张虎岗:《三国志》里的“物理”和物理那些事儿

文/张虎岗
疫情防控期间和小儿居家,他看《三国演义》小人书,时不时问一个出乎意料的问题。例如,发现马超的流星锤和王双的流星锤不是一个样子,等等。惹得我也忍不住翻出《三国志》重温那个英雄辈出的乱世。
没想到这一翻,竟然翻出了一些“物理味儿”。
一是发现“物理”这个名字竟然也隐藏在《三国志》里,另外是两则与物理有关的故事,虽然早就知道,但现在也算是找到了出处。
“物理”这个词出现在诸葛瑾的传记中。原文如下:
吴郡太守朱治,权举将也,权曾有以望之,而素加敬,难自诘让,忿忿不解。瑾揣知其故,而不敢显陈,乃乞以意私自问,遂于权前为书,泛论物理,因以己心遥往忖度之。毕,以呈权,权喜,笑曰:“孤意解矣。颜氏之德,使人加亲,岂谓此邪?[1]
这个故事的大意是,有一个叫做朱治的官员是孙权提拔的,却做了件让孙权很不高兴的事。孙权想亲自质问,却又敬重他的为人而难以开口。诸葛瑾大概猜到了其中的缘由,但又不敢对孙权说明,就请求孙权让他代写一封信以孙权的语气去责问朱治。于是,他就当着孙权的面写信,在信中泛泛地论说事物道理,并用自己的想法来迂回地揣测推断孙权的心意。孙权看过信后,高兴地说:“我的恨意消解了。”
如果说这则故事中的“物理”是指事物的道理,并不是指现代科学中的“物理”,那么下面两则故事就是巧妙地应用物理知识解决难题了。
第一则故事是耳熟能详的“曹冲称象”:

邓哀王冲字仓舒。少聪察岐嶷,生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”太祖大悦,即施行焉。[2]

这个故事是说曹操的儿子曹冲,小时候聪慧异常。有一年,东吴的孙权送来一头大象,曹操想知道大象有多重,大臣们都没有办法。这时,年幼的曹冲说:“把大象放在船上,在船的吃水线处刻上记号,然后把其他物体放在上去,当吃水线和记号相平时,称出船上物体的重量就知道了大象有多重了。”
虽然曹冲没有学过物理,但它巧妙地利用了物理中常用的“等效替代”思维解决了给大象称重的难题。从物理知识上看,曹冲称象利用了阿基米德原理与二力平衡。大象(或其他物体)放在上船后,将船和大象(或其他物体)看做一个整体,根据阿基米德原理,水对它们的浮力大小等于船排开水所受的重力,而排开水的重力大小和排开水的体积成正比。将其他物体放在船上,使船的吃水深度和大象在船上时相同,说明这两次排开水的体积相同,由此可知这两次船所受的浮力相等。无论大象在船上还是其他物体在船上,船都是漂浮,根据二力平衡知识可知,此时船所受的浮力的大小等于船和船上物体的总重。因为两次船所受浮力相等,所以船和大象的总重等于船和其他物体的总重。又因为船的重力不变,所以大象的重力就等于后来放在船上的物体的总重。船上物体可以逐一称量再相加得出总重,由此也就知道大象有多重。
第二则故事是“凝冰筑城”:

时公军每渡渭,辄为超骑所冲突,营不得立,地又多沙,不可筑垒。娄子伯说公曰:“今天寒,可起沙为城,以水灌之,可一夜而成。”公从之,乃多作缣囊以运水,夜渡兵作城,比明,城立,由是公军尽得渡渭。[3]

这个故事说的是公元211年,曹操征讨马超,两军相逢于渭水。曹军每次渡过渭水,刚用沙土筑起了寨墙,就被马超的骑兵冲垮了。有人给曹操出主意,说:“现在天气寒冷,可以让士兵连夜渡河,在修筑的沙墙上泼水,水凝固冰后就形成一道坚固的冰墙。”这一年闫八月,当时正值九月,已是入冬时节。曹操按他所说,让士兵晚上带着水袋悄悄地渡过渭水修筑沙城,等到天明时沙土冻紧,一座坚固沙城平地而起。由于冰城又坚固又光滑,所以阻挡了敌军骑兵冲击,使得后面的大队伍能够安全渡河。
在这个故事中,用了物态变化中“凝固”的知识。水之所以能结成冰,说明当时气温已经低于0℃了。若是春秋时分,恐怕曹操真是一筹莫展了。后世也有将领用过类似的办法。例如,东晋的司马楚之在木制城堡的表面浇上水,水凝成冰后非常光滑,抵挡住了柔然人的突袭;北宋的杨延昭守遂城时,在城墙上浇水凝冰加固城池,让辽兵无功而返。
注释
[1]见《三国志·吴书·张顾诸葛步传第七》
[2]见《三国志·魏书武文世王公传第二十》
[3]见《三国志·魏书·武帝纪第一》裴松之注
(0)

相关推荐

  • 吴王“长安”号史探

    吴王"长安"号史探 吴王孙权在樊口钓鱼台钓鱼,史传佳话.但是,吴王在钓鱼台的江津举行了"长安"号首航式"典礼",却少为人知.长安号日后曾作为 ...

