❶ 我國古代有哪些物理學成就
中國古代的物理學成就——易經
生物是完全不同於非生物的特殊實物,非生物形成了自然現象,而生物是形成生命現象(社會、意識、思想、特異功能、心靈感應、智力、生命力、靈魂、生物能等現象)的主體。二者有完全不同的性能和現象,因此一定有不同的組成和結構。我們已經知道,分子構成細胞,細胞構成生物。在分子之間和細胞之間還有氣物質,就是虛物炁體,這些就是經絡穴位物質。具體地說,生物是由固態的骨肉發甲、液態的體液(津血)、氣態的呼吸消化道、炁態的經絡穴位共四個系統組成的統一的有機整體。固液氣三態構成生物的肉身系統,炁態經絡構成生物的意識系統。四態齊全才能構成活生生的生物,缺一不可,而且炁態才是決定生命活動的關鍵系統,沒有了炁態系
時空觀的先進性 在歐洲,人們對時間和空間的認識是割裂的,孤立的,直到20世紀初,相對論才把空間和時間科學地統一起來。但在中國古代,遠在先秦時期,不少哲人就把空間和時間聯系起來考慮。戰國時期成書的《管子·宙合》篇,把時間稱為「宙」,空間稱為「合」,其中說,「天地,萬物之橐,宙合又橐天地」,意思是說,萬物都包涵在天地之內,而天地又包涵在時空的「宙合」之中。墨家對時空的認識又有了新發展,他們把空間稱為「宇」,包括東南西北、四面八方的各種不同場所和方位,把時間稱為久,「宇久」就是現代的宇宙。
物質無限可分論的最旱提出者 戰國的惠施已經認識到「至小無內,謂之小一」,意思是說物的構成單位沒有內部的極限,是無限小的。與惠施同時代的辯者還用具體比喻來說明物質的無限可分性,即「一日之捶,日取其半,萬世不竭」。這種物質不可窮盡的觀點,比古希臘的原子論更深刻地反映了自然界的辯證本性。
對雪花晶體的認 識古代歐洲對雪花晶體的認識始於13世紀,阿爾伯特斯於1260年提到「雪花是星狀的。」但對雪花晶體六角對稱性的認識,西方直到開普勒才實現。1611年,開普勒在《把六角形的雪花作為新年禮物》的論文中肯定了雪花的六角晶體結構。中國古人對雪花晶體六角對稱性的認識始於西漢的韓嬰,公元前135年,他在《韓詩外傳》中說:「凡草木花多五齣,雪花獨六齣」。這比歐洲要早十幾個世紀。
利用振動原理製成的噴水魚洗 噴水魚洗,一個類似銅盤的器物,其外緣上有一對稱豎起的雙耳。當盆內盛水時,如來回摩擦銅盆的雙耳,會產生嗡嗡的響聲,同時有水柱從水面升起。早在中國五代時期,晉國被遼國戰敗,晉皇帝投降時(946年)曾向遼太宗貢獻了一個能噴水的雙魚瓷盆,這是我國古籍記載中最早的噴水魚洗。銅質噴水魚洗的出現則在北宋後期,在宣和年間(1119—1125)還出現了能噴水的瑪瑙質魚洗。
魚洗噴水的原理是振動,一種規則的類似圓柱形板的板振動。振動從雙耳傳到側壁,產生垂直於水面的橫向振動,使水面濺起水花。
西方對板振動的研究始於18世紀下半葉德國的克拉尼。為使板振動變為可見,他在金屬板上撒上一層薄砂,然後敲擊金屬板使它振動,板上的細砂就移到那些不振動的波節線上。他由此畫下的各種振動圖形就是克拉尼砂圖。中國的噴水魚洗比克拉尼振動板早7個世紀。
對共振現象的認識與實驗 我國古代很早就對共振現象有記述,公元前3世紀—4世紀的《莊子》一書就記載了調瑟時發生的共振現象。這種基音與泛音共振現象的發現比西方早得多,歐洲直到15世紀才由達·芬奇首次進行共振實驗。《墨子·備穴篇》還記述了共振現象的具體應用:在城牆根下每隔幾米,挖一個坑,坑內埋置容量為70升—80升的陶瓮,瓮口蒙上皮革。若有敵人挖地道攻城,可以根據各陶瓮聲響情況,確定敵人挖掘的位置和方向。
中國古代不僅很早就懂得共鳴現象,還掌握了消除共鳴的方法。唐代著作《劉賓客嘉話錄》記載了這方面的一個故事:洛陽某和尚的房裡掛有一個磬,經常自鳴發聲,和尚因此驚憂成疾。一天朋友曹紹夔來訪,發現磬的自鳴是由寺院的鍾聲引起的,就用銼把磬銼磨了幾下,果然,鍾再響時磬不再自鳴了。
