物理學(xué)咬文嚼字之十六荷_h__圖文

1、htt p:www .wuli .ac .cn 物理37卷(2008年10期物理學(xué)咬文嚼字物理學(xué)咬文嚼字之十六荷(h è曹則賢(中國科學(xué)院物理研究所北京1000190語言空間在某種觀念的引力之下,總是要發(fā)生扭曲.韓少功馬橋詞典摘要英文charge 一詞大致對應(yīng)中文的荷(h è、載等詞,但具有相似意思的重要物理學(xué)詞匯還包括l oad,vec 2t or,convecti on 等等.相關(guān)詞匯被譯成中文時,一定程度上被扭曲或附會上了別的內(nèi)容.欲說荷(h è,4聲,先說荷(h é,2聲.荷,又稱蓮、芙蓉、芙蕖、菡萏等,是一種在中國常見的水生植物.荷之葉、莖、花

2、、子房(蓮蓬和根莖(藕,多給人以高雅、潔凈、清新的感覺,所以不僅可以入口,最重要的是可以入詩.古來詠荷說蓮的文章詩詞不計其數(shù).為人們所熟知的有周敦頤的道德文章蓮說,有楊萬里的“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭(小池”,“接天蓮葉無窮碧,映日荷花別樣紅(曉出凈慈寺送林子方”等膾炙人口的名句.蓮固然高雅,然生于污泥之中,于鄉(xiāng)間的田野水塘里也隨處可見.故愛蓮者無須名士,粗鄙如筆者,也一樣可以一邊吃著桂花糯米藕,一邊胡謅“雨打蓮花蓮蕊俏,風(fēng)卷荷葉荷香清(白洋淀即景”之類的句子.荷因為是水生,且不枝不蔓,所以其形象挺2獨(dú)2特,無論是葉,還是花,都是由一枝中空的莖高舉著托出水面(圖1.因此,自然地,由名詞“

3、荷(h é,2聲”蛻變出的動詞“荷(h è,4聲”,就有了負(fù)載、承載、負(fù)擔(dān)、扛、擎舉等意思.所以,中文有負(fù)荷、載荷、荷戟而立、荷槍實彈等說法.蘇軾“荷盡已無擎雨蓋,菊殘猶有傲霜枝(贈劉景文”,這里的擎就是荷(h é,2聲的形象,就有荷(h è,4聲的意思.而陶淵明詩句“晨興理荒穢,荷鋤帶月歸(歸園田居”里的“荷”字顯然是動詞.常被翻譯為中文“荷”(h è,4聲字的英文詞為charge,比如electric charge (電荷,col or charge (色荷.英文charge 來自拉丁文carricare,和cart,car (車,拉丁文為

4、carrus 等字同源.其本意為“裝車” ,圖1柔嫩的梗上頂個碩大的葉子或堅實的子房,“荷”的力感栩栩如生例句如“t o charge a truck (給卡車裝貨”.相當(dāng)多的含裝載、負(fù)擔(dān)、填充、增加等意思的動作都是charge,例如“t o charge the water with carbon di oxide (往水里添加二氧化碳”,“t o charge a battery (給電池充電”,“t o charge a nurse s o me duties (給護(hù)士增加義務(wù)”,等等.Charge 轉(zhuǎn)義為“給個人信譽(yù)增添負(fù)擔(dān)”的意思,進(jìn)一步地就有賒賬,收費(fèi)的意思,這樣大家就理解了為何“

5、free of charge ”就是免費(fèi)的意思.既然動詞charge 含有裝載、負(fù)擔(dān)、填充、增加等意思,則名詞charge 可代指這些動作涉及的存在.用毛皮摩擦琥珀(a mber,樹脂.原詞就是樹的意思,和傘,umbrella,同源或者用塑料梳子用力梳頭,則琥珀(梳子能吸引小紙片,我們推測琥珀(梳子得到了(charged 一種東西,可稱為electric charge .注意,這時把electric charge 稱為電荷還太早,因為647物理37卷(2008年10期htt p:www .wuli .ac .cnelectricus (由W illia m Gilbert 于1600年所造源自

6、拉丁語琥珀,其希臘文electr on 同“發(fā)光、閃亮”有關(guān),這時的“electric charge ”的本意還是“琥珀帶上的東西”(圖2.啥東西?不知道.將electric charge 同天上的閃電(lightning 現(xiàn)象(一種discharge,放電聯(lián)系起來要等到1752年.1750年富蘭克林(Benja m in Franklin,17061790建議用風(fēng)箏驗證閃電就是“electricity ”.1752年法國人Thomas -Fran ois Dalibard 實施了富蘭克林建議的實驗,證實了所謂的electricity 和閃電里某些存在是一致的.近代西學(xué)傳入中國時“l(fā)ightn

