李政道
針對(duì)訓(xùn)練
中國(guó)古代的物理學(xué)與世界古代的物理學(xué)很相像,都以天體物理學(xué)為基礎(chǔ)?!拔锢怼边@兩個(gè)字的使用最早可能是杜甫。杜甫在公元758年寫的一首詩中有這樣兩句:
細(xì)推物理須行樂,何用浮名絆此生。
杜甫這兩句話,現(xiàn)在應(yīng)用仍很正確。杜甫對(duì)“物理”用了“細(xì)”和“推”兩個(gè)字,“細(xì)”就是要仔細(xì)觀察,“推”就是要推理,所以這兩個(gè)字,一個(gè)是實(shí)驗(yàn),一個(gè)是理論,每一個(gè)字的分量都很重,如果要取兩個(gè)字來描寫物理實(shí)驗(yàn)和理論,很難有比“細(xì)”和“推”更恰當(dāng)?shù)淖謥碚f明研究物理的方法,也可以說是科學(xué)研究的方法。杜甫是詩人,怎么對(duì)“物理”有如此深刻的理解呢?杜甫當(dāng)時(shí)還是工部侍郎,實(shí)際上相當(dāng)于現(xiàn)在的計(jì)委副主任,大家稱他杜工部??梢娫谥袊?guó)古代文化中,科學(xué)與文學(xué)藝術(shù)是密切相關(guān)的。
中國(guó)臺(tái)灣“中央研究院”現(xiàn)保存有一片甲骨,其上所刻甲骨文的內(nèi)容是世界上第一次關(guān)于新星(Nova)的觀察記錄。所謂新星是與太陽相似的一顆恒星,一顆恒星的一生可以有幾次突然變成新星的經(jīng)歷,每次它能夠在幾天,或者是一個(gè)月左右忽然亮度增加一萬至十萬倍。在另一片甲骨上,記錄著一星期之后,那顆新星的亮度減少很多。這兩片甲骨上的甲骨文是世界上對(duì)新星最早的記錄。
除新星外,還有超新星。超新星的亮度是太陽的1010倍。像太陽這樣的星,當(dāng)它的氫核完全變成氦核時(shí),就變成中子星,這個(gè)中子星直徑只有幾千米。所以像太陽這樣大的星一下子變成幾千米大,就要變成超新星了。關(guān)于超新星,全世界最早、最完整的記錄也在中國(guó),是1056年宋朝時(shí)發(fā)現(xiàn)的。宋朝的天文記錄已經(jīng)很詳細(xì),每天有記錄。記錄中說,當(dāng)超新星剛出現(xiàn)的時(shí)候,大如雞蛋,然后它的亮度一天天慢慢變小。從記錄中可以推出現(xiàn)在的蟹狀星云是哪個(gè)時(shí)候哪顆超新星演變產(chǎn)生的。這顆超新星的壽命差不多是一年。
我想介紹一下中國(guó)古代對(duì)于天體構(gòu)造的看法。中國(guó)很早就推測(cè)地是圓的,天也是圓的。這是詩人屈原推測(cè)的。屈原在他的《天問》里寫著:
九天之際,安放安屬?隅隈多有,誰知其數(shù)?東西南北,其修孰多?南北順橢,其衍幾何?
屈原用解析推理的方法,也就是“細(xì)推”了地是圓的。當(dāng)時(shí)沒有實(shí)驗(yàn)的證明,是推理出來的。屈原充分運(yùn)用了詩人的想象力和解析思考能力,那是公元前5世紀(jì)。得到了這樣重要的結(jié)論:天像蛋殼,地像蛋黃,兩者都可以轉(zhuǎn),所以中國(guó)從古代開始,天體的運(yùn)行軌道就有黃道、赤道兩個(gè)道。屈原接著推測(cè),地的形狀可能偏離完美的球形,可能是橢球形。他問:“東西南北,其修孰多?南北順橢,其衍幾何?”屈原問,赤道圓周比通過南北兩極的圓周,哪個(gè)更長(zhǎng)。南北順橢圓的長(zhǎng)度到底多長(zhǎng)。但是屈原并沒有回答這個(gè)問題,因?yàn)樗菚r(shí)不知道,我們現(xiàn)在才知道地球的赤道直徑和極直徑差得很小,可是那個(gè)時(shí)候他問這個(gè)問題是相當(dāng)了不起的。
(節(jié)選自作者在中國(guó)科學(xué)院建院50周年紀(jì)念會(huì)上的報(bào)告《物理學(xué)的挑戰(zhàn)》第一部分,原文發(fā)表時(shí)作了部分編輯處理,并經(jīng)作者和葉銘漢教授審定。)
閱讀上面的文字,回答下面的問題。
1.下列對(duì)科普文章有關(guān)內(nèi)容的分析和概括,最恰當(dāng)?shù)膬身?xiàng)是( )
A.有著天體物理學(xué)這一共同的基礎(chǔ),是中國(guó)古代的物理學(xué)與世界古代的物理學(xué)唯一相像的地方。
B.最早使用“物理”兩個(gè)字的可能是杜甫,從其詩句“細(xì)推物理須行樂,何用浮名絆此生”中可找到。
C.中國(guó)臺(tái)灣“中央研究院”現(xiàn)僅保存下來一片甲骨,但卻留下了世界上對(duì)新星所作的最早記錄。
D.中國(guó)宋朝1056年發(fā)現(xiàn)了亮度為太陽1010倍的超新星,并留下了全世界最早、最完整的記錄。
E.屈原是充分運(yùn)用詩人的想象力和解析思考能力作出“天地都是圓的”這一重要論斷的世界第一人。
2.古代中國(guó)在天體物理方面作出了哪些貢獻(xiàn)?請(qǐng)簡(jiǎn)要概括。
答:________________________
3.從文中看,在中國(guó)古代文化中,科學(xué)與文學(xué)藝術(shù)有著怎樣的密切關(guān)聯(lián)?
答:_______________________
4.杜甫和屈原的作品所出現(xiàn)的符合科學(xué)精神的東西,給了你怎樣的啟示?請(qǐng)談?wù)勀愕恼J(rèn)識(shí)。
答:_____________________
【陳振林、閆永平/供稿】