世界上最早的游標卡尺 公元初年,王莽變法改制,製作了一種銅卡尺。它長14.22厘米,分固定尺和活動尺兩部分。尺的正面刻有寸、分等刻度。從原理、性能、用途看,這個游標卡尺同現代的游標卡尺十分相似,但它比西方科學家製成的游標卡尺早1700多年。
常平架裝置 公元4世紀前成書的《西京雜記》記載了長安工匠丁緩發明的被中香爐。當將香爐中的檀香木塊點燃後,可以把香爐隨便放進被子里,不僅不會燒壞被子,連香爐灰也不會撒出來。奧妙在於爐內有一種叫「常平架」的裝置,它由內外兩個金屬環組成,兩環用轉軸聯結,外環又通過另一轉軸與外架聯結。這種常平架裝置在近代航海磁羅經、電羅經上有廣泛應用。歐洲直到16世紀才出現常平架裝置,比中國晚了1600多年。
物理相關的中國的世界第一還有許多,如磁偏角和磁傾角的發現、對太陽能的利用、潛望鏡、透光銅鏡、光的直線傳播、小孔成像、十二平均律等方面的發明和發現,都是在世界上最早的
❷ 中國古代在物理學方面有何成就
(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 技術規范的書籍,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)為首的墨家的代表作,分為「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。 現舉一條關於杠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)的平衡關系。可能是墨家探討杠桿平衡 關系的實驗總結,說明墨家發現杠桿定律較之古希臘的阿基米德要早二百多 年。但並沒有阿基米德杠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復制研究工作的基礎上,根據書 上的記載和力學原理滿意地復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 種利用各種齒輪的復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。
❸ 求中國古代天文物理學方面的成就
祖沖之,字文遠,范陽郡遒縣(今河北淶源)人。公元429年生於建康(今江蘇南京)一個官宦人家,雖原籍北方,但幾代祖先都在江南做官且通曉歷法。祖父掌管土木工程建築,父親也學識淵博。他從小有機會接受家傳科學知識,青年時代進入專門研究學術的華林學省學習研究。祖沖之曾作過州從事史,公府參軍,縣令,最高官至長水校尉,享受四品俸祿,公元500年去世。
祖沖之是中國古代一位偉大的數學家和天文學家,生平著作很多,內容也是多方面的。在數學方面的論著,不幸均已失傳。在歷代國內外的各種圖書目錄中,可以見到他所寫的數學著作的書名有「綴術」6卷,「九章算術義注」9卷,「重差注」1卷。在天文歷法方面,他編製成「大明歷」,並為大明歷寫了「駁議」。在古代典籍的注釋方面,祖沖之有「易義」、「老子義」、「莊子易」、「釋論語」、「釋孝經」等著作,但亦均失傳。文學作品方面他著有「述異記」10卷,在「太平御覽」等書中可以看到這部著作的片斷。
從青年時起,祖沖之便對天文學和數學發生了興趣。他把從上古時起直至他生活時代的各種文獻、記錄、資料,幾乎全部搜羅來進行研究,並且親自進行精密的測量和仔細的推算。正像他自己所說的那樣,「親量圭尺,躬察儀漏,目盡毫釐,心窮籌策」。他對劉歆、張衡、鄭玄、闞譯、王番、劉徽等科學家的工作進行了仔細研究,一一駁正了他們的錯誤,導出了許多極有價值的結果。准確到7位有效數學的園周率數值便是人所共知的例子。
