文档介绍：第一章物理发展史
钻木取火
人类从用火时期进入造火时期,其间又隔了几十万年。据我》中就写道:"遂明国不识四时昼夜,有火树名遂木,屈盘万顷。有鸟名枭,啄树则灿然火出,圣人感焉,因取其枝以钻火,号燧人。"在《庄子》的"外物篇"中也有"燧人氏钻木出火,造火者燧人也,因以为名"的说法。
这则带有神话色彩的故事告诉人们,在太阳和月亮都照不到的西方荒远之地,有一个遂明国,不见天日,不识昼夜。那里有一棵根干枝叶屈盘达万顷的大树名叫"遂木"。一个圣人来到这里,看到一些名叫枭的鸟,用它们短而硬的尖嘴去啄那树干,引发出灿烂的火光。圣人受这种景象的启示,领悟到取火的方法,就从遂木上折一根树枝,对它钻搓,从而引出火花。这位圣人就被后人称为"燧人氏",燧人就是"取火者"的意思。
我国的文化源远流长,如果从原始人--元谋猿人算起,已有170万年的历史。就是从北京猿人、山顶洞人开始,后来进入仰韶文化时期和龙山文化时期也经历了几十万年漫长的与自然界搏斗的艰难生活。直到新石器时期,我们的祖先进行人工造火开始普遍起来,因为已发现的新石器时期的地下或半地下居址中,几乎无一没有一个小小的灶坑,这在利用天然火的时期是决不可能出现的。
那么人类究竟用什么具体的操作方法来人工造火呢?看来,直接从考古发掘中一时还难以找到解决这个问题的充分可靠的证据,所以目前公认的科学方法之一,就是根据近代社会中还处于较原始状态的民族的生活方式,结合文化较高的民族中的文献记载,探求出比较合理的答案。
我国是一个多民族的历史悠久的国家,也就具有解决这个问题的优越条件。根据《文物》1960年第6期"海南岛黎族人民古代的取火工具"一文的记载,黎族人民在解放前有些地区就使用钻木取火这种非常古老的方法。它的操作大体上是这样的:用一根木头(如山麻木)弄成扁平形,在上面挖一小的凹穴,把它放在地上固定好(如用双脚压住);再用一根一端稍尖的木棒,插在小穴上,手掌用力把木棒来回搓摩,棒端与凹穴接触处就会由于剧烈磨擦而生热,并在周围产生一些木屑粉末。在不断磨擦的作用下,最后就会因热而产生烟火,点燃了木屑粉末。把冒烟的木屑粉末放到事先备好的干茅草等引火物里,并用嘴吹气,就会燃起火焰。这种方法不断改进,就可用绳索或皮条缠绕木棒,绳索的两端系在弓的两端,把弓往返拉动来转动木棒。于是,从黎族人民的取火方法中就可以对古代钻木取火的操作过程略知一二。这样古老的方法,就连资本主义发展最早的英国,直到19世纪还被人采用来为家畜治病。
阳遂取火
钻木取火是一种费力的原始方法。随着生产的发展,在铁器出现后,大约在春秋战国时期,一种利用火镰石的取火方法随之生。它是利用铁制火镰敲击坚硬的燧石,铁屑剥落时因磨擦、敲击而变热,表面因氧化而生成火星,火星落到易燃的纤维(如艾绒)上,即可取火。
丰富的历史记载表明,我国古代人民早就开始利用凹面镜对着太阳取火了。史籍中常见的"夫燧"或"阳燧",就是古人对凹面镜的称谓。如《周礼·秋官司寇》:"司煊氏,掌以夫燧,取明火于日。"
由于当时大部分阳燧是用金属制成的,所以又称做"金燧",如《礼记》中就有"左佩金燧"、"右佩木燧"的记载。就是说,古时人们行军、打猎,总是随身带着取火器,晴天用凹面镜取火于日,阴天则钻木取火,可见我国古代阳燧的制作和使用还是比较早的。
《庄子》中进一步指出:"阳燧见日,则燃而为火。"《淮南子》注中则详细介绍了阳燧的使用方法,"阳燧金也,取金杯无缘者,熟摩令热,日中时以当日下,以艾承之则燃得火也。"即取去掉边缘的金属杯,用力擦亮,中午对着太阳,艾绒放在光线聚合的地方,可燃烧取火。王充在《论衡》中的"率性"、"定贤"、"乱龙"诸篇中都提到阳燧,如"率性"篇中写道:"阳燧取火于天,五月丙午日中之时,消炼五石,铸以为器,磨砺生光,仰以向日,则火来至,此真取火之道也。"有人认为,这可能中国典籍中第一次对玻璃透镜取火的描述。阳燧取火,即导致人工造火和人造光源,又是人类利用光学仪器会聚太阳能的先驱,是我国古代科技史上的突出成就之一。
观察"火候"
我国古代火的利用,除了满足生活需要外,还相当早地应用到生产中去,如将粘土烧制成陶器在五千多年前的仰韶文化时期已有彩陶(陕西省西安半坡村出土)。与此同时,利用火来冶炼金属,制成金属工具、武器及各种器皿,在河北省唐山大城龙山文化遗址中发现了红铜制造的铜器,说明四千多年前的冶炼技术(包括火候的观察、控制、淬火、退火等),已达到了一定水平。
我们知道,金属加热时,由于蒸发、分解、化合等作用会生成有不同焰色的气体。黑浊之气主要是初炼时掺在矿石中的炭粉不完全燃烧所致。锡焰白,铜焰青,黄白之气是温度不够的象征。至于青白之气说明铜未全部