
在《望月懷遠》中,張九齡寫下這樣一句廣為流傳的詩句:“海上生明月,天涯共此時。”我們常常用這句古詩來寄托情感,但這當中也蘊含著物理現象。人們總是喜歡看潮起潮落,望日出月升,來懷念故人。無論是在古時,還是現在,觀月聽海仿佛已經成了人們一生中必不可少的一件事,而月球與大海仿佛也被緊密地聯系在一起,分不開,拆不散。如果大海沒有了月球的陪伴,會怎么樣呢?會孤單到再也掀不起“漣漪”嗎?
大海的“漣漪”其實就是潮汐。何為潮汐?潮汐是沿海地帶的一種自然現象,它是海面垂直方向漲落的體現形式。中國古代書籍中有很多關于潮汐的記載,比如《顏氏家訓·歸心》中所寫:“潮汐去還,誰所節度?”
有人曾認為潮汐是大風刮出來的,這是一種錯誤的認知。其實,中國古書中對于潮汐的產生早就有所記載:“濤之起也,隨月盛衰。”這兩句出自由東漢王充所著的《論衡》,意思是潮起潮落受月球的圓缺影響。唐朝著名天文學家竇叔蒙在他的《海濤志》當中,明確記載了潮汐的形成與月球有緊密的聯系,并且指出潮汐在時間上出現的規律性。這是中國最早對于潮汐產生原因的相關記載和歷史依據。牛頓發現了萬有引力以后,拉普拉斯用數學的方式證明了月球與潮汐的關系。
月球對地球上的海水是有吸引力的,而這種吸引力是在萬有引力的作用下形成的。月球對海水的這種吸引力稱為“引潮力”。地球是圓形的,月球也是圓形的,月球圍繞著地球轉,而地球的各個部分距離月球的遠近是不一樣的,因此地球上的海水距離月球的遠近就不同,引潮力就會有差異。當地球上的海水正向面對月球時,海水的引潮力會變大;反之,引潮力會變小。而海水又受離心力及天體本身運動的影響,朝著背對著月球的方向前進,地球不同地區的海水所承受的引潮力會不斷地發生變化,由此海水漲落,潮汐形成。月球環繞地球旋轉,背對著地球時會使海水產生潮汐,面對地球時會再一次產生潮汐,也就是旋轉過程中會產生兩次潮汐。潮汐的時間是很有規律的,它的周期是24小時48分。
眾所周知,錢塘江大潮是天下奇觀,它的形成不僅僅是月球的功勞,也有太陽的貢獻。我們都知道,錢塘江大潮的最佳觀賞時間在每年的中秋前后,為什么是這個時候呢?當太陽、地球、月球幾乎處在一條直線上的時候,月球對地球和太陽對地球的引潮力會合二為一,也就是引潮力最大的時候,錢塘江大潮的奇觀也由此而來。
盡管太陽的引潮力很小,但依然會使江海蕩起“漣漪”。如果真的沒有了月球,我們勢必會失去錢塘江大潮這樣的天下奇觀。但這并不是說沒有了月球就沒有了潮汐,只是沒有了大的潮汐而已,大海依然會有“浪”,只是“浪”會小一些。
(丁強摘自北京日報出版社《我就納悶了:那些稀奇古怪的冷知識》一書,視覺中國供圖)