園周率π的計算,標志著一個國家和民族的數學水平。中國古代也和世界上任何文化開發較早的國家和地區一樣,人們最早使用的園周率是3。這一誤差很大的數值一直沿用到漢代。入漢以後,對園周率的改進吸引了不少科學家的注意,都作了一些工作。最為重要的是魏晉時期的數學家劉徽,他用「割園術」計算出的園周率為3.14。
關於祖沖之在園周率方面的工作,其史料僅見於《隋書·律歷志》中還記載說,祖沖之還給出了園周率的兩個近似分數值:
密率:π=355/113,小數點後6位準確,
約率:π=22/7,小數點後2位準確。
在歐洲,1100多年後才算得355/113這一數值,被稱為「安東尼茲率」。日本數學家三上義夫在1912年提出應稱π=355/113為「祖率」。
關於祖沖之是如何算得如此精密的結果,沒有任何史料流傳下來,這是非常遺憾的。不過根據當時的情況判斷,祖沖之用的仍是劉徽的「割園術」。果真如此的話,祖沖之需要計算出園內接正12288邊形和正24576邊形的面積,要進行加、減、乘、除、開方等運算達130次以上,每次運算都要精確到9位數字,可以想像,在當時用羅列算籌來計算,是需要何等的精心與超人的毅力。 關於球體體積的計算,是祖沖之及其兒子祖(日桓)在數學方面又一項了不起的成就。祖氏父子根據劉徽在「九章算術注」中擔出的正確方法,求得了球體體積公式
球體積=4/3πγ3。
在導出球體積公式的過程中,祖氏父子總結出了所謂的「祖氏原理」。在西方這一原理被稱為「卡瓦列里原理」,但它的發現者義大利數學家卡瓦列里(B.Cavalieri 1598~1647)比祖氏父子要晚1100多年。
祖沖之在天文歷法方面的成就,大都包含在他所編制的大明歷和為大明歷所寫的「駁議」中。祖沖之通過精密的觀察測量,發現當時奉行的由前輩著名天文學家何承天所編制的元嘉歷有不少錯誤,於是著手編制大明歷,公元462年編成,時年只有33歲。祖沖之對歷法的編製做出了很多創造性的貢獻,大明歷是這個時代一部最好的歷法,但是卻遭到皇旁寵臣的反對。直到祖沖之死後10年,由於他兒子祖(日桓)的堅決請求,經過實際天象的校驗,大明歷才得以正式頒行。
東漢時期,也就是距今約一千八百多年前(公元117年),一台利用水力推動運轉的大型天文儀器――「水運渾象」在東漢的京都洛陽製造成功。相隔二十年後(公元138年),安置在京都洛陽的又一台儀器――「候風地動儀」,准確地報告了西方千里之外發生的地震。這標志著人類開始了用儀器記錄研究地震的新紀元。
這兩台著名儀器的發明者就是張衡——我國東漢時期偉大的科學家、文學家。張衡對中國古代的天文學、地震學和機械力學作出了傑出的貢獻,傳說他還製造過指南車、記里鼓車等,因其機械製造水平很高,被尊稱為「木聖」。
張衡生平
張衡,字平子,章帝建初三年(公元78年),誕生於南陽郡西鄂縣石橋鎮一個破落的官僚家庭(今河南省南陽市城北五十里石橋鎮)。祖父張堪是地方官吏,曾任蜀郡太守和漁陽太守。張衡幼年時候,家境已經衰落,有時還要靠親友的接濟。正是這種貧困的生活使他能夠接觸到社會下層的勞動群眾和一些生產、生活實際,從而給他後來的科學創造事業帶來了積極的影響。
當時的南陽是經濟和文化都很發達的地區,有「南都」之稱。張衡在這樣的環境熏陶下,加上他自幼刻苦好學,在青少年時代就已經為後來從事文學和科學事業打下了良好的基礎。
由於家中的經卷典籍慢慢地不能滿足張衡的求知慾望了,於是從十六歲開始,他便離鄉游學,廣結學者名流。他曾到漢朝故都長安一帶,游覽了當地的名勝古跡,考察了周圍的山川形勢、物產風俗、世態人情。後來他又到了當時的首都洛陽,就讀於最高學府——太學。並成為學識比較淵博的學者。當時,地方上曾經推舉他做「孝廉」,公府也多次招聘他去做官,但都被他拒絕了。
