沉李浮瓜的成语故事_沉李浮瓜什么意思、寓意、出处

夏日炎炎，太阳毫不吝啬发挥光与热，反复烤着路上每一个行人。在这似火烧的天气里，能吃上一顿冰镇水果或是灌下一瓶冰镇饮料什么的，真可谓是人间一大享受。古时的人们没有冰箱，只能用天然的水来做冰镇材料——所谓沉李浮瓜，就是这种生活的写照。

沉李浮瓜，典出三国时代魏`曹丕《朝歌令吴质书》：“浮甘瓜于清泉，沉朱李于寒水。”指暑天把瓜、李等放在冷水中浸凉后食用，也泛指暑天在冷水中浸凉后食用的瓜果。

元`马致远《新水令`题西湖》：“忎般楼台正宜夏，却输他沉李浮瓜。”明`凌蒙初《初刻拍案惊奇》：“这样时候，多少王孙公子雪藕调冰、沉李浮瓜也不为过。”宋`李重元《忆王孙`夏词》：“过雨荷花满院香，沈李浮瓜冰雪凉。”这个成语，后来就用来形容夏日的生活。

沉李浮瓜，其实还很清晰地揭示了一个物理学知识：浮力。大家知道，密度大于水的物体置于水中，就会下沉；密度小于水的物体则会漂浮；密度与水相当的，则会呈现悬浮状态。而一般瓜类如东瓜、南瓜等内部都有空心部分，正因如此，其重量比同体积的水要轻，即平均密度比水要小，当它们全部浸没在水中时，F浮＞G瓜，即瓜类均要上浮，直至漂浮于水面F浮=G瓜。而李子、桃子等果实内均有核仁，因此把它们放入水中时F浮G瓜，会下沉于水底。因此古人说“瓜浮李沉”而不说“瓜沉李浮”，形象地说明了这种情况。

大家所熟知的浮力原理F=ρgh被称为阿基米得原理，传说是他坐在澡盆里看见水溢出而想到的。关于这个定量公理的发现还有著名的金银王国的故事，不过其实在中国古代，早在殷商时期，我们的祖先就开始认识和应用浮力了。我国是世界上应用浮力最早的国家之一。

当时，浮力的第一个贡献是船。人们最早利用较大的独木，从中间挖成槽形，放在江河的水中漂流，称为独木舟，用它来载人和装运收获的猎物。后来又发展到用木板做成船体，在江河中代替独木舟航行。随着生产和技术的发展，以后各个朝代对船的形状和结构又进行了多次改进，使木船不仅能在内河、湖泊中航行，还制造了能适用于大海、大洋中航行的大型船舶。

明朝时的郑和出使西洋用的大型“宝船”船队，其船体在结构上合理、精致、美观，都达到了古代造船工艺史上的巅峰。这一伟大的成果，是古代造船史上非常光辉的业绩，是我们祖先对世界航海事业做出的伟大贡献。

浮桥是我国古代历史上应用浮力的伟大奇迹，在公元前8世纪周朝时就得到了广泛的应用。在以后的年代，发展到不仅可以在小河上架起浮桥，而且像黄河这样的大河上也架起了浮桥。相传在11世纪初，在蒲州附近潼关以北的黄河上曾架起一座很大的浮桥，浮桥的缆绳用8只铁牛系住，这些铁牛立于两岸，每只铁牛重数万斤。后来由于洪水泛滥，浮桥被冲垮，铁牛也沉入河中。如何把铁牛打捞起来，在当时的条件下，是比较困难的。和尚怀丙派人潜入水中，用铁索把铁牛和两只装满泥土的大船系在一起，然后再把船中的泥土除去，利用大船所受的浮力，把铁牛拉上来。

对于阿基米得发现的浮力原理，早在《墨经》中就有萌芽：

第一段：“荆之大，其沉浅，说在具。”（《墨经`经下》）其中“荆”，应作“刑”，“刑”与“形”通，意思是“形体”、“物体”。“说在具”的“具”，通“俱”，意思是“相同”，可引申为“平衡”。所以这段文字的大意是：“形体大，在水中沉下去的部分浅，道理在于平衡。”平衡可理解为物体的重量与它所受到的浮力相等。

第二段：“沉，荆之贝也。则沉浅，非荆浅也，若易五之一。”（《墨经`经说下》）。其中“荆之贝也”的“贝”，疑为流传转抄中的“具”的笔误。如果是这样，这段话就是：“物体沉到水中，得到平衡。即使它沉下去的部分很浅，并不是它本身矮浅（而是物体重量跟所受浮力相比较的结果），就如交易，根据比价，一件商品可以换五件别的商品。”

而曹冲称象的故事更是大家耳熟能详的。《三国志`魏书》记载：“邓哀王冲字仓舒，少聪察歧嶷，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权曾致巨象，太祖（曹操）欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：‘置象大船之上，而刻其水痕所置，称物以载之，则校可知矣。’太祖大悦，即施行焉。”这个千古传诵的故事，说明曹冲已经对浮力原理有模糊的认识。

