《河中石兽》辨诬

河蚌

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沧州南一寺临河干，山门圮于河，二石兽并沉焉。阅十余岁，僧募金重修，求石兽于水中，竟不可得。以为顺流下矣，棹数小舟，曳铁钯，寻十余里，无迹。
一讲学家设帐寺中，闻之笑曰：“尔辈不能究物理，是非木杮，岂能为暴涨携之去？乃石性坚重，沙性松浮，湮于沙上，渐沉渐深耳。沿河求之，不亦颠乎？”众服为确论。
一老河兵闻之，又笑曰：“凡河中失石，当求之于上流。盖石性坚重，沙性松浮，水不能冲石，其反激之力，必于石下迎水处啮沙为坎穴，渐激渐深，至石之半，石必倒掷坎穴中。如是再啮，石又再转。转转不已，遂反溯流逆上矣。求之下流，固颠；求之地中，不更颠乎？”如其言，果得于数里外。然则天下之事，但知其一，不知其二者多矣，可据理臆断欤？
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$ l  K5 i. T: |' q; a8 S5 ~) O这篇是初一语文课本中的，是俺儿子这两天正在学的内容。虽然这篇主要是让他们学习文言翻译，但是俺却对其中的故事感了兴趣。
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! J0 p2 I+ ^8 g5 ]) z+ g) o# e这篇文章最有意思的，就是出现“物理”一词，而且讲的还真是水冲石的道理，这在中国古文中十分难得，但是俺怎么看怎么觉得有点问题呢？
石头有三种走向，下游、本地深处、上游，在本文中的结论是认为石头在上游数里外。但是，但是，但凡学过现代物理的都会发现，这个道理似乎似乎总有那么怪异呢？
要知道，河兵的道理很有意思，石头因为沉重不会被水冲走，而因为水流的反激会将迎水面的泥水被冲走而形成坑，于是石头就掉到坑里，这就是向上游走了。然后水再冲走泥沙形成坑，石头再掉坑里，循环往复，不停翻转，石头就往上游走了。
但是，但是，学过物理的都知道，石头之所以掉坑里，是因为石头的重心越过了坑的沟沿，其下部无法稳定支撑，所以，石头就掉下来，这个过程，石头当然翻转了，但是，石头的重心也肯定就下移了，也就是说，石头不但向上游走，更要往河底下面走。
这样的运动，可以用下面的图来表示。

% v9 u6 t# x! p  K4 v- H其实通过这个轨迹就能看出来，石兽大概翻不了两下，就会沉到河底里，而到了河底，如果有泥沙，还是会形成坑，石兽可以接着走，但无论如何走，十几二十米，也会到真正的河底，而此时，石兽也就能向上游移动一二十米左右。
“果得于数里外”，我想，这样的事迹，绝对可以当成祥瑞，上报给朝廷了，也许大概是河妖干的吧，又或许是我的物理没有学到家。
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: P; R; e) v; p其实，按照俺的看法，第一种，下游十数里是可能的，因为大水来时，泥沙俱下，冲击力极大（大水时很多会水的人一样被淹死就是这个原因），什么石兽甚至是铁兽都有可能被冲走，而第二种，沉到河底泥里，这也是可能的，重的东西掉河里，确实会因为周围的泥沙被冲走，而不断下陷（到海边沙滩上可以做个更直观的试验），唯有第三种，真的很妖异。当然，这篇文章出自纪晓岚写的《阅微草堂笔记》，我们知道，这里面本来就记得是妖异的事情，而且我们也知道，历史上的纪晓岚远没有电视剧里那么睿智。
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农民家的狗

石下的方向是指水流的方向么？

Pipilu

同意。               

燕庐敕

如果大水时，是有泥石流的，那么第一种肯定是正确的；
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如果只是水，第一种仍然是最可能正确的，不过水打千斤石，难冲四两铁，铁兽很难被冲走---红军过乌江的故事可以证明。

