本文依據(jù)生產(chǎn)技術(shù)和社會(huì)形態(tài)以及科學(xué)
著作誕生年代,,選擇具有代表性的跟物理學(xué)有
關(guān)的記載,,介紹中國(guó)古代物理學(xué)發(fā)展概況.
1元古到西周(公元前770年以前)
??? 人類從會(huì)用火到石器時(shí)代.又從石器時(shí)代
過(guò)渡到青銅時(shí)代,西周時(shí)代手工業(yè)特別發(fā)達(dá),,
出現(xiàn)了“百工匠”;如造車輪的“輪匠”,,造車
軸的“軸匠”,造箭的“矢匠”等.在這些手
工技術(shù)中有豐富的物理學(xué)知識(shí),,但人們沒(méi)有認(rèn)
識(shí).
2奴隸社會(huì)向封建社會(huì)過(guò)渡期(公元前770
年—前221年)
??? 此時(shí)期對(duì)物理學(xué)知識(shí)有了系統(tǒng)研究和論
述,,主要著作有:《墨經(jīng)》和《考工記》等.對(duì)
力、熱,、光等都有論述.
2. 1力學(xué)方面
??? 《墨經(jīng)》最早對(duì)力下了定義:“力荊之所以
奮也”.意思是力是使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原
因.《墨經(jīng)》第114. 116條對(duì)時(shí)間和空間最早
作出了正確定義:“宇或徒,,說(shuō)在長(zhǎng)宇久”;
“行修以久,說(shuō)在先后”.意思是說(shuō)物體位置改
變是空間隨著時(shí)間自近而遠(yuǎn)的持續(xù)增長(zhǎng).“墨
經(jīng)”還最早論述了“杠桿原理”和“浮體平衡
原理”
2. 2熱學(xué)方面
??? 《考工記》中:“凡鑄金之狀,,金(銅)與
錫;黑蝕之氣竭,,黃白次之;黃白氣竭,青白
次之;青白之氣竭,,青氣次之.然后可鑄也”
是我國(guó)最早對(duì)溫度的認(rèn)識(shí),,這段大意是在熔煉
金屬過(guò)程中,根據(jù)物體顏色判斷物體冷熱程度.
2. 3磁學(xué)方面
????春秋末期(約公元前5世紀(jì))《管子
·地?cái)?shù)篇》有:“山上有慈石,,其下有銅金.
約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有:
“慈石召鐵,,或引之也”.這是世界上最早對(duì)磁
現(xiàn)象的認(rèn)識(shí).
2. 4光學(xué)方面
??? 《墨經(jīng)》著作中有八條對(duì)幾何光學(xué)的專門
論述,,這八條主要論述了:光的直進(jìn)性和小孔
成像,平面鏡反射及成像,,球面鏡成像.
3從秦,、漢到隋唐五代(公元前 221年—
公元960年)
??? 這個(gè)時(shí)期制造了許多大型復(fù)雜機(jī)械:西漢
初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139
年)的渾天儀和地動(dòng)儀:畢嵐的“翻車”(即
龍骨水車)和名為“渴烏”的虹吸管;(公元
2世紀(jì))唐僧一行梁令瓏的水運(yùn)渾儀.(公元
725年)此時(shí)期主要科學(xué)代表著有:東漢王充
(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢
C25年—220)年的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》
3. 1力學(xué)方面
??? 《論衡.狀留篇》中的:“是故車行于陸,,
船行于溝,,其滿而重者行遲,空而輕者行疾.
“任重,,其進(jìn)取疾速,,難矣”.意即在一定外力
條件下,較重的物體運(yùn)動(dòng)較慢,,其開始運(yùn)動(dòng)和
加快運(yùn)動(dòng)也難.《論衡》中:“古之多力者,、身
能負(fù)荷千鈞.手能決角伸鈞,使之自舉,,不能
離地”.最早提出系統(tǒng)的內(nèi)力不能使物體運(yùn)動(dòng)
的結(jié)論.
3. 2感學(xué)方面.《淮南萬(wàn)畢術(shù)》道:“磁石柜
茶”.說(shuō)明了人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了磁石(磁極)之
間存在著相互推斥力作用.《論衡·是應(yīng)篇》
道:“司南之構(gòu),,投之于地,其抵指南”.人們
制造了指南針(句狀司南).
3. 3熱學(xué)方面
??? 《論衡》中:“云霧,、雨之徽也,,夏則為露,
冬則為霜,,溫則為雨,,寒則為雪,雨露凍凝者,,
皆由地發(fā),,不從天降也”的論述,是世界上最
早分析一年四季物態(tài)變化形成的原因.《論稀
.寒溫篇》中的論述:“夫近水則寒,,近火則溫,,
遠(yuǎn)則漸微.何則?氣之所加,遠(yuǎn)近有差也”.是
世界上最早對(duì)熱傳導(dǎo)的論述.
3. 4聲學(xué)方面
??? 《論衡·變虛篇》中:“令人操行變氣遠(yuǎn)近,,
宜與魚等;氣應(yīng)而變,,宜與水均”,意思是人
的行動(dòng)(包括說(shuō)話)使其周圍的“氣”發(fā)生振
動(dòng),,并能向外傳播,,如同魚使水振動(dòng)的水波一
樣向外傳播.
3. 4光學(xué)方面
??? 《論衡·率性篇》中:“取火于天,五月丙
午日中之時(shí),,消煉五石(五石可能指石英石).
