史晓雷
人情物理总相融 精选
2022-3-25 08:49
阅读:7372

 按:这是笔者在《中国科学报》文化版所开“触史生情”专栏的第二篇文章,2022年3月25日。刊载时编辑选用了中科大X编辑提供的一张照片(感谢!),就是范老师物理随笔中的经典的那张坐姿照。这里更换了一张2014年他在淮南师范讲学时的照片。

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范洪义教授在授课,取自网络。 

      多年前,我读过天津大学力学系教授王振东的《诗情画意谈力学》(按:王老师在科学网的博客,点击),印象非常深刻。王教授用力学的视角去分析古代诗词描绘的自然现象,比如他用流体力学的知识阐释唐代韦应物的“野渡无人舟自横”,新奇又有说服力。

      像这样的科普书不好驾驭,因为它一方面需要作者熟悉诗词描写到的自然事物,更准确地说是一种洞察与品鉴能力,另一方面需要较深厚的自然科学素养,才能像庖丁解牛般游刃有余,使隐匿其中的自然规律显现出来。

      近几年,读了中国科学技术大学教授范洪义的几本物理随笔,比如《物理感觉启蒙读本》《物理学家说文析理》,意境幽远、回味隽永,个别文章还会阐发一些人生的哲理,透露出一丝参悟天道的禅意。教科书上每次讲到多普勒效应,往往会提到火车站台的情形:火车驶进和驶离时鸣笛声的变化。这当然是一个经典案例。范洪义发现,唐代诗人方干注意到了由于相对运动产生的这种变频现象。

      有一次,方干旅居在今天陕西洋县,写有一首《旅次洋州寓居郝氏林亭》,其中一句是“鹤盘远势投孤屿,蝉曳残声过别枝”。这里“蝉曳残声”的“曳”字写得太绝了,既展现了蝉在空间位置上的连续移动,又形象描绘了蝉鸣由近及远发生的音调变化,可谓“神来之笔”。

      能察觉并品鉴出古诗中的“物理”,已属不易;若能反其道而行之,由生活中体察到的“物理”而创作成诗,更为难得。

      范洪义有一首《雨中乘动车》:“千里沃野退望中,近景后闪远峰从。山走蜿蜒车直行,林萎青苍色朦胧。忽见窗划平斜流,犹瞥河钓斗笠翁。追风穿雨车行急,欲超光速追时空?”

      一首小诗,竟描述了两个物理现象:“近景后闪远峰从”本质上谈的是视差问题,它与“月亮走我也走”的物理原理一样;“窗划平斜流”涉及到(动车、雨滴)速度的合成问题。这些诗,颇有宋代哲理诗的味道,只是其中的“理”多为物理之“理”。

      范洪义的“说文析理”,“文”取材广泛,儒家经典、散文游记、武侠小说、寓言故事、禅宗公案,总能探察幽微,发常人之所未发。

      晚清曾国荃判过一个“争果落井”案,说是有两个同村居住的孩童,一个叫许诚,16岁,另一个叫张进生,7岁。两人同去城隍庙看戏归来,在一花园中摘枇杷吃,因争抢枇杷,张进生被许诚一推,恰好跌入一无栏井中毙命。案件上报到曾国荃那里后,他疑窦丛生。其中一个疑点是(按:该案一共八个疑点),“(许诚大张进生9岁)以一成人之童,又非毫无气力者,即使被一幼孩拉住,欲思脱去,一捽可也,何至用手推胸方能得脱?”

      在范洪义看来,曾国荃正是凭借力学常识而认为原判可疑,最终查明了原委,原来许诚见张进生穿了件新衣服,便想据为己有,于是诱骗他到花园,强行剥衣,又恐真相暴露,便把张丢入井中。故事中的力学常识并不复杂,但由力学常识促使的命案翻转,颇值得玩味与思索。

      除了这种剖析、阐释物理知识的文章外,还有一些文章,范洪义力图以小见大、见微知著,从小故事中引申出做学问、做科研的门径或方法。

      范洪义借用清代张潮《幽梦影》的读书三境界,写道:“少年做论文,如隙中窥月;中年做论文,如庭中望月;老年做论文,如台上玩月。”隙中窥月,喻因阅历不够难免窒碍;庭中望月,喻注重实效、求实豁达;台上玩月,喻心无羁绊、游刃有余。此望月三境,堪比王国维《人间词话》所论人生三境界,只有做学问到了“蓦然回首”的阶段,才能做出如此通透的诠释。

      再上一个层次,便是一些颇有禅意的“悟理”。他专门有一组文章,称之“闻禅析理”。有的读起来颇难揣摩,比如由《金刚经》中的“应无所往,而生其心”谈到《秋声赋》中欧阳修与童子的对答。这似乎涉及到经验论与先验论的问题,总之“玄而又玄”,只能靠读者自己领悟了。

      最能打动人的,恐怕还是一些“人情物理”类的文章。范洪义是我国自主培养的首批18位博士之一,在1992—2003年间,他的论文10次位列全国SCI检索排名前三。

      范洪义最主要的学术贡献是发展了狄拉克的量子论符号法,建立了有序算符内的积分理论。他一方面感觉自己的理论曲高和寡,略有失意,另一方面对人世间的世态炎凉,有时怅然若失。尽管如此,他从未消沉懈怠,宁肯在寂寞中踽踽前行。

      有一次,他与友人登肥东浮槎山,归来后读到欧阳修的《浮槎山水记》,有一句是“凡物不能自见而待人以彰者,有矣;凡物未必可贵而因人以重者,亦有矣”。联想到自己的境遇,他得到了些许慰藉。

      范洪义是性情中人,他不怕别人讥笑,曾推着自行车到中科大食堂前摆摊卖旧书,每有售出者,他都欣然题一句诗,比如“物以变幻含理趣,人因思考长精神”“落叶无奈树,寒窗有志人”。这些诗句映衬着他的物理格调,也饱含了对后生的殷切期望。

      他有时显得孤寂,对世俗世界感到愤慨,不少求学期间受他教诲的人,即使后来同在一校,也无一人再登门。他无奈自嘲道,“窗外雪爪鸟数只,楼内用功我一人”,享受孤独、自得其乐。

      有不少物理学者离开讲台后,有了闲暇,回顾、总结自己的科研、教学生涯,写些回忆、随笔等。范洪义的物理随笔自成一格,大致有三个特点:一是善于在古文中阐幽发微,把古文与现代物理知识、原理天衣无缝地衔接起来;二是他特别强调物理学的格调,这种格调既脱于通俗,又归于通俗,在他看来,物理学是最能雅俗共赏的科学;三是他的一些随笔,特别是涉及一些求学门径、科研方法、顿悟灵感的内容,空灵深幽,需要反复揣摩思索才能得其要领。

      他曾有诗云“著书不愁无人赏,但开先河不为师”。他的量子物理著作我不敢置喙,但他的几本随笔,我均仔细拜读过。写了这么多心得,倘能忝列为知音,岂不快哉。

      补记:范老师写的一些随笔,经常通过科学网万志龙老师的博客发布,有兴趣者可关注:https://blog.sciencenet.cn/?3385349

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