“日照澄洲江霧開， 淘金女伴滿江隈。美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來。”這首“浪淘沙”是唐代中晚期著名詩人劉禹錫的名作。

在講述了淘金女們的辛勤勞動(dòng)和艱苦生活之后，詩人想到了金子的去處，淘金的婦女是得不到金子的，在封建社會(huì)，貴婦人佩戴金子首飾，王侯將相用的金鑄成的印，不都是淘金女們從沙里水里一點(diǎn)一滴辛辛苦苦地淘出來的嗎？于是就提煉出 “美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來。”這樣的詩句。

這首詩對自然現(xiàn)象描述得非常準(zhǔn)確。江上、江邊空氣中含水量很大，晚上氣溫下降，空氣中的水分就會(huì)過飽和，結(jié)為霧珠。太陽出來氣溫升高，霧珠蒸發(fā)，霧氣就消失了。這就是“日照澄洲江霧開”的科學(xué)道理。“日照”是“江霧開”的原因。劉禹錫不一定知道這個(gè)道理，但是他能夠?qū)懗鲞@樣的詩句，是經(jīng)過仔細(xì)觀察的，而不是憑空想像出來的。

“江隈”就是江岸彎曲處。為什么淘金的婦女要聚集在江邊的彎曲處呢？這也是有科學(xué)道理的。因?yàn)榻畯澢课坏耐鈧?cè)，水流的速度比較大，能夠更好地把沙金和沙子分開，淘金的效率會(huì)更高一些。“淘金女伴”在淘金的過程中逐漸發(fā)現(xiàn)了這個(gè)道理，要占據(jù)這個(gè)有利的地點(diǎn)，所以才會(huì)有“淘金女伴滿江隈”這個(gè)現(xiàn)象。

古代淘金，十分艱苦。淘金者先要去尋找礦沙，然后再一點(diǎn)一點(diǎn)地放進(jìn)木制的淘盒工具里去淘洗，利用金子比重大的特點(diǎn)，讓水沖刷掉泥沙，留下金沙金屑。這些金子往往只有針尖或糠皮大小。

淘金的過程是利用物體在水中受到的浮力等于它排開的水受到的重力這一著名的阿基米德定律。

相傳2000多年前，敘拉古國王叫一個(gè)工匠做了一頂純金的皇冠。國王要阿基米德在不損壞皇冠的條件下，想法測定出皇冠是否摻了假。阿基米德苦苦思索而束手無策。一天，他在洗澡的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他的身體在浴盆里沉下去的時(shí)候，就有一部分水從浴盆邊溢出來，而且，他覺得入水愈深，體重就愈輕。冥思苦想的阿基米德豁然開朗，他跳出浴盆，欣喜地喊起來：“找到了！我找到了！稱量皇冠的辦法找到了!”

阿基米德將王冠浸沒在水中，根據(jù)它排開水的體積可以知道王冠的體積。由于白銀密度比黃金密度小，若王冠中摻進(jìn)白銀，王冠的體積肯定大于同樣重的黃金的體積。這樣阿基米德就找到了出皇冠是否摻了假。受此啟發(fā)又經(jīng)過進(jìn)一步的研究，他發(fā)現(xiàn)了物體在水中受到的浮力等于它排開的水受到的重力，這就是著名的阿基米德定律。

沙子和沙金的比重都比水大，它們在水中都不會(huì)浮在水面上。攪動(dòng)含有沙金的江底泥沙，使它們浮動(dòng)起來，同樣體積的沙子與沙金在水中受到的合力（重力減去浮力）不同，沙金受到的合力大些（因?yàn)樯辰鸬谋戎卮螅┫鲁恋乃俣纫部煨?。在流?dòng)的水中沙子和沙金就會(huì)沉降到不同的地方。這樣沙子就與沙金分開了。

劉禹錫沒有學(xué)習(xí)過物理，也不知道阿基米德定律，可是他詩里的詞句中卻準(zhǔn)確地應(yīng)用了阿基米德定律。很多人都認(rèn)為，詩人是憑靈感作詩的，這是沒有錯(cuò)的，但是只憑靈感也是不行的。劉禹錫認(rèn)真地觀察了在江邊淘金女的勞動(dòng)過程，真實(shí)地在詩句中描繪了這一過程，因此這首詩不僅思想性很強(qiáng)，而且也符合科學(xué)道理。

作者系中國科技館研究員

來源：科普時(shí)報(bào)

作者：王恒

編輯：吳桐

審核：王飛

終審：陳磊

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