張衡自幼就對文學有特殊的愛好和研究。他的文學作品很多,風格也各不相同。有的形式短小,重在抒情,如《歸田賦》。有的氣勢磅礴,廣寫景物,如《二京賦》;有的特色突出,獨樹一格,如《四愁詩》、《同聲歌》等。
和帝永元十二年(公元100年),二十三歲的張衡應邀回鄉出任南陽太守鮑德的主簿,掌管文書工作。並在辦理政務之餘,潛心於文學創作。他以游學長安和洛陽的見聞作為素材,先後花了十年功夫,精心雕琢、反復修改,於安帝永初元年(公元107年)寫成著名的《東京賦》和《西京賦》,總稱為《二京賦》,為人們廣為流傳,他畫的畫也很出色。
後來,鮑德調任,張衡便辭職回家。掌握朝政的皇親鄧騭為了籠絡士人,幾次派人邀請張衡作他的幕僚,以增強自己這一派的勢力。但張衡一方面厭惡外戚專權,一方面想專心鑽研學問,都堅決地拒絕了。
在張衡三十四歲的時候,他的研究興趣逐漸轉到哲學和自然科學方面。他很喜愛揚雄的哲學著作《太玄經》。《太玄經》的內容涉及天文、歷法、數學等方面,引起了他很大的興趣。《太玄經》里的一些樸素的唯物主義觀點也給了張衡以很大的啟發。
安帝永初四年(公元111年),張衡應征進京,先後任郎中、太史令、公車司馬令等低、中級官職。其中擔任太史令時間最長,前後達十四年之久。太史令是主持觀測天象、編訂歷法、候望氣象、調理鍾律(計量和音律)等事務的官員。在他任職期間,對天文歷算進行了精湛的研究,做出了重大的貢獻。
漢朝時,關於天體運動和宇宙結構的學說已經出現了三種:蓋天說、渾天說和宣夜說。蓋天說又稱天圓地方說,認為天是圓的,像一把張開的傘,地是方的象一個棋盤;渾天說認為天地的形狀像一個雞蛋,天與地的關系就像蛋殼包著蛋黃;宣夜說認為天沒有一定的形質,日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飄浮在氣體中。
張衡根據自己對天體運行規律的認識和實際觀察,認真研究了這三種學說,認為渾天說比較符合觀測的實際。他繼承和發展了前人的渾天理論,大膽地對天象提出了許多新的見解。
張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上,根據自己的渾天說,創制了一個比以前都精確、全面的多的「渾天儀」。創制了一個能夠精確在表演渾天思想的「渾天儀」。
渾天儀是一個可以轉動的空心銅球。銅球外表刻有二十八宿和其他一些恆星的位置;球體內有一根鐵軸貫穿球心,軸的兩端象徵北極和南極。球體的外面裝有幾個銅圓圈,代表地平圈、子午圈、黃道圈、赤道圈,赤道和黃道上刻有二十四節氣。凡是張衡當時知道的重要天文現象,都刻在了渾天儀上。
為了使「渾天儀」能自動轉動,張衡又利用水力推動齒輪的原理,用滴壺滴出來的水力推動齒輪,帶動空心銅球繞軸旋轉。銅球轉動一周的速度和地球自轉的速度相等。這樣,人們坐在屋子裡,便能從渾天儀上看到天體運行的情況了。
從公元89年到140年,東漢都城洛陽和隴西一帶,共出現過三十三次地震。特別是公元119年,洛陽和其他地區連續發生了兩次大地震,促進了張衡加緊對於地震的研究。他終於在公元132年,發明並製造出了我國第一架測報地震的儀器——地動儀。
張衡製造的這台地動儀,相當靈敏准確。公元138年的一天,地動儀精確的測知距離洛陽一千多里的隴西發生地震,表明他的精密程度達到了相當高的水平。歐洲在1880年才製造出類似的地震儀,距張衡已經晚了一千七百多年。
在氣象學方面,張衡還創造了一種測定風向的儀器——侯風儀,又叫相風銅鳥。是在一根五丈高的桿頂安放一隻銜著花的銅鳥,可以隨著風向轉動。鳥頭所對的方向就是風向。這個儀器和歐洲裝在屋頂上的候風雞相似,但是後風雞是在十二世紀才出現的,比起張衡的候風儀晚了一千年。
