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《科学画报》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

由中国科学社于1933年8月创刊,距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中,形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识,形式多样地普及科学技术的特点,对提高广大群众的科学水平,启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用,当今的不少著名学者、教授、科学家,青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。

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科技版的《诗词大会》,你能答对几道“最熟悉的陌生题”?

2017-02-28 15:21:00

   这几天,你被央视的《中国诗词大会》刷屏了吗?

  “诗中有画,画中有诗”的舞台,

  美轮美奂的古风配乐,

  满腹诗书信手拈来的点评嘉宾……

  广大观众纷纷表示,

  这节目简直是真人秀大潮中的一股清流啊!

  今天,我们准备了几道“科技版”的诗词题目, 

  看看你能答对几题?

  文/戴念祖

  著名科学史家、中国物理学史学科的创建者,现为中国科学院自然科学史研究所研究员,兼任多所高校讲座教授

 

  第一题

  早在西汉初期,淮南王刘安在《淮南万毕术》中曾记述“高悬大镜,坐见四邻”的文字。从刘安到庾信的700年间,对“悬镜”技术的描写不断,但庾信是第一个将此技术入诗的人。

  庾信有一篇《镜赋》,我们引其中一段:

  

  镜乃照胆照心,难逢难值。镂五色之盘龙,刻千年之古字。山鸡看而独舞,海鸟见而孤鸣。临水则池中月出,照日则壁上菱生。  

  

  这段文字描述的是中国古代哪一种工艺品?

  

  这段文字很可能是对中国古代“透光境”的最早描述。

  〔晋〕《女史箴图》

  【晋】《女史箴图》

  所谓“透光镜”是指,该镜映日光于白色墙壁(屏幕)上,在墙面的反射光区中可见镜背的花纹图案。从战国以来,历代工匠都制作过此镜。首次对此镜的工艺做出科学解释的是宋代学者沈括。庾信《镜赋》可能最早对此镜的物理现象进行了描写。

  上述文字记述了该类镜背面“镂五色之龙盘,刻千年之古字”,又指出此镜“照日则壁上菱生”。“壁”即墙壁(或屏幕),“菱”指“菱花”,即镜背图案。将铜镜对日映照,其反射光投于墙面,能在墙面光中见其镜背图案(即“壁上菱生”)。这描述的正是透光镜的特性。

  第二题

  梁元帝萧绎《早发龙巢》: 

  征人喜放溜,晓发晨阳隈。

  初言前浦合,定觉近洲开。

  不疑行舫动,唯看远树来。

  还瞻起涨岸,稍隐阳云台。

  问

  这首诗涉及哪种物理现象?

  

  相对运动

   该诗述及梁元帝本人清晨从城边开船远行,如同征战的武士早晨喜欢遛马一样。他站在船头,不觉得船在移动,只看见岸上的树木不断迎面而来。此情之下,船与河岸山林究竟是谁在运动的问题,正是相对运动的经典例子。

   

  【明】《幽居乐事图》

  敦煌曲子词中有首《浣溪沙》,其作者不明。全曲如下:

  五两竿头风欲平,

  张帆举棹觉船轻。

  ​柔橹不施停却棹,是船行。

  满眼风光多闪灼,

  看山恰似走来迎。

  仔细看山山不动,是船行。

  “五两竿头”指安装在船头上的相风竿。竿上挂着约“五两”的轻质毛绒物,通过观察毛绒物是否被风吹动及所动方向,判断风力及风向。词作者立于船头,他所选定的参考系及其有关船与山相对运动的感受,比《早发龙巢》更为具体入微。

  第三题

  唐代诗人韦应物的《滁州西涧》早已列入小学语文课本之中。它写道:

  独怜幽草涧边生,

  上有黄鹂深树鸣。

  春潮带雨晚来急,

  野渡无人舟自横。

  宋代宰相寇准也在《春日登楼怀旧》中写道:

  高楼聊引望,

  杳杳一平川。

  野水无人渡,

  孤舟尽日横。

  所谓“舟自横”,是指停泊的船与水流方向垂直。一般认为船是沿水流方向静止下来的。古人只是反复描述了该现象,并未做出物理解释。

  

  究竟为什么会“舟自横”呢?

  

  1992 年国际声学大会在北京召开,这是中国声学界的一桩盛事。在准备此会过程中,老一辈声学家马大猷、汪德昭、魏荣爵等一致提议,制作《中国古代声学成就》录像片在大会上播放。笔者是该录像脚本的执笔人。为制作该录像,有关各方多次进行了讨论。1991 年春天,在中国科学院声学研究所的一次讨论会上,马大猷先生指出,《滁州西涧》中的“舟自横”现象与英国科学家瑞利的“声盘”原理一致

  该盘在声波力偶作用下将发生回转,测其回转角可求出声场粒子的速度,即声速。声盘的转动方向与声波传播方向成直角。由是得知,自由的泊舟两端在水波力偶作用下绕其重心旋转,直到水波流动方向与舟体(一般可视为椭圆)长轴垂直时,舟即静止不动。后来,这个解释被笔者撰入1994 年版的《中国声学史》中。

  2006 年,工程力学家王振东先生收集了历史上一些有关“舟自横”的诗词与其他文学作品,并在《力学与实践》杂志上撰文刊发。该文从力学意义上解释了“舟自横”现象。文中指出,当椭圆长轴与水流垂直时,舟体稳定平衡。真可谓,古代文儒书生诸多观察,今日理工博士众口解析。

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