我国古代物理学的主要成就

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我国古代物理学的主要成就我国古代物理学的主要成就我国古代物理学的主要成就中国古代的物理学成就——易经.时空观的先进性在欧洲,人们对时间和空间的认识是割裂的,孤立的,直到20世纪初,相对论才把空间和时间

我国古代物理学的主要成就
我国古代物理学的主要成就

我国古代物理学的主要成就
中国古代的物理学成就——易经.
时空观的先进性
在欧洲,人们对时间和空间的认识是割裂的,孤立的,直到20世纪初,相对论才把空间和时间科学地统一起来.但在中国古代,远在先秦时期,不少哲人就把空间和时间联系起来考虑.战国时期成书的《管子·宙合》篇,把时间称为“宙”,空间称为“合”,其中说,“天地,万物之橐,宙合又橐天地”,意思是说,万物都包涵在天地之内,而天地又包涵在时空的“宙合”之中.墨家对时空的认识又有了新发展,他们把空间称为“宇”,包括东南西北、四面八方的各种不同场所和方位,把时间称为久,“宇久”就是现代的宇宙.
物质无限可分论的最旱提出者
战国的惠施已经认识到“至小无内,谓之小一”,意思是说物的构成单位没有内部的极限,是无限小的.与惠施同时代的辩者还用具体比喻来说明物质的无限可分性,即“一日之捶,日取其半,万世不竭”.这种物质不可穷尽的观点,比古希腊的原子论更深刻地反映了自然界的辩证本性.
对雪花晶体的认识
古代欧洲对雪花晶体的认识始于13世纪,阿尔伯特斯于1260年提到“雪花是星状的.”但对雪花晶体六角对称性的认识,西方直到开普勒才实现.1611年,开普勒在《把六角形的雪花作为新年礼物》的论文中肯定了雪花的六角晶体结构.中国古人对雪花晶体六角对称性的认识始于西汉的韩婴,公元前135年,他在《韩诗外传》中说:“凡草木花多五出,雪花独六出”.这比欧洲要早十几个世纪.
利用振动原理制成的喷水鱼洗
喷水鱼洗,一个类似铜盘的器物,其外缘上有一对称竖起的双耳.当盆内盛水时,如来回摩擦铜盆的双耳,会产生嗡嗡的响声,同时有水柱从水面升起.早在中国五代时期,晋国被辽国战败,晋皇帝投降时(946年)曾向辽太宗贡献了一个能喷水的双鱼瓷盆,这是我国古籍记载中最早的喷水鱼洗.铜质喷水鱼洗的出现则在北宋后期,在宣和年间(1119—1125)还出现了能喷水的玛瑙质鱼洗.
鱼洗喷水的原理是振动,一种规则的类似圆柱形板的板振动.振动从双耳传到侧壁,产生垂直于水面的横向振动,使水面溅起水花.
西方对板振动的研究始于18世纪下半叶德国的克拉尼.为使板振动变为可见,他在金属板上撒上一层薄砂,然后敲击金属板使它振动,板上的细砂就移到那些不振动的波节线上.他由此画下的各种振动图形就是克拉尼砂图.中国的喷水鱼洗比克拉尼振动板早7个世纪.
对共振现象的认识与实验 我国古代很早就对共振现象有记述,公元前3世纪—4世纪的《庄子》一书就记载了调瑟时发生的共振现象.这种基音与泛音共振现象的发现比西方早得多,欧洲直到15世纪才由达·芬奇首次进行共振实验.《墨子·备穴篇》还记述了共振现象的具体应用:在城墙根下每隔几米,挖一个坑,坑内埋置容量为70升—80升的陶瓮,瓮口蒙上皮革.若有敌人挖地道攻城,可以根据各陶瓮声响情况,确定敌人挖掘的位置和方向.
中国古代不仅很早就懂得共鸣现象,还掌握了消除共鸣的方法.唐代著作《刘宾客嘉话录》记载了这方面的一个故事:洛阳某和尚的房里挂有一个磬,经常自鸣发声,和尚因此惊忧成疾.一天朋友曹绍夔来访,发现磬的自鸣是由寺院的钟声引起的,就用锉把磬锉磨了几下,果然,钟再响时磬不再自鸣了.
世界上最早的游标卡尺
公元初年,王莽变法改制,制作了一种铜卡尺.它长14.22厘米,分固定尺和活动尺两部分.尺的正面刻有寸、分等刻度.从原理、性能、用途看,这个游标卡尺同现代的游标卡尺十分相似,但它比西方科学家制成的游标卡尺早1700多年.
常平架装置
