李白与牛顿的“遇见”

纪中展

“举杯邀明月，对影成三人。”这出自李白的五言组诗《月下独酌》，写他怀才不遇的心境：他一个人在月下花丛独酌，突发奇想举起酒杯，对着当空明月共饮。这“三人”便是李白、明月以及李白的影子。从一人到三人，场面顿时热闹起来，也刻画出李白豪放乐天派的底色。

那这里的第三个人，也就是李白的影子是怎么形成的？这就要从将近1000年后的牛顿的发现讲起了。

左圖：李白。右图：牛顿。（均为画作）

牛顿是世界级物理学家，也是光学大师。17世纪末，牛顿提出了光的微粒说：光是由一颗颗像小弹丸一样的机械微粒所组成的粒子流，发光物体接连不断地向周围空间发射高速直线飞行的光粒子流，一旦这些光粒子进入人的眼睛，冲击视网膜，就引起了视觉。

微粒说通俗易懂又影响深远，牛顿用它解释了常见的光学现象，比如光的直进、反射和折射，这一学说很快获得承认和支持。在这个背景下，人们也搞清楚了影子是怎么形成的。

影子的形成需要3个条件，分别是光、遮光物体和屏幕。光沿着直线传播，不会拐弯，所以当月光照射在诗人身上的时候，光线不会绕开，只能被诗人遮挡住。这时诗人的背后便因为没有光而产生了阴影，也就是影子。

除了光学，许多唐诗还涉及科学常识。李白的《早发白帝城》是在流放夜郎途中所写。他忽闻赦书，内心大喜，写下“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”。短短14个字将李白兴奋急切的心情展示得淋漓尽致，之所以能达到这样的效果，也要拜科学常识所赐。这首诗藏着3个科学知识：第一是彩云，也就是日华，是由于光的衍射形成的一种自然现象。第二是彩云间，形容白帝城地势高，我国地势西高东低，大部分河流自西向东流，这也为后几句的舟行之速、行期之短做了铺垫。最后是千里和一日。白帝城位于现在的重庆奉节县，而江陵位于如今的湖北荆州市。其间的水陆总长大约是350公里，并没有“千里远”，但李白的语句描述让人仿佛置身于现场：从地势高的白帝城出发，借由高度的落差，一路向东，顺流而下;水流为船的运动提供了很大的能量，小船的行驶速度变得更快了，所以可以感受到“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”的畅快。

看到这，是不是觉得很有趣，李白的诗和牛顿的科学发现居然息息相关。老纪经常提醒大家，许多课本里、考试里脍炙人口的诗词都藏着科学知识。比如，骆宾王经典之作《咏鹅》有一句“红掌拨清波”，便可以用牛顿的第三运动定律“作用力和反作用力”来解释;韦应物《滁州西涧》里有云“野渡无人舟自横”，它得以成立的基础是解释流体力学的伯努利原理;李白在《望庐山瀑布》中写道“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”，这又应用了英国物理学家瑞利发现的瑞利散射原理。

科学家和大诗人都非常善于观察自然，前者是观察自然后通过实证研究找到规律，并进而提出科学发现;后者是用各种风格将观察到的自然现象描绘成文学作品。在老纪看来，这两种方式源于人们的好奇心。古人仰望星空、探索未知，再加上细致入微的观察，用科学抑或文学，让大自然的奇妙之处流传千古。这些均是推动人类文明进步的方式。