相对性。
诗词是我们文化中的精华存在,用一些物理现象所展示的意境,表达内心的情感,同样我们也可以用诗词的形式描述物理现象。在诗词中感受物理的存在,在物理中体会诗词的浪漫。
参考文献:
[1]顾青.唐诗三百首:名家集评本[M].中华书局第1版,2005.3,1.
[2]唐圭璋,潘君昭,曹济平.唐宋词选注[M].北京出版社.
[3]孙玉生.品诗词韵律,话物理情趣[J].基础教育研究,2011(13).
[4]巩晓阳,陈庆东,薛瑞丰.诗词歌赋与物理学的和谐美[J].高等理科教育,2008(5)(总第8l期).
关键词: 诗词 物理现象 物理规律
中国文化博大精深,尤其是中国的诗词堪称奇葩。用简单的语句,描述了世间万物,讲述了人间情仇,表达了人心情感。而物理作为一种科学,用简单的数学表达式描述了万物宇宙,展现了它们的简协美、对称美。诗词和物理,好似风马牛不相及,而且中国人对物理发展的作用也有限,但是两者之间却充满了联系,首先它们都是用一种很美的形式对宇宙作出了理解,其次是诗词中蕴含了许多的物理现象和物理规律。我们可以在诗词中领略物理的诗意美,浪漫美。
一、关于光的直线传播与光的反射
萧梁朝的学者沈约在《咏月诗》中写道:月华临静夜,夜静灭氛埃。方晖竟户入,圆影隙中来。这句诗的意思就是浩瀚夜空,明月高挂,周围一片寂静,月光从屋门投射出屋门那方形的光斑,通过那小孔的月光则还是月亮那圆圆的光斑。
我们可以从屋里的角度去解释后两句诗。根据光的直线传播,月光可以视为平行光,通过屋门投射过来的光是门的形状,而圆方晖竟户入,则是小孔成像的原理,光通过很小的圆孔由于光的直线传播而回投射光源倒立的像,所以圆影是圆月的像。
宋代词人晏殊在《浣溪沙》中写道:曲栏杆影入凉波。这句词的意思是说,水面上倒映出楼阁那曲折的栏杆。水面倒影的形成是由于水面相当于平面镜成像,是光反射的原因。平面镜成的像与实物大小是相等的,方向是相反的,所以可以倒映出曲折的栏杆。写到光的反射的物理现象的诗词还有很多。例如,唐代的高栟在《山亭夏日》中写道:“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘。”陆游在《沈园怀旧》中写道:“伤心桥下春波绿,疑是惊鸿照影来。”李白的“举杯邀明月,对影成三人”。我最欣赏的是:“掬水月在手,弄花香满衣”。
二、关于水的三相变化
在我国的诗词中关于水的表述有许多方式,例如范仲淹在《渔家傲秋思》中写道:“羌管悠悠霜满地,人不寐,将军白发征夫泪。”秦观在《鹊桥仙》中写道:“金风玉露一相逢,便胜却人间无数。”毛泽东在《沁园春》中写道:“北国风光,千里冰封,万里雪飘。”宋·张耒《春日》中写道:“残雪暗随冰笋滴,新春偷向柳梢归。”这里,就写到了霜、露、冰。
从物理的角度看,露水的形成是由于空气中的水蒸气遇冷液化而成的,霜的形成是由于空气中的水蒸气在更冷情况下凝结而成的,而冰的形成则是水凝固而成的。而残雪暗随冰笋滴,直接写出了初春,天气回暖,冰雪融化的过程。
三、有关热运动的诗词
我们最熟悉王安石的诗:墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。为什么我们可以在很远的地方闻到梅的清香,从物理的角度我们可以知道这是一种扩散现象,花朵中有一种油细胞,可以分泌芳香油,芳香油就会随水分子运动,传到我们周围,我们就能闻到花香。南宋诗人陆游《村居山喜》中的“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴。”写出了春晴天暖,鸟语花香的山村美景,也说明了温度升高,分子的无规则运动增强。
唐朝的郑谷曾写《咏扇》里的露入庭芜恨已深,热时天下是知音。汗流浃背曾施力,气爽中宵便负心。一片山溪从蠹损,数行文字任尘侵。绿槐阴合清和后,不会何颜又见寻。这首诗中的汗流浃背曾施力,气爽中宵便负心,说明扇扇子能使我们在汗流浃背时感到凉爽,这是由于扇动扇子加快了空气的流动,从而加快了人身上汗蒸发的速度,而在蒸发的过程中吸热,故而使我们身上的温度降低,达到降温的目的。
