[历史学]第一章中国古代物理学简.ppt

第一章 中国古代的物理学萌芽 第一节：物质本原思想 1.阴阳学说 2.五行思想 3. 元气说 第一节：物质本原思想 3. 元气说 （2）“元气说”的主要思想 （3）元气说的特点 第二节 物理学知识的积累 一 力学 1.物理计量：①时间计量、②度量衡 2.时间、空间、运动 ①空间和时间 ②运动与静止 ③运动的相对性 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（1911）。“干支”是“天干”和“地支”的合称。 　 天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。 　 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、甲戊、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。（一夜五更） 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，在竹或木制的箭上刻上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。（昼夜百刻） d.机械记时： 东汉时期117年张衡发明浑天仪，用于测定天体位置，一天转一圈。后经唐宋发展，成为世界上最早的天文钟。 2.时间、空间和运动 ①时间与空间 《尸子》“上下四方曰宇，往古今来曰宙”。(战国时期魏国尸佼，公元前390-330) ②运动的相对性 《吕氏春秋》“刻舟求剑”故事（秦国丞相吕不韦主编，前239年写成） 《隋书?天文志》：“乘船以涉水，水去船不徙也”， “仰游云以观，日月常动而云不移” 。 《抱朴子?塞难》：“见游云西行，而谓月之东驰”。 《春秋纬?考灵曜（yào）》“地恒动不止，而人不知，比如人在大舟中，闭牖（yǒu）而坐，舟行而人不觉”。（成书无考证，约公元9年前后） 比伽利略（1564-1642）相对性原理早一千多年。 3 对力的认识 （1）力的概念 《墨径》：“力，刑之所以奋也”，这里刑即形，指物；奋即飞，动的意思。 王充《论衡?效力篇》：“人有知学，则有力矣。文吏以理事为力，而儒生以学问为力”，“举重拔坚，壮士之力也”，“故 夫垦草殖谷，农夫之力也…”（东汉，公元前27—97年）。 西方，17世纪初‘弗兰西斯?培根’提出：“知识就是力量”。 （2）外力与内力 王充《论衡》：“古之多力者，身能负荷千钧，手能决角伸钩，使之自举不能离地。” （4）浮力：曹冲称象等。 （5）弹力：弓箭的制作等（东汉郑玄127-200）。 （6）大气压力 西汉时期已利用虹吸管---渴乌，东汉时已广泛用于灌溉，唐朝已有隔山取水的大型引水工程。 《关尹子》：“瓶存二窍，以水实之，倒泻；闭一则水不下，盖（气）不升则水不降。” 唐代王冰《素问》：“虚管灌满，捻上悬之，水固不泻，…；空瓶小口，顿灌不入，为气不出而不能入也。” （7）惯性 春秋时期的《考工记》中描述：“马力既竭，轴犹能一取焉”。 4 力学知识应用 ※尖劈、辘轳、滑轮、水转筒车、水转连磨、水碓（duì 舂米用具）、水排鼓风机（公元31年东汉南阳太守杜诗发明）、被中香炉、记里鼓车、水运浑象仪等。 ※古代建筑学上力学（结构力学）的应用：如隋代李春建造的赵周桥，是我国古代留传至今最古老、跨度最大、弧度最浅的石拱桥，距今已1300年； ※公元1056年建造的辽代山西应县木塔，是世界上现存的最高的古代木构建筑，高67.31米，经受近一个世纪的风雪袭击，12次六级以上地震，至今安然屹立。 ※宋代建筑师喻皓曾在开封建“开宝寺塔”斜塔：“塔初成，望之不正，而势倾西北。人怪而问之。皓曰：‘京师地平无山，而多西北风，吹之不百年当正也。’”《归田录》。 ※ 明代的北京故宫群等等。 被中香炉 水排鼓风机（取自《王祯农书》） 二 热学 1.对热现象和热本质的认识 ①温度、湿度极其测量 ※“火候”：在烧制陶器和冶炼金属的过程中，通过对“火候”的观察，来定性的判断温度的高低。《考工记》记载了青铜冶炼时火色与温度的关系：“凡铸金之状，金与锡。黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之，然后可铸也。”即当“炉火纯青”时，炉温达到1200度 左右，杂质挥发，铜锡融合，可以用来浇铸了。