物理学史--中国古代物理学-优质课件

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1、第一章第一章 中国古代物理学中国古代物理学一一. . 中国古代的物质观中国古代的物质观二二. . 中国古代的力学知识中国古代的力学知识三三. . 中国古代的热学知识中国古代的热学知识四四. . 中国古代的光学知识中国古代的光学知识五五. . 中国古代的电磁学知识中国古代的电磁学知识六六. . 中国古代的声学知识中国古代的声学知识七七. . 中国古代物理学的特点中国古代物理学的特点概况概况 在古代,无论是古希腊还是中国,都谈不上有在古代,无论是古希腊还是中国,都谈不上有“物理学物理学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法,也不可能当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法,也不可能通过严

2、密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括,使之成为通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括,使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。但我们可以通过但我们可以通过早期人类的遗迹中看到人类为了生存,在获取生活和生产资早期人类的遗迹中看到人类为了生存,在获取生活和生产资料的过程中,在与大自然的各种斗争中,不断认识自然,改料的过程中,在与大自然的各种斗争中,不断认识自然,改造自然,从而孕育和形成了早期的物理知识和物理思想。造自然,从而孕育和形成了早期的物理知

3、识和物理思想。 中国古代物理思想的特点:中国古代物理思想的特点:1.1.发源于当时生产工艺的实践过程中发源于当时生产工艺的实践过程中2.2.以朴素的直观观察为依据,思辨色彩浓烈以朴素的直观观察为依据,思辨色彩浓烈3.3.没有集中的专门著作,散见于有关古籍之中没有集中的专门著作,散见于有关古籍之中中国古代物理学形成和发展的阶段:中国古代物理学形成和发展的阶段:在中国,在中国,自夏、商、西周起自夏、商、西周起,随着手工技术的发展,物理知,随着手工技术的发展,物理知识开始积累。识开始积累。春秋战国时期春秋战国时期科学技术蓬勃发展,中国古代物科学技术蓬勃发展,中国古代物理学开始形成理学开始形成 ;秦汉

4、时期秦汉时期,形成一个发展高峰;,形成一个发展高峰;宋元时期宋元时期达到鼎盛。至此,在西方近代科学诞生之前,中国的科学技达到鼎盛。至此,在西方近代科学诞生之前,中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。术在各个领域都居世界领先地位。明末至清初以后明末至清初以后,科学和,科学和科学技术的发展逐渐落后于西方,这一时期,西方物理知识科学技术的发展逐渐落后于西方,这一时期,西方物理知识开始向中国输入。开始向中国输入。 关关于于物物质质的的构构成成,自自然然界界的的各各种种自自然然现现象象的的形形成成与与变变化化,中中国国古古代代有有多多种种说说法法, 典典型型的的说说法法如如 “ “ 五五行行说说 ”

5、,“阴阴阳阳说说”,“元气说元气说”。“五五行行说说” ” 这这一一学学说说始始于于夏夏朝朝,流流行行于于商商朝朝,到到了了西西周周发发展展为为“五五行行元元素素说说”。西西周周末末年年,太太史史官官史史伯伯在在总总结结前前人人思思想想以以后后说说:“夫夫和和实实物物,同同则则不不继继,以以他他平平他他谓谓之之和和,故故能能丰丰长长而而物物生生之之,若若以以同同裨裨同同,乃乃尽尽弃弃矣矣。故故先先王王以以土土与与金金、木木、水水、火火杂杂以以成成百百物物”。(国国语语郑郑语语。)这这里里已已十十分分明明确确的的把把水水、火火、木木、金金、土土五五种种基基本本物物质质当当成成组组成成世世界界万万

6、物物的的原原始始材材料料。更更加加清清楚楚地地表表明明中中国国古古代代原原始始五五行行说说,实实际际上上就就是是最最早早的的关关于于物物质质组组成成的的假假说说。它它不不仅仅具具有有朴朴素素的的元元素素概概念念,并并具具有有物物质质相相互转化的观念。互转化的观念。一一. . 中国古代的物质观中国古代的物质观 五行思想五行思想 五行五行:金、木、水、火、土五种基本物质或元素。:金、木、水、火、土五种基本物质或元素。“水曰炎水曰炎上,木曰曲直,金曰从革,土爰稼穑。上,木曰曲直,金曰从革,土爰稼穑。”(尚书(尚书洪范)洪范) 构成构成:世界万物皆由上述五种元素构成。:世界万物皆由上述五种元素构成。“

7、以土与金、木、以土与金、木、火、水杂,以成百物火、水杂,以成百物”(国语(国语郑语)。郑语)。 相相互关系互关系:相生与相克:土生金、金生水、水生木、木生:相生与相克:土生金、金生水、水生木、木生火、火生金;土克水、水克火、火克金、金克木、木克土。火、火生金;土克水、水克火、火克金、金克木、木克土。意义意义:五行依一定的相生次序而相生五行依一定的相生次序而相生;又又依一定的相克次序而相征服。这种关系深刻地依一定的相克次序而相征服。这种关系深刻地揭示了组成世界的五种基本物质元素在相互转揭示了组成世界的五种基本物质元素在相互转化的复杂变换过程中,生成和消失的速率是受化的复杂变换过程中,生成和消失的

8、速率是受控的,在量上是互补的,因而元素的种类和总控的,在量上是互补的,因而元素的种类和总量不增不减,物质守恒。量不增不减,物质守恒。 2 2. . 阴阳学说阴阳学说 阴阳是中国古代哲学的一对范畴。阴阳的最初涵义是表阴阳是中国古代哲学的一对范畴。阴阳的最初涵义是表示阳光的向背,向日为阳,背日为阴。示阳光的向背,向日为阳,背日为阴。 后来,又给它赋予了一定的意义后来,又给它赋予了一定的意义,把自然界和社会上一,把自然界和社会上一切对立的现象抽象为阴阳,用阴阳概念来解释自然界两种对切对立的现象抽象为阴阳,用阴阳概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,用来解释天文气象、四季变化、立和相互消长的物

9、质势力,用来解释天文气象、四季变化、万物兴衰等自然现象。万物兴衰等自然现象。 如气候的寒暖,方位的上下、左右、内外,运动状态的如气候的寒暖,方位的上下、左右、内外,运动状态的躁动和宁静,以及天地、男女、昼夜、君臣、夫妻等。躁动和宁静,以及天地、男女、昼夜、君臣、夫妻等。 阳代表阳代表积极、进取、刚强、上升、温热、明亮、雄性、积极、进取、刚强、上升、温热、明亮、雄性、太阳等阳性和具有这些特征的事物;太阳等阳性和具有这些特征的事物; 阴代表阴代表消极、退让、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、消极、退让、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、月亮等阴性和具有这些特征的事物。月亮等阴性和具有这些特征的事物。 认为

10、:认为:阴阳的对立统一运动,是自然界一切事物发生、发阴阳的对立统一运动,是自然界一切事物发生、发展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。阴阳学说的阴阳学说的基本内容基本内容包括阴阳对立、阴阳互根、阴阳消包括阴阳对立、阴阳互根、阴阳消长和阴阳转化四个方面。长和阴阳转化四个方面。“阴阳有序、整体和谐阴阳有序、整体和谐”是世间的最佳状态,也是世间的最佳状态,也是事物稳定的基本保证。是事物稳定的基本保证。周易周易以阴阳的范畴为基础,说明天地变化及各种现

11、以阴阳的范畴为基础,说明天地变化及各种现象:象:“易有太极,是生两仪;两仪生四象,四象生八卦易有太极,是生两仪;两仪生四象,四象生八卦”(易经(易经系辞上)。意思是:宇宙的的本原是系辞上)。意思是:宇宙的的本原是太极太极(物质的原始状态),太极生出天地(阴阳),天地生出(物质的原始状态),太极生出天地(阴阳),天地生出四时(春、夏、秋、冬),再生出四时(春、夏、秋、冬),再生出八卦八卦(天、地、山、(天、地、山、泽、水、火、风、雷)。泽、水、火、风、雷)。白纸白纸称为无极,画上一个称为无极,画上一个圆圈圆圈,称为无极生太极(宇宙),中间一条称为无极生太极(宇宙),中间一条曲线分成黑白两个部分,

12、称为太极生曲线分成黑白两个部分,称为太极生两仪,中间的两仪,中间的曲线曲线表示了阴阳的相互表示了阴阳的相互运动和相互转化。黑白两个半球中各运动和相互转化。黑白两个半球中各有一个与之颜色相反的有一个与之颜色相反的小圆圈小圆圈,称为,称为阴阳子,表示阴中有阳,阳中有阴。阴阳子,表示阴中有阳,阳中有阴。 四象和阴阳的组合再生四象和阴阳的组合再生八卦八卦:乾、坤、震、撰、坎、离、艮:乾、坤、震、撰、坎、离、艮(g gn n)、兑。)、兑。 八卦八卦则是其形式化和符号化:则是其形式化和符号化:为阴,为阴,为阳为阳,分,分别称作别称作阴爻(阴爻(y yo)o)和和阳爻阳爻,阴爻和阳爻的组合构成,阴爻和阳爻

13、的组合构成四象四象:2223“阴阴阳阳八八卦卦”说说 这这一一学学说说起起源源于于殷殷周周之之际际,实实际际上上也也是是一一种种原原始始的的元元素素论论。它它从从人人们们生生活活经经常常接接触触的的自自然然界界中中选选取取了了八八种种东西作为说明世界上其他多种东西的根源。东西作为说明世界上其他多种东西的根源。 所所谓谓八八卦卦,即即用用八八种种符符号号来来表表示示八八种种自自然然现现象象,而而这这八八卦卦是是由由阳阳爻爻(音音挑挑yaoyao)用用“”表表示示和和阴阴爻爻用用“- “- -”-”表表示示,阳阳爻爻和和阴阴爻爻排排列列为为八八卦卦,再再由由八八卦卦排排列列为为卦卦。八八卦卦分分别

14、别是是乾乾、坤坤、震震、巽巽(xunxun)、坎坎、离离、艮艮、兑兑等等,它它们们分分别别表表示示天天、地地、雷雷、风风、水水、火火、山山、泽泽。世世界界就就是是在在阴阴阳阳两两种种对对抗抗物物质质势势力力运运动动推推动动下下孳孳生生着着,发发展展着着。这这是是一一种种十十分分朴朴素素的的万万物物生生成成的的唯唯物物主主义观念。义观念。1. 1. 概述:概述:中国古代的哲人们期望着将世界万物本源归结为一中国古代的哲人们期望着将世界万物本源归结为一种统一的物质,认为世界应该是由一种连续分布于整个空间种统一的物质,认为世界应该是由一种连续分布于整个空间的物质所构成,而不像的物质所构成,而不像“五形

15、说五形说”是各种元素的组合。在是各种元素的组合。在“道道”和和“太极太极”的思想指导下,逐渐形成并发展成为在中国的思想指导下,逐渐形成并发展成为在中国古代自然观中重要的、占主流地位的古代自然观中重要的、占主流地位的“元气说元气说”。 春秋战国时期,春秋战国时期,老子老子认为由最高范畴的道生出阴阳二气,认为由最高范畴的道生出阴阳二气,进而产生万物。进而产生万物。庄子庄子继承和发扬老子的学说,提出继承和发扬老子的学说,提出“通天下通天下一气一气”的思想。战国末期的的思想。战国末期的荀(荀(xnxn)况)况也指出气是构成万也指出气是构成万物的基本元素。物的基本元素。 元气说在春秋战国时期出现,在汉代

16、逐渐成熟,经过唐、元气说在春秋战国时期出现,在汉代逐渐成熟,经过唐、宋得到相当大的发展,明末清初达到高峰。由汉代的王充、宋得到相当大的发展,明末清初达到高峰。由汉代的王充、唐代的柳宗元和刘禹锡为代表,形成了唐代的柳宗元和刘禹锡为代表,形成了“元气自然论元气自然论”;由;由宋代张载和明末清初的王夫之为代表形成了宋代张载和明末清初的王夫之为代表形成了“元气本体论元气本体论”。二二 元气说元气说 “元气说元气说”的主要思想的主要思想气是充满整个宇宙气是充满整个宇宙 客观存在的物质,是万物本原。客观存在的物质,是万物本原。 王充在论衡中说:王充在论衡中说:“天地,含气之自然也。天地,含气之自然也。”论

