浅析古诗词中的科学知识

浅析诗词中的科学知识 中国是一个诗词的王国。从表面上看，诗词歌赋与科学似有天壤之别，一者是感性的文人骚客的浅吟低唱，一者是理性的研究者的铁画银钩，但事实上这二者是和谐想通的，因为他们都是共同植根于人类创造力的土壤。诗人们通过诗词这种表现手法描摹物态、阐明事理、借景抒情。 1.诗词中的物理知识 1.1 力学知识 “无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”中“无边落木”在重力的作用下“萧萧”落到地面，由于我国地势西北高东南低，在重力作用下才有了“不尽长江滚滚来”的画面；“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”则表现了重力和势能、动能之间的转换关系。 至于“沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春”、“卧看满天云不动，不知我与云俱东”等诗句则很好得体现了相对运动的概念，“千帆”相对“沉舟”运动，“我”相对“云”静止，都是由于参照物的不同所造成的。 古诗词中也有常见的夸张写法，例如李白的“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。”前两句字面上的意思是诗人想“一日”之内往返“千里”江陵，也就是在12小时内行驶2000华里（1000公里）的路程，据此估算船速约为83.33千米/时。现代的内河轮船船速也不过10~20千米/时，此句显然是为了表达使人归心似箭的热切心情。后两句则是说明船相对于“岸”和“青山”是运动的。 1.2 光学知识 “排云数峰出，漏日半江明”一句提出了“为什么要推开山腰的浮云才能看到峰顶，阳光只能从云缝中穿出照亮江面？”实际上这里说明了光学中最普遍的一条原理“光沿直线传播”。 “潭清疑水浅，荷动知鱼散。”前一句描述的是由于光的反射使水的视深小于实深。而后一句则描述了力能改变物体的运动状态，施力物体为“鱼”，受力物体为“荷”，力的作用效果是“改变了荷的运动状态”。 “夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红。”柳絮本来是白色的，诗人却说“片片红”，其原因是太阳光中含有七种色光，当它穿过一片红色的桃花时，白光中的大部分色光被桃花吸收，只有红光被反射出来，再照到白色的柳絮上自然呈现淡淡的红色。 “床前明月光，疑是地上霜。”光沿直线传播投射到“床前”，之所以造成“疑是地上霜”的视觉感受首先是由于月光穿过大气层发生折射和漫反射，使光线分散，故而朦胧乳白，光线到达地面，由于表面粗糙产生了漫反射，造成了“霜”的视觉感受。 1.3 热学知识 王安石的《梅花》中“遥知不是雪，为有暗香来。”说明了物体内的分子都在做永不停息的无规则运动，而此诗句表现了气体分子的扩散现象。而陆游《村居山喜》中的“花气袭 人知骤暖，鹊声穿树喜新晴则说明了温度能够影响分析运动的激烈程度，花朵分泌芳香浓郁预示温度升高天气变暖。 2.诗词中的生物知识 2.1 外界因素对植物生长的影响 2.1.1温度对于植物生长的影响 ——停车坐爱枫林晚，霜叶红于二月花 （唐·杜牧《山行》） 说明了温度对叶绿体色素及花青素的影响。植物叶片有一种叫花青素的特殊色素，它在酸性液中呈红色。随着季节更替，气温、日照相应增减，叶片中的主要色素成份也发生变化。到了秋天，气温降低，光照减少，对花青素的形成有利，枫树等红叶树种的叶片细胞液此时呈酸性，整个叶片中叶绿素含量下降，类胡萝卜素含量变化明显，所以呈现红色。 ——近水楼台先得月，向阳花木早逢春 （宋·苏麟《献范仲淹诗》 植物生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。 ——人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开 （唐·白居易《大林寺桃花》） 这也是一个有效积温的问题。由于地势高的原因，山中的温度一般比平原的温度要低，所以山中的植物达到有效积温所需时间就长，发育就慢。 2.1.2光照对植物生长的影响 ——向阳石榴红似火，背阴李子酸透心 光照对植物的影响，光照通过影响光合作用影响植物有机物的积累，从而造成果实的结实情况。 ——春色满园关不住，一枝红杏出墙来（宋·叶绍翁《游园不值》） “红杏出墙”这是一种向性运动，可使植物的茎、叶处于最适宜利用光能的位置，有利于接受充足的阳光而进行光合作用。产生向性运动的原因是在植物体内有一种激素叫生长素，能够促进植物细胞的伸长生长。在单侧光线的照射下，生长素在背光一侧比向光一侧分布得多，这样，背光一侧的细胞就比向光一侧的细胞纵向伸长得快，这样就使茎朝向生长慢的一侧弯曲。 2.1.3生态中的植物关系 ——种豆南山下，草盛豆苗稀（东晋·陶渊明《归园田居》） 在农田生态系统中，杂草与农作物之间的关系是种间竞争。一般农作物竞争不过杂草，如果人疏于管理，就会出现“草盛”而“豆苗稀”的景象。 ——落红不是无情物，化作春泥更护花（清·龚自珍《己亥杂诗》） 在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着物质循环。 落花被微生物分解后，某些矿质元素又回到了无机环境，能够被植物重新吸收利用。． ——相逢不用忙归去，明日黄花蝶也愁。（宋·苏轼《九日次韵王巩》） 植物开花有明显的季节性，属于植物的光周期，黄花即菊花，属短日照植物，秋天开放，以昆虫传粉，属虫媒花。 2.2.诗词中动物行为特点的表现 ——两个黄鹂鸣翠柳，一行白鹭上青天（唐·杜甫《江南春绝句》） 同种动物会因为觅食、防御、繁殖等原因而生活在一起，这属于动物的群聚现象。 ——银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤（唐·杜牧《秋夕》） 流萤即萤火虫，晚上出来活动，并能发出荧光，这与萤火虫体内特殊物质的综合作用有关。萤火虫体内有虫荧光素这种特殊的发光物质，由三磷酸腺苷（ATP）激活后，又被进入体内的氧和体内的酶氧化。这种氧化反应导致兴奋状态而发光。然后，光又经多脂肪细胞的下层反射出来。萤火虫发出的荧光不仅是表达交流的方式，同时也是一种性召唤。 ——明月别枝惊鹊，清风半夜鸣蝉 （宋·辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》） 动物对于外界的刺激产生趋利避害的反应，这属于生物的应激性。 ——稻花香里说丰年，听取蛙声一片 （宋·辛弃疾《西江月·夜行黄沙道中》） 在农田生态系统中，害虫捕食农作物，青蛙捕食害虫，这是一条食物链。听到青蛙在稻田里欢快的“歌唱”，所以才会“稻花香里说丰年”。 ——黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙。 说明黄梅季节的气候特征，及蛙的繁殖季节。 ——几处早莺争暖树，谁家春燕啄春泥 体现了鸟类在繁殖过程中占区、筑巢等行为。 3.诗词中的地理知识 3.1月相 “钓罢归来不系船，江村月落正堪眠。纵然一夜风吹去，只在芦花浅水边。”“钓罢归来”、“正堪眠”说明此时正值黄昏，而黄昏月落，说明此时是在上半月。 “金炉香烬漏声残，剪剪轻风阵阵寒。春色恼人眠不得，月移花影上栏杆。”漏声残说明已经夜深，应该在后半夜；上栏杆说明花影变长月亮逐渐落下，半夜月落属于上弦月 “夜深静卧百虫绝，清月出岭光入扉。”“深夜静卧”才有“清月出岭”说明是半夜月出，由此可推断为下弦月（下半月的月亮）。 3.2星象 苏