  • 《真·三国志 200:孙权传》

    这是<真·三国志>第 200 篇文章 今天来讲 孙权 注:图片皆源于<三国杀>.<阵面对决>.<三国志>及网络,以文为主. 孙权,字仲谋,孙坚的儿子,孙 ...

  • 郑泉:与酒为伴,余愿足矣

    风前横笛斜吹雨,醉里簪花倒著冠.开篇依然要提醒大家出行时注意防护呀.汉末时期各势力之间交流总要有使者负责传达,这些使者里能留名史册的也都有些特别的事迹.本篇就来聊聊郑泉,字文渊. 郑泉是豫州陈郡人士, ...

  • 谷利:随从左右,心系安危

     冠裳虽暂改,意气近如何.开篇依然提醒大家出行时做好防护工作呀.汉末时期有过诸多势力兴起又覆灭,每个人在各自势力中受重视的程度也不同,有些人就备受君主信任.本篇就来聊聊谷利. 案<艺文类聚> ...

  • 曹冲称象——浮力与重力

    大家好,我是上海市恒丰中学七(1)中队的龚依诺. 今天,要给大家讲的故事是曹冲称象.想必这个故事大家都不陌生吧.一次,吴国的孙权送给曹操一头大象.曹操十分喜欢,并很想知道这头大象的重量,但手下的大臣们 ...

  • 对不起,曹冲不称象

    曹冲不称象 三国神童之中,名气最大的无疑是曹冲.曹冲,字仓舒,曹操之子,幼年时期即展现其惊人的天赋才情,深受曹操喜爱.可惜不幸十三岁夭折,给曹家,也给历史留下一个遗憾."曹冲称象" ...

  • 张虎岗:X战警超能力中物理·暴风女

    文/张虎岗 虽说<X战警·黑凤凰>的主角是黑凤凰,但是今天我要和大家聊的是另一个强大的变种人――暴风女. 顾名思义,暴风女这个名字的由来是因为她能制造龙卷风. 要想知道暴风女是如何制造龙卷 ...

  • 张虎岗:那些误入语文卷的物理,该是什么样子

    像花儿一样 再平凡也要盛放 (摄影/配文 张虎岗) 打开了2019年5月北京市西城区九年模拟测试语文卷,当我看到第四大题"现代文阅读",差点以为这是物理老师出的卷子,什么透光镜.倒 ...

  • 物理才是最好的人生指南‖张虎岗

    前天, 哇!小美女 严肃点! 这可是我们下周四请来的讲师 (认识这位老师的小伙伴们可以留言哟 请说出你十二分的期待 期待她下周在<浪漫物理小屋的>的精彩直播吧!) 可是,这不是今天的重点 ...

  • 把灰太狼关到笼中,物理老师告诉你需要几步‖张虎岗

    如果有人问你: 把大象关进冰箱,需要几步? 对于这个家喻户晓的问题 你根本无须思考 就给出了正确答案: 需要三步 第一步:打开冰箱门: 第二步:把大象赶进冰箱: 第三步:关上冰箱门. 完美! 标准答案 ...

  • 张虎岗‖带它去冲浪吧!能自动充气,也能冲出物理

    顾明思义,冲浪要有浪. 冲浪是以浪为动力,在有风浪的海滨进行. 海浪的高度要在1米左右,最低不少於30厘米. 冲浪可以不利用任何工具,在较浅海边,冲浪者以游泳方式浮在水面上,随波浪起伏而前进. 不过, ...

  • 张虎岗‖你说的乏味物理,却是我眼中的一往情深

    张虎岗‖你说的乏味物理,却是我眼中的一往情深

  • 张虎岗:物理西游记之火焰山(上)

    物理西游记之火焰山(上) 01 --虚幻的妖怪 话说唐僧师徒四人栉风沐雨,历经艰险,这一日来到一片茫茫戈壁滩. 一路上渺无人烟,但见沙砾遍野,寸草不生.不知不觉,时近正午,高空中骄阳似火,酷热难耐,像 ...

  • 那些从端午节的美文里飘出的物理

    在全世界不分国家与民族 都有过节的习惯 西方的圣诞节.情人节 对于国人早已不在陌生 但是对于传统节日 又了解多少呢 春节,孕育着春天到来的欢欣 清明,抒发着对先辈们的愐怀 端午,蕴含着热烈的爱国情怀 ...

  • 生如蚁而美如神,在苦逼的日子里追逐诗意的物理人生

    又有一个老师的辞职信在网络引起了一番不少的动静. "精神的愉悦或物质的满足,连其中一个都给不了我的工作,放手也罢." ――这是这位老师下决心辞职的原因. 如果当下的工作真得让自己这 ...