"越往前走,艺术越是要科学化,同时科学也要艺术化。"^[1]在读《诗韵力学》这本书之前,我是无论如何也没办法将唐宋诗词与力学联系起来的。唐宋诗词与力学究竟有何联系?如何用力学知识来解释诗词?带着这两个疑问阅读此书,尝试理解作者的写作意图："以诗情画意之美,增益力学之美;以力学之美,体验诗情画意之美。"(见《诗韵力学》前言)

2021年2月,《诗韵力学》在高等教育出版社出版。此书辑录了天津大学王振东教授著作《诗情画意谈力学》和《趣话流体力学》中的21篇"力学诗话"文章,《诗情画意谈力学》《趣话流体力学》分别于2008年和2016年出版,并于2017年获中国力学科普教育奖。此书的文章题目均以一句诗词命名(见《诗韵力学》目次),前20篇文章均是由古诗词切入的力学诗话科普文章,而《春潮带雨晚来急——"野渡无人舟自横"的写作札记》^[2]一文则是回顾了作者省悟唐宋诗词中有关力学现象和知识的经过,以及多次撰写《野渡无人舟自横》文章过程中遇到的趣事。

相比于《诗情画意谈力学》和《趣话流体力学》,《诗韵力学》对文章进行了一些更新和补充。首先,补充了防灾减灾的内容,更加注重生态文明保护。例如《风如拔山怒,雨如决河倾》《龙尾不卷曳天东》《山抬风雨来,海啸风雨多》《山摧江溢路不通》《云沙泱漭天光闭》,分别阐述了台风、龙卷风、海啸、泥石流和沙尘暴的成因,并讨论相关防灾减灾的对策。然后,部分文章新补充了一些古诗词,并尝试加了一些视频,配合诗话文章的叙述,使读者更容易理解。最后,文章注明了插图来源,尊重原作者的知识产权。

力学现象常见,原理却似乎并不好懂。如何将科普文章写得生动、通俗,而又不失严谨?这个力学科普创作面临的难题可以在此书中寻得答案。王振东教授开篇以人们所熟知的诗词佳句入手,先营造一番"以诗词会友"的气氛,吸引了读者的阅读兴趣和好奇,待那景、那物、那意境烘托到位了,便开始阐述现象背后的力学知识。从"不尽长江滚滚流",讲到随处可见的形式多样的流体流动;从"但见流沫生千涡",述及流体力学中千姿百态的旋涡;从"风乍起,吹皱一池春水",说到变幻无穷的波动。借磅礴之"郡亭枕上看潮头"话潮汐的开发利用,用悲情之"长使英雄泪满襟"叙述湿润现象及其应用,引热闹之"飞湍瀑流争喧豗"阐释流动声学^[3]。可谓绘声绘色、美轮美奂,如此唐宋诗词和力学便在作者笔下完美结合了。

有人评价此书为"硬核科普"。之所以够"硬",一方面,在于书中涉及了众多力学原理及应用,从流体流动性、稳定性、涡旋,到潮汐开发、台风、海啸、泥石流;另一方面,在于作者秉持着严谨的态度,力求对知识诠释准确,目前在此书中看到的是经过作者多次补充和修改后的版本。例如《野渡无人舟自横》一文1992年第一次在《力学与实践》发表后^[4],曾有专家对该结论提出质疑,王振东教授对此认真对待,经过与团队的讨论后重新进行实验验证,并专门在《力学与实践》刊文回答了疑问。先后对文稿进行的4次修订和补充,充分体现了王振东教授严谨的科学态度和求真的科学作风,同时也能看出他对于"诗话力学"科普创作十分珍视。

当然,《诗韵力学》也反映出了王振东教授的深厚古文功底。通过读此书,首先第一收获是诗词的积累,每一篇文章不仅以一句佳句入手,而且会涵盖多首描述同类现象的诗词。例如,《疑是银河落九天》^[5]一文,囊括了李白的《望庐山瀑布》、徐凝的《庐山瀑布》、张继的《江上送客游庐山》以及张九龄的《湖口望庐山瀑布泉》,诗很有韵味,解读更是精彩。

