桥是个固定建筑物,一经造成,便屹立大地,可以千载不移,把它当作地面标志,应当是再准确不过的。《史记·苏秦列传》里有段故事:“信如尾生,与女子期于梁下,女子不来,水至不去,抱柱而死”,就因为桥下相会,地点是没有错的,桥是不会动的。但是这里所谓不动,是指大动而言,至于小动、微动,它却是和万物一般,是继续不断,分秒不停的。
车在桥上过,它的重量就使桥身变“形”,从平直的桥身变为弯曲的桥身,就同人坐在板凳上,把板凳坐弯一样。板凳的腿,因为板的压迫,也要弯形,如果这腿是有弹簧的,就可看出,这腿是被压短了。桥身的两头是桥墩,桥上不断行车,桥墩就像板凳腿一样,也要被压短而变形。把板凳放在泥土上,坐上人,板凳腿就在泥土上留下痕迹,表现泥土有变形。桥墩也同样使下面的基础变形。桥身的变形表示桥上的重量传递给桥墩了,桥墩的变形表示桥身上的重量传递给基础了,基础的变形表示桥墩上的重量传递给桥下的土地了。通过桥身、桥墩和基础的变形,一切桥上的重量就都逐层传递,最后到达桥下的土地中,形成桥上的重量终为地下的抵抗所平衡。物体所以能变形,由于内部分子的位置有变动,也就是由于分子的运动。因而一座桥所以能在有车的重量下保持平衡,就是因为它内部的分子有运动的缘故。
车在桥上是要走动的,而且走动的速度可以很高,使桥梁全部发生震动。桥上不但有车,而且还受气候变化的侵袭;在狂风暴雨中,桥是要摆动或扭动的;就是在暖冷不均、温度有升降时,桥也要伸缩,形成蠕动。桥墩在水中,经常受水流的压迫和风浪的打击,就有摇动、转动和滑动的倾向而影响它在地基中的移动。此外,遇到地震,全桥还会受到水平方向和由下而上的推动。所有以上的种种的动,都是桥的种种变形,在不同的外因作用下而产生的。这些变形,加上桥上重量和桥本身重量所引起的变形,构成全桥各部的总变形。任何一点的总变形,就是那里的分子运动的综合表现。因此,一座桥不论是在有重车疾驰、狂风猛扑、巨浪急冲或气温骤变的时候,或是在风平浪静、无车无人而只是受本身重量和流水过桥的影响的时候,它的所有的一切作用都可很简单地归结为一个作用,就是分子运动的作用。
桥是固定建筑物,所谓固定就是不在空间有走动,不像车船能行走。但是,天地间没有固定的东西。至多只能说,桥总是在动的平衡状态中的,就是桥的一切负担都是为桥下的土地所平衡的。这是总平衡。拆开来看,桥身是处于桥上车重和两头桥墩之间的平衡状态的,桥墩是处于桥身和基础之间的平衡状态的,基础是处于桥墩和土地之间的平衡状态的。再进一步来分析,桥身、桥墩和基础的内部的任何一点,也无不在它四周的作用和反作用的影响而处于平衡状态的。平衡就是矛盾的统一。矛盾是时刻变化的,因而平衡也不可能是稳定的,更不可能是静止的。就是在桥上的一切动的作用都停止的时候,在桥上只有本身重量起作用的时候,桥的平衡也不是稳定的,因为桥和土地的变形,由于气候及其他关系,总是在不断的变化中的。桥的平衡只能是瞬息现象,它仍然是桥的运动的一种特殊状态。
恩格斯说:“运动是物质的存在形式。”可见,桥的运动是桥的存在形式。一切桥梁作用都是物质的运动作用。
(选自《茅以升桥话》,西南交通大学出版社,2006年1月版)
阅读点拨
作者是我国最著名的桥梁专家,介绍桥梁免不了需要许多非常专业的技术术语。本文是一篇科普文章,却不显丝毫枯燥乏味,作者另辟蹊径,由寓言故事引入,这个爱情故事与桥有关,自然贴切,趣味盎然。从桥的不动谈到桥的运动。作者深入浅出,以板凳作比较,善于比方,化大为小,引导读者,触类旁通,形象生动。最后突出说明中心,桥的运动是桥的存在形式,上升到更高的认识层面作结,结尾有力。