杜甫茅屋与牛顿力学

彭卓尔

从外地到成都去的人，大多数都要去浣花溪杜甫草堂游览和观赏一番。

现在的杜甫草堂，不是当年杜甫住过的茅屋。那座茅屋早已荡涤无存，这座是后人为了纪念“诗圣”而建立的。人民政府倍加修茸、保护，广大中外游人才有幸瞻仰诗圣的“宅第”，体验诗人的境遇，领略诗史的情趣。

当年杜甫的那座茅屋破破烂烂，不避风雨。“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”一阵狂风刮来，稻草刮过了浣花溪，有的挂在树梢上，有的落在池塘中。

诗人茅屋上的稻草是怎样被风刮走的呢?

稻草轻而软，容易被风刮起，固然是一个原因。但有时屋上的瓦片也会被风刮走，而且被刮走的往往不是山形屋顶的迎风面，而恰恰是背风面。这是什么道理呢?

人们在日常生活中，往往看到这样的现象:每当刮大风的时候，空旷平地上的树叶、纸屑一扫而光。可是，在墙壁后面等背风的地方，简直成了个垃圾堆。是不是这些地方“风平浪静”，成了树叶和纸屑的“避风港”呢?不是。其实，那里风在旋，纸在转，象一锅开水那样在翻滚。问题的实质是这样的:大风吹来，受到迎风面的阻挡，空气象“后浪推前浪”一样，进行自我压缩，变得稠密起来，压力也就增大了。在背风的地方，当气流绕过的时候，附近的空气就被带走一些，相对地就变得比原来稀薄，压力也就减小。被带走的空气腾出了位置，周围的空气就争着跑来补充，这样就形成了强烈的搅动，也就是涡旋。涡旋并不显示它有多么大的力量，相反，正表明它的压力大大减小。这就是牛顿力学赋予它的含义。

杜甫的茅屋，当秋风袭来的时候，由于迎风屋顶上面的压力比屋子里大，稻草反而紧贴在檩条和椽条上面；背风屋顶上的压力比屋子里小，屋里压力大的空气就象一个大力士一样往外掀屋顶。杜甫茅屋上的稻草能经得起几下折腾呢?

人们认识了这种规律，飞机遇上空中涡旋就让道，轮船见了海洋中的大涡旋也回避，以免发生危险。

(摘自《科学天地》1982年第1期)

(题图:陈勤卓)