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刻舟求剑_成语中的科学故事


  小时候念过这样的词:

  五里滩头风欲平,张帆举棹觉船行。柔橹不施停却棹——是船行。

  满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动——是船行。

  细细想来,这词中所示的船与河岸山林的运动关系是如此的明确清晰。若然有机会,真该让这位前人给那位在船舷上做记号的楚人讲讲道理——究竟什么是河岸、山林与人之间的相对运动,他大概也就不会闹出刻舟求剑这样流传千古的笑话了。

  刻舟求剑,源自《吕氏春秋`察今》:“楚人有涉江者,其剑自舟中坠于水,遽契其舟,曰:‘是剑之所以坠。’舟止,从其所契者入水求之。舟已行矣,而剑不行。求剑若此,不亦惑乎?”这是说从前楚国有一个人过江时,剑掉进水里,他在船沿上剑掉下去的地方刻了记号,等船停下后,他便从刻有记号的地方下水找剑,结果没有找到。《吕氏春秋》用这个故事,原意是用来类比治理国家:时间、地点、条件已经改变了,措施方法不改变,以此治国是难以治好的。西汉`刘安《淮南子》卷十七《说林训》也说道:“以一时之度制治天下,譬犹客之乘舟,中流遗其剑,遽契其舟桅,暮薄而求之,其不知物类亦甚矣。夫随一隅之迹而不知因天地以游,惑莫大焉。虽时有所合焉,然而不足贵也。”

  古印度`僧伽斯那著、南朝`齐`求那毗地译《百句譬喻经》卷卜《岳船失钎喻》中也讲有类似的故事:“昔有人乘船渡海,失一银钎(乐器或作钎,指武器)坠于水中。即便思念:‘我今画水作记,舍之而去,后当取之。’行经二月,到狮子(今锡兰)睹国,见一河水,便入其中,觅本失钎……问言:‘失来二月,云何此觅?’答言:‘我失钎时,画水作记,本所画水与此无异,是故觅之。’又复问言:‘水虽不别,汝昔失时乃在于彼,今在此觅,何由可得?’尔时众人无不大笑。”

  刻舟求剑,这个成语用来比喻拘泥固执,在客观环境发生了变化的情况下,不知道随着情势的变化而变化。它作为一则寓言,嘲笑了失剑者的迂腐、呆板。“治国无法则乱,守法不变则悖”,只有“世易时移”、“因时变法”才是“贤主”。而作为成语,这其中实际涉及了运动的相对性问题。“刻舟求剑”这个故事虽然没有具体讨论参照系问题,但从中可以看出,古人显然知道取剑的参照系及简便的方法。

  从物理学的角度分析,刻舟求剑的人选错了参照系。因船相对剑是运动的,则船和剑的相对位置在不断地发生变化,确定剑的位置应选择与剑的相对位置不变的物体为参照物,如岸上的石头、树木、花草等。

  其实,关于河岸、河水和船三者到底谁在运动的问题,的确曾经困扰过古人,因而便有了后来认真的探讨。晋代天文学家束皙认为:“乘船以涉水,水去而船不徙矣。”这里,束皙是把整条河当做参照系的。当横渡江河时,如果保持船与河岸的垂直状态,船与河岸的相对位置就不会改变,而河水却随时地改变自己与河床(或船)的相对位置。这就使他得出了关于船与水谁在运动的结论。当然,渡船中的人不观察河岸时,也只觉得水在流动,而船不运动。而事实上,取大地为参照系,如果船开始渡河,就算保持着船头与河岸垂直,受到流水不断运动的影响,船也会落到垂直点的斜下方。

  船与河岸的关系问题,这大概是最简单的、最易被发现和认识到的相对运动实例。南朝梁元帝萧绎(508~554)在题为《早发龙巢》的诗中写道:“不疑行舫动,惟看远树来。”

  同时,古人也注意到天上的相对运动现象。束皙写道:“仰游云以观,日月常动而云不移。”当然,急速飘动的其实是云,但是若以云为参照系,那么便是月亮在移动了。晋代葛洪写道:“见游云西行,而谓月之东驰。”《晋书卷十一天文志》更解释道:“天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转,故日月实东行,而天牵之以西没……”唐代诗人张继写的著名七绝诗《枫桥夜泊》中有诗句“月落乌啼霜满天”,“月落”就是以地球为参照物的。这些例子,都是相对运动得出的结论。可见,我们的古人虽然没有建立明确的物理系统关系,但是对相对运动已经有了一定程度的认识和了解。

  从科学的角度来说,丢了剑的楚人,大概有两种方法可以找回。其一是以河岸以及大地为参照系,记住剑掉落江中的位置或离岸上某标志的方向、距离。第二个方法麻烦了些,不过也并非不可行。便是“刻舟求剑”也无妨,只是要明白这只是第一步,继而还要根据船速和航行时间、剑掉落江中的时间,求出靠岸船与剑掉落地点的距离。这包含着一次参照系的转换,在这个事例上看似简单问题被复杂化了。不过在其他更高深问题的解答上,这没准儿就是一条康庄大道。

  所以,刻舟求剑也未必一定是错,错的是做事情浅尝辄止、动辄退缩。若然往深一步,天地有可能就是另一番光景了。 (责任编辑:中国历史网)
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