中国古代物理学贡献

中国古代物理学贡献 物理,古人云“事物的道理”,为历代大儒名宦所重。古代中国人不仅记述了许多物理现象,发现了一些物理规律或定理,尚有饱含物理知识的诗词歌赋传世。本文展现了中国古代科学在物理学方面的概貌。中国古代物理学可与西方同一时期相比的有力学与光学两个分支;在电磁学和热学方面,中国取得了远胜于西方的成就;在声学,特别是在乐律方面更是成绩卓著。 在古代,物理则与日常生活息息相关。下面,依据生产技术和社会形态以及科学著作诞生年代,我们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. 一。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”。《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。 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 1 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。 《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。 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。 2.5声学方面 我国古代很早就对共振现象有记述,公元前3世纪—4世纪的《庄子》一书就记载了调瑟时发生的共振现象。这种基音与泛音共振现象的发现比西方早得多,欧洲直到15世纪才由达·芬奇首次进行共振实验。《墨子·备穴篇》还记述了共振现象的具体应用:在城墙根下每隔几米,挖一个坑,坑内埋置容量为70升—80升的陶瓮,瓮口蒙上皮革。若有敌人挖地道攻城,可以根据各陶瓮声响情况,确定敌人挖掘的位置和方向。 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. 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。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。 总的看来,我国古代物理学知识与古代精湛的工艺技术往往密不可分,在技术的发展中,成就了我国辉煌的古代物理学。中国古代物理学有力地推动了当时的经济、政治、文化的发展,极大地丰富了人民的生活,提高了生产效率,加速了文化的传播。中国古代物理学同样是世界物理学史上绚烂的一笔。