7、ing 是electricity ”的觀念已經(jīng)確立,于是“electricity ”就成了電,很少有人關(guān)心它本身是什么意思了.實際上,簡體“電”字與它的繁體形式“電(下雨時出現(xiàn)的彎彎曲曲的東西”字相比,被祛除了(discharged 自身的內(nèi)涵.可以說,是到了18世紀(jì)后葉,electric charge 才開始有我們今天用中文說“電荷”的那些內(nèi)容 .圖2想象的電荷形象:顆粒帶上一種或正或負(fù)的特性.在基本電荷被發(fā)現(xiàn)之前,電荷被認(rèn)為是可以被添加到物體上面的一種神奇的存在.不過這種把電荷表示為加到電極表面的“+”和“-”對理解電荷之內(nèi)涵所造成的危害是不可低估的.Sasl ow 就曾寫到:“孩子們看到

8、電被圖畫成導(dǎo)電表面的”-“號,他們被告知”-“號代表被帶正電的棒吸引到表面上的電子.成年的物理類學(xué)生,即便在修習(xí)了量子力學(xué)以后,仍然改不過來這樣的錯誤觀念.”1可以看到,隨著物理學(xué)的發(fā)展,物理學(xué)文獻(xiàn)中的charge 一詞包含兩個不同層面上的意義.利用比如摩擦過程,可以讓不同的(遠(yuǎn)大于基本粒子的物體帶上電,這類似裝車的過程,這時那個被裝載的貨物(電子相對于車(電極是外在的.圖1中的蓮梗與其上荷載著的蜻蜓,大約就是這樣的關(guān)系,是可以裝(charge 也可以卸(discharge 的.實際上,把電荷裝載到長發(fā)上一直是經(jīng)典的靜電演示實驗(圖3.這時電荷和帶電粒子這兩個概念基本上是混同的.另一個層面上,

9、電荷(electric charge 是一些基本粒子(電子、質(zhì)子等的固有性質(zhì),是不可分割的.實際上,電荷是和規(guī)范不變性相聯(lián)系的一個守恒量.在近代物理的概念里,基本粒子本身攜帶的任何性質(zhì)都可以看作一種“荷”,無須一個“charge ”它的過程.如夸克和膠子可以貼上稱為“顏色”的標(biāo)簽,所以有色荷.此概念由O scar W.Greenberg 于1964年引入,目的是解釋夸克以看起來相同的狀態(tài)存在于某些重子中,又要照顧到所謂的泡利不相容原理.此特性有三重性(three as pects ,聯(lián)想到歐洲國旗的眾多的、又必須相互區(qū)分開來的三色設(shè)計,所以被稱為“col or charge ”,當(dāng)然大家也就理

10、解了為什么具體是哪三種顏色(和我們視覺上的顏色無關(guān),記號而已.電荷也應(yīng)作如是觀是一筆糊涂賬了.如果有磁單極的話,我們也管其攜帶的表征磁性質(zhì)的基本特性稱為磁荷 .當(dāng)一個物體,如金屬球,或一塊云彩,被charge 了太多的electric charges 時,它可能就會自動卸貨(discharge .電荷被放出來時,會引起氣體的離化,自由電子和離子又復(fù)合還會放出光來,此過程以及747物理學(xué)咬文嚼字htt p:www .wuli .ac .cn 物理37卷(2008年10期此時部分離化了的氣體籠統(tǒng)地都被稱為氣體放電(gas discharge 2.英文gas discharge 一詞有時同Plas

11、ma 混用,但是Plas ma 又別有它意,參見文獻(xiàn)3.今天,discharge 已被認(rèn)為是被離化甚至能發(fā)光的氣體,實際上其本意指的是電極上的過程(圖4.電極釋放了原先積聚的電荷,it is discharged .類似同電有關(guān)的,具有負(fù)荷、裝載意思的英文詞是l oad .在電工電子學(xué)、電子線路的語境里,l oad 被翻譯成負(fù)荷、負(fù)載,指所需承擔(dān)的輸出功率.有意思的是,按W ebster 大字典解釋,l oad 的意思受到了德語動詞laden 的影響(sense influenced by ,筆者以為它實際上就是來自德語動詞laden .在德語物理文獻(xiàn)里,電荷是elektrische Ladu

