纪晓岚在《阅微草堂笔记》中记载,某土地庙前石兽因河岸崩塌掉入河中。十多年后寻找石兽,它却不在原落水处,也不在下游。一位老河兵说,应该到上游寻找,依他的话,果然捞出了石兽。石兽为什么会向上游“跑”呢?老河兵认为“石性坚重,沙性松浮”,流水根本不可能像冲走木片一样,将沉重的石头冲走。恰恰相反,“其反激之力,必于石下迎水处啮沙为坎穴”。这产生的坎穴会越来越大,越来越深,达到石块底面的一半,石头必然向前倒入坎穴中。如是反复,则逆流而上,直达数里之外。
以学识渊博而著称的纪晓岚在文末感叹道:“然则天下之事,但知其一,不知其二者多矣,可据理臆断欤!”然则,河底的石头怎么运动老河兵能在水下观察吗?显然老河兵也是推测,是臆断。
笔者的“感觉”(根据臆断)是这个故事并不真实。石兽的形状不规则,迎水的一面形成洄流的几率有多大?按河兵的逻辑推断:石兽也最多向上游方向滚几圈,等石兽下沉到一定深度,埋没于泥沙中,或者迎水面积太小,使反激的水流不足以“啮沙为坎穴”,石兽还能再动吗?要知道,滚动一次,高度得下降一截。而石兽下降,河床相对抬高,慢慢会形不成洄流 。十几里的河床要维持不断向下翻滚并仍有充分的迎水面?概率很低!
有了这些怀疑,我上网搜验证的依据,结果有这样一则资料:寻找沉在河中的石兽,究竟应在上游还是下游?不久前发生在云南西双版纳的一回事,圆满地回答了这个问题。这回事的情节几乎与纪昀所记一模一样,即西双版纳有一条河中有两块大石,它们有一半露在水面。十多年前,有一块石头被人炸碎,另一块也随之失踪,大家都不知道这块未炸碎的石头到哪里去了。十多年后,有人在离原地十多里的上游,发现了那块失踪了的石头,经核对,它确实是本来位于十多里外的下游那一块。它是怎么“游”上来的呢?原来炸另一块石头时,这块石头的基础也被震坏,它丧失了屹立不动的根基,正如纪昀所说的水冲走石边沙的道理,在十多年的时间中,它逐渐地向上游翻滚了十多里路。它向上“游”时经过之处,留下了一道明显的沟,令人信服地说明,纪昀所记,确非虚言。这一有趣的自然现象,1980年4月的报纸作过详细的报道。这故事不仅教育我们如何思考问题,对从事水中打捞也有实际指导意义。
这则现代版的“河中石兽”,出处是由学林出版社1985年出版,作家吴德锋的《博物记趣》。从书名“臆断”,此事到底是“纪实”还是“记趣”,难有定断。再有,“它向上‘游’时经过之处,留下了一道明显的沟”,也不知此沟有多深多长?十多年还“明显”,而且还是在有一定流速的河中,这也是奇事一件呀!
实验是探究真相的最好手段。有位教师制作了教具,模拟河水冲激河沙,想让学生直观地看到石头怎样一点一点地往上游“走”的情景。这位老师来到操场的沙坑旁,找来了一块有点像石兽的砖头,放在沙子上,用手模拟水冲激,掏空砖头底部的沙子,想看到砖头翻倒在沙坑里的情景。这时,不可思议的情况出现了:沙子掏到砖头底部一半的时候,它不是往前翻倒在沙坑里,而是斜斜地滑了下去,再掏空砖头底部的沙子,砖头还是向下滑,越滑越深,一点也没有老河兵所说的石头往前倒在坑穴里的意思。
这个“实验”出乎意料的结果引人思索。石头为什么不会翻倒在沙坑里,而是滑落下去?仔细一想,恍然大悟,石头要翻倒在沙坑里,需要有一个从后面往前的推力,可是实际情况是,这样一个从后往前的推力是不存在的,所以,石头不可能往前翻倒在沙坑里,只会向下滑动,更深地陷入沙子里。
实验用的“石头”是方的,如果是圆球形的,或者是圆柱形的,会不会出现老河兵说的情形呢?圆柱形的石头是会滚动的,但是,按上面所说的方法去试验,随着水流把石头底下的沙子冲走,石头朝前滚动的同时,也往下滚动,这样石头越滚越前,越滚越深,等到石头的一半陷入沙中的时候,就再也不可能出现水冲走石头底部的沙子,石头再向前滚动的情况了。如果是个圆球形的石头落到水里,那就根本不可能出现水流冲激石头底部的情况,水流冲到石头上,因为石头是圆球形的,所以水都从石头的两旁流走,不会出现流水反激回去的现象。
当然,这则“实验”有太多漏洞,得出的结论也不能让人信服。
河中石兽到底会不会向上游跑,很难定论。我们还是“姑妄听之”(注:《河中石兽》载于《阅微草堂笔记》卷十六《姑妄听之》)吧!纪先生把此文列入《姑妄听之》中,实为明言“当不得真”的,大可一笑了之。但做为中学课本,以并不确切之事为论据,教授学子思考方法,恐难免误人子弟之嫌;如能展开讨论,再请物理老师也来讲讲,倒是一个活跃思维的好材料。
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