几首诗词的物理解读

我们从物理角度解读几首现代诗词,既应用了物理知识,又凭添了无穷的乐趣。

力学方面

七律二首.送瘟神其一

(写于江西余江县根本消灭血吸虫病)

绿水青山枉自多,华佗无奈小虫何!

千村薜荔人遗矢,万户萧疏鬼唱歌。

坐地日行八万里,巡天遥看一千河。

牛郎欲问瘟神事,一样悲欢逐逝波。

绿水青山白白的那么多,华佗对血吸虫也无可奈何,万千村落都是薜荔(又名凉粉子或木莲,一种桑科植物,这里主要药用)和人屎,家家户户冷冷清清,好似鬼在悲歌。人们坐在地上每天可以行走八万里,巡回太空能看到远处无数灿烂的星河。如果牛郎问起血吸虫等瘟神的事情,我要告诉他,尽管岁月如流水般消失,人民依然在遭受“瘟神”悲惨的折磨。

诗中“坐地”是指人相对于地球是静止的的,“日行八万里”是指人相对于太阳是运动的。地球是绕太阳公转的,同时也在不停地自传。这里八万里主要指在赤道上相对于地球静止的物体,转一周走过的距离等于赤道的周长,不同维度处相对于地球转过的距离不一样。

运动是宇宙中的普遍现象,宇宙中一切物体都在不停地运动,絕对静止的物体是不存在的,看似静止的高山树木房屋都在随地球的自传而运动,同时又随着地球绕太阳公转而运动。物理学上的机械运动和其他运动的区别关键是看物理的位置有无变化,有位置的变化就是机械运动,否则就不是机械运动,位置的变化包括距离的变化和运动方向的变化。判断物体是静止还是运动,要看是以哪个物体为标准,这个被选做标准的物体叫参照物,参照物不同,得出的结论也可能不同。

为了诗词的完整性,附上七律二首

送瘟神 其二

春风杨柳万千条,六亿神州尽舜尧。

红雨随心翻作浪,青山着意化为桥。

天连五岭银锄落,地动三河铁臂摇。

借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧。

作者忧民难眠,从农村的血吸虫灾难想到巡回天上与牛郎对话,告诉牛郎:我们的百姓在遭受血吸虫“瘟神”的悲惨折磨。最后看到:人民创造了奇迹,从根本上消灭了血吸虫,送走了“瘟神”,“借问瘟君欲何往,纸船明烛照天烧。”写出了诗作者对“送”走了“瘟神”的喜悦心情。牛郎星距离我们16光年,宇宙中恒星间的距离都非常大,为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位——光年,它等于光在一年内传播的距离,一光年等于9,460,730,472,580,800米。假定这颗星上真的住着牛郎的话,想打个电话或者发个微信互相问好,单程也得16年!

牛郎星是颗像太阳一样的恒星。恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体组成的,是能够自己发光发热的球状或类球状的气态天体。恒星之所以能够发光,是因为恒星内部在不停地进行剧烈的核聚变反应,它所发出的光是核聚变的产物。晴朗无月的夜晚,在没有光污染的地区,一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星,借助于望远镜,可以看到几十万乃至几百万颗以上。天文学家估计银河系中的恒星大约有1500-4000亿颗。我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星,也是离人们最近的恒星。牛郎星正式的中国名称是河鼓二,它和其他几颗星合成一个星座,叫天鹰星座。牛郎星的表面温度达到8,000℃,牛郎星的直径是太阳的1.6倍。

七律 长征

红军不怕远征难,万水千山只等闲。

五岭逶迤腾细浪,乌蒙磅礴走泥丸。

金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒。

更喜岷山千里雪,三军过后尽开颜。

红军不怕万里长征路上的艰难困苦,万水千山在红军的眼里只是平常小事。绵延起伏的五岭山脉在红军眼里像翻腾着的细小波浪,雄伟磅礴的乌蒙山在红军看来像脚下滚动的小泥球。金沙江两岸悬崖峭壁,水卷的巨浪拍击着两岸高耸的山崖,红军战士渡江后,内心喜悦温馨;大渡河上的泸定桥横跨东西两岸,十几根凌空悬挂的铁索,晃动着,寒意忧心。更加令人喜悦的是翻越过白雪皑皑的千里岷山,红军们个个心情畅快,笑逐颜开。

