王振东：野渡无人舟自横

　　“独怜幽草涧边生，上有黄鹂深树鸣；
春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横。”

　　这首脍炙人口的《滁州西涧》是唐诗名篇，为韦应物在唐建中二年（公元781年）出任滁州刺史期间所写。尽管许多人对这首七绝作过多种解释和评论，但却忽略了诗句中所凝聚着的对力学现象的洞察力。

　　“春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横”，意思是拴在郊野无人驾驭的小船，在小河湍急的流动中，横在河里，随波荡漾。这里形象真实地描绘了在河中荡漾的小船，因要处于一个稳定的平衡位置，总是横在河里。

　　为什么小船要横在河里呢？这里有一个流体力学问题。一般物体在静力作用下的平衡问题，是一个古老的概念。直立在桌子上的细杆，是一个不稳定平衡位置；
而悬挂的直杆，平衡是稳定的。前者受一扰动后，重力形成的力矩，将使细杆远离平衡位置；
而后者受扰动后，力矩倾向于恢复平衡位置。由于流体运动时，对物体产生的合力和合力矩比较复杂，直到上世纪末、本世纪初，才对运动流体中物体平衡稳定性做出较精确的分析。现在己容易用流体力学的方法，将小船简化成一个细长椭圆柱体，来讨论理想不可压缩流体绕椭圆柱的二维流动问题，以计算流体对椭圆柱的作用力和力矩，从而证明拴于郊野的无人渡船，在湍急的来流中，总欲自横，这是小船的稳定平衡位置。因为理论计算模型尚简略，最近在天津大学流体力学实验室的6米水槽中，做了小船稳定平衡位置的模型实验，也证明了的确是“野渡无人舟自横”。

　　对于航行中的小船，以上的道理也是适用的。小船顺着航行方向的平衡是不稳定的，为保持航向，舵手需不断地调整操纵。这就是为什么一个划船的生手，总是难于使小船笔直航行的道理。在初学划船时，往往总是在水中打转转。当然，要真正弄清航行中小船的稳定性，还必须考虑小船的惯性。而这些内容就是近代导向轮船、飞机在航行中运动稳定性的深入学问了。它是近代航海航空航天技术的理论基础之一。

　　韦应物入细入微的观察和高度概括能力，仅仅用了七个字，便将这一类极为重要的自然现象活脱脱地勾画出来，不仅使读者得到了美的享受，而且从中体味出自然规律。而这早在距今1200多年以前，比西方对这一现象的精确描述要早1100多年。

　　中国是一个诗的国度，唐诗是我国文学史上一颗光辉灿烂的明珠，千百年来一直为人们传诵不衰。在唐诗中还可以找到一些对流体运动现象观察和描述的佳句。而韦应物是一位值得特别提出的唐代诗人，他有好几首涉及流体运动现象的诗作，除《滁州西涧》外，还有《咏露珠》诗：“秋荷一滴露，清夜坠玄天，将来玉盘上，不定始知圆。”这首诗形象地描绘了露珠在荷叶面上不润湿的力学现象。《听嘉陵江水声寄深上人》诗中所写：“水性自云静，石中本无声。如何两相激，雷转空山惊。”以及《赠卢嵩》诗所写：“海水虽无心，洪涛亦相惊。怒号在倏忽，谁识变化情？”这两首诗不仅对流体运动致声作了形象的描述，还对流体运动为什么会致声提出了疑问，有所思考。

　　过去人们总是从老子、庄子、墨子等一些思想家的著述中，去寻找古代的力学思想，这当然是不错的；
但却忘了在古代诗词中，也有一些佳句是对力学现象的精湛描述。韦应物的这几首诗正是很好的例子。

　　（原刊登于天津《今晚报》1997年9月20日“日知录：博士生导师征文栏”，作者授权天益发布）

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