第1章中国古代物理学.ppt

概况 第一章 中国古代物理学 第一节：中国古代物理思想的探索 一 中国古代自然哲学中的物质观 1、元素与原子的观点 （1）阴阳学说 （2）五行思想 （3）原子论 2、 元气说 二中国古代自然哲学中的时空观与运动观 一 中国古代自然哲学中的物质观 1、元素与原子的观点 （1） 阴阳学说 阴阳是中国古代哲学的一对范畴。阴阳的最初涵义是表示阳光的向背，向日为阳，背日为阴。 后来，又给它赋予了一定的意义，把自然界和社会上一切对立的现象抽象为阴阳，用阴阳概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力，用来解释天文气象、四季变化、万物兴衰等自然现象。 如气候的寒暖，方位的上下、左右、内外，运动状态的躁动和宁静，以及天地、男女、昼夜、君臣、夫妻等。 阳代表积极、进取、刚强、上升、温热、明亮、雄性、太阳等阳性和具有这些特征的事物； 阴代表消极、退让、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、月亮等阴性和具有这些特征的事物。 它在中国发展较少，立论不多。 ①墨翟著作《墨经》：“端，体之无厚而最前者也”。端，表示芽，它们在物体中既然是无厚的，“前”就应理解为最本源的发端。“端，是无间也”（《经说》）进一步说端是无空隙的最小原始单位。《墨经》还提出用机械分割法最终总结可以找到“端”的思想。此外还提出：物质中间有空隙，即“盈”、“虚”、“有”、“无”；两组原子之间有三种组合方式：“撄（ying 互相重合）”、“毗（pi 部分重合）”、“次（连接而不重合）”，这是我国关于物质结构的最早图像。 2、 元气说 （1） 概述 中国古代的哲人们期望着将世界万物本源归结为一种统一的物质，认为世界应该是由一种连续分布于整个空间的物质所构成，而不像“五行说”是各种元素的组合。在“道”和“太极”的思想指导下，逐渐形成并发展成为在中国古代自然观中重要的、占主流地位的“元气说”。 春秋战国时期，老子认为由最高范畴的道生出阴阳二气，进而产生万物。庄子继承和发扬老子的学说，提出“通天下一气”的思想。战国末期的荀（xún）况也指出气是构成万物的基本元素。 元气说在春秋战国时期出现，在汉代逐渐成熟，经过唐、宋得到相当大的发展，明末清初达到高峰。由汉代的王充、唐代的柳宗元和刘禹锡为代表，形成了“元气自然论”；由宋代张载和明末清初的王夫之为代表形成了“元气本体论”。 （2）“元气说”的主要思想 （3）元气说的初步评价 1、关于时空与宇宙的概念 《尸子》：“四方上下曰宇，往古今来曰宙”。 《墨经》：“宇，弥异所也”（包括不同地点）。 《经说》：“宇，蒙东西南北”；“久（宙），弥异时也”；“久，合古今旦莫（暮）”。 2、运动中的时空相关性 《墨经》:“宇域徙，说在长宇久（空间位置变动，发生在一定间隔的空间和时间内）”。 《物理小识》（明朝方以智著）：“宙轮于宇，则宇中有宙，宙中有宇”。（从直观观察中看到时空的统一，看到时空与运动的紧密联系）。 3、时空（宇宙）无限的观点 张衡《灵宪》：“宙之端无穷。” 王充《论衡》：“天去人高远，其气苍茫无端末。” 柳宗元《天对》：“无中无旁，乌际乎天则？” 第二节：我国古代物理学各分支的主要成就 一 力学 1.物理计量：①时间计量、②度量衡 2.运动学： 3.对力的认识： 4.力学知识的应用 一 力 学 1.物理计量 ①时间计量 a.干支纪法：春秋时鲁隐公三年（前722）二月己巳日至清宣统年（1911）。“干支”是“天干”和“地支”的合称。 　 天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸(gui)。 　 地支：子、丑、寅、卯、辰、巳、戊（午）、未、申、酉、戍、亥。 　 组成“六十干支”：甲子、乙丑、…癸酉、甲戍、乙亥…癸亥。共60个组合，也称“六十甲子”，周而复始，不断循环。 b.十二时辰记时法： 子时：23～1时，丑时：1～3时，…,亥时：21～23时。 c.百刻时制（漏壶记时制）： 采用日晷或漏壶将一昼夜分为十时，一时分为十刻。‘刻’为漏壶的基本记时单位，在竹或木制的箭上100个等分刻度，其高度正好等于一昼夜漏壶滴水的高度。1刻等于现在的14.4分钟。 d.机械记时： 东汉时期张衡117年发明浑天仪，用于测定天体位置，一天转一周。后经唐宋发展，成为世界上最早的天文钟。 ②度量衡：度---长度 量---容量 衡---重量 《汉书?律历志》详细记载： 　　长度单位：引、丈、尺、寸、分，十进制； 　　容量单位：斛（hú)、斗、升、合、龠（yuè），十进制。 重量单位：石(dan)、钧、斤、两、铢(zhu)，非十进制。 2