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對河中石獸一文的科學辨析

對河中石獸一文的科學辨析

  紀在《閱微草堂筆記》中有一篇《河中石獸》,文曰:

  滄州南,一寺臨河干(gān),山門(pǐ)於河,二石獸並沉焉。閱十餘歲,僧募金重修,求石獸於水中,竟不可得。以為順流下矣,(zhào)數小舟,曳(yè)鐵(pá),尋十餘里,無跡。

  一講學家設帳寺中,聞之笑曰:“爾輩不能究物理,是非木杮(fèi),豈能為暴漲攜之去?乃石性堅重,沙性鬆浮,湮(yān)於沙上,漸沉漸深耳。沿河求之,不亦乎?”眾服為確論。

  一老河兵聞之,又笑曰:“凡河中失石,當求之於上流。蓋石性堅重,沙性鬆浮,水不能衝石,其反激之力,必於石下迎水處齧(niè)沙為坎穴,漸激漸深,至石之半,石必倒擲坎穴中。如是再齧,石又再轉,再轉不已,遂反溯流逆上矣。求之下流,固;求之地中,不更乎?”

  如其言,果得於數里外。然則天下之事,但知其一,不知其二者多矣,可據理(yì)斷(yú)?

  《河中石獸》一文是紀根據一己想象杜的寓言故事。紀雖在文中批駁“僧”與“講學家”知其一而不知其二,但被紀認為正確的答案——石逆流上滾——卻是不合科學道理的。因為石獸逆流滾動,水流是阻力,其動力肯定不會來自流水,而只能來自重力。文中正是認為水在石獸前衝出一個沙坑——“漸激漸深,至石之半”——然後石獸在重力作用下滾入沙坑,向上遊前進一點。本文至此的推想是合理的,但之後“如是再齧,石又再轉,轉轉不已,遂反溯流逆上矣”則是不正確的。

  因為物體在重力作用下滾動有一個規律:不論其形狀是否規則,因重力而滾動的物體的重心必然降低。這有兩點需要說明:一、滾動是由重力引發的,而不是別的情況,比如一個快速滾動的皮球可以衝上一定高度的斜坡,其重心升高,但那是由於慣性而非重力;二、物體降低的是重心,而並不是說物體的各個部分都要降低,假設文中的石獸有長長的角且落水時平躺指向下游方向,那麼在一次滾動之後,石獸有可能站立在沙坑之中而長角由水平變為指向上方,則石獸的一個部分——長角的高度就升高了,但石獸的重心位置一定是降低了。換個說法來解釋:流水在石獸的身下不斷衝激出沙坑,相當於在為石獸挖一條向下滾動的坡道,石獸就是在那個斷斷續續向前“施工”“延伸”的下行坡道上不斷向西(假設那道河是自西向東流)滾動。

  這一點結論很重要:石獸可以滾動,但在滾動過程中其重心要降低。那麼滾動一次要降低多少呢?文中說,“漸激漸深,至石之半,石必倒擲坎穴中”,也就是說,當石獸上游方向出現的沙坑深度達到石獸(高度)的一半時,石獸會在重力作用下滾進沙坑中。此時,不考慮石獸不規則形狀的.影響,石獸滾動一次後其重心降低下了石獸高度的一半,也就是半埋在沙中;滾動兩三次,石獸就幾乎完全低於河床的平面了,縱然不被泥沙掩埋,其身體也已不是正對著上游來水的衝擊,又如何掏沙成坑?滾動十來次(假設能滾那麼多次),石獸應已低於河床數米,那將是多麼大的一個坑!那麼石獸滾至“數里之外”將是多麼恐怖的情形:一個落水的石獸阻擋流水衝擊掏沙成坑不斷向上遊滾動,在河床底掏出一個長數里、深數里的大坑!若真能那樣,疏浚河道只需向河中扔一堆大石球就可以了!

  所以,石獸最多隻能滾動三四次,不可能在河底滾動數里之遠,除非那個石獸本身的尺寸就有“數里”高!

  對紀的《河中石獸》一文進行科學性辨,這件事有著很重大的意義。

  一是因為紀曉嵐有著極高的聲望,指出大學者紀曉嵐的漏洞,這有助於破除人們心裡對權威的迷信思想。社會要進步,人類的思想是來自靈魂的動力。人類的思想若不解放,是會嚴重束縛人類在科技文藝甚至社會制度改革等各方面的創新動力,要想創造發達的物質文明成果、精神文明成果無異於伐根以求木茂,豈不可笑!而對權威的盲目迷信,正是人類思想解放的一大障礙。一次迷信權威的行為可能不足以造成什麼嚴重的危害,但長久的迷信權威的觀念則會持續無聲地扼殺人的創新、求知、思辨的動力,是極為可怕的!

  二是因為《河中石獸》這篇文章有著廣泛的影響力,甚至被收進了課本。這篇文章的悖謬是比較明顯的,相信已經有很多人都曾心存疑慮。很多人心存疑慮,卻沒有人認真地考證思辨,以致使錯誤的觀點流行於世數百年,甚至還將流傳下去,豈不荒唐!這時將此文的悖謬大膽地指出並加以明辨,一可解眾讀者心中之疑惑,二可憑藉此文的廣泛影響力將“不迷信權威”、“敢於思辨”的精神廣泛傳播開。

  三是這篇文章的內容與其悖謬本就是一個戲劇性的諷刺。紀此文有著重要的警示意義:他在文中批駁別人“斷”、“知其一不知其二”,但他本身就是將想的荒唐事例當作精妙的真理,文裡文外,何其諷刺!這也告誡廣大讀者,今後不論是為文還是做事都不可造論據,否則只會招人笑柄!

  有人曾說過:在世上,揚善褒美者多且易,惟持真者少且難。因為讚揚善與美是在成人之好,一般人都會樂見;但堅持真――講真話,曝真相,守真理,往往會得罪人的,可能會在明裡暗裡受到很多阻礙刁難。然而,持真無疑是更為可貴的品質,更應被褒揚。如此,就從不迷信權威、敢於思辨、敢於明言披駁踏出“持真”的第一步,則大善。