短语化妆师 小蛮爸爸:古代中国的物理学贡献

古代中国的物理学贡献

　　本文依据生产技术和社会形态以及科学
　　著作诞生年代，选择具有代表性的跟物理学有
　　关的记载，介绍中国古代物理学发展概况.
　　1元古到西周(公元前770年以前)
　　人类从会用火到石器时代.又从石器时代
　　过渡到青铜时代，西周时代手工业特别发达，
　　出现了“百工匠”;如造车轮的“轮匠”，造车
　　轴的“轴匠”，造箭的“矢匠”等.在这些手
　　工技术中有丰富的物理学知识，但人们没有认
　　识.
　　2奴隶社会向封建社会过渡期(公元前770
　　年—前221年)
　　此时期对物理学知识有了系统研究和论
　　述，主要著作有:《墨经》和《考工记》等.对
　　力、热、光等都有论述.
　　2. 1力学方面
　　《墨经》最早对力下了定义:“力荆之所以
　　奋也”.意思是力是使物体运动状态改变的原
　　因.《墨经》第114. 116条对时间和空间最早
　　作出了正确定义:“宇或徒，说在长宇久”;
　　“行修以久，说在先后”.意思是说物体位置改
　　变是空间随着时间自近而远的持续增长.“墨
　　经”还最早论述了“杠杆原理”和“浮体平衡
　　原理”
　　2. 2热学方面
　　《考工记》中:“凡铸金之状，金(铜)与
　　锡;黑蚀之气竭，黄白次之;黄白气竭，青白
　　次之;青白之气竭，青气次之.然后可铸也”
　　是我国最早对温度的认识，这段大意是在熔炼
　　金属过程中，根据物体颜色判断物体冷热程度.
　　2. 3磁学方面
　　春秋末期(约公元前5世纪)《管子
　　·地数篇》有:“山上有慈石，其下有铜金".
　　约公元前239年的《吕氏春秋·精通》中有:
　　“慈石召铁，或引之也”.这是世界上最早对磁
　　现象的认识.
　　2. 4光学方面
　　《墨经》著作中有八条对几何光学的专门
　　论述，这八条主要论述了:光的直进性和小孔
　　成像，平面镜反射及成像，球面镜成像.
　　3从秦、汉到隋唐五代(公元前 221年—
　　公元960年)
　　这个时期制造了许多大型复杂机械:西汉
　　初的指南车和记里鼓车;张衡(78年—139
　　年)的浑天仪和地动仪:毕岚的“翻车”(即
　　龙骨水车)和名为“渴乌”的虹吸管;(公元
　　2世纪)唐僧一行梁令珑的水运浑仪.(公元
　　725年)此时期主要科学代表著有:东汉王充
　　(27年—约79年)所著的《论衡》，东汉
　　C25年—220)年的《淮南万毕术》
　　3. 1力学方面
　　《论衡.状留篇》中的:“是故车行于陆，
　　船行于沟，其满而重者行迟，空而轻者行疾".
　　“任重，其进取疾速，难矣”.意即在一定外力
　　条件下，较重的物体运动较慢，其开始运动和
　　加快运动也难.《论衡》中:“古之多力者、身
　　能负荷千钧.手能决角伸钧，使之自举，不能
　　离地”.最早提出系统的内力不能使物体运动
　　的结论.
　　3. 2感学方面.《淮南万毕术》道:“磁石柜
　　茶”.说明了人们已经认识了磁石(磁极)之
　　间存在着相互推斥力作用.《论衡·是应篇》
　　道:“司南之构，投之于地，其抵指南”.人们
　　制造了指南针(句状司南).
　　3. 3热学方面
　　《论衡》中:“云雾、雨之徽也，夏则为露，
　　冬则为霜，温则为雨，寒则为雪，雨露冻凝者，
　　皆由地发，不从天降也”的论述，是世界上最
　　早分析一年四季物态变化形成的原因.《论稀
　　.寒温篇》中的论述:“夫近水则寒，近火则温，
　　远则渐微.何则?气之所加，远近有差也”.是
　　世界上最早对热传导的论述.
　　3. 4声学方面
　　《论衡·变虚篇》中:“令人操行变气远近，
　　宜与鱼等;气应而变，宜与水均”，意思是人
　　的行动(包括说话)使其周围的“气”发生振
　　动，并能向外传播，如同鱼使水振动的水波一
　　样向外传播.