+ b: i- o9 P' {. c( A& O$ K$ d. `第三种，你的意见正确。

橡树村

古代很多传言都禁不起仔细推敲的。这一篇来自阅微草堂笔记卷十六，这一卷连纪大学士都称之为姑妄听之，属于很不可靠的东西了。放到课本里面其实很不合适。

例外也是有的。其实在一些河段，特别是水势比较大的时候，上游水位不一定比下游水位高，水流的动能和势能转换是可以让水向高处流一些距离的。同样河底的地势可能很复杂，上游的河底也不一定肯定比下游河底高。在特殊的河段重物向上游移动的可能性也是有的，但是石头的高程需要一直下降。不过几里地就基本上是胡说了。
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河蚌

燕庐敕 发表于 2014-12-11 15:25
如果大水时，是有泥石流的，那么第一种肯定是正确的；

如果只是水，第一种仍然是最可能正确的，不过水打千 ...

大水时因为有大量木头（甚至是大树）被冲下来，然后与杂草、石头、铁器缠在一起，所以铁东西倒也可能被裹携着往下游走。
大水时所展现的大自然的威力让一切皆有可能，但唯一没有可能的，就是东西逆着向上游走几里路。
所以，这篇选在初中课本里确实不合适，连他们老师都说，读完这篇就会提醒孩子，用这个方法找石头可能找不到，不过文章最后的立意还是对的。这也是老师的无奈，总不能告诉学生，这篇文章叙述的事情可能是假的吧。

猫元帅

这种结构的故事在古书中常见。主要讲的是博学的理论家（或士子），不如长期处于劳动一线的下人实际经验多。或者讲理论与实践脱节。突出的是高位与下等人的对比。重点一般在最后一句。

这个题材的故事挺多的，不知道为什么选这一篇。
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中国这类故事讲的是义理，不能当作科普看。古人的智力水平和现在人一样，观察力和总结能力也一样，缺乏的是知识的广度和深度。很多时候都是借事论事，如果穷究的话，就迂腐了。

河蚌

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猫元帅 发表于 2014-12-11 16:13
# D! M% v2 w8 |2 h  h& C& t* z4 {这种结构的故事在古书中常见。主要讲的是博学的理论家（或士子），不如长期处于劳动一线的下人实际经验多。 ...

问题是这是初中一年级的课文，小孩子们可能真就相信了。孩子们初二就开始学物理，当孩子们向老师发出疑问时，老师该如何去回答？如果不是选入课文，我才不会去穷究，中国古代文人写的东西里，夸大胡诌的太多了。
中国的古文在现代就应该穷究一下，这种为了说一个道理就捏造事实的写法，与南方系现在的毛病如出一辙。
PS：最近的微博里就有一个，某人将那个流传已久的青岛徳国人的下水道和油纸包的段子又一次发了出来，评论自然都是说，这是假的。但博主就能够理直气壮地说：“中国城市的下水道设计是不是很差，质量是不是有问题？我发这个故事就是要批评中国的下水道，如果这些现象是事实的话，那我举的例子是真的还是假的，又有什么关系。”

齐的隆冬强

河蚌的图画的真不错，用什么画的啊

猫元帅

河蚌 发表于 2014-12-11 16:24
问题是这是初中一年级的课文，小孩子们可能真就相信了。问题是，孩子们初二就开始学物理，当孩子们向老师 ...

  _# K- r, F% V  Q  }) Y1 N! D这篇入课文确实有问题。

0 b% D  s2 I& W; d7 k7 |& q但是这不算捏造事实。因为以古人的知识水平，认为这件事确实存在是有可能的。这个和南方系那种颠倒黑白的捏造是不同的。

河蚌

猫元帅 发表于 2014-12-11 16:45
" `  }6 ]# r9 }' y- F+ g6 L这篇入课文确实有问题。

但是这不算捏造事实。因为以古人的知识水平，认为这件事确实存在是有可能的。这 ...