17、论衡衡 谈天,谈天,“天地合气,万物自生天地合气,万物自生”论衡论衡 自然。自然。 王充(王充(27-27-约约9797):):东汉时期的唯物主义哲学家和进步东汉时期的唯物主义哲学家和进步思想家,创立了以气为基础的元气自然论。主要著作有论思想家,创立了以气为基础的元气自然论。主要著作有论衡,共衡,共3030卷,卷,8585篇,涉及力学、声学、光学、热学、电磁篇,涉及力学、声学、光学、热学、电磁学等多方面的知识,是我国中古时期的一部百科全书。学等多方面的知识,是我国中古时期的一部百科全书。气有聚散两态,太虚为气,气形转化气有聚散两态,太虚为气,气形转化 张载(张载(102010201077107

18、7,宋):,宋):“太虚者,气之体太虚者,气之体形聚为形聚为物,形溃反原物,形溃反原”正蒙正蒙 乾称乾称 王夫之王夫之(1619161916921692,明末清初,明末清初) ):“虚空者,气之量,虚空者,气之量,气弥沦无崖而希微不形,则人见虚空而不见气。凡虚空者,气弥沦无崖而希微不形,则人见虚空而不见气。凡虚空者,气也。气也。聚则显,显则人谓之有;散则隐,隐则人谓之无聚则显,显则人谓之有;散则隐,隐则人谓之无。”张子正蒙注张子正蒙注太和。太和。气分阴阳,永远处于运动变化之中气分阴阳,永远处于运动变化之中物质不灭思想物质不灭思想 王夫之张子正蒙注王夫之张子正蒙注太和:气太和:气“散而归于太虚,

19、复其散而归于太虚,复其氤氲之本体,非消灭也。聚而为庶物之生,自氤氲之常性,氤氲之本体,非消灭也。聚而为庶物之生,自氤氲之常性,非幻成也非幻成也”“聚散变化,而气本体不为之损益聚散变化,而气本体不为之损益。”;“车薪车薪之火,一烈而尽,而为焰,为烟,为烬,木者仍归木,水者之火,一烈而尽,而为焰,为烟,为烬,木者仍归木,水者仍归水,土者仍归土,特希微而人不见者。仍归水,土者仍归土,特希微而人不见者。”;“一甑一甑(zengzeng)之炊,湿热之气,蓬蓬勃勃,必有所归;若盖严密,)之炊,湿热之气,蓬蓬勃勃,必有所归;若盖严密,则郁而不散。则郁而不散。” 元气学说注重元气学说注重物质连续与不连续的相互

20、统一,强调事物间物质连续与不连续的相互统一,强调事物间的相互联系和相互转化。符合自然界的真实变化,与自然本性的相互联系和相互转化。符合自然界的真实变化,与自然本性更接近。但元气说终究是一种思辩理论,没有实验、数学等科更接近。但元气说终究是一种思辩理论,没有实验、数学等科学方法的配合,长期停留在推测、玄想阶段,致使中国没有走学方法的配合,长期停留在推测、玄想阶段,致使中国没有走上诞生近代科学的道路。上诞生近代科学的道路。 二二. .中国古代的力学知识中国古代的力学知识 力力学学知知识识起起源源于于古古代代人人对对自自然然现现象象的的观观察察和和生生产产劳劳动动中中的的实实践践经经验验,并并逐逐步

21、步发发展展为为生生产产技技术术和和初初步步的的自然哲理,这在东西方古代都是如此。自然哲理,这在东西方古代都是如此。 我我国国古古代代,手手工工工工艺艺技技术术成成果果远远比比经经验验性性的的理理论论总结突出得多,这是中国古代对力学研究的主要特点。总结突出得多,这是中国古代对力学研究的主要特点。 1.1.物理计量:物理计量:时间计量、时间计量、度量衡度量衡2.2.时间、空间、运动:时间、空间、运动: 空间和时间空间和时间 运动与静止运动与静止 运动的相对性运动的相对性3.3.对力的认识:对力的认识:4.4.力学知识的应用力学知识的应用一一 力力 学学时间计量时间计量 a.a.干支纪法干支纪法:春

22、秋时鲁隐公三年(前:春秋时鲁隐公三年(前722722)二月己巳日至清宣统年()二月己巳日至清宣统年(19111911)。)。“干干支支”是是“天干天干”和和“地支地支”的合称。的合称。 天干:天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 地支:地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、戊(午)、未、申、酉、戍、亥。子、丑、寅、卯、辰、巳、戊(午)、未、申、酉、戍、亥。 组成组成“六十干支六十干支”:甲子、乙丑、:甲子、乙丑、癸酉、甲戊、乙亥癸酉、甲戊、乙亥癸亥。共癸亥。共6060个组合,个组合,也称也称“六十甲子六十甲子”,周而复始,不断循环。,周而复始,不断循环

23、。 寅寅1 1月虎、卯月虎、卯2 2月兔、辰月兔、辰3 3月龙、巳月龙、巳4 4月蛇、午月蛇、午5 5月马、未月马、未6 6月羊、申月羊、申7 7月猴、酉月猴、酉8 8月鸡、月鸡、戌戌9 9月狗、亥月狗、亥1010月猪、子月猪、子1111月鼠、丑月鼠、丑1212月牛月牛 b.b.十二时辰记时法十二时辰记时法: 子时:子时:23231 1时,丑时:时,丑时:1 13 3时,时,, ,亥时:亥时:21212323时。时。c.c.百刻时制(漏壶记时制)百刻时制(漏壶记时制): 采用采用日晷日晷或或漏壶漏壶将一昼夜分为十时,一时分为十刻。将一昼夜分为十时,一时分为十刻。刻刻为漏壶的基本记为漏壶的基本记

24、时单位,在竹或木制的箭上时单位,在竹或木制的箭上100100个等分刻度,其高度正好等于一昼夜漏壶滴水的个等分刻度,其高度正好等于一昼夜漏壶滴水的高度。高度。1 1刻等于现在的刻等于现在的14.414.4分钟。分钟。 d. d.机械记时:机械记时: 东汉时期张衡东汉时期张衡117117年发明年发明浑天仪浑天仪,用于测定天体位置,一天转一周。后经唐宋,用于测定天体位置,一天转一周。后经唐宋发展,成为世界上最早的天文钟。发展,成为世界上最早的天文钟。星星晷晷月月晷晷圭圭表表日日晷晷漏漏壶壶: 漏壶有两种形式:漏壶有两种形式:泻水型泻水型和和受水型受水型。我国最早的西汉青铜挈壶为泻水型漏壶,我国最早的

25、西汉青铜挈壶为泻水型漏壶,只有一把挈壶,出水口在壶底侧。由于只有一把挈壶,出水口在壶底侧。由于挈壶里水位不同时出水速度不同,后来挈壶里水位不同时出水速度不同,后来又发展出受水型。并逐渐由最初的两壶又发展出受水型。并逐渐由最初的两壶发展成多壶。右图为根据唐朝吕才历发展成多壶。右图为根据唐朝吕才历象汇编历法典象汇编历法典9999卷刻漏图制作的四级卷刻漏图制作的四级漏壶。漏壶。浮漏:浮漏: 宋代沈括在多级漏壶的基础上发明宋代沈括在多级漏壶的基础上发明了浮漏,每昼夜误差小于了浮漏,每昼夜误差小于2020秒。宋代燕秒。宋代燕肃制作的莲花漏改进了刻箭的刻度方法,肃制作的莲花漏改进了刻箭的刻度方法,精度提高

26、到精度提高到14.414.4秒;宋代赵友钦则将精秒;宋代赵友钦则将精度提高度提高6 6秒。秒。度量衡:度量衡:度度-长度长度 量量-容量容量 衡衡-重量重量v长度蔡锷:奈何七尺之躯已许国家,难以许卿蔡锷:奈何七尺之躯已许国家,难以许卿七尺男儿有多高?七尺男儿有多高?关云长身高八尺?关云长身高八尺?关羽有多高?关羽有多高?古代的几个规定:古代的几个规定:孔子家语记载:孔子家语记载:“布指知寸,布手知尺,舒肘知寻布指知寸,布手知尺,舒肘知寻”即:从中指即:从中指的指端到第一横纹叫一寸,拇指和中指一扎为一尺,两臂伸开长八尺,的指端到第一横纹叫一寸,拇指和中指一扎为一尺,两臂伸开长八尺,叫一寻。叫一寻

27、。孙子算经:孙子算经:“度之所起,起与忽。蚕吐丝为忽。十忽为一丝,十度之所起,起与忽。蚕吐丝为忽。十忽为一丝,十丝为一毫,十毫为一厘,十厘为一分。丝为一毫,十毫为一厘,十厘为一分。”汉书汉书 律历志详细记载:律历志详细记载:长度单位:引、丈、尺、寸、分,十进制;长度单位:引、丈、尺、寸、分,十进制;汉书汉书律历志记载:律历志记载:“度本起黄钟之长。度本起黄钟之长。九十分黄钟九十分黄钟之长,一为一分,十分为寸,十寸为尺,十尺为丈,十丈为之长,一为一分,十分为寸,十寸为尺,十尺为丈,十丈为引引”。殷商时的一尺,大概是15.8cm战国、秦、西汉、新莽时大概是23.1 cm东汉的一尺有23.75 cm

28、东汉末、三国、西晋的时候,一尺为 24.2 cm东晋、五胡十六国、南朝一尺等于现在 24.5 cm北朝、隋时为 29.6 cm唐分大小尺,小尺为30 cm,大尺为36 cm宋、元一尺为31.2 cm明:裁衣时一尺为 34cm,量地时一尺32.7cm,营造时一尺32cm清:裁衣时为 35.5 cm,量地时为34.5 cm,营造时为32cm 七尺之躯大概七尺之躯大概1.61.6米米关羽大概关羽大概1.91.9米米容量单位:斛(容量单位:斛(h)、斗、升、合、龠(、斗、升、合、龠(yu),十进制。),十进制。另外:另外:一手所盛为一手所盛为“溢溢”,二手合盛为二手合盛为“掬掬”,“掬四谓之豆掬四谓之

29、豆”秦:秦:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升,升,1升(升(194毫升)毫升)汉:汉:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升升,1升(升(342/192毫升)毫升)=10合,合,1合合=2龠龠,1龠龠=5撮撮,1撮撮=4圭圭三国两晋:三国两晋:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升升,1升(升(202毫升)毫升)=10合合南北朝:南北朝:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升升,1升升=10合合隋:隋:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升升,1升升(594/198毫升毫升)=10合合唐:唐:1斛斛=10斗斗,1斗斗=10升升,1升升(594毫升毫升)=10合合宋:宋:1石石=2斛,斛,1斛斛=5斗斗,1斗斗=10升

30、升1升升(664毫升毫升)=10合合元:元:1石石=2斛,斛,1斛斛=5斗斗,1斗斗=10升升1升升(949毫升)毫升)=10合合明:明:1石石=2斛,斛,1斛斛=5斗斗,1斗斗=10升升1升(升(1074毫升)毫升)=10合合清:清:1石石=2斛,斛,1斛斛=5斗斗,1斗斗=10升升1升升(1036毫升)毫升)=10合合陶渊明不为五斗米折腰,五斗米是多少?陶渊明不为五斗米折腰,五斗米是多少?容量容量中国古代有很多与容量有关的词语,如升斗小民中国古代有很多与容量有关的词语,如升斗小民重量单位:石、钧、斤、两、锱、铢,非十进制。重量单位:石、钧、斤、两、锱、铢,非十进制。l秦:秦:1石石=4钧钧

31、,1钧钧=30斤斤,1斤(斤(253克)克)=16两两,1两两=24铢铢l汉:汉:1石石=4钧钧,1钧钧=30斤斤,1斤(斤(248/220克)克)=16两两,1两两=24铢铢l两晋:两晋:1石石=4钧钧,1钧钧=30斤斤,1斤斤(220克)克)=16两两,1两两=24铢铢l南北朝:南北朝:1石石=4钧钧,1钧钧=30斤斤,1斤斤(南齐(南齐330,梁陈,梁陈220克,北魏齐克,北魏齐440克,北周克,北周660)=16两两,1两两=24铢铢l隋:隋:1石石=4钧钧,1钧钧=30斤斤,1斤(斤(661/220克)克)=16两两,1两两=24铢铢l唐:唐:1石石=4钧钧,1钧钧=30斤斤,1斤(

32、斤(661克克)=16两两,1两两=10钱钱,1钱钱=10分分l宋:宋:1石石=120斤斤,1斤(斤(633克)克)=16两两,1两两=10钱钱,1钱钱=10分分l元:元:1石石=120斤斤,1斤(斤(633克)克)=16两两,1两两=10钱钱,1钱钱=10分分l明:明:1石石=120斤斤,1斤斤(590克)克)=16两两,1两两=10钱钱,1钱钱=10分分l清:清:1石石=120斤斤,1斤(斤(590克)克)=16两两,1两两=10钱钱,1钱钱=10分分锱铢必较?锱铢必较?1两两=4锱锱关云长青龙偃月刀关云长青龙偃月刀8282斤到底有多斤到底有多重?重?中国古代有很多和重量有关的成语,要弄清

