物理学子的跨界之作：物与诗
刺客按：
刺客语文在2017年10月份推出过一篇《化学与诗歌的碰撞》的文章，此文引用了北师大化学学院邹紫微同学的一篇文章，文章推出以后引起了很多老师和同学的共鸣。邹紫微的高中同桌，大学同学，还有同事（同为语文科代表）的小温同学非常可爱，当即表示不服，要写一篇有关物理和语文的文章以正视听。虽然小温同学把这个作业拖了三个月，但我深深理解一个物理狗在大学的艰辛。寒假之后，小温同学竟然践行了诺言——这是我有史以来收到的第一份已经毕业两年、人在大三的同学交给我的语文作业，感恩涕零。希望能够给一些理科的学弟学妹一些有益的启示。
作者自序：
我是重庆一中高2015级20班温棚宇，现就读于北京师范大学物理学系本科大三。我的高中同桌邹紫微同学现在也在北师大，是化学学院的超级学霸。前不久邹同学写了一篇《凤栖梧桐树，蝶恋落红花——浅析词牌<蝶恋花>》，文章中蝶恋花这一词牌进行了细致的赏析，一下子把我带回了高中岁月。仿佛可以看到邹同学坐在我旁边一头扎进古诗词时眉头紧锁的画面，还有和邹同学一起发全班语文作业的日子（我们俩当时都是语文科代表）。上大学以来，因为自己的懒散怠惰一直没有上到很好的人文课，也没有读几本大师的书，说来实在惭愧。看到邹同学依然如此热爱着文学，我深受震撼。于是搜索尘封已久的记忆写下这篇文章，希望以后能够文理兼通，更好地认识这个世界。
“潭清疑水浅，荷动知鱼散”。褚光羲的《钓鱼湾》这句诗虽然简单，却蕴含着光的折射这一物理知识。清澈的水的折射率比外界空气更高，导致水底物体成的虚像比实际高了一些，诗人故觉得水“浅”了。
光的折射不仅仅体现在古人的日常生活中，一些瑰丽的奇观也与之有关，比如海市蜃楼。
海市蜃楼这一词的构成，就体现了古人对这一现象的理解。蜃是一种海兽，其喷吐的气息形成了古人所见的海市蜃楼。在袁可立的《观海市》中，我们可以看到这样的描述：“仲夏念一日，偶登署中楼，推窗北眺，于平日沧茫浩渺间俨然见一雄城在焉。因遍观诸岛，咸非故形，卑者抗之，锐者夷之;宫殿楼台，杂出其中。谛观之，飞檐列栋，丹垩粉黛，莫不具焉。纷然成形者，或如盖，如旗，如浮屠，如人偶语，春树万家， 参差远迩，桥梁洲渚，断续联络，时分时合，乍现乍隐，真有画工之所不能穷其巧者。”这一段海市蜃楼的描写可以说是相当详尽了。又如苏东坡在《登州海市》中写到：东方云海空复空，群仙出没空明中。荡摇浮世生万象，岂有贝阙藏珠宫。古人见到本来平静的海面上出现了宫阙楼宇，车马人行，想必一定大为惊奇，却又不知所以。
实际上，海市蜃楼是因为光线的“不沿直线传播”造成的。你可能会疑惑，物理老师不是笃定地让我们记住光沿直线传播吗。实际上，光沿直线传播只对于均匀介质成立。在大海上，海面温度与其上方的空气温度有一个差距，造成光在不同位置折射率不同。按照折射定律，光当然会弯曲传播了。于是，通过海平面观察的我们，会看到我们视线之外的那一侧的景象。
这里我们或许就可以质疑一下袁可立对海市蜃楼描写的真实性了。由于海市蜃楼是光的折射成像，难免存在像差与色差，以及一些细节的丢失。描述中存在的“如盖，如旗，如浮屠，如人偶语”这种细节景象应该是很难观察到的。当然，古人为了引起读者对这一奇观的注意，加入一些夸大与想象也是可以理解的。
词人的想象本来就是无处不在的。黄庭坚在《水调歌头》中畅想：“我欲穿花寻路，直入白云深处，浩气展虹霓”。这一句中的虹即为彩虹。这句话气势豪放，想象瑰美华丽，充满了浪漫主义色彩，颇有诗仙李白的风格。果不其然，词人在下阕中提到“谪仙不在，无人伴我白螺杯”，感叹太白不在，知音难寻。我们可以想见，绚烂多彩的彩虹，与词人当时所目睹的浑浊不堪的官场时事形成了鲜明对比，词人也难免借彩虹这一圣洁美丽的景象寄托自己高尚的情怀。
