喚醒沉睡幾千年的物理知識(shí)

江蘇省鹽城市康居路初級(jí)中學(xué) 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(xiàn)，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(shí)寶庫(kù)”重新散發(fā)出熠熠光彩。

一、看得更清，聽得更遠(yuǎn)——三星堆文化青銅戴冠縱目面具

當(dāng)考古學(xué)家從泥土中小心翼翼地捧出這個(gè)奇形怪狀的東西時(shí)，不由得與這個(gè)器物“小眼對(duì)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(xué)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(wǎng)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(yuǎn)也更清晰嗎？這個(gè)面具至少向后輩的我們表明，先民們對(duì)這個(gè)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(yuǎn)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(cè)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(jīng)實(shí)現(xiàn)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(yuǎn)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(xì)微結(jié)構(gòu)在我們眼前一覽無余；那些光學(xué)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(nèi)部世界；而集眾多高科技于一身的空間望遠(yuǎn)鏡，也早已隨著運(yùn)載火箭踏入了太空，完美地實(shí)現(xiàn)了古人們“看得更遠(yuǎn)、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(dǎo)致的成像的變形與移位。

同樣，“聽得更遠(yuǎn)、聽得更清晰”也早已不再是個(gè)問題。現(xiàn)在的聽，要加上一個(gè)大大的引號(hào)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)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(gè)角落，不，傳遍太陽(yáng)系乃至更遙遠(yuǎn)的星系！

二、裝得更多，站得更穩(wěn)——二里頭文化乳釘紋青銅爵

這個(gè)器物大家并不陌生，因?yàn)楣叛b戲中經(jīng)常會(huì)有它的身影。對(duì)，這就是我們今天司空見慣的酒杯的前身。雖然現(xiàn)在的酒杯長(zhǎng)得與它差別比較大，但是依然遵循著這些“老祖宗”的特點(diǎn)——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(gè)“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(xiǎn)的做法就是，將物體的質(zhì)量盡量向下分布。轎車的底盤就很笨重，空調(diào)柜機(jī)的電動(dòng)機(jī)一般都裝在最下邊，這些都是確保物體下部質(zhì)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(shí)心的銅塊吧？那樣看起來不美觀，拿起來也費(fèi)勁啊！別說，這還真難不住幾千年前的古人們。他們發(fā)現(xiàn)，物體的支撐面越大，同樣也會(huì)越穩(wěn)！那是不是應(yīng)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(yè)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(xì)細(xì)銅條。這三只腳構(gòu)成的三角形，就是它的支撐面啊！這個(gè)支撐面夠大，卻又因?yàn)闊o形而使爵顯得格外輕巧。

三、磨得更細(xì)，顯得更亮——石家河文化玉神人

這個(gè)被賦予靈氣的玉神人，產(chǎn)生于比三星堆文化更早的石家河文化時(shí)期。它擁有異常光潔的“皮膚”，但說到底它就是一塊石頭。可是路邊的石頭多著呢，能夠在光照下顯得“亮晶晶”的并不多，因?yàn)橹挥袑?duì)光線產(chǎn)生鏡面反射，看起來才會(huì)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(yīng)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(huì)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(jiǎn)單的事情。首先你得找到一些顆粒細(xì)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(gè)部位在極短的時(shí)間內(nèi)得到均勻的打磨。聰明的古人找來了木炭，它顆粒細(xì)小并且足夠軟，又給待打磨的玉器準(zhǔn)備了一個(gè)大轉(zhuǎn)盤。將一塊木炭輕輕靠在玉器外壁，然后輕輕踩動(dòng)牽引轉(zhuǎn)盤的繩子，隨著轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在很短的時(shí)間內(nèi)，玉器外壁的各個(gè)部位就被打磨得明光錚亮。當(dāng)然，用于打磨的材料可能會(huì)根據(jù)待打磨的器物而不同，但是其中的物理知識(shí)是類似的。

想不到吧，這些不會(huì)說話的古代文物，竟然包含著這么多的物理知識(shí)！你要是愿意開動(dòng)腦筋，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的例子不勝枚舉。比如古代帶有助推裝置的火箭，簡(jiǎn)陋的造型中蘊(yùn)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(xiàn)身飛天夢(mèng)想的舉動(dòng)，開啟了人類乘坐航天器探索太空的新紀(jì)元。雖然一路走來充滿艱難險(xiǎn)阻，甚至壯烈的犧牲，但是我們的成功和收獲，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于付出！

同學(xué)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(yuǎn)吧！