33、意思,需要知道重量的定义中国古代有很多和重量有关的成语,要弄清意思,需要知道重量的定义千钧一发千钧一发重量重量2.2.时间、空间和运动时间、空间和运动时间与空间时间与空间上下四方曰宇,往古今来曰宙尸子上下四方曰宇,往古今来曰宙尸子久,弥异时也。宇,弥异所也经上久,弥异时也。宇,弥异所也经上 时间和空间的连续性时间和空间的连续性有实而无乎处者,宇也;有长而无本剽者,宙也有实而无乎处者,宇也;有长而无本剽者,宙也运动的相对性运动的相对性吕氏春秋:吕氏春秋:“刻舟求剑刻舟求剑”故事;故事;隋书隋书 天文志:天文志:“仰游云以观,日月常动而云不移仰游云以观,日月常动而云不移” 。抱朴子抱朴子 塞难:塞

34、难:“见游云西行,而谓月之东驰见游云西行,而谓月之东驰”。春秋纬春秋纬 元命苞(汉代):元命苞(汉代):“天左旋,地右动天左旋,地右动”。春秋纬春秋纬 考灵曜(考灵曜(y y o o)“地恒动不止,而人不知,比如人地恒动不止,而人不知,比如人在大舟中,闭牖(在大舟中,闭牖(yuyu)而坐,舟行而人不觉)而坐,舟行而人不觉”。比比伽利略(伽利略(1564-16421564-1642)相对性原理)相对性原理早一千多年。早一千多年。3 3 对力的认识对力的认识(1 1)力的概念)力的概念 墨径:墨径:“力,刑之所以奋也力,刑之所以奋也”,这里,这里刑刑即形,指物,即形,指物,奋奋即飞,动的意思。即飞

35、,动的意思。 王充论衡王充论衡效力篇:效力篇:“人有知学,则有力矣。文吏以人有知学,则有力矣。文吏以理事为力,而儒理事为力,而儒 生以学问为力生以学问为力”,“举重拔坚,壮士之力举重拔坚,壮士之力也也”,“故故 夫垦草殖谷,农夫之力也夫垦草殖谷,农夫之力也”(东汉)。(东汉)。 西方,西方,1717世纪初世纪初弗兰西斯弗兰西斯培根培根提出:提出:“知识就是力知识就是力量量”。(3 3)杠杆原理)杠杆原理 墨径中对不等臂天平的论述:墨径中对不等臂天平的论述:“衡,加重于其一旁,衡,加重于其一旁,必捶,权、重相若也。相衡,则本短标长。两加焉,重相若,必捶,权、重相若也。相衡,则本短标长。两加焉,重

36、相若,则标必下,标得权也。则标必下,标得权也。”(2 2)外力与内力)外力与内力 王充论衡:王充论衡:“古之多力者,身能负荷千钧,手能决古之多力者,身能负荷千钧,手能决角伸钩,使之自举不能离地。角伸钩,使之自举不能离地。”(4 4)浮力)浮力:曹冲称象等。曹冲称象等。(5 5)弹力)弹力:弓箭的制作等(东汉郑玄弓箭的制作等(东汉郑玄127-200127-200)。)。(6 6)大气压力)大气压力 西汉时期已利用西汉时期已利用虹吸虹吸管管-渴乌,东汉时已广泛用于渴乌,东汉时已广泛用于灌溉,唐朝已有隔山取水的大型引水工程。灌溉,唐朝已有隔山取水的大型引水工程。 关尹子关尹子:“瓶存二窍,以水实之,

37、倒泻;闭一则水瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下,盖(气)不升则水不降。不下,盖(气)不升则水不降。” 唐代王冰唐代王冰素问素问:“虚管灌满,捻上悬之,水固不虚管灌满,捻上悬之,水固不泻,泻,;空瓶小口,顿灌不入,为气不出而不能入也。;空瓶小口,顿灌不入,为气不出而不能入也。”(7 7)惯性)惯性:春秋战国时期的考工记中描述:春秋战国时期的考工记中描述:“马力既马力既竭,轴犹能一取焉竭,轴犹能一取焉”4 4 力学知识应用力学知识应用古代建筑学上力学的应用:如隋代李春建造的古代建筑学上力学的应用:如隋代李春建造的赵周桥赵周桥,是我,是我国古代留传至今最古老、跨度最大、弧度最浅的石拱桥,距国古

38、代留传至今最古老、跨度最大、弧度最浅的石拱桥,距今已今已13001300年;年; 公元公元10561056年建造的辽代山西应县年建造的辽代山西应县木塔木塔,是世界上现存的是世界上现存的最高的古代木构建筑,高最高的古代木构建筑,高67.3167.31米,经受近一个世纪的风雪米,经受近一个世纪的风雪袭击,袭击,1212次六级以上地震,至今安然屹立。次六级以上地震,至今安然屹立。 宋代建筑师喻皓曾在开封建宋代建筑师喻皓曾在开封建“开宝寺塔开宝寺塔”斜塔斜塔:“塔初塔初成,望之不正,而势倾西北。人怪而问之。皓曰:成,望之不正,而势倾西北。人怪而问之。皓曰:京师地京师地平无山,而多西北风,吹之不百年当正

39、也。平无山,而多西北风,吹之不百年当正也。”归田录。归田录。 明代的北京明代的北京故宫群故宫群等等。等等。尖劈、辘轳、滑轮、水转筒车、水转连磨、尖劈、辘轳、滑轮、水转筒车、水转连磨、水碓水碓(du du 舂米舂米用具)、水排鼓风机(公元用具)、水排鼓风机(公元3131年东汉南阳太守杜诗发明)、年东汉南阳太守杜诗发明)、被中香炉被中香炉、记里鼓车、水运浑象仪等。、记里鼓车、水运浑象仪等。被中香炉被中香炉被中香炉是中国古代盛香料熏被褥的球形小炉。它的球形外壳和位于中被中香炉是中国古代盛香料熏被褥的球形小炉。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三层同心圆环。炉体、内环、外环和外壳心的半球形

40、炉体之间有两层或三层同心圆环。炉体、内环、外环和外壳内壁的支承轴线依次互相垂直。炉体由于重力作用,不论球如何滚转,内壁的支承轴线依次互相垂直。炉体由于重力作用,不论球如何滚转,炉口总是保持水平状态。炉口总是保持水平状态。水水碓碓总的来说,我国古代力学知识与古代精湛的工艺技术往总的来说,我国古代力学知识与古代精湛的工艺技术往往密不可分,但各时期对技术知识的整理汇集、研究提高、往密不可分,但各时期对技术知识的整理汇集、研究提高、保存流传都未受到重视,致使技术特别是科技理论不能代替保存流传都未受到重视,致使技术特别是科技理论不能代替人力形成明显的生产力,科举八股把教育与知识分子的注意人力形成明显的生

41、产力,科举八股把教育与知识分子的注意力引到文字游戏或仕途官场上。一方面是大量生产知识与技力引到文字游戏或仕途官场上。一方面是大量生产知识与技术积累而又散失,缺乏系统整理,一方面是经验性的定性的术积累而又散失,缺乏系统整理,一方面是经验性的定性的力学概念始终带有思辨色彩(如力学概念始终带有思辨色彩(如“气气”、“道道”、“理理”),),缺乏数学的定量引用和系统实验的基础,因此经典力学理论缺乏数学的定量引用和系统实验的基础,因此经典力学理论只能等待西方传入。只能等待西方传入。三三. . 中国古代的热学知识中国古代的热学知识我我国国古古代代的的热热学学知知识识大大部部分分是是生生活活和和生生产产经经

42、验验的的总总结结。至至今所知的古籍中对热的研究记载较少,还有待于进一步发掘。今所知的古籍中对热的研究记载较少,还有待于进一步发掘。对对冷冷热热的的认认识识 约约在在公公元元前前20002000年年,我我国国已已有有气气温温反反常常的的记记载载,在在两两周周初初期期,人人们们开开始始掌掌握握降降温温术术和和高高温温术术。据据周周礼礼记记载载,当当时时已已设设专专人人司司贮贮冰冰事事,冬冬季季凿凿冰冰加加以以贮贮藏藏,到到春春、夏夏季季用用来来降降温温。我我国国冶冶炼炼业业的的发发展展较较早早,高高温温技技术术也也很很早早被被人人们们掌掌握握。江江苏苏省省曾曾出出土土春春秋秋晚晚期期的的一一块块铁

43、铁,经经科科学学分分析析,它它是是一一块块生生铁铁,生生铁铁的的冶冶炼炼温温度度比比熟熟铁铁高高,需需达达摄摄氏氏千千度度以以上上。生生铁铁的的出出土土,说明在那时的高温技术已达到一定水平。说明在那时的高温技术已达到一定水平。 火火的的利利用用和和控控制制,使使人人类类第第一一次次支支配配了了自自然然力力,使使人人类类文文明明大大大大前前进进了了一一步步,同同时时,它它也也是是古古人人对对热热现现象象认认识识的的开开端端。我我国国山山西西省省芮芮城城西西侯侯度度旧旧石石器器的的遗遗址址,说说明明大大约约180180万万年年前前人人类类已经开始使用火。已经开始使用火。温温度度计计还还没没有有发发

44、明明以以前前,古古人人在在冶冶炼炼金金属属的的实实践践中中,创创造造了了通通过过观观察察火火候候和和火火色色来来判判别别温温度度高高低低的的方方法法。据据考考工工记记记记载载,在在铸铸铜铜与与锡锡时时,随随温温度度的的升升高高,火火焰焰的的颜颜色色先先后后变变为为暗暗红红色色、橙橙色色、黄黄色色、白白色色、青青色色,然然后后才才可可以以浇浇铸铸。这这种种方方法法同同样样也也应应用用于于制制陶陶工工业业。“火火候候”(包包括括火火色色)成成了了我我国国古古代代热工艺中一个内容丰富的特有概念。热工艺中一个内容丰富的特有概念。对对冷冷热热问问题题,东东汉汉王王充充还还曾曾从从理理论论上上加加以以探探

45、讨讨,在在他他的的著著作作论论衡衡寒寒温温篇篇中中写写道道:“夫夫近近水水则则寒寒,近近火火则则温温,远远之之渐渐微微,何何则则?气气之之所所加加,远远近近有有差差也也。”他他把把“气气”作作为为物物体体之之间间进进行行“温温”“寒寒”传传递递的的物物质质承承担担者者,还还指指出出距距离离变变远远,“气气”的的作作用用渐渐小小。这这里里已已涉涉及及热热传传递递的的理理论论问问题题,但但它它只只是是思辩性的,是我国思辩性的,是我国“元气说元气说”的一种应用。的一种应用。 热热胀胀冷冷缩缩是是重重要要的的热热现现象象之之一一,在在我我国国古古代代对对它它已已有有所所研研究究和和利利用用。汉汉代代淮

46、淮南南万万毕毕术术记记述述了了这这样样一一个个现现象象:把把盛盛水水铜铜瓮瓮加加热热,直直到到水水沸沸腾腾时时密密闭闭其其口口,急急沉沉人人井井中中,铜铜瓮瓮发发出出雷雷鸣鸣般般响响声声。这这现现象象可可能能是是发发热热物物体体在在急急速速冷冷却却时时发发生生了了内内破破裂裂,破破裂裂声声由由井井内内传传出出,这这是是一一个个典典型型的的热热胀胀冷冷缩缩现现象象。元元代代陶陶宗宗仪仪曾曾亲亲自自作作热热胀胀冷冷缩缩实实验验,他他把把带带孔孔的的物物体体加加热热以以后后,使使另另一一个个物物体体进进入入孔孔洞洞,从从而而这这两两个个物物体体如如“辘辘轳轳旋旋转转,无无分分毫毫缝缝罅罅”。他明确指

47、出,这是前一物体。他明确指出,这是前一物体“煮之胖胀煮之胖胀”的缘故。的缘故。 对对热热是是什什么么这这一一问问题题,我我国国古古代代也也已已注注意意到到,南南北北朝朝成成书书的的关关尹尹子子中中认认为为:“外外物物”的的来来去去是是使使瓦瓦石石一一类类物物体体发发生生寒寒热热温温凉凉之之变变的的原原因因。而而另另一一种种说说法法见见于于据据传传可可能能为为北北齐齐刘刘昼昼著著的的刘刘子子崇崇学学篇篇,则则从从“五五行行”观观念念出出发发,猜猜想想物物体体寒寒、热热、温温、凉凉的的变变化化是是一一种种“内内物物”在在起起作作用用。这这种种所所谓谓的的“外外物物”或或“内内物物”都都是是把把热热

