陶娜

肓人摸象、狐假虎威、曹沖稱(chēng)象、夸父逐日……這幾個(gè)成語(yǔ)大家都再熟悉不過(guò)了，但你知道每個(gè)成語(yǔ)中又隱藏著什么樣的科學(xué)道理、地理知識(shí)嗎？

盲人摸象

每個(gè)盲人根據(jù)自己對(duì)大象的把握和了解描述出了大象的形狀，結(jié)果犯了以偏概全、以點(diǎn)代面的錯(cuò)誤，鬧了笑話(huà)。但在笑過(guò)之后，我們還應(yīng)該思考以下幾個(gè)問(wèn)題。

每個(gè)盲人是否認(rèn)為只有自己的判斷是正確的或至少自己的判斷是正確的，而其他盲人的判斷是錯(cuò)誤的，或可能是錯(cuò)誤的？如果摸象的盲人中有一人，或至少有一人在眼盲之前見(jiàn)過(guò)大象，其他盲人會(huì)不會(huì)相信他對(duì)大象形狀的正確描述？盲人為什么會(huì)犯以偏概全的錯(cuò)誤？如果我們也不知道大象長(zhǎng)什么樣，我們?nèi)绾胃鶕?jù)盲人的差異描述判斷誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？現(xiàn)實(shí)生活中，包括科學(xué)研究中是否存在盲人摸象的現(xiàn)象？如何有效避免盲人摸象可能產(chǎn)生的問(wèn)題？

“根據(jù)上述分析，我們知道盲人摸象產(chǎn)生問(wèn)題的原因可能包括：大家都沒(méi)見(jiàn)過(guò)大象；每個(gè)人都只摸了局部，而未摸其他部位；每個(gè)人都相信自己的判斷是正確的；沒(méi)有交流；即使交流了也沒(méi)有思考為何自己和他人的判斷不同；其他原因。”《成語(yǔ)與地理科學(xué)》作者曾承博士說(shuō)。那么如何有效避免盲人摸象可能產(chǎn)生的問(wèn)題呢？有兩點(diǎn)可能非常重要，一是信息共享、交流合作，二是重復(fù)檢驗(yàn)、統(tǒng)籌考慮。

他以地學(xué)研究領(lǐng)域的古環(huán)境研究為例，來(lái)說(shuō)明重復(fù)檢驗(yàn)對(duì)于避免盲人摸象問(wèn)題的重要性。在進(jìn)行古環(huán)境演變研究時(shí)，科研人員往往選擇多種信息載體、多個(gè)研究區(qū)域、多種樣品，并且采用多種技術(shù)方法和多指標(biāo)分析，即通過(guò)重復(fù)檢驗(yàn)的方式在最大程度上避免盲人摸象式的錯(cuò)誤；另一方面我們對(duì)于未知的事物，不同人有不同理解很正常，我們都在各自局部重復(fù)或整體重復(fù)的狀態(tài)下不斷地正確地接近事物真相。

狐假虎威

在成語(yǔ)故事里，狐貍成功地讓老虎以為百獸怕的不是老虎而是狐貍，進(jìn)而全身而退。我們?cè)诟袊@狐貍的聰明狡猾和老虎的愚笨之余，還應(yīng)思考如下問(wèn)題：老虎為什么會(huì)認(rèn)為百獸怕的是狐貍而不是自己呢？之前和之后老虎單獨(dú)“求獸而食”時(shí)，沒(méi)發(fā)現(xiàn)百獸怕的其實(shí)是老虎自己?jiǎn)?？老虎如何推理出百獸怕的究竟是誰(shuí)？現(xiàn)實(shí)生活，以及科學(xué)研究中有無(wú)類(lèi)似現(xiàn)象？

對(duì)于問(wèn)題一，因?yàn)槔匣⒖吹搅恕昂偝霈F(xiàn)”（實(shí)際上是“狐貍和老虎同時(shí)出現(xiàn)”）之后，即有“百獸躲避”這個(gè)現(xiàn)象，即“狐貍出現(xiàn)”和“百獸躲避”之間有良好的相關(guān)性，便認(rèn)為二者有成因上的聯(lián)系，即“百獸躲避”乃“狐貍出現(xiàn)”所致。老虎據(jù)此認(rèn)為百獸怕的是狐貍而不是自己；所以與其說(shuō)老虎被狐貍騙了，不如說(shuō)是被自己的愚笨騙了。

對(duì)于問(wèn)題二，老虎在單獨(dú)“求獸而食”時(shí)，肯定發(fā)現(xiàn)百獸怕自己。將問(wèn)題二的答案和問(wèn)題一的答案相對(duì)照，就很難理解老虎為什么還會(huì)犯如此低級(jí)錯(cuò)誤。

曹沖稱(chēng)象

如果放在今天再對(duì)大象進(jìn)行稱(chēng)重，方法就多了。其中一個(gè)經(jīng)典辦法是利用杠桿原理，即在同一時(shí)間，在不同空間（杠桿兩端）分別放置大象和其他物體，進(jìn)而利用質(zhì)量守恒，來(lái)獲得大象的重量。

