古代中国 的物理贡献 古代中国的物理学贡献 课题研究

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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.

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”

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