楊振寧院士的三峽往事

楊振寧院士在三峽大壩壩頂。攝影/劉華

在春光明媚的時節，著名物理學家楊振寧院士一行來三峽工程參觀，我有幸陪同，與同事一起向楊先生介紹工程建設運營情況。楊先生96 歲高齡，很健談，對工程問題有興趣了解，頭腦條理清晰，提問中有思考。大家都樂于接待這樣的工程參觀者，以輕松自然的互動交流方式，在應答中解答來訪者最想了解的事情，同時也順著話題把自己最想讓來訪者知道的事情告知對方。楊先生在三峽展覽館與集團主要領導座談，聽了三峽工程及三峽集團情況介紹后，欣然題寫感言“三峽工程是人類歷史上一個亮點”。

接待中安排了“兩壩一峽”內容，自葛洲壩上船，溯流而上，參觀西陵峽東段，沿線介紹抗戰時世界著名壩工專家、美國墾務局總工程師薩凡奇到三峽考察選擇壩址的情況。在船上，時間稍寬余些，楊先生除了繼續詢問與三峽工程以及水利、能源等相關事宜外，還談起他小時候及就讀西南聯大時的往事。登船時楊先生曾問湖北公安在何處，我們指向下游方向，他解釋說在清華研究院完成碩士論文的導師王竹溪老師就是公安人，并深情地講到正是碩士生時被王竹溪先生引入了統計力學研究，為以后進入大展身手獲取諾貝爾獎的研究領域提供了機緣。

楊振寧院士與中華鱘研究所工作人員 攝影/劉華

船行進入南津關，恰逢習近平總書記視察長江乘坐的“長江一號”執行完任務后返航，與我們的船齊頭并駛了一段，大家站上甲板興奮地拍照。末了講起葛洲壩、三峽成庫后峽江航道條件的極大改善，楊先生忽然問道，三峽還有沒有什么地方可以看到纖夫拉纖的情形，我說纖夫已隨木帆船改機動船而消失很多年了，可能個別支流的旅游景點還有示意性的表演。回到船艙坐下，楊先生向我們講述他小時候隨家人從安徽家鄉出來，看見江南水路交通的情形。他說，纖夫們拉著船前行的那個場景留下的印象很深，在他記憶里，纖夫拉著的纖繩好像是系在桅桿之上。楊先生說，這么些年腦海里留下的問題一直未解：纖繩為什么不是系在船頭呢？聽了楊先生的描述，我才明白了他問能否看見纖夫拉船，與一般人不同，他是想印證和弄清兒時留下的問題。我也試圖打開小時候的記憶，發現我已沒有準確印象纖繩系于何處。我在金沙江岸邊長大，有好多年如歌中所唱“聽慣了艄公的號子，看慣了船上的白帆”的親身經歷，但與科學大師一比，立馬就覺出差距了，既沒有楊先生那樣打小時就有的細微的觀察力，更缺少把童稚時期的未解之問留在腦海持久思考求解的強烈求知欲。記憶不清，也沒思考過，對楊先生的問題一時難以回答。

石牌保衛戰遺址 攝影/林初學

船行至燈影峽靠岸，岸邊正是抗日戰爭時期被比作“東方的斯大林格勒戰役”的石牌保衛戰遺址，中國軍隊在此重創日軍，粉碎了日軍沿峽江西進進攻重慶的企圖。前些年這里復建了第六戰區江防司令部及國民革命軍十一師師部，還修建了紀念碑、紀念館，是湖北省國防教育基地和宜昌市愛國主義教育基地之一。楊先生饒有興趣地站在甲板上，以岸邊景物為背景拍照留念，記下這個畫面。楊先生在船上休息之際，我們登岸到紀念館參觀。

說來也巧，走進紀念館門口不遠，戰役態勢示意圖旁邊，有一張舊時三峽行船的照片赫然在目，畫面是峽江里一只單桅桿的帆船，纖繩系挽的位置看得比較清楚，確實不是系在船頭，而是系在桅桿上。我用手機拍下照片，回到船上說與同事聽，大家都覺得太神奇了，一是感嘆楊先生兒時的觀察力、記憶力準確，二是好像誰知道有今日之問而把答案預放在那里等待揭曉！其實，這張舊照片與三峽工程也真有一點關系，它是在薩凡奇計劃披露后，國民政府擬與美國合作開發三峽消息傳開，美國《生活》雜志趕派攝影師前往三峽進行拍攝留下來的珍貴影像之一。