張衡一生為我國的科學文化事業作出了卓越的貢獻,是我國古代偉大的科學家之一。他謙虛謹慎、勤學不倦。「如川之逝,不舍晝夜」,幾十年如同一日,在所從事的事業中表現出了一絲不苟、精益求精、不畏強權、勇於進取的研究風格。而他不慕名利的高尚品德更值得我們學習。
永和四年(公元139年),張衡請求告老還鄉不準,又被調到朝中做尚書,但只任職一年就與世長辭了,終年六十一歲。
《靈憲》
張衡一生所著的天文學著作,以《靈憲》最為著名。這是一部闡述天地日月星辰生成和它們的運動的天文理論著作,代表了張衡研究天文的成果。它總結了當時的天文知識,雖然其中也有一些錯誤,但還是提出了不少先進的科學思想和獨到見解。
例如,在闡述渾天理論的時候,雖然仍舊保留著舊的地平概念,並且提出了「天球」的直徑問題,但是張衡進一步明確提出在「天球」之外還是有空間的。他說:「過此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之謂也。宇之表無極,宙之端無窮」。就是說,我們能夠觀測到的空間是有限的,觀測不到的地方是無窮無盡,無始無終的宇宙。這段話明確地提出了宇宙在時間和空間上都是無窮無盡的思想,是十分可貴的。
張衡在《靈憲》中指出月亮本身並不發光,月光是反射的太陽光。他說「夫日譬猶水,火則外光,水則含景。故月光生於日之所照,魄生於日之所蔽;當日則光盈,就日則光盡也」(景就是影,魄指月亮虧缺的部分)。他生動形象地把太陽和月亮比做火和水,火能發光,水能反光,指出月光的產生是由於日光照射的緣故,有時看不到月光,是因為太陽光被遮住了。他這種見解在當時是十分新鮮的,也是正確的。
同時,張衡還進一步解釋了月食發生的原因。他說:「當日之沖,光常不合者,蔽於地也,是謂暗虛。在星則星微,遇月則食。」這段話的意思是:「望月」時,應該能看到滿月,但是有時看不到,這是因為日光被地球遮住的緣故。他將地影的暗處叫做「暗虛」,月亮經過「暗虛」時就發生月食,精闢地闡述了月食的原理。至於「在星則星微」一句,說的是星星碰上「暗虛」就隱而不見了。
現在看來這種說法是不正確的。由於星星距地球極為遙遠,又大都是發光的恆星,不象月球一樣屬於行星,因此沒有任何一個星星會進入地球的影子之中而失去了光芒。這是張衡的不足之處。這也可以看出在當時的水平下,古人的研究不可能作到盡善盡美。今人也一樣,做任何事情的時候都不可能將事情作的絕對正確,但一定要最大程度的正確反映客觀現實。
此外,張衡在《靈憲》中還算出了日、月的角直徑,記錄了在中原洛陽觀察到的恆星二千五百多顆,常明星一百二十四顆,叫得上名字的星約三百二十顆。這和近代天文學家觀察的結果是相當接近的。
在張衡的另一部天文著作《渾天儀圖注》里還測定出地球繞太陽一年所需的時間是「周天三百六十五度又四分度之一」,這和近代天文學家所測量的時間365天5小時48分46秒的數字十分接近,說明張衡對天文學的研究已經達到了比較高的水平。
祖沖之,一行,郭守敬的生平介紹,主要功績和發明,主要著作.
❹ 誰發明的物理學
物理學這個名詞最初是亞里士多德發明的。
亞里士多德一生勤奮治學,從事的學術研究涉及到邏輯學、修辭學、物理學、生物學、教育學、心理學、政治學、經濟學、美學等,寫下了大量的著作,他的著作是古代的網路全書,據說有四百到一千部,主要有《工具論》、《形而上學》、《物理學》、《倫理學》、《政治學》、《詩學》等。他的思想對人類產生了深遠的影響。他創立了形式邏輯學,豐富和發展了哲學的各個分支學科,對科學作出了巨大的貢獻。
亞里士多德把科學分為:
(1)理論的科學(數學、自然科學和後來被稱為形而上學的第一哲學);
(2)實踐的科學(倫理學、政治學、經濟學、戰略學和修飾學);
(3)創造的科學,即詩學。
物理學方面,亞里士多德反對原子論;不承認有真空存在;他還認為物體只有在外力推動下才運動,外力停止,運動也就停止;還認為作落體運動的物體重的比輕的落得快!