鑄以為器,,磨礪生光,仰以向日,,則火來(lái)至”
《淮南萬(wàn)畢術(shù)》載道:削冰為圓,,舉以向日,,以
艾承其影,則火生”.以上說(shuō)明用透鏡聚光取
火,,即叫“陽(yáng)隧”.《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中的“取大
鏡高懸,,盛水盆于其下,則見(jiàn)四鄰矣”記述了
我國(guó)最早創(chuàng)制的開管式潛望鏡.
3. 5電學(xué)方面
??? 《論衡》中的“頓牟掇芥慈石級(jí)緘”.(頓
牟:墟泊;芥:=種很輕草木;械:針;綴:
吸引);說(shuō)明人們已經(jīng)對(duì)電,、磁有了相當(dāng)深刻
的認(rèn)識(shí).
4宋,,元時(shí)期(960年—1369年)
??? 這個(gè)時(shí)期創(chuàng)制了大型機(jī)械和大型生產(chǎn)工
具.撰寫出五本科學(xué)著作:北宋沈括(1031年
—1095年)著的《夢(mèng)溪筆談》;北宋曾公亮
(999年—1078年)著的《武經(jīng)總要》;北宋
李誡(1035— 1110年)著的《營(yíng)造法式);北
宋蘇頌(1020年·-? 1101年)、韓公廉(生卒
年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽
(1279年—1368年)著的《革象新書》,,我
國(guó)四大發(fā)明中的三大發(fā)明火藥,、指南針和活字
印刷術(shù)也是這個(gè)時(shí)期產(chǎn)生的.
4. 1力學(xué)方面
??? 《營(yíng)造法式》一書,全書36卷,,其中圖樣
6卷,,系統(tǒng)地總結(jié)了歷代建筑經(jīng)驗(yàn),有豐富的
材料力學(xué)和建筑力學(xué)知識(shí).《新儀象法要》一
書中,,記載了蘇頌和韓公廉在1092年創(chuàng)制一
架大型水運(yùn)儀象臺(tái),即天文鐘,,這臺(tái)機(jī)器應(yīng)用
了很多力學(xué)知識(shí).
4. 2磁學(xué)方面
??? 《夢(mèng)溪筆談》第58條:“以磁石磨針鋒,,則
銳處指南,亦有指北者,,恐石性不同”,,這段
話說(shuō)明當(dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)了磁鐵有兩極;《夢(mèng)溪筆
談》第437記載的:“方家以磁石磨針鋒,則
能指南,,然常微偏東,,不全南也”.記述的磁
偏角,比西方發(fā)現(xiàn)地磁偏角早了四百多年.
《夢(mèng)溪筆談》中還介紹了指南針?biāo)姆N安裝法:水
浮法;指甲法;碗唇法;懸絲法.
4. 3光學(xué)方面
??? 《夢(mèng)溪筆談》記述的:“陽(yáng)艘向日照之.則
光聚向內(nèi),,離鏡一二寸,,光聚為一點(diǎn),大如麻
寂,,著物則火發(fā)”.“陽(yáng)健面洼,,以一指迫而照
之則正,漸遠(yuǎn)則無(wú)所見(jiàn),,過(guò)此遂倒”.這是說(shuō)
手指在鏡面與焦點(diǎn)之間處成正立像.在焦點(diǎn)處
無(wú)像,,在焦點(diǎn)以外成倒立像.說(shuō)明當(dāng)時(shí)對(duì)凸透
鏡聚光及球面鏡成像已進(jìn)行相當(dāng)成功的研究.
宋末元初趙友欽用上千只熾光作為光源進(jìn)行
小孔成像的大型光學(xué)實(shí)驗(yàn),證明了光源大小,、
強(qiáng)度與小孔的大小,、距離以及像的大小、亮度
三者之間的關(guān)系.說(shuō)明了當(dāng)時(shí)物理學(xué)研究已經(jīng)
進(jìn)人實(shí)驗(yàn)科學(xué)時(shí)代.
4. 4聲學(xué)方面
??? 《夢(mèng)溪筆談》中:“欲知其應(yīng)者,,先調(diào)其弦,,
先調(diào)其弦令聲和,,乃剪紙人加弦上,鼓其應(yīng)弦,,
則紙人躍,,它弦即不動(dòng)”.這是沈括以紙游碼
實(shí)驗(yàn)證明了聲的共振現(xiàn)象,比英國(guó)的諾布爾所
做的“紙游碼”實(shí)驗(yàn)早500年.
5明,、清時(shí)期(1368年—1911年)
??? 由于時(shí)代中葉以后,,維護(hù)封建倫理的官方
教育后來(lái)發(fā)展為“八股”的科舉取士制,嚴(yán)重
阻礙科學(xué)技術(shù)發(fā)展,,是我國(guó)科學(xué)發(fā)展的落后時(shí)
期.但是個(gè)別的有關(guān)物理學(xué)方面也有獨(dú)創(chuàng)發(fā)
現(xiàn):明代朱載育(1536年—約1614年)發(fā)
明的十二平均律,,用以公比攀 Z的等比級(jí)數(shù)
平均分配音律,成為近代平均音階的鼻祖;明
末宋應(yīng)星(1587 -? ?)的《天工開物》在
《論氣·氣聲》是集發(fā)聲,、傳播,、接收為一體
的一部系統(tǒng)的聲學(xué)大著.
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