诗歌是人类最古老的艺术形式之一,人们从对事物进行观察,凝练语言,用丰富的想象抒怀情感,反映我们的精神生活。有大量描述大自然场景的诗句,尤其是我国的古诗词中,除了感受自然之美,我们还可以换一个角度,用理性的态度来探究诗中描述的现象,让诗词与科学同行。

诗词与科学是大自然的两面?

我们的学习生涯中背过不少古诗词,同时也学习了不少科学知识,似乎两者并没有什么关系,反而形成一种对立性。相对于感受诗歌之美,不少学生学习数理知识时感到很吃力。

有一副对联能很好地形容这一现象。相传北宋大文豪苏轼在游览西湖时,一位侍女不小心把盛酒的锡壶掉进了水里,苏轼顿时来了灵感想出上联:游西湖,提锡壶,锡壶坠西湖,惜乎锡壶。

后人对出了不少下联,有一个与物理学有关,堪称经典——学物理,如雾里,雾里看物理,勿理物理。意思是说人们学习物理时觉得太难了,就像在雾里看不清东西,干脆就不学物理了。很多同学也因为觉得难而放弃了学习物理。

事实上,文科和理科的学习对我们都十分重要。另一方面,我们会想,科学与文学真的没有交融吗?其实从上一副对联能发现,我们其实可以通过诗词的方式来反映科学问题。著名物理学家,年诺贝尔物理学家获得者李政道先生曾说,“科学和艺术是一枚硬币的两面”。这是非常美的表达,正如诺贝尔奖的奖章。诗词与科学又何尝不是如此?

▲诺贝尔物理和化学奖的奖章,正面是诺贝尔的头像,背面是象征科学智慧的女神揭开了自然女神的面纱。

科学和诗词就是大自然这枚硬币的两面。科学是以客观理性的态度观察自然,探究自然。而文学、艺术是以感性认知体会自然,诗歌就是人的感性体验。我们读诗时,主要体会诗中的意境,想象出描绘的场景,再感受诗人的情绪,所谓“思飘云雾动,律中鬼神惊”。

当我们脑海中已经构建出这幅图像后,能否再静下心来,再理性地思考“为什么”,这种理性的思考能帮助我们更好地了解现实世界。

下面我们看看,当诗歌遇见科学,我们能看到什么。

半亩方塘一鉴开,

天光云影共徘徊。

问渠那得清如许?

为有源头活水来。

——《观书有感》(朱熹)

湖光秋月两相和,

潭面无风镜未磨。

遥望洞庭山水翠,

白银盘里一青螺。

——《望洞庭》(刘禹锡)

宋代名家朱熹在“观书”后,借用了自然美景来抒发他想表达的深刻哲理,写下了这首《观书有感》。其中,“鉴”是镜子的意思。唐代刘禹锡的《望洞庭》也将水面比成了镜子。

除了美好的意象,我们也可以对“镜子”进行理性的探究。理工男们可能看到了“三线共面,两线分居,两角相等”——光的反射定律。

▲美丽的镜像

我国古代很早就使用了镜子,在公元前多年的春秋战国时期,墨子就对镜子的基本原理做了解释。除了一般的平面镜,汉代时期出现了凹面镜“阳燧”,古人可以通过凹面镜聚焦阳光,点燃干草取火。如今奥运会取圣火依然在用这一古老的方法。

月华临静夜,夜静灭氛埃。

方晖竟户入,圆影隙中来。

——《应王中丞思远咏月诗》

(沈约)

偶尔我们还会看到一种有趣的自然现象,在两个楼之间非常窄的缝隙之间,会看到一个非常圆的太阳,其实这就是小孔成像。南北朝诗人沈约的《应王中丞思远咏月诗》就描述了这种现象。

“方辉竟户入,圆影隙中来”,描述的就是在月光从门帘中进来时看到了圆形的光亮。我们过去常用这样的门帘,它是由竹条串成的,中间有一道道的缝。其实这就是一个小孔成像现象。

这种现象早在《墨经》中就已经记载,公元前年,墨子就进行了小孔成像实验,这也是世界上最早解释影子的书籍。“景,光至,景亡;若在,尽古息。”意思是说,光线照到的地方影子就不会存在。如果光线存在,永远不会产生影子。

今天人们会觉得这是非常简单的常识。但与墨子同时代的西方哲人是如何看待影子的呢?对影子的解释,有更本质的问题,就是我们是如何看到东西的。

公元前年,东西方都发展出了璀璨的文明,现在哲学家这一时期称之为轴心时代(AxisAge)。那时西方出现了柏拉图、亚里士多德、毕达哥拉斯等伟大的哲学家。柏拉图就认为是人眼发出了“视线”到达物体,毕达哥拉斯则认为人眼发出不见的“触须”,“看”到了物体。

但如果按他们的观点,这件事似乎是和光没有关系的,即使是黑夜也能够看清东西,那又如何形成影子?这些睿智的贤者当时没有想通这件事,而我国墨子就想到了光沿直线传播,光照不到的地方就是影子。

科学家也是诗人?

力热原磁光电声,

相对量子各传承。

弦未唱罢膜登场,

四大何日归一宗。

年2月14日,旅行者1号探测器拍下了著名的“暗淡蓝点(PaleBlueDot)”,这是在它完成首要任务之际,把相机转回头拍下了地球,还拍下了太阳系的其他行星,组成了一幅太阳系全家福。而提出这个要求的人,就是美国著名的天文学家、科普作家卡尔·萨根。由此他还写下了经典科普著作《暗淡蓝点》,讲述纵观古今人类对宇宙的探索,展望未来人类进入太空家园的美好愿景。

▲旅行者1号探测器拍下的“暗淡蓝点”

他的书中写下了看到这张照片后如诗一般的感悟。当诗人有了特殊的感悟,他们会把对自然观察的感受写下,格律的语言,简洁的文字,悠远的意境,接着一首又一首美妙的诗歌就出现了。在这一点上科学家与诗人是相通的,当他们看到科学的内容和现象时也会想到诗歌。

科学史大家戴念祖先生在纪念两弹一星元勋彭桓武先生的学术报告会上,以唐代诗人岑参的《经火山》作为结尾。诗中描绘我国西北火焰山的语句“赤焰烧云,炎氛蒸空。不知阴阳炭,何独烧此中”,令他想到在西北荒漠上两弹试验成功的场景,引发共鸣。

来源:中国数字科技馆

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