48、设设想想为为一一种种实实体体物物质质,它它类类似似于于1818世世纪纪“燃素燃素”和和“热素热素”的观念。的观念。对对水水的的物物态态变变化化,在在我我国国古古代代也也早早有有认认识识,例例如如对对雨雨和和雪雪形形成成的的探探讨讨,认认为为是是由由于于“积积水水上上腾腾”而而造造成成。论论衡衡中中对对此此有有明明确确的的表表述述:“云云雾雾,雨雨之之微微也也,夏夏则则为为露露,冬冬则则为为霜霜,温温则则为为雨雨,寒寒则则为为雪雪。雨雨露露冰冰凝凝者者,皆皆由由地地发发,不不从从天天降降也也。”此此文文说说明明露露、霜霜、雨雨、雪雪是是因因为为不不同同的的温温度度由由水水冻冻凝凝而而成成,它它们

49、们都都是是水水由由地地面面蒸蒸发发而而产产生生的的。汉汉代代以以后后的的古古籍籍中中,对对雨雨、露露、雪雪、霜霜成成因因的的讨讨论论更更多多,说说明明当当时时对对物物态态变变化化的的知知识识有有了了新新的的认认识识。汉汉代代董董仲仲舒舒从从“气气”的的观观念念出出发发,解解释释雨雨、露露、雪雪、霜霜成成因因的的道道理理是是:水水受受日日光光照照射射,蒸蒸发发成成水水汽汽,再再在在不不同同条条件件下下形形成成雨雨、霰霰、雪雪等等。从从现现在在看看来来,这这些些分分析析也也基基本本上上是是正正确确的。的。我我国国古古代代,在在生生产产和和生生活活实实践践中中,创创制制了了利利用用热热的的各各种种器

50、器具具。如如宋宋代代曾曾发发明明一一种种“省省油油灯灯”,在在“灯灯盏盏一一端端作作小小窍窍,注注清清冷冷水水于于其其中中”,据据说说这这种种灯灯能能“省省油油几几半半”。现现在在分分析析,文文中中所所说说加加入入冷冷水水,目目的的是是降降低低温温度度,避避免免油油被被灯灯火火加加热热后后急急速速蒸发,其中包含了对油的汽化和温度的关系的认识。蒸发,其中包含了对油的汽化和温度的关系的认识。据据淮淮南南子子记记载载:“取取鸡鸡子子,去去其其汁汁,然然(燃燃)艾艾火火纳纳空空卵卵中中,疾疾风风因因举举之之飞飞”。这这是是关关于于“热热气气球球”的的最最早早设设想想,也也是是空空气气受受热热上上升升的

51、的具具体体应应用用。五五代代时时期期,据据说说还还利利用用这这一一原原理制成信号灯,所谓理制成信号灯,所谓“孔明灯孔明灯”也是应用了这一道理。也是应用了这一道理。关关于于走走马马灯灯我我国国古古代代有有较较多多记记载载,有有的的古古籍籍把把它它称称作作“马马骑骑灯灯”、“影影灯灯”。宋宋代代武武林林旧旧事事在在记记述述各各种种元元宵宵彩彩灯灯时时写写道道:“若若沙沙戏戏影影灯灯、马马骑骑人人物物、旋旋转转如如飞飞”,这这表表明明当当时已利用了冷热空气的对流制造出各种各样的走马灯。时已利用了冷热空气的对流制造出各种各样的走马灯。 在我国古代,很早就出现了对热动力的认识和利用,唐代在我国古代,很早

52、就出现了对热动力的认识和利用,唐代出现了烟火玩物,出现了烟火玩物,“烟火起轮,走绒流星烟火起轮,走绒流星”。宋代制成了用火。宋代制成了用火药的火箭、火球、火蒺藜。明代制成了药的火箭、火球、火蒺藜。明代制成了“火龙出水火龙出水”的火箭,的火箭,这些都是利用燃烧时向后喷射产生反作用力使火箭前进的道理,这些都是利用燃烧时向后喷射产生反作用力使火箭前进的道理,属热动力的应用,它是近代火箭的始祖,被世界所公认。属热动力的应用,它是近代火箭的始祖,被世界所公认。四四. . 中国古代的光学知识中国古代的光学知识 我我国国古古代代对对光光的的认认识识是是和和生生产产、生生活活实实践践紧紧密密相相连连的的。它它

53、起起源源于于火火的的获获得得和和光光源源的的利利用用,以以光光学学器器具具的的 发发明明、制制造造及及应应用用为为前前提提条条件件。根根据据籍籍记记载载,我我国国古古代代对对光光的的认认识识大大多多集集中中在在光光 的的直直线线传传播播、光光的的反反射射、大大气气光光学学、成成像像理理论论等等多多个个方面。方面。 (1) (1) 对光的直线传播的认识对光的直线传播的认识 早早在在春春秋秋战战国国时时墨墨经经已已记记载载了了小小孔孔成成像像的的实实验验 :“景景,光光之之人人,煦煦若若射射,下下者者之之人人也也高高 ;高高者者之之人人也也下下,足足蔽蔽下下光光,故故成成景景于于上上,首首蔽蔽上上

54、光光,故故成成景景于于下下”。指指出出小小孔孔成成倒倒像像的的根根本本原原因因是是光光的的“煦煦若若射射”,以以“射射”来来比比喻光线径直向、疾速似箭远及他处的特征动而准确。喻光线径直向、疾速似箭远及他处的特征动而准确。 宋宋代代,沈沈括括在在梦梦溪溪笔笔谈谈中中描描写写了了他他做做过过的的一一个个实实验验,在在纸纸窗窗上上开开一一个个小小孔孔,使使窗窗外外的的飞飞 鸢鸢和和塔塔的的影影子子成成像像于于室室内内的的纸纸屏屏上上,他他发发现现:“若若鸢鸢飞飞空空中中,其其影影随随鸢鸢而而移移,或或中中间间为为窗窗所所束束,则则影影与与鸢鸢遂遂相相违违,鸢鸢东东则则影影西西,鸢鸢西西则则影影东东,

55、又又如如窗窗隙隙中中楼楼塔塔之之影影,中中间间为为窗窗所所束束,亦亦皆皆倒倒垂垂”。进进一一步步用用物物动动影影移移说明因光线的直进说明因光线的直进“为窗所束为窗所束”而形成倒像。而形成倒像。 (2) (2) 对视觉和颜色的认识对视觉和颜色的认识 视视觉觉在在墨墨经经中中已已有有记记载载:“目目以以火火见见”。已已明明确确表表示示人人眼眼依依赖赖光光照照才才能能看看见见东东西西。稍稍 后后 的的吕吕氏氏春春秋秋任任数数篇篇明明确确地地指指出出:“目目之之见见也也借借于于昭昭”。礼礼记记仲仲尼尼燕燕居居中中也也记记载载 :“譬譬如如终终夜夜有有求求于于幽幽室室之之中中,非非烛烛何何见见 ? ?

56、”东东汉汉潜潜夫夫论论中中更更进进一一步步明明确确指指出出:“夫夫目目之之视视,非非能能有有光光也也,必必因因乎乎日日月月火火炎炎而而后后光光存存焉焉”。以以上上记记载载均均明明确确指指出出人人眼眼能能看看到到东东西西的的 条条件件必必须须是是光光照照,尤尤其其值值得得注注意意的的是是认认为为:光光不不是是从从眼眼睛睛里里发发出出来来的的,而而是是从从日日、月月、火火焰焰等等光光源源产产生生的的。这这种种对对视视觉觉的认识是朴素、明确、比较深刻的。的认识是朴素、明确、比较深刻的。 (3) 光的反射和反射镜的利用光的反射和反射镜的利用 我我国国古古代代由由于于金金属属冶冶炼炼技技术术的的发发展展

57、,铜铜镜镜在在公公元元前前 2000 2000 年年夏夏初初的的齐齐家家文文化化时时期期已已经经出出现现。后后 来来随随着着技技术术的的发发展展,古古镜镜制制作作技技术术逐逐渐渐提提高高,应应用用范范围围逐逐扩扩大大,种种类类也也逐逐渐渐增增多多,出出现现了了各各 种种平平面面镜镜、凹凹面面镜镜和和凸凸面面镜镜,甚甚至至还还制制造造出出被被国国外外称称为魔镜的为魔镜的“透光镜透光镜”。 宋宋代代科科学学家家沈沈括括在在梦梦溪溪笔笔谈谈中中对对“透透光光镜镜”的的原原理理进进行行了了分分析析:“世世有有透透光光鉴鉴,鉴鉴背背有有铭铭文文,凡凡二二十十字字,字字极极古古,莫莫能能读读。以以鉴鉴承承

58、日日光光,则则背背文文(纹纹)及及二二十十字字,皆皆透透在在屋屋壁壁上上,了了了了分分明明。人人有有原原其其理理,以以谓谓铸铸时时薄薄处处先先冷冷,唯唯背背文文上上差差厚厚,后后冷冷而而铜铜缩缩多多。文文虽虽在在背背,而而鉴鉴面面隐隐然然有有迹迹,所所以于光中现。以于光中现。予观之,理诚如是。予观之,理诚如是。” ” 值值得得提提出出的的是是宋宋末末元元初初的的赵赵友友钦钦 (13 (13 世世纪纪中中叶叶至至1414世世纪纪初初叶叶 ) ) ,在在革革象象新新书书的的“小小罅罅光光景景”中中,描描写写了了一一个个大大型型光光学学实实验验,在在地地面面下下挖挖了了两两个个圆圆阱阱,圆圆阱阱上上

59、可可加加放放中中心心开开有有大大小小、形形状状不不同同孔孔的的圆圆板板盖盖。通通过过它它 可可进进行行只只有有一一个个条条件件不不同同的的对对比比实实验验,对对小小孔孔 ( ( 大大小小和和形形状状 ) ) 、光光源源 ( ( 形形状状和和强强度度 ) ) 、像像 ( ( 形形状状 和和亮亮度度 ) ) 、物物距距、像像距距之之间间的的关关系系进进行行研研究究。将将两两块块圆圆板板上上各各插插 1000 1000 多多支支蜡蜡烛烛,放放在在阱阱底底或或 桌桌 面面上上作作为为该该实实验验的的光光源源。通通过过实实验验确确认认了了光光直直线线进进行行的的性性质质,定定性性地地显显示示了了像像的的

60、明明亮亮程程度度与与 光光源源强强度度之之间间的的关关系系,并并涉涉及及光光的的照照度度和和成成像像理理论论。他他所所采采用用的的大大型型实实验验方方法法很很有有特特色色,是是我我国国历历史史上记载的规模最大的实验。上记载的规模最大的实验。 五五. . 中国古代的电磁学知识中国古代的电磁学知识 王王充充在在论论衡衡雷雷虚虚篇篇中中写写道道:“云云雨雨至至则则雷雷电电击击”,明明确确地地提提出出云云与与雷雷电电之之间间的的关关系系。在在其其后后的的古古代代典典籍籍中中,关关于于雷雷电电及及其其灾灾害害的的记记述述十十分分丰丰富富,其其中中尤尤以以明明代代张张居居正正(15251525158215

61、82)关关于于球球形形闪闪电电的的记记载载最最为为精精彩彩,他他在在细细致致入入微微的的观观察察的的基基础础上上,详详细细地地记记述述了了闪闪电电火火球球大大小小、形形状状、颜颜色色、出出现现的的时时间等,留下了可靠而宝贵的文字资料。间等,留下了可靠而宝贵的文字资料。( (一一) ) 中国古代的电学知识中国古代的电学知识 我我国国古古代代对对电电的的认认识识,是是从从雷雷电电及及摩摩擦擦起起电电现现象象开开始始的的。早早在在30003000多多年年前前的的殷殷商商时时期期,甲甲骨骨文文中中就就有有了了“雷雷”及及“电电”的的形形声声字字。西西周周初初期期,在在青青铜铜器器上上就就已已经经出出现

