《河中石獸》是紀曉嵐寫的一部散文,裏面記錄了這麼一個故事:

滄州南部有一座河邊的寺廟,因爲年久失修,廟門塌倒在河中,門前的兩隻石獸也一起沉入河中了。

過了十幾年,僧人們有錢了,他們重新修建寺廟。這時候有人提議把以前沉入河底的石獸撈上來,繼續擺在廟門口。於是,一大幫僧人就划着船往河下游方向找去,結果找了十多里都沒能找到。

這時候有位講學家就說了:“你們這些和尚做事不夠認真,石獸又不是木頭做的,怎麼會被河水沖走呢?肯定是被埋在河底啦!”

旁邊的老河兵聽完講學家的話,笑着說:“凡是掉進河裏的石頭,都會在河水的返衝擊力作用下,往上游翻轉。所以往下游找是錯誤的,原地尋找也是荒唐!你們應該往上游方向去找。”

果然,僧人們按照老河兵的說法,在上游幾里以外的河道里找到了石獸。

事情就是這樣,那麼問題來了:掉進河裏的石獸真的會反河流方向逆行而上嗎?

關於這個問題,有人畫出瞭如下原理圖:

還有人分析了水流速度、河沙受反作用力時候的堆積過程、水的浮力、石頭翻轉時河牀的落差等等,最終得出一個結論:石頭在河底是否會逆水翻轉,主要看河牀上下游的落差有多大。

石頭要往河上游翻轉,需要一個高低落差,如果按照紀曉嵐描述的那樣,十幾年翻轉了幾里,那麼這幾里距離一定是上游低於下游。這樣的情況有可能出現嗎?清朝一里相當於現在五百多米,原文寫的是“數里外”,漢字表達一爲單,二爲雙,三以上才表達爲多數,也就是說這個石獸最少翻轉了1500多米!

1500多米的距離需要多少高低落差?我懷疑這石獸應該從瀑布上掉下來了。

實踐是證明真理的唯一辦法

河中石獸故事是否合理,我們說再多的理論都沒有用,最好的辦法就是做一個試驗!

根據網上一位朋友做過的試驗,他在三年前將石頭放置在河底沙上,三年後再去看的時候,石頭並沒有移動位置,也沒有下沉。但石頭確實出現了像紀曉嵐文中的老河兵描述那樣——“沙爲坎穴”。

我們從圖片可以看到,這個沙形成的坎穴是呈U型的,U的開口爲河的下游方向,上游方向形成了“沙坎”。在這裏我們也可以分析出,想要讓這塊石頭往上游方向翻轉,這道坎穴必須要達到更大的空間,也就是要把石頭底部承載的河沙再繼續掏空,石頭纔會往上游倒下。

從這個試驗可以看出,石頭往上游翻轉的條件,除了河牀的高低落差以外,還要考慮石頭與河牀的接觸面積。如果是一塊大石板,在河底沖刷一百年也很難往上游翻轉;如果是一個圓石球,那翻轉的機會還是相當大的!

但是圓石球能翻轉多少次,能翻轉多遠,這就要看河牀上下游之間的落差有多大了。

結束語

《河中石獸》被收錄在《閱微堂筆記》中,熟悉這部書的人都知道,這是一部志怪小說,裏面都是一些腦洞大開的內容。

《河中石獸》所在的卷宗被紀曉嵐起名爲《姑妄聽之》,他在作序的時候也寫了,這些故事的素材大多數都是來源於傳聞,因此大家也就“姑妄聽之”吧!

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