❺ 我國古代的物理學成就有哪些
中國是世界文明發達最早的國家之一,物理學在中國有悠久的歷史。
一 中國古代物理學史概述
二 力學
1 杠桿原理
2 滑輪與轆轤
3 尖劈與斜面
4 重心與平衡
5 力
6 刻舟求劍
7 浮力與比重
8 陀螺與平衡環
9 彈性變形與彈性定律
10 橫梁的學問
11 大氣壓
12 空氣動力學及飛行幻想
三 聲學
四 光學
五 電與磁
六 熱
先秦時期的偉大哲學家墨翟(約公元前468-前376)及其墨家學派 (公元前4世紀-公元前3世紀)在他們的論著《墨經》中記述了大量的物理知識,這是春秋戰國時期物理學成就最大的學派,《墨經》的主要成就在力學與光學方面。它探討了力的定義,敘述了慣性運動,研究了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等裝置省力的原因,以及浮力與平衡原理,指出了光的直線傳播及反射規律以及小孔、平面鏡、凹凸面鏡的成像情況;觀察了溫度與火色的關系。同時期的《考工記》是應用力學、聲學方面的書,記載了滾動摩擦、斜面運動、慣性現象、拋物軌道、水的浮力、材料強度以及鍾、鼓、磬的發音、頻率、音色、響度及樂器形狀的關系。這時期的《管子·地數篇》、《鬼穀子》、《呂氏春秋》等書中還記載了天然磁石的吸鐵現象以及最早的指南針「司南」。
漢代王充(27~約97)的《論衡》是中國中古時期的網路全書。在力學方面指出外力能改變物體的運動狀態,改變運動速度。而內力不能改變物體的運動,還討論了相對運動,在聲學方面研究了聲的發生、傳播與衰減,並用水波做比喻。在熱學方面研究了熱的平衡、傳導及物態變化。在光學方面闡述了光的強度、光的直線傳播及球面聚焦現象。在電磁學方面記錄了摩擦起電及磁指南器。
在唐代,《玄真子》中記敘了人造虹的簡單實驗:「背日噴水」。唐人將風力分為八個等級。了解到共鳴的道理並應用於音樂中,並指出了雷與電的關系。
宋代沈括(1031-1095)的《夢溪筆談》具有很高的科學價值,被稱為 「中國科學史上的坐標」,其主要成就是在聲學、光學、磁學方面。他研究了聲音的共振現象、針孔成像與凹凸鏡成像規律,形象地說明了焦點、焦距、正倒像等問題;研究了人工磁化方法,指出了把磁場的磁偏角,討論了指南針的裝置方法,為航海用指南針的製造奠定了基礎。他還研究了大氣中的光、電現象。
元代的趙友欽(1279-1368)在《革象新書》中研究了光的直進、針孔成像,利用模擬實驗研究月亮盈虧以及日、月蝕。他擅長用比喻解釋自然現象,使之生動、形象,易於被人們理解。
在明、清時代,朱載堉(1536-1610)在《樂律全書》中用精密方法首次闡明了音樂中的十二平均律。方以智(1611-1671)兼取古今中外知識精華,在《物理小識》中涉及力、光、磁、熱學,研究了比重、濃度、表面張力及杠桿原理,螺旋原理,研究了光的反射、折射、光學儀器,進行了分光實驗解釋虹,還研究了磁偏角隨地域的變化以及金屬導熱問題。《物理小識》是300年前的一部科學著作。
我國是對磁現象認識最早的國家之一,公元前4世紀左右成書的《管子》中就有「上有慈石者,其下有銅金」的記載,這是關於磁的最早記載。類似的記載,在其後的《呂氏春秋》中也可以找到:「慈石召鐵,或引之也」。東漢高誘在《呂氏春秋注》中談到:「石,鐵之母也。以有慈石,故能引其子。石之不慈者,亦不能引也」。在東漢以前的古籍中,一直將磁寫作慈。相映成趣的是磁石在許多國家的語言中都含有慈愛之意。
❻ 古代中國的物理學貢獻
古代中國的物理學貢獻
本文依據生產技術和社會形態以及科學
著作誕生年代,選擇具有代表性的跟物理學有
關的記載,介紹中國古代物理學發展概況.
1元古到西周(公元前770年以前)
人類從會用火到石器時代.又從石器時代
過渡到青銅時代,西周時代手工業特別發達,
出現了「百工匠」;如造車輪的「輪匠」,造車
軸的「軸匠」,造箭的「矢匠」等.在這些手
工技術中有豐富的物理學知識,但人們沒有認
識.
2奴隸社會向封建社會過渡期(公元前770
年—前221年)
此時期對物理學知識有了系統研究和論
述,主要著作有:《墨經》和《考工記》等.對
力、熱、光等都有論述.
2. 1力學方面
《墨經》最早對力下了定義:「力荊之所以
奮也」.意思是力是使物體運動狀態改變的原
因.《墨經》第114. 116條對時間和空間最早
作出了正確定義:「宇或徒,說在長宇久」;
「行修以久,說在先後」.意思是說物體位置改
變是空間隨著時間自近而遠的持續增長.「墨
經」還最早論述了「杠桿原理」和「浮體平衡
原理」
2. 2熱學方面
《考工記》中:「凡鑄金之狀,金(銅)與
錫;黑蝕之氣竭,黃白次之;黃白氣竭,青白
次之;青白之氣竭,青氣次之.然後可鑄也」
是我國最早對溫度的認識,這段大意是在熔煉
金屬過程中,根據物體顏色判斷物體冷熱程度.