“红军不怕远征难”,“远征”指二万五千里长征。长征始于1934年10月红一方面军撤出江西瑞金,结束于1936年10月红军三大主力会师甘肃会宁地区,红军走了367天,走过了赣、闽、粤、湘、黔、桂、滇、川、康、甘、陕,共11个省,经过了五岭山脉、湘江、乌江、金沙江、大渡河以及雪山草地等万水千山,攻下许多城镇,最多的走了二万五千里。人们经常把长征称为二万五千里长征。这二万五千里是红一军团行军最长的部队走的路程。红军走过“万水千山”的留下的轨迹的长度也是路程。物体从一个位置运动到另一个位置,运动轨迹的长度叫做物体在这一运动过程所通过的路程。

热学方面

张冠道中

朝雾弥琼宇,征马嘶北风。露湿尘难染,霜笼鸦不惊。

戎衣犹铁甲,须眉等银冰。踟躇张冠道,恍若赛上行。

“戎衣犹铁甲,须眉等银冰”,行军艰苦,岑参诗中写道:“马毛带雪汗气蒸,五花连钱炫做冰,慕中草檄砚水凝”,“将军角弓不得控,都护铁衣冷难着”。雾、露、霜、冰都是物态变化,雾与露是液化现象,霜是凝华现象,冰是凝固现象。

光学方面

菩萨蛮 大柏地

赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩练当空舞?雨后复斜阳,关山阵阵苍。

当年鏖战急,弹洞前村壁,装点此关山,今朝更好看。

唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验,“背日喷乎水,成虹霓之状”。唐朝孟浩然在《彭蠡湖中望庐山》一诗中写道“香炉初上日,瀑水喷成虹”,说的是香炉峰升起一轮红日,飞瀑映照幻化成彩虹。彩虹怎么形成的呢?彩虹的形成需要两个条件:空气中有小水滴;有光。当阳光照射到小水滴时,光线被折射和反射(阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次,总共经过一次反射、两次折射)。不同波长的光折射率不同,所以就可以看到由外到内赤橙黄绿青蓝紫七色彩虹啦。

另外有时雨后会出现双重彩虹,也称“霓”,是光线在水滴内两次折射两次反射的结果,颜色顺序与“虹”相反,最外层是蓝色,内侧是红色。

综合方面

长沙

独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。

看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。

鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由。

怅寥廓,问苍茫大地,谁主沉浮?

携来百侣曾游,忆往昔峥嵘岁月稠。

恰同学少年,风华正茂;书生意气,挥斥方遒。

指点江山,激扬文字,粪土当年万户侯。

曾记否,到中流击水,浪遏飞舟?

在深秋一个秋高气爽的日子里,我独自伫立在橘子洲头,眺望着湘江碧水缓缓北流。看远处山峰重峦叠嶂,一片火红,一层层树林好像染过颜色一样;脚下江水悠悠,清澈澄碧,江面白帆点点,万船竞发,争先恐后。鹰在广阔的天空里矫健有力地飞翔,鱼在清澈的江水里轻快地畅游,万物都在秋光中争着过自由自在地生活。面对着无边无际的宇宙,千万种思绪一齐涌上心头,我要问:这苍茫大地的盛衰兴废,由谁决定主宰呢?回想过去,我和我的同学,经常携手结伴来到这里游玩。在一起商讨国家大事,那无数不平凡的岁月至今还萦绕在我的心头。同学们正值青春年少,风华正茂,才华横溢;大家踌躇满志,意气奔放,正强劲有力,评论国家大事,写出这些激浊扬清的文章,把当时那些军阀官僚看得如同粪土。可曾记得,当年我们在江水深急的地方游泳,那激起的浪花几乎挡住了疾驰而来的大船?

“怅寥廓,问苍茫大地,谁主沉浮?”在水中,谁主沉浮呢?这句话可用在物理课堂教学导课中。

“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由。”看到“鱼翔浅底”就想到唐代储光曦的诗《钓鱼湾》:“潭清疑水浅。”这是光的折射现象。“万类霜天竞自由”,下霜的天气在寒秋,霜是凝华现象。

“曾记否,到中流击水,浪遏飞舟?”到中流击水,谁是施力物体?谁是受力物体呢?“到中流击水”,到急流中游泳,也应用了作用力与反作用力规律,游泳时人对水施加一个作用力,水对人施加一个反作用力,这个就是人向前游动的动力。作用力与反作用力的划分不是绝对的,两个物体间相互作用的一对力互为作用力与反作用力,哪个叫做作用力,哪个叫做反作用力是由问题的性质决定的。两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在相互作用的两个物体上,这个要记清。力是不能离开受力物体和施力物体而单独存在的。作用力与反作用力是同时产生、同时存在、同时变化、同时消失,并且性质一定相同。这就是著名的牛顿第三定律。“浪遏飞舟”,遏是阻止的意思,谁是施力物,谁是受力物呢?这句话可以用在课堂教学结尾中,水浪大的可以阻止了飞快前行的船只,说明水浪对行船的阻力很大,大于行船前进的动力。补充一点,作用力、反作用力与二力平衡中一对平衡力,相同点是总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。不同点是:二力平衡中的一对力作用在同一物体上,作用效果相互抵消。作用力与反作用力的一对力作用在相互作用的两个物体上,各有各的作用效果,永远不能抵消的。