彩虹在古代文人的作品中数不胜数，就不再赘述。众所周知彩虹是赤橙黄绿青蓝紫七种颜色构成，这是因为太阳光中由不同波长的光构成，大体可以认为是这七种颜色。而我们常常看到“云销雨霁，彩彻区明”类似的描述，即彩虹总是出现在雨后。这是因为太阳光在雨后空气中的水珠中经过折射与全反射，所形成的的虚像构成了彩虹，水珠起到了成像仪器的作用。至于彩虹的七种不同颜色，则是因为不同波长的光折射率不同，导致像成在不同的位置。彩虹一般呈半弧形，是因为大气中的水珠可以近似为均匀分布。其实如果条件允许，彩虹应该是一个完整的圆环，如峨眉山的“佛光”。我们可以看出，彩虹的形状位置与太阳光的方向以及空气中水珠的分布有关。
到现在为止，我们可以看到物理与语文总是在一些光学现象联系在一起。我想这是因为肉眼本来就是最好的窗户。再者，天空本来就是最灿烂最纯净的地方，也是追溯人内心本源时最具吸引力的地方。正如康德说过“世界上只有两件事让我敬畏，一是我头顶的璀璨星辰，二是我内心的道德与原则。”隐隐约约我们仿佛可以窥探到人心与宇宙，思想与自然，人文与科学在某个地方的不谋而合。当然，在这之前，我们且再上一层楼，到宇宙去看看，物理与语文会在安静的宇宙中奏出怎样的乐章。
“人生不相逢，动如参与商。今夕复何夕，共此灯烛光。”笔者当时看到这句诗的时候，就被这悲凉的语调打动了。故乡一别，音迹渺茫，江湖夜雨，日日思君。杜甫寥寥几笔，其感染力却胜过千语万言。我想起到很大作用的，就是将人与人的别离比作参星与商星。现代天文学家告诉我们，参星是猎户座中最亮的红超巨星，商星则是天蝎座中最亮的红超巨星。按照其运行轨迹，人们观察到参星时，商星必然落下，这就像亲友别离之后难以重逢，甚至有一种宿命般的决绝。再加上茫茫宇宙孤星寂寥，更为诗歌增添了一份悲凉的色彩。
说到难以相见，古诗词中的银河多次扮演了阻隔有情人相逢的天堑。《古诗十九首》中的《迢迢牵牛星》写到：“迢迢牵牛星，皎皎河汉女。纤纤擢素手，札札弄机杼。终日不成章， 泣涕零如雨；河汉清且浅， 相去复几许！盈盈一水间，脉脉不得语。”牛郎织女的故事已经成为中国人耳熟能详的故事，将璀璨美丽的银河看做织女牛郎相见的阻碍，想象有那么一座鹊桥在每一年的同一天帮助两人得以重逢，这个故事总让我觉得美丽浪漫，也让我们这些理科生在仰望银河时也时时不忘他的人文色彩。
类似的想象还在郭沫若的《天狗》中有所体现。郭沫若写到：“我是一条天狗呀!我把月来吞了，我把日来吞了，我把一切的星球来吞了，我把全宇宙来吞了。我便是我了!”日食与月食在物理学上本不过是光沿直线传播的简单例子，在人文世界中却可以有无限种解读。
郭沫若诗中的天狗不但吞食了宇宙，最后甚至还“剥了自己的皮，食了自己的心。”最后“我便是我了！”这种自由大胆的想象充满着一种藐视万物追求自我的强烈情绪。读这首诗总感觉有炸弹在文字行间爆裂，极具艺术感染力。
我们发现，无论是把彩虹比作通往天上的桥梁，还是把海市蜃楼比作海兽吐出的烟雾，亦或是银河悬空阻隔有情之人，天狗食日般狂傲不羁唯我独尊，想象在文学中起到了决定性的作用。私以为，没有想象，文学作品就失去了大半的生命力。阿尔帕西诺在《闻香识女人》中说到“灵魂没有义肢”，那么我们可以说，不同创作者的想象是赋予了文学作品不同的灵魂，无论是完整世俗的，还是残缺特立独行的。而我们往往可以发现，古人的想象与思考是由表及里，逐渐深入的。他们往往会对于一些自然景观或者物理现象的出现加以想象，从而引入更深层次思考。比如宋末爱国诗人林景熙在《蜃说》中写到：“噫嘻!秦之阿，楚之章华，魏之铜雀，陈之临春、结绮，突兀凌云者何限，远去代迁，荡为焦土，化为浮埃，是亦一蜃也。何暇蜃之异哉！”作者感叹到昔日繁华的宫殿化为土灰正如这海市蜃楼的消散，也不禁引发了对风雨飘摇的南宋王朝的忧虑。同样，郭沫若的天狗食日，本是对日食的一种想象，但我们却可以看出一种蓬勃的生命力，一种对旧时代旧思想的抨击。