62、现加加雨雨字字偏偏旁旁的的“電電”字。字。 在在细细致致观观察察的的同同时时,人人们们也也在在探探讨讨雷雷电电的的成成因因。淮淮南南子子坠坠形形训训认认为为,“阴阴阳阳相相薄薄为为雷雷,激激扬扬为为电电”,即即雷雷电电是是阴阴阳阳两两气气对对立立的的产产物物。王王充充也也持持类类似似看看法法。明明代代刘刘基基(1311131113751375)说说得得更更为为明明确确:“雷雷者者,天天气气之之郁郁而而激激发发也也。阳阳气气困困于于阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电阴,必迫,迫极而迸,迸而声为雷,光为电”。 尖尖端端放放电电也也是是一一种种常常见见的的电电现现象象。古古代代兵兵器器多多为为长

63、长矛矛、剑剑、戟戟,常常常常可可导导致致尖尖端端放放电电发发生生,因因这这一一现现象象多多有有记记述述。如如汉汉书书西西域域记记中中就就有有“元元始始中中(公公元元3 3年年)矛矛端端生生火火”,晋晋代代搜搜神神记记中中也也有有相相同同记记述述:“戟戟锋锋皆皆有有火火光光,遥遥望望如如悬悬烛烛”。避避雷雷针针是是尖尖端端放放电电的的具具体体应应用用,我我国国古古代代地地采采用用各各种种措措施施防防雷雷。古古塔塔的的尖尖顶顶多多涂涂金金属属膜膜或或鎏鎏金金,高高大大建建筑筑物物的的瓦瓦饰饰制制成成动动物物形形状状且且冲冲天天装装设设,都都起起到到了了避避雷雷作作用用。如如武武当当山山主主峰峰峰峰

64、顶顶矗矗立立着着一一座座金金殿殿,至至今今已已有有500500多多年年历历史史,虽虽高高耸耸于于峰峰巅巅却却从从没没有有受受过过雷雷击击。金金殿殿是是一一座座全全铜铜建建筑筑,顶顶部部设设计计十十分分精精巧巧。除除脊脊饰之外,曲率均不太大,这样的脊饰就起到了避雷针作用。饰之外,曲率均不太大,这样的脊饰就起到了避雷针作用。我我国国古古人人还还通通过过仔仔细细观观察察,准准确确地地记记述述了了雷雷电电对对不不同同物物质质的的作作用用。南南齐齐书书中中有有对对雷雷击击的的详详细细记记述述:“雷雷震震会会稽稽山山阴阴恒恒山山保保林林寺寺,刹刹上上四四破破,电电火火烧烧塔塔下下佛佛面面,而而窗窗户户不不

65、异异也也”。即即强强大大的的放放电电电电流流通通过过佛佛面面的的金金属属膜膜,全全属属被被融融化化。而而窗窗户户为为木制,仍保持原样。木制,仍保持原样。沈沈括括在在梦梦溪溪笔笔谈谈中中对对类类似似现现象象叙叙述述更更为为详详尽尽:“内内侍侍李李舜舜举举家家,曾曾为为暴暴雷雷所所震震。其其堂堂之之西西室室,雷雷火火自自窗窗间间出出,赫赫然然出出檐檐。人人以以为为堂堂屋屋已已焚焚,皆皆出出避避之之。及及雷雷止止,其其舍舍宛宛然然。墙墙壁壁窗窗纸纸皆皆黔黔。有有一一木木格格,其其中中杂杂贮贮诸诸器器,其其漆漆器器银银者者,银银悉悉熔熔流流在在地地,漆漆器器曾曾不不焦焦灼灼。有有一一宝宝刀刀,极极坚坚

66、钢钢(刚刚),就就刀刀室室中中熔熔为为汁汁,而而室室亦亦俨俨然然。人人必必谓谓火火当当先先焚焚草草木木,然然后后流流金金石石。今今乃乃金石皆铄,而草木无一毁者,非人情所测也。金石皆铄,而草木无一毁者,非人情所测也。” 在在我我国国,摩摩擦擦起起电电现现象象的的记记述述颇颇丰丰,其其常常用用材材料料早早期期多多为为琥琥珀珀及及玳玳瑁瑁。早早在在西西汉汉,春春秋秋纬纬中中就就载载有有“瑇瑇瑁瑁(玳玳瑁瑁)吸吸衤衤若若(细细小小物物体体)”。论论衡衡中中也也有有“顿顿牟牟掇掇芥芥”,这这里里的的顿顿牟牟也也是是指指玳玳瑁瑁。三三国国时时的的虞虞翻翻,少少年年时时曾曾听听说说“琥琥珀珀不不取取腐腐芥芥

67、”。腐腐芥芥因因含含水水分分,已已成成为为导导体体,所所以以不不被被带带电琥珀吸引。电琥珀吸引。 西西晋晋张张华华(232232300300)记记述述了了梳梳子子与与丝丝绸绸摩摩擦擦起起电电引引起起的的放放电电及及发发声声现现象象:“今今人人梳梳头头,脱脱著著衣衣时时,有有随随梳梳、解解结结有有光光者者,亦亦有有咤咤声声”。唐唐代代段段成成式式描描述述了了黑黑暗暗中中摩摩擦擦黑黑猫猫皮皮起起电电:“猫猫黑黑者者,暗暗中中逆逆循循其其毛毛,即即若若火火星星”。摩摩擦擦起起电电也也有有具具体体应应用用。据据宋宋代代的的张张邦邦基基墨墨庄庄漫漫录录记记载载:孔孔雀雀毛毛扎扎成成的的翠翠羽羽帚帚可可以

68、以吸吸引引龙龙脑脑(可可制制香香料料的的有有机机化化合合物物碎碎屑屑)“皇皇宫宫中中每每幸幸诸诸阁阁,掷掷龙龙脑脑以以辟辟(避避)秽秽。过过则则以以翠翠羽羽扫扫之之,皆聚,无有遗者皆聚,无有遗者”。关于摩擦起电的记载还很多。关于摩擦起电的记载还很多。 近近代代电电学学正正是是在在对对雷雷电电及及摩摩擦擦起起电电的的大大量量记记载载和和认认识识的的基基础础上上发发展展起起来来的的,我我国国古古代代学学者者对对电电的的研研究究,大大地丰富了人们对电的认识。大大地丰富了人们对电的认识。 ( (二二) ) 中国古代对磁的认识中国古代对磁的认识 我我国国古古代代典典籍籍中中也也记记载载了了一一些些磁磁石

69、石吸吸铁铁和和同同性性相相斥斥的的应应用用事事例例。例例如如史史记记封封禅禅书书说说汉汉武武帝帝命命方方士士栾栾大大用用磁磁石石做做成成的的棋棋子子“自自相相触触击击”;而而椎椎南南万万毕毕术术(西西汉汉刘刘安安)还还有有“取取鸡鸡血血与与针针磨磨捣捣之之,以以和和磁磁石石,用用涂涂棋棋头头,曝曝干干之之,置置局局上上则则相相拒拒不不休休”的的详详细细记记载载。南南北北朝朝(512512518518年年)的的水水经经注注(郦郦道道元元)和和另另一一本本三三辅辅黄黄图图都都有有秦秦始始皇皇用用磁磁石石建建造造阿阿房房宫北阙门,宫北阙门,“有隐甲怀刃人门有隐甲怀刃人门”者就会被查出的记载。者就会被

70、查出的记载。(1 1) 磁石的吸铁性及其应用磁石的吸铁性及其应用我我国国是是对对磁磁现现象象认认识识最最早早的的国国家家之之一一,公公元元前前4 4世世纪纪左左右右成成书书的的管管子子中中就就有有“上上有有慈慈石石者者,其其下下有有铜铜金金”的的记记载载,这这是是关关于于磁磁的的最最早早记记载载。类类似似的的记记载载,在在其其后后的的吕吕氏氏春春秋秋中中也也可可以以找找到到:“慈慈石石召召铁铁,或或引引之之也也”。在在东东汉汉以以前前的的古古籍籍中中,一一直直将将磁磁写写作作慈慈。相相映映成成趣趣的的是是磁磁石石在在许许多多国国家家的的语语言言中中都都含含有慈爱之意。有慈爱之意。 晋晋书书马马

71、隆隆传传记记载载:相相传传3 3世世纪纪时时智智勇勇双双全全的的马马隆隆在在一一次次战战役役中中,命命士士兵兵将将大大批批磁磁石石堆堆垒垒在在一一条条狭狭窄窄的的小小路路上上。身身穿穿铁铁甲甲的的敌敌军军个个个个都都被被磁磁石石吸吸住住,而而马马隆隆的的兵兵将将身身穿穿犀犀甲甲,行行动动如常。敌军以为马隆的兵是神兵,故而大败。如常。敌军以为马隆的兵是神兵,故而大败。 古古代代,还还常常常常将将磁磁石石用用于于医医疗疗。史史记记中中有有用用“五五石石散散”内内服服治治病病的的记记载载,磁磁石石就就是是五五石石之之一一。晋晋代代有有用用磁磁石石吸吸出出体体内内铁铁针针的的病病案案。到到了了宋宋代代

72、,有有人人把把磁磁石石放放在在耳耳内内,口口含含铁铁块块,因而治愈耳聋。因而治愈耳聋。 磁磁石石只只能能吸吸铁铁,而而不不能能吸吸金金、银银、铜铜等等其其他他金金属属,也也早早为为我我国国古古人人所所知知。淮淮南南子子中中有有“慈慈石石能能吸吸铁铁,及及其其于于铜铜则则不不通通矣矣”,“慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣”。(2 2) 磁石的指向性及其应用磁石的指向性及其应用在在我我国国很很早早就就发发现现了了磁磁石石的的指指向向性性,并并制制出出了了指指向向仪仪器器 司司南南。鬼鬼谷谷子子中中有有“郑郑子子取取玉玉,必必载载司司南南,为为其其不不惑惑也也”的

73、的记记载载。稍稍后后的的韩韩非非子子中中有有“故故先先王王立立司司南南,以以端端朝朝夕夕”的的记记载载。东东汉汉王王充充在在论论衡衡中中记记有有“司司南南之之杓杓(勺勺子子),投投之于地(中央光滑的地盘),其柢(勺的长柄)指南之于地(中央光滑的地盘),其柢(勺的长柄)指南”。不不言言而而喻喻,司司南南的的指指向向性性较较差差。北北宋宋时时曾曾公公亮亮与与丁丁度度(99099010531053)编编撰撰的的武武经经总总要要(10441044年年)在在前前集集卷卷十十五五记记载载了了指指南南鱼鱼的的使使用用及及其其制制作作方方法法,极极为为清清晰晰地地论论述述了了热热退退磁磁现现象象的的应应用用。

74、当当烧烧至至通通赤赤时时,温温度度超超过过居居里里点点,磁磁畴畴瓦瓦解解,这这时时成成为为顺顺磁磁体体。再再用用水水冷冷却却,磁磁畴畴又又重重新新恢恢复复。这这时时鱼鱼尾尾正正对对子子位位(北北方方),在在地地磁磁场场作作用用下下,磁磁畴畴排排列列具具有有方方向向性性,因因而而被被磁磁化化。从从司司南南到到指指南南鱼鱼,无无疑疑是是一一个个重重大大进进步步,但在使用上仍多有不便。但在使用上仍多有不便。我我国国古古籍籍中中关关于于指指南南针针的的最最早早记记载载,始始见见于于沈沈括括的的梦梦溪溪笔笔谈谈。该该书书介介绍绍了了指指南南针针的的四四种种用用法法:水水法法,用用指指南南针针穿穿过过灯灯

75、芯芯草草而而浮浮于于水水面面;指指法法,将将指指南南针针搁搁在在指指甲甲上上;碗碗法法,将将指指南南针针放放在在碗碗沿沿;丝丝悬悬法法,将将独独股股蚕蚕丝丝用用蜡蜡粘粘于于针针腰腰处处,在在无无风风处处悬悬挂挂。磁磁针针的的制制作作,采采用用了了人人工工磁磁化化方方法法。正正是是由由于于指指南南针针的的出现,出现,沈括最先发现了磁偏现象沈括最先发现了磁偏现象,“常微偏东,不全南也常微偏东,不全南也”。南南宋宋时时,陈陈元元靓靓在在事事林林广广记记中中记记述述了了将将指指南南龟龟支支在在钉钉尖尖上上。由由水水浮浮改改为为支支撑撑,对对于于指指南南仪仪器器这这是是在在结结构构上上的的一一次次较较大