1946年美國生活雜志攝影師拍攝的三峽木帆船

返回船上，我給楊先生看了照片。照片雖印證了楊先生“纖繩未系船頭”的兒時記憶，回答了知其然的問題，但要知其所以然，也只提供了線索。于是，在巨匠級物理學家見證下，一場討論展開：為什么纖繩不系在船頭？大家依照直觀判斷，加上回憶中學物理講授的力學知識予以應用，不長時間就有了基本的解答。最直觀的道理是，纖繩若簡單系于船頭，位置太低，很容易被河邊的巖石或障礙物別住，時不時需要揀挽（即由拖后的一位纖夫去把纖繩抬起來越過障礙）。從受力的角度，帆船靠風帆鼓起，以風為動力通過桅桿傳至船體推動船行，而無風或風力不足時靠纖夫人力牽引，纖繩的著力點也應與鼓帆時的著力點基本一致，所以纖繩系于桅桿而不是船頭。參與討論之間，一個想法閃現在我腦海，把這段故事寫成花絮分享，再加上一個標題黨的句法“諾貝爾物理學獎得主思考了八十余年的力學難題，在三峽半日破解”，點擊率一定很高。我如此閃念給大家一說，眾人皆樂。

待到我真動手記述這段故事，還是感覺若想說清楚寫明白這個為什么，需要更仔細的分析。我回憶起楊先生當時聽我們討論的神態，似乎并不是百分之百滿意的樣子。我上網查了地方水運資料里面關于拉纖的描述，發現纖繩的高低還可以通過裝在桅桿頂部的滑輪調節，能提升起來避讓較高的障礙物。進一步細致考察，實際上纖繩是以一個三角形與桅桿連接的，三角形一個頂點在纖繩上，兩個頂點分別在桅桿上部和下部，邊長可以調節、形狀可以變化。這樣，不管纖夫是沿接近江面的纖道上平拉，還是在高出江面的坡道上斜拉，通過三角形的形狀變化，可以保持纖繩傳遞的水平分力最大，而垂直分力均被船自生重量抵消，不產生于船正常前進不利的轉矩。另外，如果纖繩系在船頭，當遇曲折岸線，纖夫在纖道上拉行的方向與船行方向形成較大夾角時，由于著力點不在船的重心附近，拉纖產生的側向分力會形成力矩使船頭偏轉，而需要舵工大力搬舵去抵消轉向的力矩，而纖繩系于桅桿，桅桿位置靠近船的重心，就不會產生使船頭偏轉的力矩。總之，纖繩之問，看似簡單，也需要專門寫篇作業，附幾張照片，對不同情形，配上力的分解圖片予以說明，才能回答清楚。

纖夫拉纖是造訪三峽者常問及的事，問答間往往引人懷舊，感慨時代躍進世事滄桑。而由纖夫問及纖繩系法，引出一次力學的討論，楊先生乃是第一人。后來，我同集團青年員工學習習近平總書記視察北大對青年人“愛國、勵志、求真、力行”的寄語時，舉了楊先生纖繩之問為例言證何為“求真”。這種求真的品質，是科學人文素質中很寶貴的部分，可以讓我們奮斗忙碌追逐夢想之時，保持人與生俱來的那種探究事理的天性，于觀察思考中發現自然的美妙，從格物、致知到欣賞、敬畏的過程中感受幸福、建立信念、獲得力量。楊振寧院士在其新書《晨曦集》中形容，可以使得人類對自然有新的認識（的發現）本身就是美，“是從事科學研究的人最傾倒的美”。科學研究如是，工程創造也一樣，作為三峽建設者，我們期待著在克難攻堅、求知創新中追求、領略到更多科學的美、造物的美。

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責編：王芳麗

美編：王芳麗

校對：段海英

審核：王旭輝

來源：《中國三峽》雜志 2018年第06期