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扒一扒中外物理学在杨过时代的碰撞

导读: 中国古代的物理研究也算多姿多彩:《墨经》中有关于力学、光学的记载;《考工记》中有关于惯性、空气阻力的记载;《梦溪笔谈》中有关于磁性的记载。

  OFweek光学网讯:众所周知,牛顿是近代物理学的奠基人,其力学体系三大定律的创建,标志着近代物理学的成立。

  但“Physics”这个英语单词,早在古希腊时期,就已经诞生。而在中国的战国时期,“物理”一词首次出现于《鹖冠子·王鈇》,“愿闻其人情物理”,但显然,此“物理”非彼“物理”,性质和小昭唱的元曲“世情推物理,人生贵适意”是一样的。

  中国古代的物理研究也算多姿多彩:《墨经》中有关于力学、光学的记载;《考工记》中有关于惯性、空气阻力的记载;《梦溪笔谈》中有关于磁性的记载。此外,传说黄帝制造指南车大破蚩尤、诸葛亮发明木牛流马运输军粮,这些都属于物理学范畴。明代大思想家王阳明的心学,推崇“格物致知”,这里的“格物”,有学者认为就是“研究物理学”的意思。

杨过是亚里士多德的粉丝

  金庸小说中,各种精密机巧的道具,也都和物理学沾上边:韦小宝的暗器“含沙射影”、金蛇郎君的藏宝铁盒,显然装有弹簧发射器;古墓派的“断龙石”、光明顶秘道的大石门,也显然装有打破平衡性的机关。

  细究起来,金庸小说也涉及到了力学、光学、声学、热学和磁学五大物理课题,其中力学是描述最多的。

  黄蓉岛上设计,用巨石压着欧阳克,郭靖等人用松树做绞盘,又在巨石上绑满大树,利用海水涨潮救出欧阳克,就是活生生的初中物理力学题库:杠杆原理、浮力与重力的对比、绞盘改变力的方向与大小。

  郭靖飞将军大破撒马尔罕,利用了“降落伞”的空气阻力;杨过殉情跳崖,反映了牛顿第二运动定律和浮力重力平衡,表明了物体所受外力对于其运动状态的直接影响。

  殷离做雪橇担架拉动受伤的张无忌,是通过降低物体接触面的粗糙程度,从而减小滑动摩擦系数,减小摩擦力;红花会赵半山的独门暗器“回龙璧”,取材于南洋的“飞来去器”,利用的是空气动力学原理。

  惯性也有不少:在外力突然撤消后,物体依然会保持一定的运动状态。比如石破天打野猪,一刀切下猪头,无头野猪依然向前冲了好几步;“落花流水”组合里的花铁干,挺枪误杀义兄,也是收招不及的惯性使然。

  光学原理主要来自反射和折射。杨不悔从刀面中看到小昭的真面目,这个素材取材于三国的“孟德献刀”,显然是镜子的反射原理。此外,无量山剑湖宫水底的大块水晶“天窗”,显然利用了镜子的光学折射。特别值得一提的是牛家村曲三酒店密室的大小两块镜子,郭靖黄蓉通过两面镜子的两次反射,能清楚看到店堂里的精彩大戏,根据我的制图推测,利用入射角与反射角的相等的原理,乃是现代潜望镜的雏形。

  压力压强方面也有不少。韦爵爷造“水炮”攻击雅克萨,道理和针管吸液、注射一样,利用了大气压强的改变;杨过结绳救出裘千尺、公孙绿萼母女,也能看出压力和受力面积的比值。

  在热学方面,欧阳锋被困冰柱,是液态水向固态冰转变的凝固过程;西夏冰窖融化,是凝固的反过程熔化——物态的变化也反应了热交换的过程。值得一提的是,火把在冰窖中最终熄灭,因为燃烧的一个条件是有氧存在。

  声学方面就更有趣了。东邪西毒琴箫比斗、杨过长啸震倒百兽、谢逊狂嚎致人痴呆,证明声波在介质中是可以传播能量的,且能量大小与频率、波速相关。这些其实已经不能用“声波”来形容了,简直可以和杀人武器“超声波”相媲美。

  而在磁学方面,黑白子的棋盘具有磁性,方便他随时随地和人下棋。当然最出名的是《书剑恩仇录》中的沙漠迷宫磁山,整座山都具有强烈的磁性,严重破坏人的神经系统,难怪居住在山腹中的国王性格暴虐、凶残无度。

  当然,金庸先生是文学家不是理学家,在他的小说中,梯云纵轻功、传音入密、腹语术,这些都和物理学相悖。《神雕侠侣》中有一段戏,说杨过追赶李莫愁,摔马下城楼,自己同时跃下,脚踩马背跳开从而避免了受伤。如果我们通过整体隔离法,对连接体进行受力分析,发现这种情况是不可能发生的——杨过无处借力。

  因为早在1590年,伽利略在比萨斜塔做了一个著名的试验:同时自由落体质量不同的两只铁球,看谁先落地。结果是同时落地——这个试验一举推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900多年之久的错误结论。

责任编辑:Pual
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