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物理人生

是愛拉緊了風箏線

—伯努利定律

吳慕鄉 劉麗紅

 

  小時候,我就喜歡風箏!

  不僅收集了風箏相關的傳說,也喜歡看人放風箏,更羨慕別人會放風箏。據說,古時候有人看見蜘蛛絲,剛好黏在一片落葉上,一陣風吹,樹葉飛揚牽動着蜘蛛絲,二者彼此牽引在半空中胡亂飛舞,此景引發了製作風箏的聯想;也有故事說,是古代有一農夫在斗笠上綁根絲線,無意間發現它們被風吹起帶動而有的靈感;但更有名有關風箏的傳說是相傳在漢朝的韓信,在楚漢相爭時為了圍困西楚霸王項羽,有一夜下令製作一面大型的風箏,命人在風箏上裝置竹哨,弓弦,利用夜間悄悄放入楚營上空,因風吹的關係大型風箏發出了奇怪的響聲,再令四周漢兵高歌楚軍家鄉的歌謠,在此夜闌人靜時,兩種聲音混合起來格外令人感傷,引起了楚軍濃濃的思鄉情,徹底瓦解了楚軍的士氣,很快地便一舉殲滅了楚軍,此亦是“四面楚歌”的由來。
  其實不論哪個風箏的由來是真實的,我都相信,因為當時小小年紀的我真的很喜歡風箏,常常跟着一群鄰居小孩跑出去看人家放風箏,每次抬頭看到天空中四處飄着拖着長長的尾巴,形形色色的風箏,心中不禁燃起一股莫名的感動,也有深深的羨慕,要到哪一天我才能自己一手掌握一個冉冉飛上天的風箏呢?

放風箏初體驗

  記得是一個晴朗有點炎熱的下午,生平第一次我終於有機會自己放風箏了,那時的心情彷彿自己操控了一架噴射七四七一樣,帶點誇張的威風!但真的一顆心就隨着手中的風箏上上下下,起起落落的,小時候看到別人的風箏突然失去重心似的摔落地面,還和其他小孩一起大聲地嘲笑,心想不過是把風箏拉放上天,這麼簡單的事誰不會!但當自己真有機會放風箏了,才發現放風箏還真是不簡單,剛開始試了好多次,風箏不是還沒上天,線頭就已經纏在一起,或是才拉上去,幾秒後就重垂失速落地,好慘!
  爸爸見我屢試不成,便上前教我放風箏的秘訣,首先要逆着風拉着風箏跑,一邊跑還要一邊放線,直到風箏漸漸升上去後就沒多大的問題了,成功的拉放風箏後當時小小年紀的我只是興奮地到處喧嚷,根本不會記得問爸爸為甚麼放風箏要逆着風,直到長大後進了物理系,才知道原來放風箏要用到的是物理的原理。

生活大師—伯努利定律(Bernoulli's principle)

  在物理的流體力學中,知道飛機能往上飛是因為飛機在地面高速滑行時,因機翼特殊的設計,讓機翼上方氣體的流速遠大於下方的氣體流速,而根據物理中的“伯努利定律”,機翼下方的壓力會大於機翼上方的壓力,所以能將飛機抬起飛向藍天。

  不僅如此,後來在大學任教物理的我更深一層地了解和分析“伯努利定律”在人類社會中所扮演的角色,像一個剛學習開飛機的飛行員,他們必須通過一個考驗,也就是他們必須在逆風中學習飛行,因為物理中的“伯努利定律”會把飛機抬得高些,班上有些同學第一次聽到還會直呼不可思議呢;此外,“伯努利定律”也考驗一個好的投手的功力,一位棒球投手要投出下墜球,上飄球,右曲球,左曲球…時,一定要將球旋轉,再經由物理的“伯努利定律”造成棒球上下方或左右方空氣的流速不同而產生的壓力差,而投出所想要投出的變化球,由此可知,一位棒球投手可能不見得懂得太多的物理,但經手的變化球卻與物理的“伯努利”息息相關;又如實驗室中測量液體流速的Venturi管和量氣體流速的Pitot管所根據的原理也是物理中的伯努利定律;現在生活中所用的噴霧器,清香劑,凡能噴出霧狀的液體分子所根據的也是伯努利定律,當年還有人因應用“伯努利定律”發明DDT噴霧水性殺蟲劑申請專利而賺了不少錢呢!

