古代皇家连“放鸽子”都这么有科学(2)

清代宫廷的箭羽一般采用雕翎做成，雕翎为上等的箭羽材料。古人基于长期实践经验，发现雕翎具有极佳的带风效果，有利于箭在飞行过程中保持轨迹稳定。《天工开物》之“弧矢”载有“羽以雕膀为上，雕似鹰而大尾长翅短角。鹰次之，鸱鹞又次之”。书中认为：雕翎做成的箭飞的又快又端正，优于鹰、鹞翎箭；而在南方地区有用雁或鹅毛做箭羽的，箭射出去则手不应心，一遇到风就歪向一边了。
此外，鸽哨亦为物理科学知识在古代娱乐生活中的运用。鸽哨为老北京风俗物之一，由苇、竹、葫芦等材料制作而成，其内部空心，顶面、侧面设有开口。鸽子飞行时，气流穿过哨孔，从而发出声音。鸽哨被固定在鸽子尾翎正中部位，不会因鸽子的飞行而产生偏移。哨的数量不同，鸽哨发出的声音不同。分析认为，鸽哨发声的主要机理在于：鸽子飞行时，外部气流在哨内壁产生气旋，激发鸽哨内的空气柱振动；而外部气流变化时，引起气旋的速度变化，可改哨内空气柱的振动频率，进而使得哨声出现或高或低的变化。古人利用该原理制作的趣味性娱乐工具并不鲜见。如清代官员张廷玉编写的《骈字类编》，其卷八载有“于鸢首以竹为笛，使风入，作声如筝”，即在纸鸢的头部绑扎一根小竹笛，放风筝时，气流穿过竹笛会发出鸣响。
由上可知，紫禁城宫廷里的皇家射柳活动，不仅仅表现出趣味性的一面，其中还包含丰富的古代物理科学知识，更能体现出古人的智慧。
（◎周 乾 作者系故宫博物院研究馆员）
来源：科技日报