其实，物理学也是需要想象的，这已经在物理学的发展史中得到了印证（比如狄拉克对反电子的预言，泡利对中微子的预言，宇宙监督假设等等）。我一直觉得人文学科与自然科学会在某些地方不谋而合。如果说，语文的想象是经历过一系列世事沉浮后一个老者的情感倾诉，那么物理学的想象则更像是不谙世事的孩童窥探着宇宙的奥秘。两种想象对于我们对世界的认知都必不可少，也许还会有所关联。我一直觉得物理学与数学的不同在于，物理学更为浪漫，更允许想象。数学工于精巧，不能有半点错误，这对于及其追求规范美的人来说是他们日夜追求的高尚庄重的殿堂。而物理学允许近似，允许想象，就像是精灵游荡的奇幻森林一样妙趣无穷。
伟大的物理学家往往都拥有极高的人文学识，这也许不需要我们举出很多例子。且看高中物理必修一卷首语中末尾留下的一首打油诗----“昔日曾见此湖图，不信人间有此湖。今日打从湖上过，画工还欠费功夫。”这首诗，应该算是很好概括了物理工作者与物理学自身的关系。（完）
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爱因斯坦最推崇西方古典音乐，对巴赫、莫扎特和贝多芬的作品，他尤其酷爱。最意味深长的动人的情景是，他常常同普朗克在一起演奏贝多芬的作品，弹钢琴者是量子论的创始人普朗克，演奏小提琴的，则是相对论的创始人爱因斯坦。量子论和相对论共同构成了本世纪物理学科的两大支柱。在科学上面他们共同描绘了物理学的一幅优美壮丽的图景，在音乐艺术中，他们同样能奏出扣人心弦的和声。在这两位理论物理学大师的心目中，科学的美和艺术的美是相通的，互补的，是精神世界最高最美的两个侧面。只有科学的美，没有艺术的美，是残缺的；反之亦然。
除音乐外，爱因斯坦还推崇文学。他热爱莎士比亚、歌德、海涅、陀斯妥耶夫斯基和萧伯纳的作品。在青年时代，他常常同友人在一起朗诵海涅的《哈尔茨山游记》。大家知道，高斯是十八、十九世纪的德国伟大的数学家，可是在爱因斯坦的心目中，陀斯妥耶夫斯基比高斯更重要：“陀斯妥耶夫斯基给予我的东西比任何科学家给予我的都要多，比高斯还多！”
这是因为他深深地懂得它们的伦理价值。爱因斯坦认为，文学艺术的最大价值就在于他们能够提高人们的精神境界。他确信：“个人的生命只有当它用来使一切有生命的东西都生活的更高尚、更优美时才有意义。”而大艺术家有这方面的作用往往要胜过科学。
在他的心目中，艺术和科学之所以具有永久的魅力，并不是因为他们是两个闪闪发光、可以放在口袋里永远占有的金币，而是两个无限的、永远没有终点的世界。从事艺术、科学的最大乐趣不是占有，而是不断的追求。
这些见解无疑充分表述了爱因斯坦同艺术之所以有密切关系的深厚根源。的确，科学和艺术是相互补充的。前者能满足我们的理性追求，后者能满足我们的感情渴望。
摘自《爱因斯坦——一位旷世奇才的一生》
结语：
读完小温同学的文章，我仍然感慨万分。一是欣慰，我们一中学子真不是死读书为考分而活的学生，而是有情怀有生活有趣味的学生；二是兴奋，新的时代学科之间的界限会越来越模糊，跨界之处往往有创世英雄存在；三是慨叹，物理探究万物之源，而诗歌则指向精神之源。物理产生了诗歌，而诗歌的想象必将反哺人类对未知世界的探索。不管是诺兰的《星际穿越》还是大刘的《三体》，我看到的都是科幻之外对人类命运的终极关怀，这才是真正的史诗。
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