江蘇省鹽城市康居路初級中學 戴 亞
三星堆、二里頭、石家河,這些都是大家非常熟悉的遺址名稱。眾多遺址及文物的發(fā)現,有力地證明了中華文明起源的多元性。不過我們今天的目光,聚焦的是其中沉睡了幾千年的文物,讓這些穿越幾千年的“物理知識寶庫”重新散發(fā)出熠熠光彩。
當考古學家從泥土中小心翼翼地捧出這個奇形怪狀的東西時,不由得與這個器物“小眼對大眼”。這是什么?凸出眼眶的大眼球,巨大的外耳廓,帶著穿越幾千年的好奇,瞪著眼前這群熟悉又陌生的人,聽著他們的七嘴八舌!
如果從物理學的角度來看待它,倒是很好理解的。眼睛瞪這么大,不就是為了使折射到視網膜上的光線更多、看得更清楚嗎?眼球凸出這么多,不就是為了看到更大的范圍嗎?外耳廓這么大,不就是為了搜集更多的聲波,因而聽得更遠也更清晰嗎?這個面具至少向后輩的我們表明,先民們對這個世界的各種信息充滿了渴望,他們期待自己的肉眼和耳朵能夠清晰地接收到更遠處的信息,甚至不只是所居住的部落,而是頭頂上這片神秘莫測的天空,乃至更遙不可及的深空世界!
讓人欣喜的是,他們的后人、今天的我們,已經實現了他們這些銹跡斑斑的樸素愿望。一副副精巧的眼鏡,讓近視、遠視、弱視等視力缺陷不再是我們的煩惱;一只只形態(tài)各異的放大鏡,讓物體的細微結構在我們眼前一覽無余;那些光學和電子顯微鏡,讓我們看到了古人想象不到的分子和原子,乃至原子的內部世界;而集眾多高科技于一身的空間望遠鏡,也早已隨著運載火箭踏入了太空,完美地實現了古人們“看得更遠、看得更清楚”的理想。在太空中觀察宇宙,巧妙地回避了因空氣折射而導致的成像的變形與移位。
同樣,“聽得更遠、聽得更清晰”也早已不再是個問題?,F在的聽,要加上一個大大的引號,因為我們已經不像古人那樣完全依賴耳朵去聽了。電磁波可以攜帶聲音的信息,以光的速度,跨越千山萬水,一瞬間傳遍地球的各個角落,不,傳遍太陽系乃至更遙遠的星系!
這個器物大家并不陌生,因為古裝戲中經常會有它的身影。對,這就是我們今天司空見慣的酒杯的前身。雖然現在的酒杯長得與它差別比較大,但是依然遵循著這些“老祖宗”的特點——盡量裝上更多的酒,并力求穩(wěn)穩(wěn)地站在飯桌上、菜肴邊。
那怎么解決這個“穩(wěn)”的問題呢?我們知道,物體的重心越低,穩(wěn)度越大,越不容易傾倒。于是最保險的做法就是,將物體的質量盡量向下分布。轎車的底盤就很笨重,空調柜機的電動機一般都裝在最下邊,這些都是確保物體下部質量大、穩(wěn)度大的舉措。
可是,我們總不能在酒杯的下部加上一坨實心的銅塊吧?那樣看起來不美觀,拿起來也費勁??!別說,這還真難不住幾千年前的古人們。他們發(fā)現,物體的支撐面越大,同樣也會越穩(wěn)!那是不是應該在酒杯與桌面接觸的部位安上大銅片呢?嘿,這不一樣使得酒杯笨重不堪嗎?你看看前頁圖中的“爵”吧,薄薄的杯身,輕巧流暢,下面是三條呈三角形分布的細細銅條。這三只腳構成的三角形,就是它的支撐面啊!這個支撐面夠大,卻又因為無形而使爵顯得格外輕巧。
這個被賦予靈氣的玉神人,產生于比三星堆文化更早的石家河文化時期。它擁有異常光潔的“皮膚”,但說到底它就是一塊石頭??墒锹愤叺氖^多著呢,能夠在光照下顯得“亮晶晶”的并不多,因為只有對光線產生鏡面反射,看起來才會有這樣的效果。而大部分天然物體的表面都很粗糙,不符合發(fā)生鏡面反射的條件。那應該怎樣做才能使它們變得“亮晶晶”呢?打磨!通過打磨使得粗糙的表面變得光滑,它們就會因發(fā)生鏡面反射而“閃閃發(fā)光”了。
打磨玉器可不是一件簡單的事情。首先你得找到一些顆粒細小并且硬度不大的物體作為打磨用的材料,然后你還得讓玉器的各個部位在極短的時間內得到均勻的打磨。聰明的古人找來了木炭,它顆粒細小并且足夠軟,又給待打磨的玉器準備了一個大轉盤。將一塊木炭輕輕靠在玉器外壁,然后輕輕踩動牽引轉盤的繩子,隨著轉盤勻速轉動,在很短的時間內,玉器外壁的各個部位就被打磨得明光錚亮。當然,用于打磨的材料可能會根據待打磨的器物而不同,但是其中的物理知識是類似的。
想不到吧,這些不會說話的古代文物,竟然包含著這么多的物理知識!你要是愿意開動腦筋,就會發(fā)現這樣的例子不勝枚舉。比如古代帶有助推裝置的火箭,簡陋的造型中蘊含的,就是今天一發(fā)沖天遨游太空的各類大推力火箭的原理。而明代萬戶坐在綁滿火藥桶的椅子上,在爆炸的巨響中獻身飛天夢想的舉動,開啟了人類乘坐航天器探索太空的新紀元。雖然一路走來充滿艱難險阻,甚至壯烈的犧牲,但是我們的成功和收獲,遠遠大于付出!
同學們,讓我們站在智慧的前輩們的肩膀上,通過不懈的努力比他們看得更遠吧!