文档介绍：第一章中国古代物理学
中国古代的物质观
中国古代的力学知识
中国古代的热学知识
中国古代的物质观
关于物质的构成,中国古代有多种说法,如“五行
说”,“八卦说”,“元气说”以及墨家提出的“原子论”。
这里仅介绍先秦时期两种物质观
五行说”这一学说始于夏朝,流行于商朝,到了西周发展
为“五行元素说”。西周末年,太史官史伯在总结前人思想以
后说:“夫和实物,同则不继,以他平他谓之和,故能丰长而
物生之,若以同裨同,乃尽弃矣。故先王以土与金、木、水、
火杂以成百物”。(国语郑语。)这里已十分明确的把水、
火、木、金、土五种基本物质当成组成世界万物的原始材料。
更加清楚地表明中国古代原始五行说,实际上就是最早的关于
物质组成的假说。它不仅具有朴素的元素概念,并具有物质相
互转化的观念。
我国原始五行说发展到了春秋时代,又出现了五行相生相克
的学说,即
金
木生火,火生土,土生金,
金生水,水生木;
木克土,土克水,水克火,
火克金,金克木。
相生
相克
五行依一定的相生次序而相生;又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
化的复杂变换过程中,生成和消失的速率是受控的,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。
阴阳八卦”说这一学说起源于殷周之际,实际上也是一种
原始的元素论。它从人们生活经常接触的自然界中选取了八种
东西作为说明世界上其他多种东西的根源。
所谓八卦,即用八种符号来表
示八种自然现象,而这八卦是由阳
爻(音挑yao)用“”表示和阴
离火
爻用“--”表示,阳爻和阴爻排列
为八卦,再由八卦排列为64卦。
八卦分别是乾、坤、震、巽(xun)、
坎、离、艮、兑等,它们分别表示
天、地、雷、风、水、火、山、泽。
世界就是在阴阳两种对抗物质势力
运动推动下孳生着。发展着。这是
种十分朴素的万物生成的唯物主
义观念。
如
玻尔族徽
力学知识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,这在东西方古代都是如此。
在我国古代,手工工艺技术成果远比经验性的理
论总结突出得多,这是中国古代对力学研究的主要特
点。从时间来看,大体可分为春秋战国、两汉、宋明
三个高潮。
(1)春秋战国时期(公元前770~前221年)
公元前316年,蜀守李冰修建都江堰,“正面取水,侧面排
沙”,其飞沙堰工程巧妙地利用了弯道环流,说明当时测河水
流量、了解泥沙规律等水力学知识及水利工程已有相当的水平,
成都平原二千多年来始终受益。
传为齐人著的《考工记》,是记录我国古代农具、兵器、乐
器、炊具、酒具、水利、建筑等古代手工艺规范的专著。其中
惯性现象的记述“马力既竭,(zh。u,指车辕)犹能一取
焉”,车轮大小与拉力的关系(轮太低,马总是像上坡一样费
劲),箭羽影响箭飞行速度的关系(“后弱则翔,中强则扬,
羽丰则迟”),以及堤坝设计的经验尺寸等,都反映了我。
与《考工记》几乎同时的《墨经》,则进一步得出一些初
步的力学哲理(如“奋”、“衡”、“本”、“标
权”等),给力下了比较科学的定义:“力,刑(形)之所
以奋也。”可惜这一形成科学的抽象思维进程在后世没有顺利
继续下去。这一时期是以记录与积累生产经验为主,也形成了
初步哲理。