　　3. 4光学方面
　　《论衡·率性篇》中:“取火于天，五月丙
　　午日中之时，消炼五石(五石可能指石英石).
　　铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至”
　　《淮南万毕术》载道:削冰为圆，举以向日，以
　　艾承其影，则火生”.以上说明用透镜聚光取
　　火，即叫“阳隧”.《淮南万毕术》中的“取大
　　镜高悬，盛水盆于其下，则见四邻矣”记述了
　　我国最早创制的开管式潜望镜.
　　3. 5电学方面
　　《论衡》中的“顿牟掇芥慈石级缄”.(顿
　　牟:墟泊;芥:=种很轻草木;械:针;缀:
　　吸引);说明人们已经对电、磁有了相当深刻
　　的认识.
　　4宋，元时期(960年—1369年)
　　这个时期创制了大型机械和大型生产工
　　具.撰写出五本科学著作:北宋沈括(1031年
　　—1095年)著的《梦溪笔谈》;北宋曾公亮
　　(999年—1078年)著的《武经总要》;北宋
　　李诫(1035— 1110年)著的《营造法式);北
　　宋苏颂(1020年·- 1101年)、韩公廉(生卒
　　年代不详)著的《新仪象法要》;元代赵友钦
　　(1279年—1368年)著的《革象新书》，我
　　国四大发明中的三大发明火药、指南针和活字
　　印刷术也是这个时期产生的.
　　4. 1力学方面
　　《营造法式》一书，全书36卷，其中图样
　　6卷，系统地总结了历代建筑经验，有丰富的
　　材料力学和建筑力学知识.《新仪象法要》一
　　书中，记载了苏颂和韩公廉在1092年创制一
　　架大型水运仪象台，即天文钟，这台机器应用
　　了很多力学知识.
　　4. 2磁学方面
　　《梦溪笔谈》第58条:“以磁石磨针锋，则
　　锐处指南，亦有指北者，恐石性不同”，这段
　　话说明当时已发现了磁铁有两极;《梦溪笔
　　谈》第437记载的:“方家以磁石磨针锋，则
　　能指南，然常微偏东，不全南也”.记述的磁
　　偏角，比西方发现地磁偏角早了四百多年.
　　《梦溪笔谈》中还介绍了指南针四种安装法:水
　　浮法;指甲法;碗唇法;悬丝法.
　　4. 3光学方面
　　《梦溪笔谈》记述的:“阳艘向日照之.则
　　光聚向内，离镜一二寸，光聚为一点，大如麻
　　寂，着物则火发”.“阳健面洼，以一指迫而照
　　之则正，渐远则无所见，过此遂倒”.这是说
　　手指在镜面与焦点之间处成正立像.在焦点处
　　无像，在焦点以外成倒立像.说明当时对凸透
　　镜聚光及球面镜成像已进行相当成功的研究.
　　宋末元初赵友钦用上千只炽光作为光源进行
　　小孔成像的大型光学实验，证明了光源大小、
　　强度与小孔的大小、距离以及像的大小、亮度
　　三者之间的关系.说明了当时物理学研究已经
　　进人实验科学时代.
　　4. 4声学方面
　　《梦溪笔谈》中:“欲知其应者，先调其弦，
　　先调其弦令声和，乃剪纸人加弦上，鼓其应弦，
　　则纸人跃，它弦即不动”.这是沈括以纸游码
　　实验证明了声的共振现象，比英国的诺布尔所
　　做的“纸游码”实验早500年.
　　5明、清时期(1368年—1911年)
　　由于时代中叶以后，维护封建伦理的官方
　　教育后来发展为“八股”的科举取士制，严重
　　阻碍科学技术发展，是我国科学发展的落后时
　　期.但是个别的有关物理学方面也有独创发
　　现:明代朱载育(1536年—约1614年)发
　　明的十二平均律，用以公比攀 Z的等比级数
　　平均分配音律，成为近代平均音阶的鼻祖;明
　　末宋应星(1587 - ?)的《天工开物》在
　　《论气·气声》是集发声、传播、接收为一体
　　的一部系统的声学大著.
　　向学生介绍我国古代物理学发展概况，是
　　对学生进行爱国教育最好题材.