铁牛的打捞方法

第一节　条条道路通罗马

中学生在数、理、化的学习中常常碰到“一题多解”问题，一道物理习题，用运动学的方法求解可以，用动力学方法求解可以，用能量转化与守恒定律求解还可以。测一个微小长度，用光杠杆的办法可测，用传感器的方法可测，用光的干涉的办法还可测。用伏安法可测电阻，用电桥法也可以测电阻。

许多问题都有多种解法，比如测温的仪器就有水银温度计、酒精温度计、定容气体温度计、电阻温度计、光学温度计、声学温度计、温差电偶，等等。南墙挡住了路，形成了挫折，其实办法多得很。挖条地道，挖个洞，架个梯子，搞个热气球，从地下走，从洞里钻，从墙上面爬，从天上飞，都可以过去。向反方向走，一直走下去也能达到目的地，因为地球是圆的，向东面或西面走，从旁边绕过去，搞迂回，也可以实现目的，真是条条大道通罗马。

用不同的方法对某个理论进行验证或者对某个物理量进行测量，用不同的途径对某个物理新发现的应用，用不同的思维路线探讨同一个问题，有利于发现问题，确认理论，深入认识。

电子的荷质比是一个基本的物理常数。英国的汤姆逊基于电子在高速运动中因电场和磁场发生偏转的原理，采用偏转法测量。德国的帕邢用光源分析等方法测定。吉布斯和威廉用氘的里德堡常数代替氢的里德堡常数，提高了光谱分析法的测量精确度。

之后，光谱分析法中又利用塞曼效应来测定。以后，巴尔登又利用X射线在金刚石棱镜中的折射测得电子荷质比。再以后，美国物理学家利用核磁共振方法也测定电子荷质比。

方法的多样化有益于决策者从中择优，如果只有种方法，用就是了，则谈不上去决策。例如打捞沉船、沉物，办法就很多，用发散思维想出尽可能多的办法，然后才好根据实际情况择优。

公元1066年的宋朝英宗年代，黄河发过一次大水，冲断了一座浮桥。为固定浮桥而放在两岸上的四只上万斤的“镇水”铁牛，也被拉入河中中下几十丈远，陷入淤泥之中。要重建浮桥，恢复黄河两岸的交通，得先把拴浮桥的四只铁牛打捞上来牵到岸边。谈何容易！掌管筑桥的官员写了招贤榜，求助于民间的有才之贤。

一个名叫怀丙的和尚揭了榜。他想既然在河水暴涨时水的浮力能把浮桥顶起，把上万斤重的铁牛拉下来而随浮桥一起冲向下游的淤泥里；那么利用浮力不是同样可以把铁牛从淤泥里拔出来，再牵到两岸吗？

怀丙挑选了两条大船，每条船都装有上万斤的泥沙，划到铁牛沉没的水面上。然后，他令人把两船并排起来，中间架起一根粗大而坚硬的木杠，用铁索把铁牛牢牢地捆绑在大木杠上。

两条大船因为装满了泥沙，所以“吃水”很深。木船受的浮力也很大，它与船重加泥沙重相平衡。待一切准备好了以后，怀丙让船上的人把船上的泥沙铲到河里去。

这样，船上的泥沙越来越少，两条大船受到的浮力就超过了船重加上余沙的重量。多余的浮力正好用于往上拔铁牛。当船上的泥沙扔完了，多余的浮力超过了铁牛在水里的重量，铁牛就渐渐地从淤泥里拔出来了。

除了怀丙的办法，还可以想出别的方法：

弄几十个、上百个气球，让潜水员把气球拴在沉船上，然后往气球里充氢气，靠空气对气球的浮力把沉物拉起来。

用热气球也能把沉物拉起来。

用潜水艇打捞沉物、沉船更有效。潜艇能够在水中自如地沉浮、是因为潜艇早有一个压水仓。当压水仓中灌进水，潜艇就会下沉；压水仓里的水被排出，潜艇就上浮，让上浮的潜艇拉出沉物、沉船。

多样才是存在。月亮只有一个，但以月亮为题材的乐、诗、画比比皆是。仅以乐曲为例就有：气派豪放的古乐府《关山月》，音色柔媚的琵琶曲《月儿高》，对月抒怀的《汉宫秋月》，轻歌曼舞的《花好月圆》，表现月夜宁静的舒曼的音乐诗《月夜》，表现月夜轻柔的德彪西的浪漫曲《明月之光》，描绘月夜西湖的《三潭印月》，刻画江南水乡月夜秀色的《春江花月夜》，轻快的《阿细跳月》，典雅的《彩云追月》，愤懑难平的《二泉映月》。

多样才是和谐。七色才是阳光，五味才是人生。同样是节日，春节气氛最浓，中秋吃月饼赏月，端阳节包粽子划龙舟，清明节踏青祭祖，泼水节、火把节、乞巧节、重阳节，各具风采。

多样化的宇宙万物，决定了研究认识世界的多样化方法。本书中列举了研究物理学的归纳、演绎、分析、综合、类比、比较、分类、实验、图示、概率论、混沌、对称、守恒、理想化、假说、分割、元过程、想像、联想、示踪、转换、放大、移植、求异、逆向、发散、模型、模拟、顿悟诸法，构成了物理方法的网络。世界上没有包治百病的方法，需要多样化的方法认识世界。