九月初的一個晚上,林泠收到了何同學發來的一封郵件。那天他剛吃完晚飯,正坐在書房裡整理上個月的氣壓資料,電腦右下角彈出一封新郵件提醒。他點開,郵件不長,前面幾段是彙報論文修改稿的進度,說已經通過了盲審,答辯定在下週。他讀到這裡替何同學高興了一下,一個本科生能走到盲審透過這一步,說明這孩子是真下了功夫。郵件裡還提了一句,說盲審專家對第四章“多變數耦合路徑識別”評價很高,認為“路徑阻力模型”的構建方法有創新性,建議在後續研究中進一步完善。何同學說他把專家的意見一條一條抄在本子上了,答辯的時候準備逐條回應。林泠讀到這兒笑了笑,想起自己當年第一次寫論文的時候,連引用格式都搞不清楚,被導師罵了整整一個下午。何同學比他當年強多了。
但郵件末尾還有一段,何同學說有一個問題不是關於論文字身的,而是他一直在琢磨但繞不過來的事。“林老師,我這幾個月分析你給我的魚道資料時發現一個規律。你標註的魚道節點,不管是白馬河的硬底帶、清河的臺階,還是雞鳴湖的舊村廢墟,都集中在流速比周圍稍快的位置。但魚待在那裡是為了省力,對吧?如果流速快,魚維持位置不是更費力嗎?這條邏輯我繞不過來。”
林泠把郵件讀了兩遍。第一遍讀完他覺得這個問題問得好,第二遍讀完他把椅子往後推了推,靠在椅背上,盯著螢幕上那幾行字看了很久。書房裡安靜得能聽見電腦主機風扇的嗡嗡聲和窗外偶爾駛過的汽車輪胎碾過路面的沙沙聲。檯燈的光落在桌面上,照著他攤開的筆記本和幾支筆,筆桿的影子在紙頁上拉得很長。他以前也沒往這個方向想過。魚道硬底帶的流速確實比兩側軟泥區快,這是探底鉛測得出來的——每次鉛墜落在硬底帶上,收線時手指能感覺到那股比旁邊稍強的水流扯動。那種扯動很細微,像有人在水底用手指輕輕拉了一下線,但把鉛墜移到軟泥區再收線,那股扯動就消失了,線鬆鬆垮垮的,只有鉛墜自身的重量。這個手感差異他測過幾百次,從來沒有懷疑過。但魚待在流速快的地方,為什麼反而省力?這個問題他從來沒有問過自己,因為他預設魚道就是魚該待的地方,至於為什麼待在那裡,那是魚的事,不是他的事。現在何同學把這個預設拆開了,讓他不得不重新想一遍。
那天晚上他沒有立刻回郵件。他關了電腦,坐在書房裡把白馬河的魚道筆記翻出來,一頁一頁地看。窗外的風吹得陽臺上的君子蘭葉子輕輕晃,葉影投在窗簾上,像水波一樣一明一暗。他翻到去年秋天測魚道主線的那幾頁,上面畫著硬底帶的剖面圖,標註了每個測點的水深、底質和流速。硬底帶的水深七十到九十釐米,軟泥區一米二到一米五,流速欄寫著“硬底帶表面流速比兩側高零點一到零點三米每秒”。這行字他寫的時候沒覺得有什麼特別,現在再看,像是有人故意把答案藏在紙頁裡,等他過了半年才翻到。
第二天上班的時候他腦子裡還在轉這個問題。早上開完例會,他坐在工位上對著電腦螢幕發呆,螢幕上是上個月的氣壓資料表,那些數字排成整整齊齊的格子,他卻一個也看不進去。手指無意識地敲著桌面,敲了一會兒又停下來,在便籤紙上畫了幾條線,一條陡一條緩,畫完自己也看不懂是什麼意思,把便籤紙揉成團扔進了垃圾桶。中午在食堂吃飯,他端著餐盤坐在靠窗的位置,筷子夾著菜送到嘴邊,眼睛卻看著窗外院子裡那排白楊樹。風吹得樹葉翻來翻去,銀綠色的葉背在陽光下閃了一下又暗下去。那排楊樹他看了三年,春天發芽、夏天濃綠、秋天變黃、冬天落光,每年迴圈,從來沒覺得有什麼特別。但今天他看著那些翻動的葉子,腦子裡忽然閃過一個念頭——葉子翻動是因為風從下面吹上來,風從下面吹上來是因為地面受熱比樹冠快,熱空氣上升。那水呢?水底的水流是怎麼動的?他放下筷子,盯著窗外看了好一會兒,旁邊同事問他怎麼了,他說沒什麼,想個事。
下午回到辦公室,他翻開一本以前看過的水力學教材,找到“邊界層”那一章。書頁泛黃,邊角捲起,他跳過前面的公式推導,直接找結論性的段落,用鉛筆在“邊界層厚度與流速梯度”那一段下面畫了一道線。畫完他又把書合上,靠在椅背上,手指捏著鉛筆輕輕轉。邊界層的概念他以前在資料裡看到過,但從來沒有跟釣魚聯絡起來。邊界層是流體力學裡的東西,說的是流體流過一個固體表面時,緊貼著表面會形成一層極薄的緩流層,流速從表面的零速慢慢增加到自由水流的正常速度。這層緩流層的厚度取決於流速、黏度和表面的粗糙度。水流越快,邊界層越薄,但速度梯度越陡;水流越慢,邊界層越厚,速度梯度越緩。關鍵的是,魚如果貼在底部遊動,它實際感受到的流速不是自由水流的流速,而是邊界層裡的流速。邊界層越薄,魚只要貼底貼得夠緊,它承受的阻力就越小。
他拿起鉛筆在草稿紙上畫了一條曲線,橫軸是流速,縱軸是離底高度。畫到一半他把筆擱下,覺得這條曲線太抽象了,得用資料說話。他從筆記本里翻出白馬河硬底帶和軟泥區的流速實測資料,把兩組數字並排抄在草稿紙上。硬底帶離底五釐米流速零點零三,十釐米零點一五,二十釐米零點二八,水面零點三五。軟泥區離底五釐米零點零八,十釐米零點一二,二十釐米零點一六,水面零點二二。抄完之後他盯著這兩組數字看了一會兒,心裡已經隱隱有了答案。
他把這個思路在草稿紙上繼續往下畫。對魚來說,真正的負擔不是流速本身,而是水流對身體的衝擊力。這個衝擊力跟流速的平方成正比,跟魚體暴露在流中的橫截面積也成正比。硬底帶流速雖然高,但因為水淺,魚貼在底部時,身體大部分被邊界層保護著。邊界層是貼近水底的一層極薄的緩流層,流速遠低於上方的自由水流。水深越淺,邊界層佔整個水柱的比例越大。在硬底帶上,魚只要貼底遊動,實際承受的水流衝擊力反而比在深水軟泥區小。
他把兩條剖面曲線畫完整。一條陡降,一條平緩。陡降的對應硬底帶,橫軸是流速,縱軸是離底高度,曲線在底部五釐米內急劇下降,說明邊界層極薄但速度梯度極陡。平緩的對應軟泥區,流速從底到面變化不大,邊界層厚但梯度緩。他在陡降曲線旁邊標註“硬底帶——貼底省力”,在平緩曲線旁邊標註“軟泥區——全身受力”。畫完這兩條曲線他又在下面補了一行小字:“同樣一條魚,在硬底帶貼底遊動時受到的阻力可能只有軟泥區的一半。它不需要遊得更快,只需要貼得更緊。”
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(前三十幾章為鋪墊,希望大家耐心看,後面不會讓大家失望。)
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