水之科学美
水,化学式是H2O,它是一种无色、无味、无臭的液体,在标准大气压下,冰点0℃,沸点100℃,4℃时密度最大,比重为1。水是那样普通,普通到让人须臾不可离开,而又随时可以忘却。
水是那么渺小,一个水分子的粒径只有千万分之四毫米,差不多是少女的一根头发丝的七十亿分之一。任何一滴水的回溯,都饱含着古老的鸿蒙沉寂,以及随后的气象万千。当封闭在地球岩石之中的水终于被释放时,水汽上升为大块积云,严密厚实地包裹着地球,挡住了太阳强烈的辐射,地壳开始冷却,从岩石凝结的温度——538℃至1093℃——下降到水的沸点100℃以下。
水可以无处不在——“云青青兮欲雨,水澹澹兮生烟。”把一杯有色的水倒进大海,假定其中的水分子能够均匀分布于所有地表水域,那么无论在地球的何处,无论在天涯海角,随意舀起一杯水,其中必定含有这杯有色水的水分子。我们感叹海洋的浩瀚与宽阔时,却看不见水分子;尽管我们看不见水分子,却真实无误地看见了海洋。
▲水与人类永远相依为命——钱江源
科学的发现也是最酷的。19世纪苏格兰植物学家布朗把几粒细小的花粉撒到容器中的水面上,再用放大镜观察,发现花粉在平静的水面上一点也不平静,花粉在跑,杂乱无章地跑,而且愈是小粒子的花粉跑得愈快。后来人们把此种现象称为“布朗运动”,这也是水分子存在的明证。花粉浮于水面,每个花粉粒子均处在水分子的包围之中,花粉愈小包裹的水分子愈多,在瞬间受到的水分子的撞击又不尽相同,是水分子携花粉而动。
假如不是如此之小、如此之众的水分子,何来奔驰的江河、汹涌的海洋?能不能说正是“布朗运动”这一细小而精美的水分子的运动形成了我们这个地球上最伟大的水的流动?神奇的自然界显现的是浩瀚伟大,退隐的是细小精美。
水是自然界中最活跃的物质之一,任何风景名胜都离不开水,“仁者爱山、智者乐水”,有了水犹如给景观注入了血液,有了轻灵、活泼的变化。海洋的浩瀚无边,河流的奔腾不息,湖泊的静谧平和,瀑布的飞琼溅玉,泉水的清澈甘醇,都给人以形、色、声、态的变化之美;还有依托水自然景观建成的人文景观,正是因为水随景转,景因水活,才有了千变万化;而北方的雄浑、南方的灵气也无不通过水来表现。
水与文化的形成有直接的关系。水的文化是人类最古老的文化,作为人群聚居之地,都市、城镇和乡村大多为依山傍水之地,交通便利之区。江河不仅给我们舟楫之便、灌溉之利,而且因源远流长、曲水长流、山峰倒影、岩峻石奇的河岸景色,河道旁都市城镇,田园林木、寺庙观庵的人文景观吸引人们。我国江河有很多著名的风景段,长江、黄河、运河、漓江、富春江都有特色景观,那些水质清澈,两岸景色奇特的风景河段具有极强的吸引力。
河流与水不管在任何时候都将是作家和诗人的灵感源泉。九百年前,苏轼写西湖容颜意态时,竟搬出古代美女的典范——西施,来与之相比拟,身临此景,诗人情不自禁从心底流出赞叹西湖的千古绝唱:“水光潋滟晴方好,山色空濛雨亦奇。欲把西湖比西子,淡妆浓抹总相宜。”诗以湖山为镜,湖山也以诗开拓了新境,情景交融,尽善尽美,达到了诗情画意呼之欲出的境界。
水与人类永远是相依为命的。为了除水患、兴水利,人们就要加强联系,在除害兴利的实践中,一方面建成了大量的水利工程,同时也逐步积累了丰富的经验,形成了特有的与水事有关的文化。