公元4世纪前成书的《西京杂记》记载了长安工匠丁缓发明的被中香炉.当将香炉中的檀香木块点燃后,可以把香炉随便放进被子里,不仅不会烧坏被子,连香炉灰也不会撒出来.奥妙在于炉内有一种叫“常平架”的装置,它由内外两个金属环组成,两环用转轴联结,外环又通过另一转轴与外架联结.这种常平架装置在近代航海磁罗经、电罗经上有广泛应用.欧洲直到16世纪才出现常平架装置,比中国晚了1600多年.
物理相关的中国的世界第一还有许多,如磁偏角和磁倾角的发现、对太阳能的利用、潜望镜、透光铜镜、光的直线传播、小孔成像、十二平均律等方面的发明和发现,都是在世界上最早的.
浮力定律的应用,曹冲称象,不过没有上升到理论.
万户飞天:火箭原理的起始者.
先秦时期的伟大哲学家墨翟(约公元前468-前376)及其墨家学派 (公元前4世纪-公元前3世纪)在他们的论着《墨经》中记述了大量的物理知识,这是春秋战国时期物理学成就最大的学派,《墨经》的主要成就在力学与光学方面.它探讨了力的定义,叙述了惯性运动,研究了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等装置省力的原因,以及浮力与平衡原理,指出了光的直线传播及反射规律以及小孔、平面镜、凹凸面镜的成像情况;观察了温度与火色的关系.同时期的《考工记》是应用力学、声学方面的书,记载了滚动摩擦、斜面运动、惯性现象、抛物轨道、水的浮力、材料强度以及钟、鼓、磬的发音、频率、音色、响度及乐器形状的关系.这时期的《管子·地数篇》、《鬼谷子》、《吕氏春秋》等书中还记载了天然磁石的吸铁现象以及最早的指南针“司南”.
汉代王充(27~约97)的《论衡》是中国中古时期的百科全书.在力学方面指出外力能改变物体的运动状态,改变运动速度.而内力不能改变物体的运动,还讨论了相对运动,在声学方面研究了声的发生、传播与衰减,并用水波做比喻.在热学方面研究了热的平衡、传导及物态变化.在光学方面阐述了光的强度、光的直线传播及球面聚焦现象.在电磁学方面记录了摩擦起电及磁指南器.
在唐代,《玄真子》中记叙了人造虹的简单实验:“背日喷水”.唐人将风力分为八个等级.了解到共鸣的道理并应用于音乐中,并指出了雷与电的关系.
宋代沈括(1031-1095)的《梦溪笔谈》具有很高的科学价值,被称为 “中国科学史上的坐标”,其主要成就是在声学、光学、磁学方面.他研究了声音的共振现象、针孔成像与凹凸镜成像规律,形象地说明了焦点、焦距、正倒像等问题;研究了人工磁化方法,指出了把磁场的磁偏角,讨论了指南针的装置方法,为航海用指南针的制造奠定了基础.他还研究了大气中的光、电现象.
元代的赵友钦(1279-1368)在《革象新书》中研究了光的直进、针孔成像,利用模拟实验研究月亮盈亏以及日、月蚀.他擅长用比喻解释自然现象,使之生动、形象,易于被人们理解.
在明、清时代,朱载堉(1536-1610)在《乐律全书》中用精密方法首次阐明了音乐中的十二平均律.方以智(1611-1671)兼取古今中外知识精华,在《物理小识》中涉及力、光、磁、热学,研究了比重、浓度、表面张力及杠杆原理,螺旋原理,研究了光的反射、折射、光学仪器,进行了分光实验解释虹,还研究了磁偏角随地域的变化以及金属导热问题.《物理小识》是300年前的一部科学著作.
我国是对磁现象认识最早的国家之一,公元前4世纪左右成书的《管子》中就有“上有慈石者,其下有铜金”的记载,这是关于磁的最早记载.类似的记载,在其后的《吕氏春秋》中也可以找到:“慈石召铁,或引之也”.东汉高诱在《吕氏春秋注》中谈到:“石,铁之母也.以有慈石,故能引其子.石之不慈者,亦不能引也”.在东汉以前的古籍中,一直将磁写作慈.相映成趣的是磁石在许多国家的语言中都含有慈爱之意.

中国古代的物理学成就——易经 生物是完全不同于非生物的特殊实物,非生物形成我国古代很早就对共振现象有记述,公元前3世纪—4世纪的《庄子》一书就记载

长见识了

沈括发现了地球的内部是有于条形磁体相似的物质。。。所以说地球是一个大磁体!1