曹沖采用的稱(chēng)象方法，從原理上來(lái)講與杠桿原理相同，都是基于質(zhì)量守恒。區(qū)別在于現(xiàn)在的杠桿原理是在同一時(shí)間、不同空間實(shí)現(xiàn)質(zhì)量守恒，曹沖稱(chēng)象的辦法是在同一空間、不同時(shí)間實(shí)現(xiàn)質(zhì)量守恒——時(shí)間杠桿原理。

“某些問(wèn)題可以通過(guò)時(shí)間或空間的轉(zhuǎn)換來(lái)解決。這里僅以自然資源為例來(lái)說(shuō)明通過(guò)時(shí)間或空間的轉(zhuǎn)換來(lái)解決問(wèn)題。”曾承說(shuō)。比如南水北調(diào)，通過(guò)空間的轉(zhuǎn)移來(lái)解決資源的不均衡分布。我國(guó)水資源的空間分布南多北少，南水北調(diào)工程就是為了解決我國(guó)北方地區(qū)，尤其是黃淮海流域的水資源短缺問(wèn)題，分東線(xiàn)、中線(xiàn)、西線(xiàn)三條調(diào)水線(xiàn)。通過(guò)三條調(diào)水線(xiàn)路與長(zhǎng)江、黃河、淮河和海河四大江河的聯(lián)系，構(gòu)成以“四橫三縱”為主體的總體布局，實(shí)現(xiàn)中國(guó)水資源南北調(diào)配、東西互濟(jì)的合理配置格局。此外還有北煤南運(yùn)、西氣東輸?shù)取?/p>

而修建水庫(kù)是通過(guò)時(shí)間的轉(zhuǎn)移來(lái)解決資源的不均衡分布。我國(guó)水資源的季節(jié)分配不均勻，就東部季風(fēng)區(qū)而言，夏季降水集中，汛期河水暴漲，大量寶貴的淡水資源白白流入大海，并且還容易造成洪澇災(zāi)害；冬春季則降水少，河流進(jìn)入枯水期，北方的一些河流甚至干涸見(jiàn)底，造成嚴(yán)重的干旱缺水。興建水庫(kù)，可以有效調(diào)控徑流和水量的季節(jié)變化，解決水資源分布不均的問(wèn)題。例如，三峽工程和小浪底水利樞紐，建成后對(duì)長(zhǎng)江和黃河的防洪及水資源調(diào)配發(fā)揮了重要作用。

“另外，曹沖稱(chēng)象能夠順利進(jìn)行，還得益于化整為零這一科學(xué)思維。在自然界，類(lèi)似于‘化整為零的地學(xué)現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生?！痹姓f(shuō)。

夸父逐日

拋開(kāi)這個(gè)成語(yǔ)的含義，讓我們從科學(xué)的角度來(lái)展開(kāi)聯(lián)想，分析其中涉及的方向和速度兩大科學(xué)問(wèn)題。由于太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽詵|向西，即太陽(yáng)東升西落，所以夸父若想追上太陽(yáng)，就得保持和太陽(yáng)視運(yùn)動(dòng)相同的方向——向西?？涓傅靡允裁礃拥乃俣炔拍茏汾s上太陽(yáng)？

夸父要想追趕上太陽(yáng)，他必須在向西且以大于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)速度追趕才行。該處的“太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)速度”指的是太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)的角速度。粗略估算，太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度可達(dá)10000公里/秒。

關(guān)于夸父逐日，有這么一種描述：太陽(yáng)剛剛從海上升起，夸父告別族人，懷著雄心壯志，從東海邊上向著太陽(yáng)升起的方向，邁開(kāi)大步追去，開(kāi)始他逐日的征程。

“夸父究竟是在一天中的什么時(shí)刻開(kāi)始追趕太陽(yáng)的呢？”曾承認(rèn)為有兩種理解，其一日出而作。顯然，不論夸父身處地表何處，一天中太陽(yáng)升起時(shí)，都在其東方。如果旭日東升時(shí)夸父即開(kāi)始追日，那方向應(yīng)該是向東，即夸父與太陽(yáng)相向而行。當(dāng)相向而行至某地正午時(shí)與太陽(yáng)“相遇”，然后轉(zhuǎn)而西行繼續(xù)追日。

但這種理解面臨的最大問(wèn)題是，夸父若在行至某地正午之前就開(kāi)始與太陽(yáng)相向而行的話(huà)，這不叫“追日”，而叫“迎日”，當(dāng)然也可以在廣義上把這也理解成是追日。那夸父的追日起始時(shí)間即為“日出而作”。

其二，日中而作。如果把“追”理解為二者必須同向運(yùn)動(dòng)的話(huà)，那上述理解一中的“夸父和太陽(yáng)相向而行”就不叫“追”。那么夸父逐日的時(shí)間起點(diǎn)應(yīng)該是在夸父所在地正午，然后二者一路西行，即夸父每天追日起始時(shí)間為“日中而作”。

假定在某一時(shí)刻夸父看見(jiàn)太陽(yáng)在哪就往哪追的話(huà)，追趕路線(xiàn)又會(huì)如何呢？很顯然，具體追趕路線(xiàn)取決于三個(gè)因素：一天中太陽(yáng)方位角變化，從日出還是日中開(kāi)始追趕，開(kāi)始追趕時(shí)夸父相對(duì)于太陽(yáng)的方位。