76、改进,为将指南针用于航海提供了方便条件。大改进,为将指南针用于航海提供了方便条件。 指指南南针针用用于于航航海海的的记记录录,最最早早见见于于宋宋代代朱朱彧彧的的萍萍洲洲可可谈谈:“舟舟师师识识地地理理,夜夜则则观观星星,昼昼则则观观日日,阴阴晦晦观观指指南南针针”。以以后后,关关于于指指南南针针的的记记载载极极丰丰。到到了了明明代代,遂遂有有郑郑和和下下西西洋洋,远远洋洋航航行行到到非非洲洲东东海海岸岸之之壮壮举举。西西方方“关关于于指指南南针针航航海海的的记记载载,是是在在12071207年英国纳肯(年英国纳肯(A. NeckamA. Neckam,1157115712171217)的论器

77、具中。)的论器具中。 遗遗憾憾的的是是,中中国国古古代代关关于于磁磁的的认认识识尽尽管管极极为为丰丰富富,但但关关于于磁磁现现象象的的本本质质及及解解释释,往往往往又又是是含含糊糊的的,缺缺乏乏深深入入细细致致的的研研究究。就就连连被被称称作作“中中国国科科学学史史上上的的坐坐标标”的的沈沈括括,对对磁磁现现象象也也认认为为,“莫莫可可原原其其理理”,“未未深深考考耳耳”,致致使使在在我我国国历历史史上,一直未能产生可与英国吉尔伯特论磁比美的著作。上,一直未能产生可与英国吉尔伯特论磁比美的著作。六六. . 中国古代的声学知识中国古代的声学知识 在中国古代物理学中,声学的成就可以说是一技独秀,有

78、特在中国古代物理学中,声学的成就可以说是一技独秀,有特别加以记述的必要。别加以记述的必要。(1 1)乐器制作与乐律理论)乐器制作与乐律理论 中中国国古古代代音音乐乐是是世世界界文文明明中中的的一一个个宝宝库库。河河南南舞舞阳阳县县贾贾湖湖村村的的骨骨笛笛,是是公公元元前前50005000前前60006000年年新新石石器器时时代代的的遗遗物物,这这是是迄迄今发现的世界上最早的乐器。今发现的世界上最早的乐器。 西周时期,见于诗经记载的乐器就有西周时期,见于诗经记载的乐器就有2929种,其中频率固种,其中频率固定的打击乐器有鼓、馨、钟、铃、(革兆)(摇鼓)等,调频定的打击乐器有鼓、馨、钟、铃、(革

79、兆)(摇鼓)等,调频弹拨乐器有琴、瑟,管类乐器有箫、管、埙、笙等。弹拨乐器有琴、瑟,管类乐器有箫、管、埙、笙等。 19791979年年在在湖湖北北隋隋县县的的战战国国曾曾侯侯乙乙墓墓出出土土了了公公元元前前443443年年的的编编钟钟,一一套套共共6565件件,总总重重25002500余余斤斤,总总音音域域跨跨五五个个八八度度, 1212个个半半音音齐齐全全,音音色色优优美美,效效果果极极佳佳,充充分分显显示示了了我我国国古古代代音音乐乐、冶冶金和乐器制造水平之高超。金和乐器制造水平之高超。编种编种 古代乐器古代乐器 新石器时代:新石器时代:陶埙陶埙(xnxn)和骨哨。)和骨哨。 诗经记载:诗

80、经记载:有有2929种之种之多,包括各种弹琴、吹奏、多,包括各种弹琴、吹奏、打击等乐器。打击等乐器。 战国曾侯乙墓:战国曾侯乙墓:出土的有:出土的有:编钟、磬、笙、排萧等。编钟、磬、笙、排萧等。由由于于重重视视“礼礼、乐乐、术术、数数”,我我国国古古代代研研究究乐乐音音数数学学规规律律的的律律学学相相当当发发达达,二二十十四四史史有有许许多多律律历历志志的的记记载载。最最晚晚到到殷殷商商时时期期已已产产生生了了宫宫、商商、角角、徵徵、羽羽五五声声,西西周周编编钟钟已已刻刻有有十十二二律律(由由于于对对乐乐音音成成组组的的认认识识,而而产产生生十十二二律律,其其名名称称为为:黄黄钟钟、大大吕吕、

81、太太簇簇、夹夹钟钟、姑姑洗洗、仲仲吕吕、蕤蕤宾宾、林林钟钟、夷夷则则、南南吕吕、无无射射和和应应钟钟,黄黄钟钟为为十十二二律律中中的的第第一一律律)中中的的一一些些铭铭文文。以黄钟为标准音高之首,逐次按半音降低,就形成了十二律。以黄钟为标准音高之首,逐次按半音降低,就形成了十二律。最最早早的的乐乐律律计计算算法法见见于于管管子子地地员员篇篇中中的的“三三分分损损益益法法”,约约产产生生于于公公元元前前7 73 3世世纪纪间间,即即将将主主音音律律的的弦弦(或或管管)长长三三等等分分,取取其其两两份份(全全管管长长的的2/32/3,为为损损一一),或或增增加加一一份份(全全管管长长的的4/34/

82、3,为为益益一一),依依次次确确定定十十二二律律中中其其他他各各律律的的方方法法。这这种种以以弦弦长长为为准准的的方方法法,与与欧欧洲洲当当时时以以频频率率为为准准的的“五五度度相相生生法法”是是成成倒倒数数关关系系的的。1616世世纪纪末末,朱朱载载堉堉提提出出了了十十二二平平均均律的理论和算法。十二平均律是我国对音乐声学的重大贡献。律的理论和算法。十二平均律是我国对音乐声学的重大贡献。(2 2)声的传播与发声原理的探讨)声的传播与发声原理的探讨 据据北北魏魏郦郦道道元元水水经经注注卷卷三三十十四四江江水水记记载载:陈陈遵遵在在造造江江陵陵金金堤堤(公公元元512512518518)时时,曾

83、曾利利用用鼓鼓声声推推算算高高地地的的高高度度,可能是利用鼓声的传播速度推算的。这一记载很有意义。可能是利用鼓声的传播速度推算的。这一记载很有意义。 对对于于发发声声原原理理,东东汉汉王王充充在在论论衡衡论论死死篇篇中中先先说说明明人人的的语语言言是是由由于于“气气括括口口喉喉之之中中,动动摇摇其其舌舌,张张合合其其口口”而而生生的的,然然后后推推广广到到“箫箫笙笙之之管管,犹犹人人之之口口喉喉也也,手手弄弄其其孔孔,犹犹人人之之动动舌也舌也”。 明明宋宋应应星星具具体体考考察察了了声声的的发发生生的的几几种种情情况况:“冲冲”(“飞飞矢矢”),“界界”(“跃跃鞭鞭”),“振振”(“弹弹弦弦”

84、),“辟辟”(“裂裂缯缯”,即即撕撕丝丝织织品品),“合合”(鼓鼓掌掌),“击击”(挥挥椎椎)。他他认认为为发发声声第第一一必必须须有有气气:“气气而而后后有有声声”,“气气本本浑浑沦沦之之物物,分分寸寸之之间间,亦亦具具生生声声之之理理,然然而而不不能能自自生生”;第第二二必必须须是是“以以形形破破气气”,“气气之之一一动动”,“急急冲冲急急破破,其其声声方方起起”,例例如如“击击物物”就就是是“气气随随所所持持之之物物而而逼逼及及于于所所击击之之物物有有声声焉焉”(论气(论气气声)。气声)。 关关于于声声音音发发生生与与传传播播更更为为深深刻刻的的见见解解是是王王充充和和宋宋应应星星指指出

85、出的的。王王充充在在论论衡衡变变虚虚篇篇中中将将鱼鱼“动动于于水水中中,振振旁旁侧侧之之水水”与与人人的的“操操行行”(行行动动)引引起起“气气应应而而变变”加加以以对对比比。宋宋应应星星则则明明确确提提出出“物物之之冲冲气气也也,如如其其激激水水然然。气气与与水水,同同一一易易动动之之物物。以以石石投投水水,水水面面迎迎石石之之位位,一一拳拳而而止止,而而其其文文浪浪以以次次而而开开,至至纵纵横横寻寻丈丈而而犹犹未未歇歇。其其荡荡气气也也亦亦犹犹是是焉焉,特特微微渺渺而而不不得得闻闻耳耳。”(论论气气气气声声七七)。他他们们明明确确指指出出:“气气”被被“冲冲”如如同同“水水”被被“激激”,

86、“荡荡气气”与与水水的的“文文浪浪”相相似似,可可从从“一一拳拳”依依次次“开开”至至“纵纵横横寻寻(古古8 8尺尺)丈丈”犹犹未未止止,只只是是“荡荡气气”微微小小到到听听不不见见而而已已,这这就就是是“气气声声”。对对声声波波的的发发生生与与传传播播从从物物理理上上分分析析如如此此精精辟辟,在在我我国国古古代代物物理理学学中中是是很很突突出的。出的。关关于于共共鸣鸣现现象象的的趣趣闻闻:庄庄子子调调瑟瑟时时发发现现共共振振现现象象,沈沈括括在在弦共振时作纸人试验,喷水鱼洗的研究等,文献记载相当丰富。弦共振时作纸人试验,喷水鱼洗的研究等,文献记载相当丰富。(3 3)古代建筑中的声学效应)古代

87、建筑中的声学效应利用声学效应的建筑在我国已发现不少。古典籍中关于空利用声学效应的建筑在我国已发现不少。古典籍中关于空穴传声类的记载与建筑有关的也有穴传声类的记载与建筑有关的也有“地听地听”、“墙听墙听”(墨(墨子子备穴篇)等,用陶瓮口向内砌墙可以隔音,在琴室及戏备穴篇)等,用陶瓮口向内砌墙可以隔音,在琴室及戏台下埋大缸可增加混声回响效果。著名的北京天坛中的回音壁、台下埋大缸可增加混声回响效果。著名的北京天坛中的回音壁、三音石与圜丘都巧妙地利用了声的反射效应。还有河南郏县蛤三音石与圜丘都巧妙地利用了声的反射效应。还有河南郏县蛤蟆音塔,四川潼南县大佛寺的石琴等。蟆音塔,四川潼南县大佛寺的石琴等。

88、三三音音石石和和对对话话石石回回声声示示意意图图回回音音壁壁传传声声示示意意图图 山山西西永永济济县县普普救救寺寺莺莺莺莺塔塔初初建建于于隋隋唐唐,现现存存的的塔塔重重修修于于15641564年年明明嘉嘉靖靖年年间间,是是一一座座方方形形空空筒筒式式十十三三层层密密檐檐式式砖砖塔塔,高高36.736.7米米,建建于于陡陡坡坡的的高高处处,周周围围空空旷旷,整整个个塔塔身身和和塔塔檐檐由由涂涂釉釉青青砖砖建建成成,这这些些青青砖砖的的声声反反射射系系数数达达0.950.950.980.98,是是声声音音的的良良反反射射体体。塔塔身身成成空空筒筒形形,对对声声波波起起着着谐谐振振腔腔作作用用。由由

89、于于十十三三层层塔塔檐檐各各层层砌砌砖砖所所成成曲曲线线的的巧巧妙妙配配合合,对对来来自自塔塔前前距距离离约约2424米米处处的的击击石石声声产产生生良良好好的的反反射射及及会会聚聚作作用用,因因而而“于于地地击击石石,有有声声如如吠吠蛙蛙”。同同样样,远远处处的的声声音音通通过过十十三三层层塔塔檐檐反反射射就就会会聚聚在在檐檐前前附附近近,使使人人耳耳接接收收到到的的声声波波能能量量大大增增。五五里里外外的的蒲蒲州州镇镇的的演演唱声,犹如塔内有戏台。唱声,犹如塔内有戏台。我我国国古古代代建建筑筑是是利利用用声声学学效效应应的的科科学学宝宝库库,还还有有待待于于进进一一步步发发掘掘。上上述述成

90、成就就体体现现了了声声学学与与音音乐乐、声声学学与与哲哲学学和和声声学学与与建建筑筑、军军事事等等的的结结合合,这这也也是是我我国国古古代代物物理理学学发发展展的的根根本本特特点点之之一。一。七七. . 中国古代物理学的特点中国古代物理学的特点1.中中国国古古代代物物理理学学历历史史悠悠久久,源源远远流流长长,具具有有连连续续发发展展与与阶段高潮的特点。阶段高潮的特点。2.与与同同一一古古代代时时期期的的任任何何一一个个民民族族相相比比,中中国国古古代代物物理理学学具具有有特特别别丰丰富富的的内内容容,在在力力、热热光光、电电、声声、磁磁和和物物质质结构诸方面都有充分的发展。结构诸方面都有充分

