第三章 聲學 第六節 奇妙的「魚洗」

古代稱「洗」的東西,其形狀頗似今天的洗臉盆,有木洗、陶洗和銅洗。盆內底刻魚的稱魚洗,刻龍的稱龍洗。這種器物在先秦時期已在人們生活中被普遍使用。然而,有一種能噴水的銅質魚洗,是在唐宋期間發明的,一般稱它為噴水魚洗。

噴水魚洗,內底飾四條魚紋,鱗尾畢俱。洗內盛水後,用手摩擦它側緣上兩個弦(又稱「雙耳」),立即發出響亮的嗡嗡聲,繼而盆內出現美麗的浪花,水珠四濺,大有飛泉之妙。摩擦愈快,聲音愈響,波浪翻騰,水珠噴射愈烈。這種奇妙的魚洗曾多次在國內外展出,成為最引人注目的展品之一。

魚洗何以能噴水?當然不是洗內刻畫的魚或龍突然顯神通,而是有它的科學道理。

當摩擦洗的兩弦時,洗周壁發生激烈振動,而洗底由於緊靠桌墊不發生振動。洗的振動如同圓形鍾一樣,都屬於對稱的殼體振動。手摩擦兩弦,賦予洗振動的能量。在洗周壁對稱振動的拍擊下,洗內水發生相應的諧和振動。在洗的振動波腹處,水的振動也最強烈,不僅形成水浪,甚至噴出水珠;在洗的振動波節處,水不發生振動,浪花、氣泡和水珠都停泊在不振動的水面波節線上(見圖3-3)。因此,在觀賞魚洗噴水表演時,看到魚洗水面的美麗浪花,噴射飛濺的水珠。

表現中國古代人聰明才智的是,魚洗中四條魚的口須(又稱噴水溝)總是刻在魚洗基頻振動(四節線)的波腹位置。這證明,古代工藝師了解圓柱形殼體基頻振動。其效果,又能引起魚在跳躍的錯覺。這樣,在一個小小的器皿中,將科學技術、藝術欣賞和思辨推測三者結合在一起。這種深邃的智慧和精湛的技藝,不能不令人為之驚嘆!

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