力学、药学、材料学……端午节背后竟隐藏着这么多科学知识？

粽角尖尖

艾叶青青

又是一年农历五月初五

端午节是十分重要的传统节日

有吃粽子、龙舟竞渡等风俗

但我们习以为常的端午节风俗里

其实隐藏了多个科学知识

端午由来

端午节也叫端阳节、重午节、五月节、女儿节、诗人节，是我国所有传统节日中叫法最多的节日

端午节的由来，各本其源，有“屈原说”“伍子胥说”“曹娥说”“恶月恶日驱避说”等，其中“屈原说”受大众所广泛熟知。

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纪念屈原

公元前278年，秦军攻破楚都。屈原眼看自己的祖国被侵略，心如刀割，于五月五日抱石投汨罗江身死。屈原死后，楚国百姓哀痛异常，纷纷涌到汨罗江边去凭吊屈原，就有了端午龙舟竞渡、吃粽子的风俗。

2

纪念伍子胥

伍子胥助吴伐楚，建议应彻底消灭越国，吴王夫差不听。子胥便对邻舍人说：“我死后，将我眼睛挖出悬挂在吴京之东门上，以看越国军队入城灭吴”，便自刎而死。因此相传端午节亦为纪念伍子胥之日。

3

纪念孝女曹娥

曹娥是东汉上虞人，父亲溺于江中，数日不见尸体，当时孝女曹娥年仅十四岁，昼夜沿江号哭。过了十七天，在五月五日也投江，五日后抱出父尸。后人为纪念曹娥的孝节，在曹娥投江之处兴建曹娥庙。

4

恶日

在先秦时代，普遍认为五月是毒月，五日是恶日，相传这天邪佞当道，五毒并出。直至民国时期，社会上还有“躲端午”的习俗。端午节的另一类民俗活动，就是为了驱灾辟邪的目的而发展起来的。

5

与夏季时令相关

有学者的考证，端午的起源、形成与夏季的时令有着密切的关系。1983年，刘德谦先生在《端午始源又一说》中，认为端午来自夏、商、周时期的夏至。他援引岁时风物名著《岁华纪而》对端午节的第一个解释：“日叶正阳，时当中夏。”也即端午节正是夏季之中，故端午节又可称为“天中节”。

端午习俗背后隐藏的科学

粽子形状的数学奥秘

粽子是端午节的节日食品，古称“角黍”，传说是为祭投江的屈原而诞生的。

虽然粽子的形状有很多，但很奇妙的是有一个全国统一、非常特殊的形状，那就是六条边，四个面，每一个面都是一样大小的三角形的“三棱锥”，也叫三角体。

从包粽子的角度而言，粽叶是关键，不同的地方会就地取材，但不管是哪种粽叶，粽叶的叶脉都属于平行脉，叶脉的分布规律承受各种机械载荷的主要部分，这个形状恰好符合力学原则，还能保证密封性。如果包成正方形，很容易造成叶脉纤维结构的断裂。