感謝玫瑰有刺,生活有難

  若不是因為了解“伯努利定律”,相信沒有一位飛行員會願意嘗試在逆風中學習飛行,因可以想見的是在逆風中飛行可能面臨的是更大的挑戰,必須通過風速,風力反方向刺激的重重考驗,以及會不會有相對性的危險性等等,但我絕對相信只要飛行員通過學習不只學會把飛機抬的更高,同時更能體會穿過逆境,通過考驗的重要人生功課。
  其實,在我們每個人的人生旅程中也總難免會遇到不少的逆境,從物理的角度來看所處的逆境往往能夠成為我們更上一層樓的契機,飛機逆風飛會愈飛愈高,很多的人生故事也告訴我們要愈挫愈勇,從“逆境”中成長的孩子更有可能比別人擁有更高的成就,這在在都說明了通過考驗後所帶來的祝福和喜悅是加倍的多。
  記得當我小學畢業時即面臨人生的第一次大考—國中聯考,雖然我小學畢業領的是校長獎,但或許是我太過緊張,考試的成績不盡理想,居然差了零點五分無法進入第一志願,跌破了大家的眼鏡,雖然父母口裏不說,但看到不少街坊鄰居不解地熱心詢問時,媽媽為我解釋的神情難掩有些失望和落寞,我好難過,一個男生躲在家裏哭了好久,也不敢出來見人。這次的考試失利是我人生中的第一個挫折,回頭想想,我卻真要感謝此次的挫敗,因為在小學的我憑着自己有些許的小聰明,考試時隨便準備往往就有好成績,表面上是乖小孩,但暗地裏卻常做些不光明的事,例如,我為了要偷偷去看電影,我會騙媽媽要多繳甚麼錢,然後把錢藏在上學途中的某一棵樹下;又如,我常惹女同學的氣,不是真心的愛護同學等等,由於這次的失敗正好讓我有了反省的機會,痛定思痛的我下定決心要好好讀書,終於我從國一至高三整整六年都是班上的第一名,我慶幸自己沒有僥倖和茍且的過一輩子,年輕時的挫敗反而成就了以後自信的我。
  曾經看過一個寓言故事,有一棵生在路邊的荊棘,不是劃破人家的衣服,就是割破他們的大腿,這棵荊棘自怨自艾地說道:“天啊!生我做甚麼,又不美麗也沒用處。哎!要是我是美麗的小紫花就好了,看到我他們就覺得高興了!可惜我只是個荊棘。要是我是一棵偉大的樹,枝葉扶疏,我還可以為人遮雨擋風呢!”不久,園丁來了,他把荊棘連根拔起,栽在他的花園裏。荊棘又開始自言自語了:“難道他不知道我只是全身長滿了刺難看的廢物嗎?”園丁彷彿好像聽懂它的話,他不作聲只是若有所思的笑一笑。
  有一天,當這棵終日置身花園與那些美麗香花在一起的荊棘,突然被園丁在肚子上砍了個缺口,將棵小花苗藏在裏面,然後將它紮緊,幾個禮拜後,那棵小小的有刺的玫瑰開始綻放,成為人見人愛美麗的花朵了。
  由這寓言故事我們試着體會荊棘的心情和改變,如果它早為着難看又無用的外表來放棄自己,它可能就沒機會蛻變了;又如果它無法忍受來自外力強力入侵,可能它也沒辦法開出在情人節炙手可熱,朵朵美麗,鮮豔欲滴美麗的玫瑰花了,一花一世界,我們真要感謝玫瑰有刺!

在主愛裏不懼怕

  在大自然界還有兩個有名的逆勢回游的主角,一個是鮭魚,一個是鱒魚。鮭魚和鱒魚,成魚皆生活在海裏,但鮭魚每年的九月,常會逆勢上溯至原出生地產卵,而鱒魚則在夏季一樣逆勢回游上溯到河中產卵,至秋末冬初才又回到海裏。小時候,在故事中為這兩種魚的生活精神所感動,牠們願逆勢回游產卵的舉動深深鼓勵自己,將來不管遇見甚麼困難險阻,既使需要逆流而上也要衝破難關,放心向前走。
  藉着逆境讓我們得造就。我們也可從蒼鷹身上學習功課,牠棲息在懸崖的邊上,望着滿天的烏雲,雖然烏雲時而傳出急電的閃爍及雷聲的怒吼,可是牠毫不為所動,直到旋風就要來臨,一個長嘯,牠躍身乘風飛入雲端,置身在風暴之中…。是的,聖經上也明示,我們要如鷹展翅上騰,奔跑卻不困倦,行走也不疲乏。
  美國歷史上有個人物,在他飽受挫敗,備嘗失敗之後,才得到國家元首之地位,若不是因為他決心要事奉他的主,服務他的人民,美國的歷史絕不會稱他為歷史上一個偉大的總統,他的失敗成了他的勝利與祝福。林肯首先失去美國伊利諾州議會的議席,他去經商,一敗塗地,要花二十年才能把債還完,他心愛的女孩又死去,後來雖然結婚,但他的妻子卻猶如他身上的一根刺,成了他一生的煩惱,他競選參議員失敗,1856年競選副總統又失利,後來再試,又敗了,他一敗再敗,每次都敗得很慘,但現在人們只記得他的成功,再也不會想到他曾有過這麼多的挫敗了。
  試煉愈大,就要愈超過它,雖然艱困,但終對我們有益,不是嗎?

(選自作者著碰撞的火花在跳華爾滋—從物理看人生展翅天使團隊出版)

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