■文/許秀華 ■插畫/葛欣

登高

〔唐〕杜甫

風急天高猿嘯哀，渚清沙白鳥飛回。

無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來。

萬里悲秋常作客，百年多病獨登臺。

艱難苦恨繁霜鬢，潦倒新停濁酒杯。

說到杜甫，相信同學們已經(jīng)誦讀過不少他寫的詩篇。杜甫在我國古典詩歌中的影響非常深遠，被后人稱為“詩圣”，他的詩也被稱為“詩史”。作為杜甫詩作中的精品，這首《登高》也常被推舉為七言律詩中的上乘之作，被稱為“七律之冠”。

隱形的力量

在蕭瑟的秋風中，猿的叫聲顯得十分凄厲。水清沙白的河洲上，鷗鷺在飛舞盤旋。杜甫筆下的秋天有點孤獨與凄涼?？矗狡律下淙~飄零，遠處無邊無際的長江洶涌澎湃，滾滾而來。

在讀到“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來”這兩句詩時，同學們有沒有想過：為何秋天的落葉最后總要落到地面上？為何江水要往低處流？其實，這是因為地球?qū)淙~、水存在萬有引力。地球質(zhì)量大，樹葉和水的質(zhì)量小，質(zhì)量大的物體難以撼動，質(zhì)量小的只好屈身投靠。

長江水在地表上奔騰流淌，地球和江水之間的萬有引力好理解?？墒?，掛在樹上的葉片和地面不接觸，地球的萬有引力是怎樣隔空取物，讓樹葉落到地面上的呢？原來，萬有引力通過引力場，讓兩個沒有實際接觸、不挨著的物體之間產(chǎn)生了引力。在宇宙中，星體之間相距遙遠，卻能通過萬有引力相互作用，借助的就是引力場。

產(chǎn)生萬有引力的前提是物體有質(zhì)量。質(zhì)量，是討論萬有引力時非常重要的一個因素。物質(zhì)的質(zhì)量是由物質(zhì)里的原子種類和數(shù)量決定的。而不同的原子，原子核里面的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)決定了物質(zhì)的質(zhì)量。

為什么質(zhì)量會激發(fā)引力場，產(chǎn)生萬有引力呢？對于這個問題，不僅愛因斯坦沒有找到答案，現(xiàn)在的科學家們同樣沒有找到確切的答案。

當然，杜甫顯然不是為找不到這個答案而悲傷。因為萬有引力在17世紀才由英國科學家牛頓首次發(fā)現(xiàn)并提出。大詩人杜甫要比牛頓大931歲，安史之亂結(jié)束4年后的公元767年，年屆55歲的杜甫親歷大唐由盛轉(zhuǎn)衰，個人生活也陷入困頓之中。一天，他獨自登上夔州白帝城外的高臺遠眺。蕭瑟的秋江景色引發(fā)了他身世飄零的感慨，滲入了他老病孤愁的悲哀。于是，他借景抒情，在詩中寫道：“時世艱難，生活困苦，兩鬢長滿了白發(fā)；衰老多病，又無奈志不得伸。本想借酒澆愁，卻發(fā)現(xiàn)自己連酒都喝不下去了?！?/p>

未解之謎

言歸正傳，除了引力場，物理學中還有電場和磁場。

何為磁場呢？原子里的質(zhì)子帶正電，電子帶負電。原子核和電子都在不斷地運動，會在周圍產(chǎn)生磁場。磁鐵之所以有磁性，就是因為原子內(nèi)的電子自旋方向整齊劃一，才對外表現(xiàn)為磁性。一般的物體內(nèi)，各種不同方向的小磁場互相抵消，所以沒有磁性。

其實，電荷周圍還會產(chǎn)生電場，電場只對帶電的物體有作用力。電場里，物體的質(zhì)量不重要，物體帶的電荷數(shù)才是最重要的。引力場只關心物體有無質(zhì)量，電場只關心物體有無電荷。就像牛頓總結(jié)出了萬有引力定律及其公式一樣，法國科學家?guī)靵鲈?8世紀研究了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力后，也總結(jié)出了庫侖定律。庫侖定律是電學發(fā)展史上的第一個定量規(guī)律，它使電學的研究從定性進入定量階段，是電學史上一塊重要的里程碑。電荷的單位庫侖就是以他的姓氏命名的。

在數(shù)學表達上，萬有引力定律和庫侖定律非常相似。只不過把公式里的物體質(zhì)量換成了物體攜帶的電荷。引力場中，兩個物質(zhì)之間萬有引力的大小與兩個物體質(zhì)量的乘積成正比；電場中，兩個電荷之間的作用力與電量乘積成正比。而這兩種作用力都與兩者的距離平方成反比。

為什么會這樣呢？科學家們也在探尋其中的原因。同學們，也許等你們長大后，就會發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。