中國古代在物理學方面有何成就

題目:

中國古代在物理學方面有何成就

解答:

中國古代的物理成就 我國古代的科學技術成就中,屬於物理學或與物理學有關的,可以提出 力學、光學和聲學等三個方面作一簡要介紹.(1)力學方面 ①《考工記》一書中的有關記載.這是一本現存的有關我國古代手工業 技術規範的書籍,可能是春秋時代(公元前700至400年)末年的作品.它記述了許多手工業的工藝製作與設施,匯集了至公元前3、4世紀時的工 程技術知識.其中包含的力學知識,主要有:關於慣性的記載、滾動摩擦的 論述、論箭的飛行與保持穩定,還記述了有關力的測量、斜面受力分析以及 材料和施工中的一些軟科學知識.②《墨經》中有關力學知識的記載.《墨經》戰國時代以墨翟(公元前 490至403年)爲首的墨家的代表作,分爲「經」與「經說」兩大部分.經說是經的註解.前者的內容大多是一些定義性質的條文,後者則帶有定律 的性質的解釋.《墨經》中的軟科學知識已不全是實際生產知識的總結和記述,而是對 力學現象進行了粗淺的概括,並進行了一些推理論證.諸如,關於時空觀念、 運動學知識、力的概念、力系平衡的論述,以及斜面、滑輪及其應用,等等.現舉一條關於槓桿的理論探討以茲說明:經下第25條:「天(衡)而必正,說在得.」 經說:「(衡),加重於一旁,必捶(垂),權重相若也.相衡,則本 短標長,兩相加焉,重相若,則標必下,標得權也.」 這一條說明了不等臂天平(秤)的平衡關係.可能是墨家探討槓桿平衡 關係的實驗總結,說明墨家發現槓桿定律較之古希臘的阿基米德要早二百多 年.但並沒有阿基米德槓桿定理那樣完整和定量化.③侯風地動儀.這是東漢張衡(公元78至139年)所制的世界上第 一台地震儀.《後漢書張衡列傳》上有下面一段記載:「(順帝)陽嘉元年 (即公元132年),復造侯風地動儀.以精銅鑄成,圓徑八尺,合蓋隆起,形似灑尊,飾以篆文山龜烏獸之形.中有都柱,傍行八道,施關發機.外有 八龍,首銜銅丸;下有蟾蜍,張口承之.其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周 密無際.如有地動,尊則震,龍機發,吐丸而蟾蜍銜之,振聲激揚,伺者因 此覺知.雖一龍發機,而七首不動.尋其方面,甩乃知震之所在.驗之以事,合契若神.自書典所記,未之有也.當一龍機發而地不覺動,京師學者咸怪 其無征.後數日驛至,果地震隴西.於是皆服其妙.自此以後,乃令史官記 地動所從方起」.顯然,這是一種測定震源方向的儀器.可惜,後來這架地動儀失傳了.我國考古博物學家王振鐸在總結國內外學者複製研究工作的基礎上,根據書 上的記載和力學原理滿意地複製成功了侯風地動儀的復原模型,它主要是一 個利用了重心很高的「都柱」的不穩平衡.從這個儀器的製造來看,張衡已 利用了力學上的慣性原理,同時他對地震波傳播和方向性也一定有所了解.這些在當時來說都是十分了不起的.④記里鼓和指南車.這是三國時魏人馬鈞根據以前的記載模仿製成的兩 種利用各種齒輪的複合運動傳動的自動機構.記里鼓是利用原動齒輪帶動大 小不同的一套從輪,使車輪轉動把車行的里數自動地表示出來的一種裝置.指南車是利用一套能自動離合的齒輪系統的定向裝置,使得立在車上的一個 木製人像的手永遠指著固定的方向.關於這兩種裝置的結構,在劉仙洲教授 著的《中國機械工程發明史》第一編第五章中有較詳細的介紹.

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