“日照澄洲江雾开，淘金女伴满江隈。美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来。”这首“浪淘沙”是唐代中晚期著名诗人刘禹锡的名作。在讲述了淘金女们的辛勤劳动和艰苦生活之后，诗人想到了金子的去处，淘金的妇女是得不到金子的，在封建社会，贵妇人佩戴金子首饰，王侯将相用的金铸成的印，不都是淘金女们从沙里水里一点一滴辛辛苦苦地淘出来的吗？于是就提炼出“美人首饰王侯印，尽是沙中浪底来。”这样的诗句。

这首诗对自然现象描述得非常准确。江上、江边空气中含水量很大，晚上气温下降，空气中的水分就会过饱和，结为雾珠。太阳出来气温升高，雾珠蒸发，雾气就消失了。这就是“日照澄洲江雾开”的科学道理。“日照”是“江雾开”的原因。刘禹锡不一定知道这个道理，但是他能够写出这样的诗句，是经过仔细观察的，而不是凭空想像出来的。

“江隈”就是江岸弯曲处。为什么淘金的妇女要聚集在江边的弯曲处呢？这也是有科学道理的。因为江水弯曲部位的外侧，水流的速度比较大，能够更好地把沙金和沙子分开，淘金的效率会更高一些。“淘金女伴”在淘金的过程中逐渐发现了这个道理，要占据这个有利的地点，所以才会有“淘金女伴满江隈”这个现象。

古代淘金，十分艰苦。淘金者先要去寻找矿沙，然后再一点一点地放进木制的淘盒工具里去淘洗，利用金子比重大的特点，让水冲刷掉泥沙，留下金沙金屑。这些金子往往只有针尖或糠皮大小。

淘金的过程是利用物体在水中受到的浮力等于它排开的水受到的重力这一著名的阿基米德定律。

相传2000多年前，叙拉古国王叫一个工匠做了一顶纯金的皇冠。国王要阿基米德在不损坏皇冠的条件下，想法测定出皇冠是否掺了假。阿基米德苦苦思索而束手无策。一天，他在洗澡的时候发现，当他的身体在浴盆里沉下去的时候，就有一部分水从浴盆边溢出来，而且，他觉得入水愈深，体重就愈轻。冥思苦想的阿基米德豁然开朗，他跳出浴盆，欣喜地喊起来：“找到了！我找到了！称量皇冠的办法找到了!”

阿基米德将王冠浸没在水中，根据它排开水的体积可以知道王冠的体积。由于白银密度比黄金密度小，若王冠中掺进白银，王冠的体积肯定大于同样重的黄金的体积。这样阿基米德就找到了出皇冠是否掺了假。受此启发又经过进一步的研究，他发现了物体在水中受到的浮力等于它排开的水受到的重力，这就是著名的阿基米德定律。

沙子和沙金的比重都比水大，它们在水中都不会浮在水面上。搅动含有沙金的江底泥沙，使它们浮动起来，同样体积的沙子与沙金在水中受到的合力（重力减去浮力）不同，沙金受到的合力大些（因为沙金的比重大）下沉的速度也快些。在流动的水中沙子和沙金就会沉降到不同的地方。这样沙子就与沙金分开了。

刘禹锡没有学习过物理，也不知道阿基米德定律，可是他诗里的词句中却准确地应用了阿基米德定律。很多人都认为，诗人是凭灵感作诗的，这是没有错的，但是只凭灵感也是不行的。刘禹锡认真地观察了在江边淘金女的劳动过程，真实地在诗句中描绘了这一过程，因此这首诗不仅思想性很强，而且也符合科学道理。

（作者系中国科技馆研究员）

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