谁是中国最忙的诗人？
是每逢大事必出“遗作”的预言帝李白，
还是顶着各种涂鸦的百变杜甫？
不过看了这几位诗人的大作，你会发现，
真正的忙，
是在作诗之余，
顺便发表几个自然界的物理现象！
文/戴念祖
著名科学史家、中国物理学史学科的创建者，现为中国科学院自然科学史研究所研究员，兼任多所高校讲座教授
小孔成像
【清】《月曼清游图》
以“物”“孔”“屏”三者做成像实验，不难发现：小孔成像如物，大孔成像如孔。从战国《墨经》到清代晚期的文献，都可见小孔成像的相关记载，它们构成了中国光学史上内容丰富的一章。然而，以诗歌形式描述这一现象，当以南朝沈约的《应王中丞思远咏月》为首。该诗写道：
月华临静夜，夜静灭氛埃。
方晖竟户入，圆影隙中来。
高楼切思妇，西园游上才。
网轩映珠缀，应门别录苔。
洞房殊未晓，清光信悠哉。
这首诗描写了月光照入幽深的房间的景象。诗的第二句完全是物理现象的真实写照：月光从门户而入，光亮如门一样大；月光从孔隙中射来，光亮是圆的。作者如实地记下了小孔成像的物理实验的结果，但他未必做过这类实验。他是自然现象的忠实观察者。
罗盘和磁偏角
【宋】《清明上河图》（局部）
指南针、罗盘是古代中国人的发明。宋初堪舆家王《针法诗》写道：
虚危之间针路明，
南方张度上三乘。
坎离正位人难识，
差却毫厘断不灵。
“虚”“危”“张”是古代以星宿名称表示的堪舆罗盘的方向，它们分别指正北、北偏西、南偏东。在后来的圆形罗盘中，“危”与“张”是通过圆心的一条直线。“坎”“离”是以八卦表示的正北、正南方位。《针法诗》记述的指南针方向在“虚”“危”之间。将古代罗盘的方位转换为现代方位，“虚”“危”之间可能指向正北偏西7.5°，也就是指向正南偏东7.5°。由此可断定，北宋初年汴京（今河南开封）的地磁偏角约为北偏西7.5°。
以现代知识看，“坎”“离”是地理北南极方向，“虚”“危”之间是磁北极方向。王《针法诗》虽记下这两个方向，并要人们正确识别“坎离正位”，但他绝没有地球磁极的概念，也不清楚这两个方向有何差异。虽然如此，他以一首诗叙述磁偏角却是科学史上难得的作品。
雨后出虹
【元】《溪山风雨图》
南朝文学家刘孝威在《和皇太子春林晚雨诗》中指出了雨虹形成的气象条件。诗中写道：
云树交为密，雨日共成虹。
电舒长男气，枝摇少女风。
叶珠垂滴水，檐绳下溜空。
蝶濡飞不飏，花沾色更红。
下雨和太阳同时出现，天上才产生虹。于是，“雨日共成虹”一词成了后世气象俗语。
晶体的对称性
左图：【明】《寒雪山鸡图》
右图：【清】《断桥残雪图》
具有对称性的晶体颇受古人青睐。在有关中草药的典籍中，古人以对称性作为矿石药物真伪的判断标准，可见古代中国相关知识的丰富。中国科学院物理研究所前副所长陆学善先生在20世纪70年代中后期曾撰文《中国晶体学史料掇拾》，这一长篇巨著极大地拓展了古代中国物理学史的内容。
在各种晶体中，雪花的对称性最早被中国古人观察到。西汉学者韩婴在《韩诗外传》中曾述及，“凡草木花多五出，雪花独六出”。这引起后代学者不间断地观察并以文字记述之。最早将雪花对称性入诗的，还是南北朝诗人庾信。他在《郊行值雪》一诗中写道：
风云俱惨惨，原野共茫茫。
雪花开六出，冰珠映九光。
在西方，关于雪花的观察记述要晚得多，约公元1260 年才有雪花为“星芒状”的文字记录，直到1611 年德国科学家开普勒方指出它为“六角形”。
庾信诗中的“冰珠映九光”一句，用现代话说，就是透明晶体（“冰珠”）折射阳光后的色散现象。庾信的观察描述是确切的。
与庾信同时代且与其齐名的文学家徐陵在《咏雪诗》中也描写了雪花的六重对称性。该诗写道：
琼林玄圃叶，桂树日南华。
岂若天庭瑞，轻雪带风斜。
三农喜盈尺，六出舞崇花。
明朝阙门外，应见海神车。
此诗描绘宫内外下雪的情景。其中，“三农”似指“耕、桑、牧”三者，“六出”即指雪花。徐陵在《南史》《陈书》中也有传。
——选自《科学画报》
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