确实不能强求古人，毕竟那不能算是科学的时代。
纪晓岚有这个认识还是不错的，比那些整日埋头在书堆里的人强多了。

石头布

石头翻转，重心不一定需要下移。因为它向上游移动，未必是自重所致，也可能是河沙高差产生的压力推动的。

! V, `4 t5 u6 r7 y9 ]河水冲刷，会降低迎水面一侧的沙面，抬高背水面一侧的沙面。因为石头背后的紊流使局部水速降低，沙子会在它背后积累成缓丘。前后河沙的高差产生的压力，会慢慢推动石头向上游滚动（如果它比较圆润的话）。
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2 U6 U$ c! E8 X% {9 f& g8 a- w迎水面一侧被冲刷降低后的沙面，也不会低过石头的下限（它本来就是陷在沙面以下的），所以这种滚动可以是重心平移，而不需要持续下陷。

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龙血树

赞楼主的研究精神。
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我也跟着想一下。楼主假设沙泥可以无限往下陷，如果不是，而是在一定软泥下就越来越硬，那么，不一定直接陷到底。
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$ D; p- r7 e; q- k( j: c另外，如果一开始是竖长方向直立，重心的原因，如果陷得不够深，上方撑不住水流冲刷力量，更可能往下游方向倒伏。
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大多数情况还是应该往下，就看有没有可能在特定情况下往上。
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我猜测如果是长形，也可能会逐渐横过来，形成石头布所说的圆润状，降低水流的下冲力量，河床上层可以略软一点，再往底层河床必须硬，或者上下都足够硬，不至于一直陷下去，也可以。然后通过水流前面挖坑后面堆堆的方式，慢慢上移。

河蚌

石头布 发表于 2014-12-11 19:05
5 @9 S/ M* U1 ]& L) x& k石头翻转，重心不一定需要下移。因为它向上游移动，未必是自重所致，也可能是河沙高差产生的压力推动的。
! l% T, x) C6 z0 {2 d! [0 a& P ...

这个关键是要考虑，什么力能够让石头向上游翻滚。
即使如图中所示，石头是圆球（不是圆球那是根本不可能被沙子推动的）。在背水面一侧形成的堆沙，能否积累到推动石球向迎水面滚动的高度和重量。这个是需要计算的，要知道，在石球的迎水面上，可是有稳定的水流冲击力存在的，这个力肯定会对沙堆的力进行抵销的。
$ h% |2 a, |) {4 g这个其实还有一个假设，就是河底是硬的，否则河水对石头迎水面底部冲刷形成坑的速度，肯定会远大于背水面泥沙堆积的速度。
3 f! E% p+ X5 ?; n# ]所以，你这个假设的情况，可以简化为，在一个铺着厚沙的硬底河床上，水流能否造成石球向上游移动。
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河蚌

龙血树 发表于 2014-12-11 21:07
8 i3 s, g; X6 m4 z" Y7 a赞楼主的研究精神。
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9 C  b# s$ B9 A* o我也跟着想一下。楼主假设沙泥可以无限往下陷，如果不是，而是在一定软泥下就越来越硬 ...

只要是重力起主要作用，那么都意味着石头会向下沉到泥沙里去。因为所谓重力作用，其实就是重心下移。
0 C  X: |. b; X1 _+ u! _0 N所以，所谓前面挖坑后面堆堆，这种方式下石头当然会向上游移动，但移动最多是十几米到头，几里就是扯蛋了。

橡树村

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河蚌 发表于 2014-12-11 16:24
$ r; D' n, U+ e5 `问题是这是初中一年级的课文，小孩子们可能真就相信了。孩子们初二就开始学物理，当孩子们向老师发出疑问 ...

