力学发展史

力学发展史

力学是什么？力学是物理、化学和工程的根本。力学对科学的贡献是巨大的。可是要对一个个具体的力学方面的成果进行评价却是很难的，力学对于科技的作用有点像普天下的母亲，孕育子女。

人们対力的认识，最初是与人们在劳动中的推、拉、压等活动中的肌肉紧张、疲劳的主观感觉联系在一起的，随后又由实践和推理，逐渐认识到物体之间也存在力的作用。

下面我就从一种上帝视角来观望从古至今、从中至外的力学发展史。两千多年前的春秋时期，我国有位叫墨翟的学者，他有一部有名的著作：《墨经》。他指出：“力，刑之所奋也”。这里，“刑”同“行”，指人体或物体，而“奋”字表示物体由静到动、由慢到快的过程，而这个与牛顿后来提出的力学第二定律是吻合的。

看过《三国演义》的同学都知道“木牛流马”的故事，诸葛亮从汉中讨伐曹伟，由于征途崎岖，军队不便运输粮食，因此诸葛亮对旧式车辆加以改装，称为“木牛流马”，自重约50kg，载重约200kg。利用杠杆原理，可以省力，能在山地和泥泞路面等真牛可以通行的路面上行走，这是圆轮车不能相比的。在路况较好时，圆轮车比“木牛流马”要实用得多，这是“木牛流马”不能普遍使用以致失传的一个主要原因。

中国古代历来重视各种器械和仪器的研制，官方那个还作出一些规定。

在匠人与知识分子的合作下，用于生产上的器械水平不断提高。汉代张恒的“候风地动仪”，郭守敬的“大明殿灯漏”（用于计时），以及风箱箭羽的制作，这些都运用了力学的知识。

明末社会空前繁荣，纺织、冶炼、制瓷和印刷等手工行业得到很大发展，为科学技术发展奠定了一定的基础。清初的实学思潮依然强劲，一部分知识分子也注意消化当时传入的“西学”，这对当时的科学技术的发展具有重要意义。这时的力学研究受到西方的影响，像徐光启和王徵都注意消化这些知识，并补入传统力学的知识体系。特别是王徵编撰的《新制奇器图说》，在消化外来知识方面取得了很大的成绩。中国传统力学自身的发展也取得了突出的成绩，出了民族手工业生产的需要，也进行了一些理论上的探讨。前面所提到的“候风地动仪”已经失传，在清朝，钦天监监副吴明煊建议制造新的地震测报仪器“滚球铜盘”。

到了20世纪上半叶，中国的物理学家的许多工作是在国外完成的。20世纪20年代末，国内开始出现少量的物理学研究工作。按照20世纪上半叶我国的科学划分，力学也属于物理学范畴。我国学者在力学领域所取得的重大成就，主要是在流体力学、应用力学和声学方面，其中对湍流的研究取得了一系列有国际影响的成果。20世纪50年代至90年代流体力学方面较为有名的中国科学家有周培源，李政道，钱学森等。

虽说中国的文化博大精深，华夏儿女睿智好学，但科学研究永无止境，需要全世界人民共同探索。

在数学、逻辑学、形而上学、文学和艺术方面，希腊人曾表现出惊人创造天才，在天文学和自然史方面，他们也显示了毋庸置疑的观察力和关于宇宙学的思辨能力。但是，他们在物理科学方面称就比较小。这就证明，从观察上升到实验这一步是困难的。在亚里士多德的著作中讨论了力学问题。这个伟大的逍遥学派领悟到在矩形这种特殊情况下力的平行四边形的概念。他曾试图建立杠杆理论，他说：距支点距离较大的力更容易移动重物，因为他画出了一个较大的圆。他把杠杆点的中午的运动分解为切向运动和法向运动两部分。他称切向运动的合乎自然的[运动]，而把法向运动称为违反自然的[运动]。我们这些现代的读者不难看出，违反自然运动这种说法用到自然现象上是不恰当的，而且会引起混乱。亚里士多德关于落体的一些观点和真理相去甚远，因此可以看出实验是多么的重要。作为一个力学研究者，阿基米德是远远胜过亚里士多德的。他是力学这门学科的真正创始人。我们把重心和杠杆的理论归功于他。在他的《板的平衡》中，他一开始就提出了关于作用在两支点两边等距的重物体是处于平衡状态的公理，然后，他致力于建立这样的原理。他对杠杆效率的评价反映在他的警句中：“给我一个支点，我可以撬动地球。”

16世纪是激烈的智力活动时期。人们的思想从古代的停泊处解开缆绳，再广阔的探索求知的海洋上起航前进了。文艺复兴是波澜壮阔的，物理学家摒弃了经院哲学的思辨，开始以实验的语言来研究自然。16世纪目击了静力学的复兴和动力学的创立。自从阿基米德的时代后，几乎停滞的静力科学首先被比利时的布鲁日的史特芬发展起来了，史

特芬准确地测定了使一个物体停放在斜板上所需要的力，并研究了滑轮组的平衡。它使用过力的平行四边形原理，但没有明确地把它格式化。实际上他掌握了关于平衡的全部学说。17世纪是一个伟大的实验以及理论活动时期，荷兰的惠更斯，法国的帕斯卡、笛卡尔，英国的胡克、牛顿。18世纪是以科学的唯物论时代为特征的，那时，人们还不知能量的概念，力是物质的性质，这一时期力学并没有什么太大的发展，更遗憾的是，19世纪也是如此。20世纪的前25年可恰当的称为奠基时代，在这个时代里甚至于物理学和化学的基础本身都收到了反复的审查和扩展。

以史为鉴，亦可以知发展，可以有所得。

（理论力学是研究物体机械运动的基本规律的学科。力学的一个分支。它是一般力学各分支学科的基础。理论力学通常分为三个部分：静力学、运动学与动力学。摘自百度百科）

目前我们学习的理论力学可以很好地运用到生活当中，拔河时人们为了取胜，采用后仰的姿势，走钢丝的杂技演员，常伸开双臂，这都是运用了重心与稳定性的关系。运动学主要研究点和刚体的运动规律，掌握了这两类运动，才可能进一步研究变形体的运动，把点的简单运动和刚体的基本运动两部分结合起来，共同构成整个运动学基础，飞机在天空中飞行，轮船在海洋中航行均可视为点的运动；转动的摩天轮、带轮可视为刚体的定轴转动；机床刀架在床身上运动和四连杆变形履带式机器人中连杆的运动均可视为刚体的平动。

Ps.现在我们所学习到的理论力学内容并不多，所以我想对力学

发展史做一次统述，就像vc++里面向对象程序设计的精髓，上升问题域，提升问题空间。既然我对理论力学没有更好的见解，只能停留在做习题的层面，目前没法拥有独立发现问题的能力，那么我也只能扩大问题域了，从历史的发展中了解物理，了解力学，了解理论力学。老师不要嫌弃我呀，还有一方面就是那些数学符号太难打了，我只能投机取巧咯，在图书馆找了好久的书T_T。

【文章部分内容摘自：理论力学第二版北京大学出版社、弗·卡约里著物理学史、中国物理学史广西教育出版社、沙振舜简明物理学史】