从包粽子的操作而言，操作快捷，能让叶子不断内扣包住米饭，正好用两只手的自然曲线就能压实。

从蒸煮角度而言，粽子选中三棱锥，形状大小适中，也有三角形稳定性的性质，在入水过程中可保结构稳定，蒸煮时接触面多，容易熟，吃起来也正好拿着就吃。

悬艾戴香的卫生科学

从战国时起，北方民间就有农历五月为“恶月”、初五为“恶日”之说，认为“端午到，五毒醒”。何为“五毒”？指的是蛇、蝎、蜈蚣、壁虎和蟾蜍。

为了避“五毒”，民众有清扫庭院、门前挂菖蒲、艾草及佩戴香囊等行为。

民众佩戴的香囊中常会填充一些具有“芳香辟秽”功能的中药，如丁香、白芷、藿香、紫苏、薄荷等，可以提神醒脑、振奋精神、通九窍、防瘟病。

而悬挂的艾草具有散寒除湿、温经止血等功效，其茎、叶都含有挥发性芳香油，可驱蚊蝇，净化空气。艾叶烟熏时产生的烟气，可抑制病毒和细菌在空气中传播。

历史学者罗澍伟表示，端午节传统风俗的目的是做好个人卫生和环境卫生，避免害虫伤人，所以，被视为中国最早的“卫生防疫节”和“医药保健节”。

巧用材料学原理的龙舟

图源：广州番禺发布

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藏龙

传统龙舟一般是用坤甸木等密度较大的红木作为材料，红木最怕暴晒，而出现爆裂，这将会对龙舟造成很大的损害。但它们不怕浸水，为了更好地保存，古人就想出了用河涌鱼塘底湿润的淤泥来包裹龙舟，这样历经数十年龙舟都不会腐朽。

也正因为“藏龙”，所以每逢端午节之际，“龙”就会从水底“跃”出，也就是“起龙”的习俗。

挖起河泥沉睡30多年的松木龙舟

发展到如今选材偏向于松木、杉木等重量轻的木材，这样成舟吃水浅，舟速快，结实耐用。松木具有弹性且透气性强，直接曝露于空气中易水分蒸发从而引至龙舟变形，即“缩水”。所以，仍保留了“龙藏水底”的方法，相当于用河泥Spa来保养它，到了第二年端午节才把龙舟从河里起出来。广州老西关泮塘，便“藏”着一艘具有400多年历史的“仁威”老龙船。

“起龙”中的“仁威”老龙船

而杉木保存方法便不同了，一般用的是架晾龙船法，即将龙舟保存在河边专门为龙舟而建的“龙棚”中。每年端午节前只需把龙舟抬出来，刷上桐油就可以了。

东莞麻涌华阳湖架晾龙船法的杉木龙舟

“龙棚”

对龙舟的保存，充满古人对材料学的智慧，善于发现材料的性质和使用性能之间相互关系，从而得出的科学方法。

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制龙

制作龙舟的工艺流程较为复杂，从中也暗藏了结构、工艺和合理使用等科学依据。包括选底骨（龙骨，主要选笔直的大杉树做底骨）、起底（钉蝴蝶底，起蝴蝶底）、起水（拗弯龙骨，使之呈流线型）、打水平（中线定位，平衡蝴蝶底）、转水（安装挡水板）、做大旁、做横挡（排骨）、做坐板（划龙舟者座位）、安龙肠、加固中肠（用竹片加固座位与龙肠）、上桐油灰（板与板之间缝隙加固，防漏水）、刨光、涂清漆（使舟光滑）、制作安装龙头、安装尾舵等多个重要步骤。

制作龙舟

龙舟作为竞速船，许多的科学计算都要制作前算好，如龙舟排水体积（静水力）、船的惯性、抗风能力等，这样制作的龙舟才具备“比赛”资格。

赛龙

延伸阅读：古人观察天文的智慧

“端午”是个天文学和天文数学概念。在古汉语中，“端”有“初、正、极”三义；“午”和“五”有“中、正、极”的意思。

在遥远的中国，夏历最早是太阳十月历法，就是一个太阳年按照十个月去计算，“五”恰好是“十”的中数，标志一个太阳年的回归位数，类似于物理学的圆周运动中的“止点、死点”和曲线中的“拐点”的位数。

自西汉施行了阴阳合历的“太初历法”以后，分别代表的太阳在南北回归线上的冬至和夏至也成为人类观察天文的重要节日。

而以前所使用的夏历，每年的五月初五，是在接近“夏至”和游历于“夏至”左右的区间位置中，相对于夏至而言，白昼就将开始变短、夜晚开始增长。从气象来说，也预示着地理蓄热的日子即将到来。

在端午节期间

很多地方都会进行龙舟竞渡

不能亲自上阵赛龙舟？
没关系，这份广州“睇龙舟”指南

请收好~

资料参考：广东科技报、中国教育报

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