力学之美在人类生活和生产中处处可见,好在我们并不缺乏发现美的眼睛。古代诗人用优美凝练的笔触记录了这份美,而王振东教授又发现了其中蕴含的"力学之美"。回顾多年力学科普创作的历史,王振东教授表示得益于老师马沣教授的点拨。20世纪60年代,在一次授课过程中,马沣教授用唐诗中的"野渡无人舟自横"来总结椭圆长轴与来流垂直时为稳定平衡位置的结论,这次授课让王振东教授初次认识到古人仅仅用七个字便将力学现象活脱脱地勾画出来的功力^[2],并对唐诗宋词与力学现象的关系产生了浓厚兴趣。在之后的教学和科研交流中,王振东教授会特别留意唐诗宋词中对力学现象观察和描述佳句,逐渐开启了"力学诗话"的科普创作。

《诗韵力学》通俗易懂,原理清楚。为了更通俗易懂,作者对公式进行合理删减,此书中不会出现大段的数学计算过程;遇到类似诗句,不断更新补充,使读者更能融会贯通;针对异议,追加实验,使结论更具考究性、科学性。通过不断的补充修改和更新,最终成就了这本《诗韵力学》。王振东教授总结说"不断修订也让我对科学普及写作有了一点新体会,对科学的认识总会不断深入,新生代又在不断产生,科普是没有止境的"^[6]。

普及是科学的力量所在^[7]。科普的价值很大一方面在于将科学知识传播出去,使之可以解决实际问题,王振东教授的《野渡无人舟自横》一文就在紧要关头起到了关键作用。2015年6月1日,隶属于重庆东方轮船公司的东方之星轮,在从南京驶往重庆途中突遇罕见强对流天气,在长江中游湖北监利水域不幸沉没。事故发生后,牵动了全国人民的心,据上海大学戴世强教授回忆,当时电视节目记者焦急报道救灾人员因怕沉船在激流冲击下大幅度移动,正想方设法固定沉船,救灾现场通过电视画面传来,他留意到沉船的方位和姿态,经过简单的分析和推演之后,得出沉船与岸线的夹角约为75$^\circ$,处于《野渡无人舟自横》一文所述的流动稳定区间45$^\circ$~90$^\circ$。从而得出结论：在急速的江流中,它将纹丝不动,因此不必劳神费力去固定沉船。戴世强教授第一时间将该结论与媒体进行了沟通,为救援争取了宝贵时间^[3]。

力学科普是力学工作者义不容辞的责任,正如王振东教授等力学工作者,不计名利,本着对科普的热爱,不断用科普创作宣传力学科研成果,使得有着不同知识背景的人,即使不太了解力学,也能欣赏和享受力学对社会的贡献,了解力学的思维方式和探索精神,理解力学的基础作用和应用潜力。《诗韵力学》这本书的出版彰显了我国力学科普事业的繁荣,有望吸引更多有志之士投身于力学科普创作之中。

《诗韵力学》这本书,字里行间透露着诗词之美,传达着严谨求真的科学精神,同样也为读者提供了一种独特的视角来品味"力学之美""诗词之美";《诗韵力学》尝试启发读者的好奇心,引导读者关注当前还没有解决的问题,由一个问题引向另一个问题,就像一扇大门开启了另一扇大门^[8]。《诗韵力学》力图使传统文化与现代科学知识相结合,是一本适合文理工科大学生、大、中学物理、力学和语文教师、工程技术人员、诗词和自然科学爱好者的优秀科普读物。特别值得力学工作者时常翻看,从力学角度品"诗韵",使其增强人文素养;也值得文学工作者时常翻看,从诗词角度挖掘"力学之美",使其能领悟力学之无处不在,提升科学素养。总而言之,这是一本值得所有人翻看、钻研与品味的不可多得的好书。

责任编辑: 胡漫