2. 3磁學方面
春秋末期(約公元前5世紀)《管子
·地數篇》有:「山上有慈石,其下有銅金".
約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有:
「慈石召鐵,或引之也」.這是世界上最早對磁
現象的認識.
2. 4光學方面
《墨經》著作中有八條對幾何光學的專門
論述,這八條主要論述了:光的直進性和小孔
成像,平面鏡反射及成像,球面鏡成像.
3從秦、漢到隋唐五代(公元前 221年—
公元960年)
這個時期製造了許多大型復雜機械:西漢
初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139
年)的渾天儀和地動儀:畢嵐的「翻車」(即
龍骨水車)和名為「渴烏」的虹吸管;(公元
2世紀)唐僧一行梁令瓏的水運渾儀.(公元
725年)此時期主要科學代表著有:東漢王充
(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢
C25年—220)年的《淮南萬畢術》
3. 1力學方面
《論衡.狀留篇》中的:「是故車行於陸,
船行於溝,其滿而重者行遲,空而輕者行疾".
「任重,其進取疾速,難矣」.意即在一定外力
條件下,較重的物體運動較慢,其開始運動和
加快運動也難.《論衡》中:「古之多力者、身
能負荷千鈞.手能決角伸鈞,使之自舉,不能
離地」.最早提出系統的內力不能使物體運動
的結論.
3. 2感學方面.《淮南萬畢術》道:「磁石櫃
茶」.說明了人們已經認識了磁石(磁極)之
間存在著相互推斥力作用.《論衡·是應篇》
道:「司南之構,投之於地,其抵指南」.人們
製造了指南針(句狀司南).
3. 3熱學方面
《論衡》中:「雲霧、雨之徽也,夏則為露,
冬則為霜,溫則為雨,寒則為雪,雨露凍凝者,
皆由地發,不從天降也」的論述,是世界上最
早分析一年四季物態變化形成的原因.《論稀
.寒溫篇》中的論述:「夫近水則寒,近火則溫,
遠則漸微.何則?氣之所加,遠近有差也」.是
世界上最早對熱傳導的論述.
3. 4聲學方面
《論衡·變虛篇》中:「令人操行變氣遠近,
宜與魚等;氣應而變,宜與水均」,意思是人
的行動(包括說話)使其周圍的「氣」發生振
動,並能向外傳播,如同魚使水振動的水波一
樣向外傳播.
3. 4光學方面
《論衡·率性篇》中:「取火於天,五月丙
午日中之時,消煉五石(五石可能指石英石).
鑄以為器,磨礪生光,仰以向日,則火來至」
《淮南萬畢術》載道:削冰為圓,舉以向日,以
艾承其影,則火生」.以上說明用透鏡聚光取
火,即叫「陽隧」.《淮南萬畢術》中的「取大
鏡高懸,盛水盆於其下,則見四鄰矣」記述了
我國最早創制的開管式潛望鏡.
3. 5電學方面
《論衡》中的「頓牟掇芥慈石級緘」.(頓
牟:墟泊;芥:=種很輕草木;械:針;綴:
吸引);說明人們已經對電、磁有了相當深刻
的認識.
4宋,元時期(960年—1369年)
這個時期創制了大型機械和大型生產工
具.撰寫出五本科學著作:北宋沈括(1031年
—1095年)著的《夢溪筆談》;北宋曾公亮
(999年—1078年)著的《武經總要》;北宋
李誡(1035— 1110年)著的《營造法式);北
宋蘇頌(1020年·- 1101年)、韓公廉(生卒
年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽
(1279年—1368年)著的《革象新書》,我
國四大發明中的三大發明火葯、指南針和活字
印刷術也是這個時期產生的.
4. 1力學方面
《營造法式》一書,全書36卷,其中圖樣
6卷,系統地總結了歷代建築經驗,有豐富的
材料力學和建築力學知識.《新儀象法要》一
書中,記載了蘇頌和韓公廉在1092年創制一
架大型水運儀象台,即天文鍾,這台機器應用
了很多力學知識.
4. 2磁學方面
《夢溪筆談》第58條:「以磁石磨針鋒,則
銳處指南,亦有指北者,恐石性不同」,這段
話說明當時已發現了磁鐵有兩極;《夢溪筆
談》第437記載的:「方家以磁石磨針鋒,則
能指南,然常微偏東,不全南也」.記述的磁
偏角,比西方發現地磁偏角早了四百多年.