12、ng .德語有將介詞直接加到動詞上構(gòu)成轉(zhuǎn)義詞的習(xí)慣,如裝貨(aufladen =auf +laden ,卸貨(entladen =ent +laden .其相應(yīng)的名詞Aufladung 是充電的意思,而Entladung 就是放電的意思.英語是一種混合語言,對古德語和凱爾特語都是部分地繼承,所以有discharge =Entla 2dung,entladen (放電,而充電(Aufladung,auflad 2en 和電荷就用簡單的charge 一個詞湊合了.與discharge 同義的有unl oad,disburden,更有范的寫法為exonerate (來自拉丁語exonerare .從

13、unl oad 經(jīng)過disburden 到exonerate,卸除的對象從實在的物理負(fù)擔(dān)漸漸過渡到心理負(fù)擔(dān)(負(fù)疚感、負(fù)罪感.如被指控在bubble -fusi on (泡泡核聚變一事上造假的美國普渡大學(xué)Rusi Taleyarkhan 教授在給Nature 的信中宣稱:“a duly constituted com 2m ittee in 2006l ooking at these sa me t w o issues exon 2erated hi m .”這里“exonerated hi m ”就是讓他卸掉心理負(fù)擔(dān)的意思(美國物理教授真可憐,成功地造出了那么轟動的物理研究成果還要背負(fù)心理負(fù)

14、擔(dān),被人秋后算賬4.與“載”、“荷”、“載荷”有關(guān)的,讓人聯(lián)想起在固體(特別是半導(dǎo)體物理領(lǐng)域有一個名詞叫“載流子”,相應(yīng)的英文是“charge carrier ”,也有將其譯為“載荷子”的,特別是在臺灣地區(qū)的刊物上(此處內(nèi)容得自同張其錦先生的通訊.筆者以為,charge carrier 本身并不是用來強(qiáng)調(diào)其是電荷攜帶者的,它是人們在討論固體導(dǎo)電行為時引入的一個詞.在所有的氣體、液體、固體里,并不是所有的電荷都參與導(dǎo)電,構(gòu)成電流的.以半導(dǎo)體為例,處于基態(tài)的本征半導(dǎo)體是不能導(dǎo)電的,雖然其電荷在外電場的作用下也運(yùn)動.只有在導(dǎo)帶里的電子,以及在未占滿的價帶里的電荷才能構(gòu)成導(dǎo)電行為.后一種情形下的導(dǎo)電行

15、為(想象一下劇院里少數(shù)位置空閑時可能的觀眾挪動行為,可看作是缺少的少數(shù)電子所留下之空位(空穴,hole 的運(yùn)動.可見空穴是一個等效的概念.所謂空穴(hole 是帶正電的charge carrier,也不過是固體整體電中性背景下的等效概念.中文“載流子”一詞強(qiáng)調(diào)了它們對形成電流的貢獻(xiàn).而“載荷子”的說法無可無不可.無論是中文的“載荷子”,還是charge carrier,若只從字面上看都涉嫌語義重復(fù),因為carrier,動詞carry,本身就有l(wèi) oad,charge 的意思.Carrier 是能負(fù)載其他東西的東西,比如負(fù)載作戰(zhàn)飛機(jī),它就是航空母艦.當(dāng)然若說某個帶菌者、帶病毒者,我們常用的詞是v

16、ect or .大意上vect or =carrier .另外,vec 2t or 作為一個科學(xué)名詞,中文物理學(xué)將之譯為矢量(原來是數(shù)學(xué)家這么叫的,而數(shù)學(xué)將之譯為向量(物理學(xué)家原來這么叫的.這兩個翻譯都沒有表達(dá)出vect or 的意思.一般書籍里關(guān)于矢量的介紹基本上都是錯誤的,但此話說來太長,一般要等學(xué)到微分幾何、代數(shù)幾何才能明了為什么,有必要的話應(yīng)專文介紹.此外,convecti on (=carry t ogether 一詞也具有“一起攜帶”的意思,描述熱傳導(dǎo)三途徑之一.中文翻譯成“對流”是非常誤導(dǎo)人的,望文生義就會誤解其實際的物理過程,相關(guān)討論見文獻(xiàn)5.參考文獻(xiàn)1W ayne M.Sas

17、l ow .Physics t oday,1993,9:9.引用的這一段原文為“Children see illustrati ons of electricity with m inus signs onconducting surfaces,which they are taught rep resent actual elec 2tr ons that are attracted t o the surfaces by a positive charged r od .A 2dult physics students,even after learning quantum mechanics,do not have thi