第一章中国古代物理学成就精选.doc

第一章 中国古代物理学成就 教学目的和要求：熟悉中国古代对物质本原的几种认识。了解中国古代对力、电、磁、声、光等知识的积累及利用情况。 教学重点和难点：中国古代对物质本原的几种认识，特别是元气论； 教学内容： 概况 在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法，也不可能通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括，使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。 在中国，自夏、商、西周起，随着手工技术的发展，物理知识开始积累。春秋战国时期科学技术蓬勃发展，中国古代物理学开始形成 ；秦汉时期，形成一个发展高峰；宋元时期达到鼎盛。至此，在西方近代科学诞生之前，中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。明末至清初以后，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期，西方物理知识开始向中国输入。 第一节：物质本原思想 一.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，用阴阳这个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。 以天地而言，天气轻清为阳，地气重浊为阴；以水火而言，水性寒而润下属阴，火性热而炎上属阳。 认为：阴阳的对立统一运动，是自然界一切事物发生、发展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。 《素问·阴阳应象大论》：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始”。 阴和阳，既可以表示相互对立的事物，又可用来分析一个事物内部所存在着的相互对立的两个方面。 　　事物的阴阳属性，并不是绝对的，而是相对的。这种相对性，一方面表现为在一定的条件下，阴和阳之间可以发生相互转化，即阴可以转化为阳，阳也可以转化为阴。另一方面，体现于事物的无限可分性。 　　阴阳学说的基本内容包括阴阳对立、阴阳互根、阴阳消长和阴阳转化四个方面。 　 在中医学理论体系中，处处体现着阴阳学说的思想。阴阳学说被用以说明人体的组织结构、生理功能及病理变化，并用于指导疾病的诊断和治疗。 “阴阳有序、整体和谐”是世间的最佳状态，也是事物稳定的基本保证。 太极图 白纸称为无极，画上一个圆圈，称为无极生太极（宇宙），中间一条曲线分成黑白两个部分，称为太极生两仪，中间的曲线表示了阴阳的相互运动和相互转化。黑白两个半球中各有一个与之颜色相反的小圆圈，称为阴阳子，表示阴中有阳，阳中有阴。 《周易》 《周易》以阴阳的范畴为基础，说明天地变化及各种现象：“易有太极，是生两仪；两仪生四象，四象生八卦”（《易经·系辞上》）。意思是：宇宙的的本原是‘太极’（物质的原始状态），太极生出天地，天地生出四时（春、夏、秋、冬），再生出‘八卦’（天、地、山、泽、水、火、风、雷）。 八卦 八卦则是其形式化和符号化：－－为阴，——为阳，分别称作‘阴爻（yáo)’和‘阳爻’，通过阴爻和阳爻的组合构成八卦。：乾、坤、震、撰、坎、离、艮（gèn）、兑。 阴——阳——组合生成四象： 四象和阴阳相互作用生成八卦： 《周易》是以阴（阴爻－－）、阳（阳爻—）为基本单位而形成的一种对事物的理论性把握。阴与阳二单位的不同组合形成八卦，将八卦中之任意两卦叠合即形成六十四卦。每卦有六爻，共组成384爻。八卦的卦、爻、位之间，有复杂的关系，64卦的卦象变化和爻数就更加复杂，它反映了事物之间错综复杂的相互关系。在易学中，事物的性质即由阴与阳所占整体成份之多少及阴阳空间相对位置关系所决定。 《老子》说：“万物负阴而抱阳”。 周代人伯阳父将地震成因归于“阳伏而不能出，阴迫而不能蒸。” 八卦图和太极图： 八卦与二进制： 若以阴爻－－表示0，阳爻——表示1，则坤卦≡≡即为000，乾卦≡即为111，实际相当于八进制：0----7。 故事 德国数学家莱布尼兹1679年提出“论二进位制”，1701年他将二进位制表寄给中国的法国传教士白晋，白晋立即看出二进位制与中国伏羲八卦的六爻有关，遂回信并附寄伏羲64卦图。1703年4月1日，莱布尼兹收到到回信和图，4月2日又复信，并将论文送出发表，论文题目是：“二进位制计算的阐述”，副题是“ ２.五行思想 　 五行：金、木、水、火、土五种基本