91、的发展。3.中中国国古古代代物物理理学学在在内内容容上上,虽虽然然主主要要是是对对自自然然现现象象的的观观察察与与描描述述,但但古古人人观观察察得得特特别别敏敏锐锐,描描述述得得非非常常细细致致。而而且且能能在在“不不原原其其理理”的的情情况况下下以以巧巧思思对对物物理理现现象象加加以以应用。应用。4.在在思思维维方方法法上上,虽虽然然主主要要是是直直观观的的观观察察与与猜猜测测,但但突突出出体体现现了了中中国国整整体体思思维维的的特特点点:注注重重整整体体、着着重重联联系系、界界限模糊。限模糊。5.在在社社会会功功能能上上,有有实实用用性性的的特特点点,集集中中体体现现在在高高超超的的技技术

92、成就及与各种哲学思想的融会上。术成就及与各种哲学思想的融会上。中国古代物理学的不足之处:中国古代物理学的不足之处:1.在内容上,较多的是对具体物理现象的孤立考察,缺少对在内容上,较多的是对具体物理现象的孤立考察,缺少对现象的归纳和总结,因此少有物理理论。现象的归纳和总结,因此少有物理理论。2.在研究方法上,由于受到整体思维理论框架的束缚,对物在研究方法上,由于受到整体思维理论框架的束缚,对物理现象的思考与解释通常采用一般的模糊的、形象的证明理现象的思考与解释通常采用一般的模糊的、形象的证明方式,常是笼统的,可此可彼的泛泛方法。缺乏对物理现方式,常是笼统的,可此可彼的泛泛方法。缺乏对物理现象的具

93、体分析与逻辑思考。象的具体分析与逻辑思考。3.缺乏与数学的结合,不善于用数学语言来描述,因此很难缺乏与数学的结合,不善于用数学语言来描述,因此很难正确把握物理规律和建立理论。正确把握物理规律和建立理论。4.在物理实验上很少进行定量的研究,缺乏碓实验的重视。在物理实验上很少进行定量的研究,缺乏碓实验的重视。第二章第二章 西方古代物理学西方古代物理学一一.古希腊的自然观古希腊的自然观二二.古希腊的物理古希腊的物理知识知识三三.中世纪的中世纪的物理知识物理知识一一. . 古希腊的自然观古希腊的自然观 欧欧洲洲文文明明源源自自古古希希腊腊,从从公公元元前前8 8世世纪纪到到公公元元4 4世世纪纪,史史

94、称称“古古希希腊腊时时期期”。这这个个时时期期,古古希希腊腊学学派派林林立立、智智者者云云集集,包包括括科学在内的希腊文化达到了奴隶社会的颠峰。科学在内的希腊文化达到了奴隶社会的颠峰。(一)世界万物本原(一)世界万物本原1朴素元素论朴素元素论 米米利利都都学学派派创创始始人人泰泰勒勒斯斯(约约前前624-624-前前547547)认认为为万万物物本本原原是水,万物生于水又复归于水。是水,万物生于水又复归于水。 其学生阿那克西曼德(约前其学生阿那克西曼德(约前610-610-前前546546)提出一种)提出一种“无限者无限者”(或(或“无定无定”、“不固定者不固定者”)作为万物本原。)作为万物本

95、原。 后后者者的的学学生生阿阿那那克克西西米米尼尼(约约前前585-585-前前525525)则则以以实实实实在在在在的的“气气”作为万物本原。作为万物本原。 之之后后的的赫赫拉拉克克利利特特(约约前前540-540-前前475475)又又把把富富于于变变化化的的“火火”作为万物本原。作为万物本原。2 2 古代原子论古代原子论 原原子子论论的的创创始始人人是是米米利利都都学学派派的的留留基基伯伯(约约前前500-500-前前440440)和和他他的的学学生生德德谟谟克克利利特特(约约前前460-460-前前370370),一一百百年年后后,伊伊壁壁鸠鲁(约前鸠鲁(约前342-342-前前270

96、270)发展了原子论的思想。)发展了原子论的思想。世界是由细小的,无数的,不能再分割的看不见的微小原子世界是由细小的,无数的,不能再分割的看不见的微小原子和虚无的空间组成;原子在虚空中不停地作漩涡运动,原子和虚无的空间组成;原子在虚空中不停地作漩涡运动,原子彼此之间相互冲击,碰撞聚集在一起,并依靠原子上的彼此之间相互冲击,碰撞聚集在一起,并依靠原子上的“钩钩”“”“角角”等形状上的差异,而机械地嵌合成复合物终致形成等形状上的差异,而机械地嵌合成复合物终致形成宇宙万物。万物的差异是因为原子的大小,形状,相对位置宇宙万物。万物的差异是因为原子的大小,形状,相对位置和运动方式的不同所致。和运动方式的

97、不同所致。3 3 毕达哥拉斯学派毕达哥拉斯学派“数的和谐数的和谐” 公公元元前前6 6世世纪纪至至公公元元前前5 5世世纪纪,毕毕达达哥哥拉拉斯斯(约约前前584-584-前前497497)创创建建了了古古希希腊腊哲哲学学中中很很独独特特的的一一个个学学派派,这这是是一一个个研研究究数学与宗教的秘密结社,公元前数学与宗教的秘密结社,公元前5 5世纪分裂为科学派和宗教派。世纪分裂为科学派和宗教派。毕毕达达哥哥拉拉斯斯学学派派反反对对物物质质元元素素是是万万物物本本原原的的观观点点,认认为为数数是是独独立立于于物物之之外外的的实实质质,数数是是万万物物本本原原,“万万物物皆皆数数”,“数数支支配着

98、世界配着世界”,“万物的本原是一万物的本原是一”。 他他们们认认为为1 1是是同同一一,是是普普遍遍的的由由1 1可可以以产产生生2 2,产产生生出出各各种种数数;2 2是是意意见见,是是1 1的的对对立立物物;3 3是是实实在在与与圆圆满满,所所有有的的一一切切都都由由3 3决决定定;4 4是是主主义义;1010是是灵灵魂魂与与理理性性,10=1+2+3+410=1+2+3+4,包包括括了了数数的的全全部部本本性性。由由数数可可以以产产生生几几何何上上的的点点、线线、面面、体体,有有了了体体才才可可以以火火、气气、水水、土土元元素素,从从而而产产生生万万物物, ,数数在在物物之之先先,数数是

99、是事事物物的的终极原因。终极原因。 也也有有学学者者认认为为万万物物的的本本原原是是多多种种元元素素。 恩恩培培多多克克勒勒(约约前前490-490-前前430430)提提出出了了“四四根根说说”,即即土土、水水、气气、火火四四种种元元素素。这这四四种种本本原原以以“爱爱”和和“恨恨”相相吸吸或或排排斥斥而而结结合合成成万万物物,万万物物的变化就是这四种元素的分离与重新组合。的变化就是这四种元素的分离与重新组合。 古古希希腊腊的的元元素素论论到到了了亚亚里里士士多多德德(约约前前384-384-前前332332)才才算算有有了了定定论论。他他认认为为地地上上万万物物由由轻轻重重不不同同的的土土

100、、水水、气气、火火四四种种元元素素组组成成,天天体体由由神神圣圣纯纯洁洁的的以以太太组组成成。他他提提出出元元素素由由冷冷、热热、干、湿四种基质结合而成。四种元素不同的结合构成世界万物。干、湿四种基质结合而成。四种元素不同的结合构成世界万物。(二)对宇宙的认识(二)对宇宙的认识1 1 米利都学派米利都学派的泰勒斯认为地象一个圆盘或圆桶浮在水上。的泰勒斯认为地象一个圆盘或圆桶浮在水上。2 毕毕达达哥哥拉拉斯斯学学派派企企图图用用“数数的的和和谐谐”来来建建立立关关于于宇宇宙宙的的理理论论。他他们们认认为为球球体体是是最最完完美美的的几几何何形形体体,所所以以他他们们断断言言,宇宇宙宙是是球球形形

101、的的,当当中中是是中中心心火火团团,各各种种物物体体都都围围绕绕中中心心火火团团做做均均匀匀圆圆周周运运动动;恒恒星星紧紧系系在在天天的的最最高高圆圆顶顶,这这个个圆圆顶顶三三万万六六千千年年绕绕中中心心火火团团转转一一周周,下下面面是是同同心心运运动动的的球球体体(水水、金金、火火、木木、土土星星、太阳、月亮和地球)。太阳、月亮和地球)。3 3 柏柏拉拉图图学学派派 柏柏拉拉图图(前前427-427-前前347347)认认为为永永恒恒神神圣圣的的天天体体必必须须沿沿着着完完美美的的圆圆形形轨轨道道作作均均匀匀有有序序的的运运动动,或或者者是是沿沿着着复复合合的的圆圆周周运运动动。他他的的学学

102、生生欧欧多多克克索索和和亚亚里里士士多多德德提提出出了了同同心心球球层层模型:太阳、月亮和行星都在以地球为中心的同心球壳中运动。模型:太阳、月亮和行星都在以地球为中心的同心球壳中运动。4 4 地地心心说说 古古希希腊腊后后期期的的阿阿波波罗罗尼尼(约约公公元元前前247-205247-205)为为了了克克服服同同心心球球层层模模型型的的困困难难,提提出出了了“本本轮轮- -均均轮轮”结结构构模模型型:行行星星沿沿着着本本轮轮做做圆圆周周运运动动,本本轮轮的的中中心心有有在在一一地地球球为为中中心心的的均均匀匀轮上做圆周运动。轮上做圆周运动。5 5 太太阳阳中中心心说说 阿阿里里斯斯塔塔克克(约

103、约前前310-310-前前230230)提提出出了了与与众众不不同同的的见见解解,认认为为地地球球不不是是宇宇宙宙的的中中心心,太太阳阳才才是是宇宇宙宙的的中中心心地地球和行星都围绕太阳作圆周运动,恒星在远处,是不动的。球和行星都围绕太阳作圆周运动,恒星在远处,是不动的。二二. . 古希腊的物理知识古希腊的物理知识古希腊物理知识比较集中在力学和光学两个方面。古希腊物理知识比较集中在力学和光学两个方面。(一)力学知识(一)力学知识代表人物:亚里士多德和阿基米德代表人物:亚里士多德和阿基米德亚里士多德亚里士多德(公元前(公元前384前前322年)年)研究了在重力作用下物研究了在重力作用下物体的运动

104、,论证了运动、时间和空间的关系,区分了物质方面体的运动,论证了运动、时间和空间的关系,区分了物质方面的运动、量方面的运动和空间方面的运动。的运动、量方面的运动和空间方面的运动。关关于于时时间间,亚亚里里士士多多德德把把时时间间看看作作是是描描述述运运动动的的数数。他他认认为为时时间间不不同同于于运运动动,但但时时间间也也不不能能脱脱离离运运动动。关关于于物物体体的的运运动动,亚亚里里士士多多德德认认为为变变化化就就是是运运动动。这这里里的的变变化化包包括括物物体体的的性性质质变变化化、物物体体的的位位置置移移动动、事事物物的的产产生生和和消消灭灭、数数量量的的增增减减其其中中位位置置移移动动就

105、就相相当当于于机机械械运运动动。他他指指出出,要要谈谈运运动动就就必必须须指指明明“什什么么”在在运运动动,“在在哪哪里里”运运动动和和“何何时时”运运动动,显显然然这这里里已已指指明了物体运动和时间、空间的不可分割性。明了物体运动和时间、空间的不可分割性。 亚亚里里士士多多德德(公公元元前前384384前前322322年年)是是古古希希腊腊最最伟伟大大的的科科学学家家之之一一。他他1717岁岁时时就就跟跟大大哲哲学学家家柏柏拉拉图图学学习习。亚亚里里士士多多德德爱爱独独立立思思考考。因因此此,他他有有许许多多观观点点跟跟他他的的老老师师截截然然相相反反。亚亚里里士士多多德德当当过过教教师师,

106、对对植植物物、动动物物、天天文文、气气候候、数数学学和和物物理理等等方方面面都都进进行行过过研研究究,著著书书10001000多多种种,可可以以说说他他是是古古希希腊腊各各种种知知识识集集大大成成者者。他他的的这这些些著著作作被被当当作作古古代代世世界界的的百百科科全全书书。达达尔尔文文曾曾这这样样评评价价亚亚里里士士多多德德: 我我尊尊敬敬林林奈奈和和屈屈费费尔尔好好像像两两位位神神一一样样。但但是是,他他们们比比起起亚亚里里士士多多德德来来,却却不不过过是是小小学生。学生。 (二)光学知识(二)光学知识 古古希希腊腊对对光光的的反反射射的的研研究究贡贡献献最最大大的的是是欧欧几几里里德德(

