中国古代物理学的成就

中国古代物理学的成就

中国是一个具有上下5000年历史的古国，古代的科技技术曾经一度领先于世界水平，在物理学上也取得了让人称赞不已的成就.

1. 力学

力学起源于古代人对自然现象的观察和生产劳动中的实践经验，并逐步发展为生产技术和初步的自然哲理。

我们小时候都听过曹冲称象的故事。冲少聪察，生五六岁，智意所及，有若成人之智。时孙权尝致大象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖大悦，即施行焉。这个故事里，6岁的曹冲通过利用漂浮在水面上的物体的重力等于水对物体的浮力这一物理原理，解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题。虽然那个时代，阿基米德已经发现这个原理500多年，但这一原理直到1627年才传入中国。同时这个故事也用到了等量替换法是一种常用到的科学思维方法。

当然中国古代还有很多力学方面的成就，（1）《考工记》中记录这我国古代农具、兵器、炊具、酒具、水利、建筑等古代手工艺规范的专著，反映了我国当时的生产技术和经验知识水平。（2）王充的《论衡》，著作中对于运动的疾缓（快慢），力与运动、物与运动、内力与外力的关系等做了叙述，其次还有对运动相对性的研究，东汉时代的《尚书纬考灵》就是这方面极有价值的成书，这种对运动相对论的观点，《考灵》比伽利略的《对话》至少早1500年。（3）宋应星的《天工开物》是明代农业和手工业生产技术的百科全书，在卷十五《体兵篇》中记述测试弓弦弹力大小的方法。

2.光学

我国古代光学成就也很显著。（1）《墨经》中写道了八条对集合光学的专门论述，这八条主要论述：光的直进性和小孔成像，平面镜反射及成像、球面镜成像都是现在我们所熟知的。（2）汉代王充的《论衡》更是在其基础上，对光学方面做出了更加完善的阐述：光的强度，光的直线传播及球面镜聚焦成像。（3）

宋代沈括通过亲手观察实验，在《梦溪笔谈》中记载：对小孔成像、凹凸镜成像、凹凸镜的放大和缩小作用及其原理。这些都说明当时对光学物理的巨大成就。

3.声学

声音应该说是在生活中最常见的，所以古人也在很早的时候就开始研究声现象。（1）《庄子》艺术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。（2）唐代著作《刘宾客嘉话录》记载了这方面的一个故事，洛阳某和尚的房里有一个磬，经常自鸣发声，和尚因此惊扰成疾，曹绍来访，发现磬的自鸣是有寺院的钟声引起的，就用锉把磬锉磨了几下，果然，钟再响时磬不在自鸣了。（3）《梦溪笔谈》中有关于共振现象的记载，明清时代朱载淯沈括一纸游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，在《乐律全书》中用精密方法首次阐明了音乐中的十二平均律。这些就是包含了大部分古人对声学的研究。

4. 磁学

我国是对磁现象认识最早的国家之一。（1）《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）东汉高诱在《吕氏春秋注》中谈到：“石、铁之母也，以有慈石，故能引其石，石之不慈者，亦不能引也”（3）东汉高诱在《吕氏春秋注》中谈到：“石、铁之母也，以有慈石，故能引其石，石之不慈者，亦不能引也”（4）《梦溪笔谈》中也有对磁的记载，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两极，还有第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”记载的磁偏角，比西方发现地磁偏角早了四百多年。《梦溪笔谈》中还介绍了指南针的四种安装法，水浮法、指甲法、碗唇法、悬经法。

5. 热学

热学早在春秋时期就有记载。（1）《考工记》中记有凡铸金之状，金桐与锡，黑蚀之气竭，黄白次之，黄白气竭，青白次之，青白之气竭，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）《论衡》中记录了热平衡，传导及物态变化，其有”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，《论寒温篇》中论述”夫近水则寒，近火则温，远则渐微，何则？与天所加，远近有差也“是世界上最早对热传导的论述。

6.电学

电是近代才出现的，但中国最早在西汉就有记载，（1）西汉末年，（公元20年前），有“瑁吸”的记载，说的是经过摩擦的玳瑁能够吸引微小的物体。（2）西晋时期，《博物志》中，也有摩擦起电的记载。（3）《论衡》中的顿牟掇芥慈石级缄（顿牟：墟泊芥：一和很轻草木人）说的人们已经对电磁有了相当深刻的认识（4）1世纪，古书《汉书》记载尖端放电，避雷知识和有关装置（5）唐代《玄真子》中指出雷与电的关系。

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，成就了中国发达的古代物理学。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。