四、有关声音的诗词
苏轼的《定风波》中的第一句就写道:莫听穿林打叶声。这句的意思就是不要去听雨滴穿过竹林打在竹叶上的声音,说明了声音是由于振动产生的,雨打竹叶才产生声音。
苏轼的《蝶恋花·春景》中有这样的词:墙外行人,墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄,多情却被无情恼。之所以墙外的行人能听到从墙里面传来的佳人笑声,是因为声音能在空气里传播,声波能发生衍射现象。
在白居易的《琵琶行》中就琵琶声就描写了许多,刚开始的“忽闻水上琵琶声,主人忘归客不行。”能够未见的情况下听出是琵琶的声音,是听出了琵琶声的音色,音色是由于发音体决定的,不同的乐器就有不同的音色,音色是我们辨别声音的重要依据。“轻拢慢染抹复挑,初为霓裳后六幺。大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,同样都是琵琶演奏,声音却有时如急雨,有时如私语,是由于声音的声调不同,声调是由振动的频率决定的,振动的频率不动,即使是同一种乐器,声音也会不一样。
五、有关力的诗词
刘禹锡的《西塞山怀古》中的“千寻铁锁沉江底,一片降幡出石头”,以及我们熟知的“白毛浮绿水,红掌拨清波”,一个是铁索沉江,一个是白鹅浮在水面上,可以从浮力的角度分析它们的不同。当物体所受的浮力与其重力相等的时候,物体就可以浮在水面上;当物体所受的浮力小于其重力的时候,就会沉入水底。铁锁的重力大于浮力,而白鹅的重力是小于浮力的。
苏轼的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”表现出了苏轼满腔的爱国情怀。从物理的角度看,箭从拉弯的弓射出去,是把弓弯曲时所拥有的弹力势能转化成了箭的动能。而箭发射出去后还可以运动下去是由于有惯性。
六、相对性
古诗词中关于相对性的描写很多,包括时间的相对性,运动的相对性,空间的相对性。
苏轼在《水调歌头》中写道:“明月几时有,把酒问青天,不知天上宫阙,今夕是何年?”
这句话是说握酒问上天,这样的明月什么时候还会再有,也不知道天上神仙居住的宫殿现在是何年何月。这就说出了不同的空间是时间是不同的,这就是爱因斯坦时间相对性的最好写照。
五里滩头风欲平,张帆举棹觉船轻。柔橹不施停却棹,是船行。
满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动,是船行。
这首《浣溪沙》是在敦煌莫高窟发现的唐、五代时期多首未署名的作品,这首词中的看山恰似走来迎,是以船为参照物,看到山是运动而船是不运动的,仔细看山山不动,是穿行,以山为参照物是船运动,而山不运动,参照物的不同,运动也是不同的,很好地说明了运动是相对的,而不是绝对的。说到运动的相对性的诗词还有宋朝的陈与义在《襄邑道中》中写道的“卧飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。卧看满天云不动,不知云与我俱东。”其中以船为参考系,满天云不动,以大地为参考系,云与我俱东。
王勃的《送杜少府之任蜀州》中的“海内存知己,天涯若比邻”很好地反映出了空间的相对性。
诗词是我们文化中的精华存在,用一些物理现象所展示的意境,表达内心的情感,同样我们也可以用诗词的形式描述物理现象。在诗词中感受物理的存在,在物理中体会诗词的浪漫。
参考文献:
[1]顾青.唐诗三百首:名家集评本[M].中华书局第1版,2005.3,1.
[2]唐圭璋,潘君昭,曹济平.唐宋词选注[M].北京出版社.
[3]孙玉生.品诗词韵律,话物理情趣[J].基础教育研究,2011(13).
[4]巩晓阳,陈庆东,薛瑞丰.诗词歌赋与物理学的和谐美[J].高等理科教育,2008(5)(总第8l期).