107、约约前前330-330-前前275275)和和希希隆隆。欧欧几几里里德德把把几几何何学学运运用用到到光光现现象象的的研研究究上上,开开创创了了几几何何光光学学。他他著著有有反反射射光光学学,确确立立了了光光的的直直进进性性并并建建立立了了反反射射定定律律,确确定定了了凹凹面面镜镜的的聚聚焦焦点点在在球球心心或或球球心心与与球球面面之之间间。之之后后的的希希隆隆(约约前前150-150-前前100100)也也著著有有反反射射光光学学一一书,内容是关于镜子的理论和实际应用。书,内容是关于镜子的理论和实际应用。相相传传古古希希腊腊的的阿阿基基米米德德,曾曾令令他他的的士士兵兵共共同同用用镜镜子子把把

108、太太阳阳光光反射到进攻他们的同一只敌船上,把敌船烧毁。反射到进攻他们的同一只敌船上,把敌船烧毁。托托勒勒密密在在对对天天体体的的观观测测中中曾曾注注意意到到光光的的折折射射现现象象。他他著著有有光学一书,但早已佚失。光学一书,但早已佚失。(三)其他物理知识(三)其他物理知识古希腊对磁和声也有一定研究。古希腊对磁和声也有一定研究。 柏柏拉拉图图在在中中,亚亚里里士士多多德德的的学学生生泰泰奥奥弗弗拉拉斯斯托托斯斯在在论论石石中中都都指指出出磁磁石石和和琥琥珀珀吸吸引引它它物物的的能能力力。卢卢克克莱莱修修在在物物性性论论中中曾曾用用原原子子论论来来解解释释磁磁石石吸吸铁铁现现象象,而而且且他他第

109、第一一个个记述了磁力相吸现象。记述了磁力相吸现象。 古古希希腊腊人人在在乐乐器器的的制制造造中中积积累累了了一一些些声声学学知知识识,毕毕达达哥哥拉拉斯斯学学派派还还最最早早创创立立了了“五五度度相相生生律律”。亚亚里里士士多多德德认认为为声声音音的的传传播播需需要要有有介介质质,空空气气和和水水都都可可以以传传播播声声音音。他他还还认认识识到到回回声声是是声声的的反反射射。古古罗罗马马的的建建筑筑师师重重视视剧剧场场建建筑筑的的声声学学问问题题,维维特特鲁鲁威的名著论建筑开创了建筑声学的研究。威的名著论建筑开创了建筑声学的研究。三三. . 中世纪的物理知识中世纪的物理知识 在在以以欧欧洲洲为

110、为中中心心的的世世界界史史分分期期中中,公公元元5-155-15世世纪纪这这一一时时期期通通常被称为中世纪。中世纪还可分为:常被称为中世纪。中世纪还可分为:3 3 经经院院哲哲学学时时代代(公公元元11-1211-12世世纪纪) 经经院院哲哲学学是是封封建建统统治治阶阶级级为为了了统统一一人人们们的的思思想想而而发发展展起起来来的的官官方方哲哲学学,因因为为它它产产生生在在教教会会的的学学院院里里而而得得名名。这这一一时时期期哲哲学学成成了了神神学学的的婢婢女女,自自然然科科学学失失去去了了自己的声音,自由的科学精神被彻底的禁锢起来了。自己的声音,自由的科学精神被彻底的禁锢起来了。1 1 黑黑

111、暗暗时时代代(5-85-8世世纪纪)这这个个时时期期战战争争频频繁繁、社社会会动动荡荡,古古希希腊腊学术终结。学术终结。2 2 阿阿拉拉伯伯文文化化时时代代(8-118-11世世纪纪) 西西方方文文化化黑黑暗暗之之时时,东东方方中中国国的的智智慧慧之之光光照照亮亮世世界界。地地处处东东西西方方贸贸易易交交流流纽纽带带的的阿阿拉拉伯伯,成成为为沟通东西方科学文化的桥梁,为世界科学做出了特殊贡献。沟通东西方科学文化的桥梁,为世界科学做出了特殊贡献。阿阿基基米米德德(公公元元前前287287前前212212年年)生生于于意意大大利利的的斜斜拉拉古古,他他父父亲亲是是天天文文学学家家和和数数学学家家。

112、他他从从小小受受到到父父亲亲的的熏熏陶陶而而热热爱爱数数学学。1111岁岁时时他他到到埃埃及及的的亚亚历历山山大大学学习习。在在那那里里他他接接受受了了东东方方和和古古希希腊腊的的优优秀秀的的文文化化教教育育,为为他后来事业上取得成就打下了基础。他后来事业上取得成就打下了基础。阿阿基基米米德德擅擅长长对对物物理理问问题题进进行行数数学学处处理理。他他详详细细研研究究了了物物体体在在液液体体中中所所受受浮浮力力跟跟浸浸入入液液体体中中物物体体体体积积之之间间的的关关系系,得得出出了了著著名名的的浮浮力力定定理理,传传说说据据此此他他揭揭开开了了金金王王冠冠之之谜谜。他他详详细细地地研研究究了了杠

113、杠杆杆的的平平衡衡问问题题,找找出出了了杠杠杆杆的的平平衡衡条条件件。他他曾曾豪豪迈迈地地提提出出:只只要要给给我我一一个个支支点点,我我就就可可以以把把整整个个地地球球举举起起。阿阿基基米米德叙述杠杆平衡的学说,奠定了静力学的基础。德叙述杠杆平衡的学说,奠定了静力学的基础。(一)阿拉伯人的物理成就(一)阿拉伯人的物理成就 阿阿拉拉伯伯帝帝国国时时期期穆穆斯斯林林在在物物理理学学方方面面取取得得的的成成就就主主要要集集中中在在光学与力学方面。光学与力学方面。 物物理理学学家家金金迪迪(公公元元801801?-873-873年年,同同时时还还是是数数学学家家、天天文文学学家家、哲哲学学家家、化化

114、学学家家和和音音乐乐理理论论家家),一一生生至至少少著著有有265265部部学学术术著著作作,但但是是传传世世的的只只有有1515部部拉拉丁丁文文译译本本。它它们们是是关关于于气气象象、比比重重、潮潮汐汐、(几几何何)光光学学,以以及及音音乐乐理理论论等等方方面面的的论论述述,许许多内容是与物理有关的。多内容是与物理有关的。 塔塔比比特特(公公元元826-901826-901年年)写写了了一一部部研研究究杠杠杆杆的的力力学学著著作作杠杆的平衡,他在该书中成功地证明了杠杆的平衡原理。杠杆的平衡,他在该书中成功地证明了杠杆的平衡原理。 哈哈兹兹尼尼设设计计一一种种奇奇妙妙的的“智智慧慧秤秤”,这这

115、种种称称在在没没有有砝砝码码的的情情况况下下也也能能测测量量物物质质的的重重量量和和比比重重。为为此此他他在在11371137年年还还写写了了一一本本书书智智慧慧秤秤的的故故事事。另另外外,哈哈兹兹尼尼对对比比重重的的研研究究卓卓有有成成效效。他他发发现现空空气气具具有有重重量量,使使得得阿阿基基米米德德的的浮浮力力定定律律在在空空气气中中也也能能适适用用。哈哈兹兹尼尼还还发发现现并并证证明明越越接接近近地地心心水水的的密密度度越越大大,他他知知道道物物体体在在不不同同高高度度测测量量重重量量是是不不同同的的,进进而而提提出出了了一一种种重重要要的的物物理理学学思思想想物物质质的的(质质)量量

116、不不同同于于重重量量,而而且且二二者者之之间间的的关关系是正比关系。系是正比关系。 比比鲁鲁尼尼(公公元元973-1050973-1050年年)研研究究过过流流体体静静力力学学与与物物体体的的瞬瞬间间运运动动与与加加速速度度;他他不不仅仅发发现现光光的的传传播播速速度度快快于于声声音音,精精确确地地测测定定了了不不同同类类型型宝宝石石的的比比重重,并并且且为为所所有有已已知知的的复复合合物物与与物物质质元元素建立了比重表,还正确地解释了喷泉与自流井的成因素建立了比重表,还正确地解释了喷泉与自流井的成因 在在光光学学研研究究中中,阿阿勒勒 哈哈增增(公公元元965-1040965-1040年年)

117、不不仅仅说说明明了了光光在在同同一一物物质质中中是是沿沿直直线线传传播播的的,还还研研究究了了光光的的反反射射和和折折射射。他他在在实实验验中中不不但但研研究究平平面面镜镜、球球面面镜镜、柱柱面面镜镜和和抛抛物物面面镜镜,而而且且研研究究球球面面像像差差和和透透镜镜的的放放大大率率。大大气气折折射射也也是是他他研研究究的的范范畴畴。在在光光学学研研究究中中哈哈森森首首先先应应用用数数学学方方法法解解决决几几何何光光学学的的问问题题。他他关关于于球球面面像像差差、透透镜镜的的放放大大率率和和大大气气折折射射方方面面的的发发现现通通过过开开普普勒等人的介绍,对欧洲科学的发展有很大的影响。勒等人的介

118、绍,对欧洲科学的发展有很大的影响。 哈哈增增的的另另一一项项重重要要贡贡献献是是对对视视觉觉原原理理的的阐阐释释。在在哈哈增增以以前前,人人们们一一直直坚坚信信古古希希腊腊学学者者柏柏拉拉图图(PlatoPlato,公公元元前前427427347347年年)和和欧欧几几里里德德提提出出的的“视视觉觉是是由由于于眼眼睛睛发发射射出出光光线线照照射射于于物物体体上上而而产产生生的的”这这一一错错误误观观念念,而而哈哈增增的的观观点点是是视视觉觉是是反反射射光光线射入眼球所致。线射入眼球所致。( (二二) ) 欧洲的物理成就欧洲的物理成就1 1 罗吉尔罗吉尔 培根的物理成就培根的物理成就 英英国国人

119、人罗罗吉吉尔尔 培培根根( (约约1214-1294)1214-1294)是是1313世世纪纪杰杰出出的的科科学学家家, ,他他倡倡导导实实验验方方法法, ,重重视视对对数数学学的的研研究究, ,大大胆胆同同迷迷信信、反反动动教教会会作作不懈的斗争。他称得上是近代自然科学的先驱者。不懈的斗争。他称得上是近代自然科学的先驱者。他倡导用实验方法研究自然界他倡导用实验方法研究自然界把数学的重要性提到原则的高度把数学的重要性提到原则的高度2 2 冲力说学派冲力说学派 冲冲力力说说的的代代表表早早期期的的代代表表人人物物是是公公元元6 6世世纪纪亚亚历历山山大大里里亚亚的的斐斐劳劳波波诺诺斯斯。他他否否

120、认认天天体体的的运运行行是是神神灵灵推推动动的的,而而是是上上帝帝在在初初始始创创造造时时赋赋予予天天体体的的一一种种“冲冲力力”,靠靠着着这这种种冲冲力力来来维维持持天天体体的的永永恒恒运运动动,这这种种冲冲力力是是永永恒恒的的。1414世世纪纪牛牛津津大大学学的的威威廉廉又又恢恢复复了了斐斐劳劳波波诺诺斯斯的的冲冲力力说说,并并进进而而提提出出,只只要要给给物物体体冲冲力力,物物体便能运动,直到把这个冲力消耗完毕运动才会停止。体便能运动,直到把这个冲力消耗完毕运动才会停止。冲冲力力说说在在巴巴黎黎也也得得到到了了发发展展,巴巴黎黎的的冲冲力力派派认认为为冲冲力力的的大大小小与物体的密度、体

121、积、速度成正比,这正是冲量的初步概念。与物体的密度、体积、速度成正比,这正是冲量的初步概念。总总的的来来说说,冲冲力力派派的的思思想想和和工工作作与与经经院院哲哲学学派派完完全全不不同同。冲冲力力派派的的出出现现表表明明亚亚里里士士多多德德的的力力学学即即将将崩崩溃溃,同同时时还还为为经经典典力力学的建立作了理论上和方法上的准备。学的建立作了理论上和方法上的准备。物物理理学学在在欧欧洲洲中中世世纪纪虽虽然然停停滞滞了了一一段段时时间间,但但是是对对亚亚里里士士多多德德力力学学的的重重新新思思考考和和新新研研究究方方法法的的孕孕育育,为为新新物物理理学学的的产产生生作作了了许许多多准准备备。“于于无无声声处处听听惊惊雷雷”,近近代代物物理理学学革革命命的的暴暴风风骤骤雨即将到来。雨即将到来。

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