减字木兰花 广昌路上

漫天皆白,雪里行军情更迫,头上高山,风卷红旗过大关。

此行何处?赣江风雪迷漫处。命令昨颁,十万工农下吉安。

雪的形成是凝华现象,风卷红旗过大关,风对红旗有力的作用。

忆秦娥 娄山关

西风烈,长空雁叫霜晨月。霜晨月,马蹄声碎,喇叭声咽。

雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。从头越,苍山如海,残阳如血。

雁叫、马蹄声、喇叭声能区分出来是根据音色。残阳如血,唐代杜甫《喜雨》诗:“日色赤如血”,那么“残阳”为何“如血”呢?太陽光是由七种颜色的光合成的,不同颜色的光穿过大气层的本领各不相同,红色光穿过大气层的本领最大,橙色次之。

在清晨和傍晚,阳光要斜着穿过大气层。所以,在穿过厚厚的大气层时,只有本领最大的红色光和部分橙色光能成功,而其他颜色的光,如蓝色光、紫色光等,则被大气层反射了出去,无法一路前行。所以,在日出和日落时,太阳看起来是红彤彤的。

“霜晨月”,霜的形成是凝华现象。

满江红

和郭沫若同志

小小寰球,有几个苍蝇碰壁。嗡嗡叫,几声凄厉,几声抽泣。蚂蚁缘槐夸大国,蚍蜉撼树谈何易。正西风落叶下长安,飞鸣镝。

多少事,从来急;天地转,光阴迫。一万年太久,只争朝夕。四海翻腾云水怒,五洲震荡风雷激。要扫除一切害人虫,全无敌。

力是物体对物体的作用,“苍蝇碰壁”,“蚍蜉撼树”,谁是施力物体,谁是受力物体呢?“正西风落叶下长安”,想到唐代贾岛《忆江上吴处土》诗:“秋风生渭水,落叶满长安。”落叶受重力作用,向下落,力是改变物体运动状态的原因,落叶重力势能减少,动能增加。“嗡嗡叫,几声凄厉,几声抽泣”,声音是由于物体的振动产生的,声音的大小叫响度。苍蝇的嗡嗡声大小不一样,也就是响度不一样。能听出是苍蝇发出的嗡嗡声,是因为音色。苍蝇飞行时翅膀振动的频率约为300至400赫兹,高于人类听觉的下限20赫兹,低于人类听觉的上限20000赫兹。在人能够听到的声音频率范围内,人们能够听到苍蝇飞行的声音。

沁园春 雪

北国风光,千里冰封,万里雪飘。

望长城内外,惟余莽莽;大河上下,顿失滔滔。

山舞银蛇,原驰蜡象,欲与天公试比高。

须晴日,看红装素裹,分外妖娆。

江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。

惜秦皇汉武,略输文采;唐宗宋祖,稍逊风骚。

一代天骄,成吉思汗,只识弯弓射大雕。

俱往矣,数风流人物,还看今朝。

北方的风光,千里冰封冻,万里雪花飘。望长城内外,只剩下无边无际白茫茫一片;宽广的黄河上下,顿时失去了滔滔水势。山岭好像银白色的蟒蛇在飞舞,高原上的丘陵好像许多白象在奔跑,它们都想与老天爷比比高。要等到晴天的时候,看红艳艳的阳光和白皑皑的冰雪交相辉映,分外美好。

江山如此娇媚,引得无数英雄竞相倾倒。只可惜秦始皇、汉武帝,略差文学才华;唐太宗、宋太祖,稍逊文治功劳。称雄一世的人物成吉思汗,只知道拉弓射大雕。这些人物全都过去了,称得上能建功立业的英雄人物,还要看今天的人们。

“只识弯弓射大雕”,弯弓具有弹性势能。“万里雪飘”中的雪是由气态的水蒸气变为固态的,是凝华现象。

作者简介:

魏国昭,女,汉族,本科,单位:海兴县赵毛陶镇赵毛陶中学,研究方向:物理教育。