  _! z' y% u" Z( i
这是一个在微博上很常见的思维，就是只要我说的大道理是对的，举的例子的事实错了又有什么关系，甚至我编一个故事又有什么关系。
7 N8 C) l$ h. q. X# w
* S7 [6 @; x3 |" c其实这个思维在古代也是很常见的，利用寓言来说道理，其实和编造事实讲道理之间不这么好区别的。甚至有很多假托名人的做法。中外都如此。
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但是现代人仍然使用这个思维很显然不合适了。不过有些人不觉得这不合适。

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橡树村

河蚌 发表于 2014-12-11 22:22
% P3 ^) s+ E# m, X这个关键是要考虑，什么力能够让石头向上游翻滚。
9 }6 I* p( E3 d9 E+ G: n* b- e即使如图中所示，石头是圆球（不是圆球那是根本不可能 ...

水流不一定是稳定的。实际水流可急可缓，甚至方向都比较复杂。仔细研究会很热闹的。

龙血树

河蚌 发表于 2014-12-11 22:26
: a$ m4 ^. Z/ N5 q/ Q2 |2 K( a  A! P只要是重力起主要作用，那么都意味着石头会向下沉到泥沙里去。因为所谓重力作用，其实就是重心下移。
" _  v& Q4 ?4 N9 C, W所 ...

我也觉得好几里有些太远，且不说能否回去这么远，单靠人力搜寻这么远就不容易。

但是，也许不至于只有十几米，否则就可以算是原地找到了，根本就不会写出这一篇文章。 需要假设这位作者的人品完全不靠谱，或者人们记错了方位。

所以需要再加一个假设：
( F3 R; m0 k6 n# }4 }河的落差，应该是处于比较平缓的河流地段。我假设只要河的上游远处和下游远处有足够落差，哪怕这一段完全平底，甚至极微小的上低下高，只要河岸足够高，这水还是照样流动的。这样子，就能够走得更远。

3 q" ?5 W, `4 E2 F( K% ?
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tanis

7 W: [7 k" I0 b: b4 ]$ l
- }4 j; p" h; @8 X9 v1 h9 g哈哈哈~ 看底下的回复很有意思。 做实验的往往和搞理论的思维方式不同~  在简化和假设的模型下可以发生很多种情况，在特定的条件下的也可以发生很多种完全和前者不相干的情况~

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这古文最后一句才是重点。
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3 Y! x" O( o+ |) F! y3 L9 B% C然则天下之事，但知其一，不知其二者多矣，可据（wu）理臆断欤？

njyd

这个故事我以前也想过它的问题，没写过。
　　我同意河蚌的观点，稍有不同的是当石头大半埋入泥沙时，前端没在直立或反斜面把水流往下导引时，石头就会不动了。就是说顶多埋掉大半或刚好全埋。我在内蒙工程队时多次到干河滩里挖沙，能见到有很多石头半埋。
5 d6 O, X* L4 {7 Y( |　　另一个能证明这个故事错误的是：如果石兽会被“冲”向上游，那么天然崩塌在河里的石头也都会被冲向上游，而实际都是往下冲。
　　也有过古物在河床里埋得很深的，那是因为淤积河床抬高了。
　　关于石头布的说法我认为不成立，因为湿泥沙直立性很好，没多少侧向推力。

  O' ]) ^8 ^0 P/ d, u: }1 g. O　　另说个泥沙埋物的真实故事：
　　是我插队时，俺们队上有个井，下面水面直径两米上下，底子全是沙子。
6 e# m5 C7 q; A! `; m- V　　好象是70年,早春，应该是四月初，正是春耕需要浇地的时候，链条提水机的链条断了掉进井里（那链条上还有许多直径大约10cm的圆盘）。
5 x1 F9 X3 v% Y1 f　　牧民们用长棍子绑上钩子捞了半天没捞上来。
　　几天后我知道此事，就下井去捞，水深到胸口，水边还有冰碴子没化完，冷得够呛。只好急急忙忙用脚探，探遍了井底找不到，大约不到五分钟时间赶紧上来进屋暖和。
　　有一个与我对头的高中生，他听说我没捞上来，不知是怀疑我没下井还是什么，他也下去找了一圈没找到。
　　后来一直等到夏天才挖出来，挖的时候我不在，据说已经埋到一尺多深的沙子下面，估计是用长棍子捞的时候给搅下去的。