文 | 林初學(xué) 編輯 | 田宗偉
楊振寧院士在三峽大壩壩頂 攝影/劉華
在春光明媚的時(shí)節(jié),著名物理學(xué)家楊振寧院士一行來三峽工程參觀,我有幸陪同,與同事一起向楊先生介紹工程建設(shè)運(yùn)營情況。楊先生96歲高齡,很健談,對工程問題有興趣了解,頭腦條理清晰,提問中有思考。大家都樂于接待這樣的工程參觀者,以輕松自然的互動交流方式,在應(yīng)答中解答來訪者最想了解的事情,同時(shí)也順著話題把自己最想讓來訪者知道的事情告知對方。楊先生在三峽展覽館與集團(tuán)主要領(lǐng)導(dǎo)座談,聽了三峽工程及三峽集團(tuán)情況介紹后,欣然題寫感言“三峽工程是人類歷史上一個(gè)亮點(diǎn)”。
接待中安排了“兩壩一峽”內(nèi)容,自葛洲壩上船,溯流而上,參觀西陵峽東段,沿線介紹抗戰(zhàn)時(shí)世界著名壩工專家、美國墾務(wù)局總工程師薩凡奇到三峽考察選擇壩址的情況。在船上,時(shí)間稍寬余些,楊先生除了繼續(xù)詢問與三峽工程以及水利、能源等相關(guān)事宜外,還談起他小時(shí)候及就讀西南聯(lián)大時(shí)的往事。登船時(shí)楊先生曾問湖北公安在何處,我們指向下游方向,他解釋說在清華研究院完成碩士論文的導(dǎo)師王竹溪老師就是公安人,并深情地講到正是碩士生時(shí)被王竹溪先生引入了統(tǒng)計(jì)力學(xué)研究,為以后進(jìn)入大展身手獲取諾貝爾獎(jiǎng)的研究領(lǐng)域提供了機(jī)緣。
資料照片。1946年美國《生活》雜志攝影師拍攝的三峽木帆船 翻拍/ Hleeow
船行進(jìn)入南津關(guān),恰逢習(xí)近平總書記視察長江乘坐的“長江一號”執(zhí)行完任務(wù)后返航,與我們的船齊頭并駛了一段,大家站上甲板興奮地拍照。末了講起葛洲壩、三峽成庫后峽江航道條件的極大改善,楊先生忽然問道,三峽還有沒有什么地方可以看到纖夫拉纖的情形,我說纖夫已隨木帆船改機(jī)動船而消失很多年了,可能個(gè)別支流的旅游景點(diǎn)還有示意性的表演?;氐酱撟拢瑮钕壬蛭覀冎v述他小時(shí)候隨家人從安徽家鄉(xiāng)出來,看見江南水路交通的情形。他說,纖夫們拉著船前行的那個(gè)場景留下的印象很深,在他記憶里,纖夫拉著的纖繩好像是系在桅桿之上。楊先生說,這么些年腦海里留下的問題一直未解:纖繩為什么不是系在船頭呢?聽了楊先生的描述,我才明白了他問能否看見纖夫拉船,與一般人不同,他是想印證和弄清兒時(shí)留下的問題。我也試圖打開小時(shí)候的記憶,發(fā)現(xiàn)我已沒有準(zhǔn)確印象纖繩系于何處。我在金沙江岸邊長大,有好多年如歌中所唱“聽?wèi)T了艄公的號子,看慣了船上的白帆”的親身經(jīng)歷,但與科學(xué)大師一比,立馬就覺出差距了,既沒有楊先生那樣打小時(shí)就有的細(xì)微的觀察力,更缺少把童稚時(shí)期的未解之問留在腦海持久思考求解的強(qiáng)烈求知欲。記憶不清,也沒思考過,對楊先生的問題一時(shí)難以回答。
船行至燈影峽靠岸,岸邊正是抗日戰(zhàn)爭時(shí)期被比作“東方的斯大林格勒戰(zhàn)役”的石牌保衛(wèi)戰(zhàn)遺址,中國軍隊(duì)在此重創(chuàng)日軍,粉碎了日軍沿峽江西進(jìn)進(jìn)攻重慶的企圖。前些年這里復(fù)建了第六戰(zhàn)區(qū)江防司令部及國民革命軍十一師師部,還修建了紀(jì)念碑、紀(jì)念館,是湖北省國防教育基地和宜昌市愛國主義教育基地之一,五星紅旗和青天白日出現(xiàn)在同一場景,有著獨(dú)特的歷史感和時(shí)代感。楊先生饒有興趣地站在甲板上,以岸邊景物為背景拍照留念,記下這個(gè)畫面。楊先生在船上休息之際,我們登岸到紀(jì)念館參觀。說來也巧,走進(jìn)紀(jì)念館門口不遠(yuǎn),戰(zhàn)役態(tài)勢示意圖旁邊,有一張舊時(shí)三峽行船的照片赫然在目,畫面是峽江里一只單桅桿的帆船,纖繩系挽的位置看得比較清楚,確實(shí)不是系在船頭,而是系在桅桿上。我用手機(jī)拍下照片,回到船上說與同事聽,大家都覺得太神奇了,一是感嘆楊先生兒時(shí)的觀察力、記憶力準(zhǔn)確,二是好像誰知道有今日之問而把答案預(yù)放在那里等待揭曉!其實(shí),這張舊照片與三峽工程也真有一點(diǎn)關(guān)系,它是在薩凡奇計(jì)劃披露后,國民政府?dāng)M與美國合作開發(fā)三峽消息傳開,美國《生活》雜志趕派攝影師前往三峽進(jìn)行拍攝留下來的珍貴影像之一。