中国古代运用这个浮力原理的事情，曹冲其实并不是第一人。早在东晋，略阳临渭（今甘肃秦安县东南）人苻子（名郎，字元达）所著《苻子》一书上记载：战国时期，北方人献给燕昭王一只野猪。燕昭王派人养了它15年。这只野猪长得像个大坟墓一样大，4只脚简直无法支撑身体了。燕昭王命“衡官”、用大秤称它有多重，秤杆断了10次，还是称不出野猪的重量。于是，燕昭王命“水官浮舟而量之”。《苻子》五卷早已失传，迭文散见于后人的著述中。上面引用的那个故事就保存在南宋人吴曾写的《能改斋漫录》里。吴曾在援引《苻子》之后，指出：“以舟量物，自燕昭时已有此法，不始于邓哀王。”清代学者邵晋涵也赞成吴曾的这种说法。上述这些记载都说明了，我国古代对浮力和浮力原理有着一定程度的认识，并能加以利用。

浮力的另一个利用方式——利用物体的沉浮原理估测液体的密度，在我国的宋、元时代已经开始。根据有关文献记载，密度的测定主要是和古代的制盐业密切联系的，即由于估测盐水的需要，发展了液体密度的测量技术，为晒盐业提供了条件。

11世纪，姚宽在台州做官时，为了检查盐商是否舞弊，他首创了一种简单的估测盐水密度的方法。选用体积大体相同，而质量不同的莲子10粒，当把莲子放在盐水中时，如果这些浮沉子——莲子有5粒以上浮起，说明盐水是最浓的；如果有三四粒莲子浮起，说明此盐水是浓盐水；如果不足3粒莲子浮起，说明此盐水是稀盐水。

到了元代，经进一步改进，制造了便于携带的简单装置。取4个莲子，分别用4种不同浓度的盐水浸泡，放在一个竹筒内，便成为简单的测定盐水浓度的装置。如果要测某种盐水的浓度，只要把待测盐水的一小部分装入筒内，观察各类莲子浮起的情况，便可以估测盐水的浓度。

到了明代，测定盐水浓度的方法进一步简化，选一粒轻重合适的莲子，放在竹筒内，当把待测的盐水放入竹筒中时，如果莲子浮在水面上成横倒形，则盐水最浓；如果成垂直形，则盐水次浓；如果莲子沉而下浮，则盐水不浓。我国古代这种简单估测盐水浓度的方法，与现代密度计的原理相似，这说明我国古代对浮力的研究与应用已经相当深入了。

墨子大约生活在公元前480年至公元前397年。他死后100多年在希腊诞生的阿基米得（Archimedes，约公元前287～前212），才对浮力原理进行了明确的表述。那么为什么中国古人没有发现浮力原理呢？

我们就曹冲称象这个故事来说，当时显然已经知道：如果称象和称石头时排出的水相等（反映在船下沉的程度上），两次的船和所载之物的总重量也相等。这个结论是很自然的：试想如果把同一头大象称两次，很容易观察到两次排出的水量相等。既然是同一头象，重量当然是相等的。由此可见所称之物的重量跟水量有固定的比例？那么，称不同的东西，只要排出水量相等，两个东西的重量也应该相等。我们古代的智者所能走到的就是这一步。

古人所没有做到的一步是，所称之物的重量究竟跟排水量（排水重量）的关系如何？更具体地说，是什么样的一个比例。也就是说，如果排水量跟所称之物的重量有固定的关系，更精确地说，有固定的比例，假设是一个常量C，那么，应该有这样的公式：“所称之物重”=Cד排水重量”。要求出这个C，就需要做试验，称一下排出水的重量，然后跟所称之物的重量比较一下。古人没有（至少是记载中没有）去做这个实验。阿基米得做了，而且实验的结果是C为1，即浮力（平衡物体下沉的力）正好等于排出水的重量。

中国古代智者没有做到的另一步是，没有想到沉下去的东西是否也同样受到浮力的作用。而这一点阿基米得在洗澡时感悟到了，并且又进一步做了实验去证实。在这里，阿基米得充分利用了类推思维，把浮在水面上的物体受到的浮力作用，推广到了作用于沉下去的物体上。

这两个差别反映了什么问题呢？反映了中国古代智者缺乏追求“普遍性”、“普遍规律”的冲动，而停留在对个别现象的观察上。“常量”是个普遍性的数量。把浮力推广到也能作用于沉到水下的东西，那也是一种对普遍性的追求。

此外，第一个差别也说明了古代智者缺乏对“精确性”的追求，停留在排水量跟所称之物的重量具有某种相关性的水平上，而没有把这种相关性进一步量化。

普遍性和精确性，这都是科学的基本特点。缺乏追求普遍性和精确性的冲动，自然产生不了科学。

沉李浮瓜，这个成语背后的故事启示了我们，科学往往是对常识的追根寻底的思考和推广。