2024年3月17日发(作者：)

流动的物质世界与流体的科学

古希腊文明是西方近代文明的精神支柱与思想源泉.古希腊哲人的语录在西方科学、哲学与

文学艺术文献中随处可见.非常有影响力的、也为我国人所熟知的有毕达哥拉斯的“万物皆

数” （英文有“everything is number”和 “the whole thing is a number”的说法），强调的是物理

世界在规律层面上的数学本质！类似的还有赫拉克里特（Heraclitus of Ephesus (536—475

BC)）的名言 “万物皆流动（）”，这里 “流动”的最贴切的意思是指变化（becoming），

即变化是万物存在的形式.赫拉克里特哲学的中心思想更全面体地现在下面这句话中：“All

things flow, everything runs, as the waters of a river, which seem to be the same but in reality are

never the same, as they are in a state of continuous flow.”——就是我们常引用的“人不能两次踏

入同一条河流（you cannot step in the same river twice）.”这里就引出了本篇的主题：流动的

物质世界和关于流动的科学.本篇题头的万物皆流动这两个希腊字还被写到国际流

变学会的会标上.原文完整的句子是“（万物皆流动而无一物不变）

流动描述物质世界时空上的变化.毫不奇怪，与流动相关的词汇在物理学中随处可见.流

动当然也是非常贴近生活的词，这样与“流”有关的词难免缺乏明显的科学术语与日常用语之

间的界限.与流有关的中文词汇俯拾皆是，如流通、流氓、流行、流程，科学点的有电流、 对

流、交流电、流体、流量、物流管理等.英文词汇与“流”有关的有flow, flux, fluid, fleet,

fluctuation, fly, flood, river (Fluβ), current, currency, fluent （influence, confluent）, fluxon,

rheology, rheometer (粘度计)，等等.因我的办公室没有窗户，几年来我一直像厌氧菌一样生

活着，记忆力基本消失，所以一时想不起那么多，肯定还有遗漏.这些词汇同中文的对应问

题参差不齐，容慢慢辨解

英文流动最常见的动词为flow, 相连接 （contiguous）的名词和动词形式有fluid, flux,

fluency, flood，fly, flee, fleet, float, 等等.这个词的前身是拉丁语的pluere (下雨), fluere （流

动）,1)我猜测其中间应通过德语的flieβen （直陈式过去时为floh,发音与flow 同）.这些词

多少会在科学文献中出现.比如，flood 是flow的名词形式之一，大水的意思，但它本身也

是动词.Flood 也用在物理学中，如表面分析仪器中会用到electron flood gun.其发射的电子能

量只是几个电子伏特，未刻意地加以聚焦，因此像洪水一样漫过（带正电荷的）绝缘体样品，

以消除其上因受带电粒子轰击引起的荷电效应.很奇怪的是，中文将之翻译成电子中和枪，

只强调设备功能而对原文字义视而不见（从原文能直观地想象设备的工作方式而中文却不

能）.倘若中文科技翻译者不熟悉这套仪器，估计“中和”二字就直奔neutralization 去了

流动的最直观图像是河里的水流.因此可以想象流动一词可能会和河有关，中文干脆就

有河流的说法.英语River一词经常被翻译成河，但它的动词形式是rive, riven (德语reiβen)，

实际意义是同开挖、撕扯、切割（to slit, to cut）相联系的，更好的中文对应应是沟壑、沟渠，

所以它字面上和flow, fluid离得较远.和flow形近的河流一词是德语词Fluβ，它还有熔液、

流出物的意思.注意到水基本上是理想流体，粘滞系数小，有轻灵明快的形象，所以有某人

可以说一口流利（fluent, flieβendes）的中文(English, Deutsch)的说法.当然，如果水流能充分

利用重力的话会流得更快，所以说话流利的高境界为“口若悬河”.而流动的水面不能保持平

静，会起波纹（ondulate）, 所以又由此衍生出fluctuate 一词 （图1），其名词形式为fluctuation，

中文译为涨落.涨落在中文语境中同潮水相联系，动静有点儿大.涨落是近代物理学关键概念

之一，应当好好体会

以Fluβ，fluency为基础衍生出来的词，其中的influence, influenza, confluence 几个词值

得多说几句.Influence（影响）源自 in+flow， 流入的意思，把意志、想法注入，即所谓施

加影响.Influenza （流感）, 来自意大利语的Influencia,意思比影响多一点，是按照星相学的

观点，认为中世纪时常造访意大利的流感是自灾星 （Disaster＝灾＋星）流入的，类似中文

的命犯太岁.The influenza现在一般简写为 “the flu”. 我印象中好像有Influenza 因1743年流

感侵扰Florenza （佛罗伦萨，早先的文学作品中有译成翡冷翠的.好像港台地区仍沿用此译

法）城造成大量人口死亡，所以有Influenza来自地名Florenza的说法.实际上，Florenza来

自Flora，是“花”的意思.而Confluence= flow + together, 流到一起，有同流（未必一定要合

污）的意思. 数学上有confluent hypergeometric functions, 汉译合流超几何函数.这里“合流”

指的是该函数依赖于两个参数的事实.以此函数作为解的方程，即合流超几何方程，随两个

参数可以变化出28种形式之多.著名的贝塞尔函数、厄米特函数、拉盖尔函数都是合流超几

何函数的特例

中文含“流”的重要词汇包括电流（electrical current）,流通物（currency, 就是钱），这

里“流”的对应词current，currency 与flow 看起来就不一样.这个词来自拉丁语currere （跑）,

中间有古法语形式curant.跑虽然和流动形式上有区别，但本质上都是时空变化的意思.与

current，currency同源的词有Curriculum (拉丁语，课程表.英语直接继承了这个词),它本身还

是running （流动变化）的意思，强调的是它要随时更改的本性，我个人觉得还是翻译成流

程表比较恰当些， 因为一个“课”字把它限死了. Curriculumvitae（生命流程）对应中文的个

人简历，非常好，简历里列的可不就是生命的流程.又，英文个人简历的另一个表达是捡的

法语词resumé,是重新拾起的意思，中文较形象的对应为“翻老皇历”，当然这个词本身也有

“简单的，概括的”的意思

人类在对“流”的认识基础上发展了关于“流”与流体的科学.当然，第一步需要建立对

“流”的度量，所以引入流量的概念是必须的.流量的定义为荷载某个性质的个体（分子、原

子、电子等）在单位时间内通过单位面积的数目.比如电流表征的就是单位时间内通过单位

面积的基本电荷的数目.测量电流的电流计是以科学家的名字命名的，为AmpereMeter,这里

没有与“flow” 相关的字.而电荷是被电子带着跑的，所以电流是current! 测量通过一个管路

的气流流量的设备为质量流量计（mass-flow meter），气流量的单位为SCCM (standard cubic

centimeter per minute, 每分钟标准立方厘米)，这里的流量应为flow rate. 类似的流量一词还

有flux, 但汉语一般称为通量，以示区别.磁通量（magnetic flux）定义为磁感应强度B

（magnetic field）乘上面积，其实如认定磁通量是基本的，磁感应强度B则是单位面积的磁

通量，这样和其他各种流量的定义就回归到字面上的统一了.电磁学由浅入深的发展过程，

造成了许多错误认识，且一些错误依然顽固地出现在文献中，具体讨论超出本文范围，从略.