返回船上,我給楊先生看了照片。照片雖印證了楊先生“纖繩未系船頭”的兒時(shí)記憶,回答了知其然的問題,但要知其所以然,也只提供了線索。于是,在巨匠級物理學(xué)家見證下,一場討論展開:為什么纖繩不系在船頭?大家依照直觀判斷,加上回憶中學(xué)物理講授的力學(xué)知識予以應(yīng)用,不長時(shí)間就有了基本的解答。最直觀的道理是,纖繩若簡單系于船頭,位置太低,很容易被河邊的巖石或障礙物別住,時(shí)不時(shí)需要揀挽(即由拖后的一位纖夫去把纖繩抬起來越過障礙)。從受力的角度,帆船靠風(fēng)帆鼓起,以風(fēng)為動力通過桅桿傳至船體推動船行,而無風(fēng)或風(fēng)力不足時(shí)靠纖夫人力牽引,纖繩的著力點(diǎn)也應(yīng)與鼓帆時(shí)的著力點(diǎn)基本一致,所以纖繩系于桅桿而不是船頭。參與討論之間,一個(gè)想法閃現(xiàn)在我腦海,把這段故事寫成花絮分享,再加上一個(gè)標(biāo)題黨的句法“諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主思考了八十余年的力學(xué)難題,在三峽半日破解”,點(diǎn)擊率一定很高。我如此閃念給大家一說,眾人皆樂。
石牌抗日紀(jì)念館 攝影/ 林初學(xué)
待到我真動手記述這段故事,還是感覺若想說清楚寫明白這個(gè)為什么,需要更仔細(xì)的分析。我回憶起楊先生當(dāng)時(shí)聽我們討論的神態(tài),似乎并不是百分之百滿意的樣子。我上網(wǎng)查了地方水運(yùn)資料里面關(guān)于拉纖的描述,發(fā)現(xiàn)纖繩的高低還可以通過裝在桅桿頂部的滑輪調(diào)節(jié),能提升起來避讓較高的障礙物。進(jìn)一步細(xì)致考察,實(shí)際上纖繩是以一個(gè)三角形與桅桿連接的,三角形一個(gè)頂點(diǎn)在纖繩上,兩個(gè)頂點(diǎn)分別在桅桿上上部和下部,邊長可以調(diào)節(jié)、形狀可以變化。這樣,不管纖夫是沿接近江面的纖道上平拉,還是在高出江面的坡道上斜拉,通過三角形的形狀變化,可以保持纖繩傳遞的水平分力最大,而垂直分力均被船自生重量抵消,不產(chǎn)生于船正常前進(jìn)不利的轉(zhuǎn)矩。另外,如果纖繩系在船頭,當(dāng)遇曲折岸線,纖夫在纖道上拉行的方向與船行方向形成較大夾角時(shí),由于著力點(diǎn)不在船的重心附近,拉纖產(chǎn)生的側(cè)向分力會形成力矩使船頭偏轉(zhuǎn),而需要舵工大力搬舵去抵消轉(zhuǎn)向的力矩,而纖繩系于桅桿,桅桿位置靠近船的重心,就不會產(chǎn)生使船頭偏轉(zhuǎn)的力矩??傊?,纖繩之問,看似簡單,也需要專門寫篇作業(yè),附幾張照片,對不同情形,配上力的分解圖片予以說明,才能回答清楚。
石牌保衛(wèi)戰(zhàn)遺址 攝影/ 林初學(xué)
纖夫拉纖是造訪三峽者常問及的事,問答間往往引人懷舊,感慨時(shí)代躍進(jìn)世事滄桑。而由纖夫問及纖繩系法,引出一次力學(xué)的討論,楊先生乃是第一人。后來,我同集團(tuán)青年員工學(xué)習(xí)習(xí)近平總書記視察北大對青年人“愛國、勵(lì)志、求真、力行”的寄語時(shí),舉了楊先生纖繩之問為例言證何為“求真”。這種求真的品質(zhì),是科學(xué)人文素質(zhì)中很寶貴的部分,可以讓我們奮斗忙碌追逐夢想之時(shí),保持人與生俱來的那種探究事理的天性,于觀察思考中發(fā)現(xiàn)自然的美妙,從格物、致知到欣賞、敬畏的過程中感受幸福、建立信念、獲得力量。楊振寧院士在其新書《晨曦集》中形容,可以使得人類對自然有新的認(rèn)識(的發(fā)現(xiàn))本身就是美,“是從事科學(xué)研究的人最傾倒的美”??茖W(xué)研究如是,工程創(chuàng)造也一樣,作為三峽建設(shè)者,我們期待著在克難攻堅(jiān)、求知?jiǎng)?chuàng)新中追求、領(lǐng)略到更多科學(xué)的美、造物的美。