橋的運動

作品名稱：橋的運動

創作年代：現代

作者：茅以升

作品體裁：說明文

橋是個固定建築物，一經造成，便屹立大地，可以千載不移，把它當作地面標誌，應當是再準確不過的。《史記·蘇秦列傳》里有段故事：“信如尾生，與女子期於梁下，女子不來，水至不去，抱柱而死”，就因為橋下相會，地點是沒有錯的，橋是不會動的。但是這裡所謂不動，是指大動而言，至於小動、微動，它卻是和萬物一般，是繼續不斷，分秒不停的。

車在橋上過，它的重量就使橋身“變形”，從平直的橋身變為彎曲的橋身，就同人坐在板凳上，把板凳坐彎一樣。板凳的腿，因為板的壓迫，也要彎形，如果這腿是有彈簧的．就可看出，這腿是被壓短了。橋身的兩頭是橋墩，橋上不斷行車，橋墩就像板凳腿一樣，也要被壓短而變形。把板凳放在泥土上，坐上人，板凳腿就在泥土上留下痕迹，表現泥土有變形。橋墩也同樣使下面的基礎變形。橋身的變形表示橋上的重量傳遞給橋墩了，橋墩的變形表示橋身上的重量傳遞給基礎了，基礎的變形表示橋墩上的重量傳遞給橋下的土地了。通過橋身、橋墩和基礎的變形，一切橋上的重量就都逐層傳遞，最後到達橋下的土地中，形成橋上的重量終為地下的抵抗所平衡。物體所以能變形，由於內部分子的位置有變動，也就是由於分子的運動。因而一座橋所以能在有車的重量下保持平衡，就是因為它內部的分子有運動的緣故。

車在橋上是要走動的，而且走動的速度可以很高，使橋樑全部發生震動。橋上不但有車，而且還受氣候變化的侵襲；在狂風暴雨中，橋是要擺動或扭動的；就是在暖冷不均、溫度有升降時，橋也要伸縮，形成蠕動。橋墩在水中，經常受水流的壓迫和風浪的打擊，就有搖動、轉動和滑動的傾向而影響它在地基中的移動。此外，遇到地震，全橋還會受到水平方向和由下而上的推動。所有以上的種種的動，都是橋的種種變形，在不同的外因作用下而產生的。這些變形，加上橋上重量和橋本身重量所引起的變形，構成全橋各部的總變形。任何一點的總變形，就是那裡的分子運動的綜合表現。因此，一座橋不論是在有重車疾馳、狂風猛撲、巨浪急沖或氣溫驟變的時候，或是在風平浪靜、無車無人而只是受本身重量和流水過橋的影響的時候，它的所有的一切作用都可很簡單地歸結為一個作用，就是分子運動的作用。

橋是固定建築物，所謂固定就是不在空間有走動，不像車船能行走。但是，天地間沒有固定的東西。至多只能說，橋總是在動的平衡狀態中的，就是橋的一切負擔都是為橋下的土地所平衡的。這是總平衡。拆開來看，橋身是處於橋上車重和兩頭橋墩之間的平衡狀態的，橋墩是處於橋身和基礎之間的平衡狀態的，基礎是處於橋墩和土地之間的平衡狀態的。再進一步來分析，橋身、橋墩和基礎的內部的任何一點，也無不在它四周的作用和反作用的影響下而處於平衡狀態的。平衡就是矛盾的統一。矛盾是時刻變化的，因而平衡也不可能是穩定的，更不可能是靜止的。就是在橋上的一切動的作用都停止的時候，在橋上只有本身重量起作用的時候，橋的平衡也不是穩定的，因為橋和土地的變形，由於氣候及其他關係，總是在不斷的變化中的。橋的平衡只能是瞬息現象，它仍然是橋的運動的一種特殊狀態。

恩格斯說：“運動是物質的存在形式。”可見，橋的運動是橋的存在形式。一切橋樑作用都是物質的運動作用。

這篇文章選自《茅以升科普創作選集》（科學普及出版社1980年版）。

橋是一個固定物體，可這篇文章卻對“橋的運動”做解說，讓人費解。文章開頭就順著這一疑惑，首先指出“橋是不會動的”這個看法其實並不正確，指出橋的運動“繼續不斷，分秒不停”，提出了文章要予以解說的中心。

所謂“橋的運動”，是指兩個方面：一指橋身受重力的壓迫發生變形，二指橋受種種外力（風雨、溫度、水流衝擊、地震等）作用發生運動變形。這是這篇文章所要解釋的現象。其背後的科學原因，作者通過邏輯性極強的解釋，通俗易懂地指出，在於“物體內部分子有運動”。“分子運動”是全文的中心句，是橋之所以會發生運動的根本原因，文章中多次重複這句話，使科學道理強調得非常清楚。作者還解釋了橋的“平衡”也是一種運動形式，並非“靜止”，“仍然是橋的運動的特殊狀態”，改變了人們認識上的一個誤區。這是文章的主體部分。文章最後引述恩格斯的一句話，作為解釋橋運動中所包含的科學原理的總括。

這篇文章以非常準確明晰的語言，通過解說橋的運動現象，揭示了其中包含的科學原理，提出了具有辯證意味的科學觀點“橋的運動是橋的存在形式”，改變了人們知識和觀念中的誤解。運用了打比方（板凳）、引故事、舉現象、引名言的方法，將一個深刻的道理解說得清楚而生動，是科學說明文的典範。

茅以升（1896—1989），中國橋樑學家、土木工程學家、教育家。出生於江蘇鎮江。1916年考上官費保送留美，1919年獲美國加利基理工學院工學博士，博士論文榮獲學院頒發的金質研究獎章。同年回國，先後擔任五所學校的教授、兩個大學的校長，擔任國民政府交通部橋樑設計工程處處長。建國后歷任鐵道科學研究院院長、中國科學院技術科學學部委員、中國科協第二屆副主席等。1982年被美國國家科學院授予外籍院士稱號。1933年主持設計建造了杭州錢塘江大橋，是我國第一座自己設計建造的鐵路公路兩用橋。茅以升是中國現代橋樑工程學的重要奠基人，著有《錢塘江橋》、《武漢長江大橋》、《茅以升科普創作選集》、《茅以升文集》等。