《夢溪筆談》中還介紹了指南針四種安裝法:水
浮法;指甲法;碗唇法;懸絲法.
4. 3光學方面
《夢溪筆談》記述的:「陽艘向日照之.則
光聚向內,離鏡一二寸,光聚為一點,大如麻
寂,著物則火發」.「陽健面窪,以一指迫而照
之則正,漸遠則無所見,過此遂倒」.這是說
手指在鏡面與焦點之間處成正立像.在焦點處
無像,在焦點以外成倒立像.說明當時對凸透
鏡聚光及球面鏡成像已進行相當成功的研究.
宋末元初趙友欽用上千隻熾光作為光源進行
小孔成像的大型光學實驗,證明了光源大小、
強度與小孔的大小、距離以及像的大小、亮度
三者之間的關系.說明了當時物理學研究已經
進人實驗科學時代.
4. 4聲學方面
《夢溪筆談》中:「欲知其應者,先調其弦,
先調其弦令聲和,乃剪紙人加弦上,鼓其應弦,
則紙人躍,它弦即不動」.這是沈括以紙游碼
實驗證明了聲的共振現象,比英國的諾布爾所
做的「紙游碼」實驗早500年.
5明、清時期(1368年—1911年)
由於時代中葉以後,維護封建倫理的官方
教育後來發展為「八股」的科舉取士制,嚴重
阻礙科學技術發展,是我國科學發展的落後時
期.但是個別的有關物理學方面也有獨創發
現:明代朱載育(1536年—約1614年)發
明的十二平均律,用以公比攀 Z的等比級數
平均分配音律,成為近代平均音階的鼻祖;明
末宋應星(1587 - ?)的《天工開物》在
《論氣·氣聲》是集發聲、傳播、接收為一體
的一部系統的聲學大著.
向學生介紹我國古代物理學發展概況,是
對學生進行愛國教育最好題材.
❼ 中國古代科技成就,物理學
首先物理學可以往聲光電力熱幾個方面想。
電學基本可以不用考慮,電磁當年也沒有什麼研究,磁場,地磁場等方面的成就有司南等,地動儀沒有流傳下來,不知道是不是用的相關的知識。
光的方面,小孔成像可以追溯到春秋時期。
聲,我覺得沒有。
力學就有很多了,比如筷子就是中國古代力學方面的傑出成就,基本上農具都能找出力學原理。戰爭所有器具中力學應用就更多了。三國時期還有木牛流馬的傳說。
熱,這個不好說古代有什麼成就,。。。。。。
核物理,這個真的研究不了。。。。。。。。。。。
望採納,謝謝!
❽ 中國古代物理學成就
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
技術規范的書籍,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)為首的墨家的代表作,分為「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。
現舉一條關於杠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)的平衡關系。可能是墨家探討杠桿平衡
關系的實驗總結,說明墨家發現杠桿定律較之古希臘的阿基米德要早二百多
年。但並沒有阿基米德杠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復制研究工作的基礎上,根據書
上的記載和力學原理滿意地復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
種利用各種齒輪的復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。答案補充 (2)光學方面
關於光學知識的記載以《墨經》經下中的八條(16至高無23)最為
系統。其內容涉及影子生成的道理,本影和半影,由物體與光源的相對位置
確定影子的大小,光的直線傳播實驗,光的反射性和平面鏡成像,凹面鏡成
像,凸面鏡成像等。它已觸及了幾何光學很大一部分,從時間上看要比古希
臘歐幾里德注《反射光學》早一百多年,所以,《墨經》中的光學條文,不
僅是我國最早的光學著作,也是世界古代科技史上難得的各較全面的光學著
作。
❾ 古代中國 的物理貢獻
古代中國的物理學貢獻
本文依據生產技術和社會形態以及科學
著作誕生年代,選擇具有代表性的跟物理學有
關的記載,介紹中國古代物理學發展概況.
1元古到西周(公元前770年以前)
人類從會用火到石器時代.又從石器時代
過渡到青銅時代,西周時代手工業特別發達,
出現了「百工匠」;如造車輪的「輪匠」,造車
軸的「軸匠」,造箭的「矢匠」等.在這些手
工技術中有豐富的物理學知識,但人們沒有認
識.
2奴隸社會向封建社會過渡期(公元前770
年—前221年)
此時期對物理學知識有了系統研究和論
述,主要著作有:《墨經》和《考工記》等.對
力、熱、光等都有論述.
2. 1力學方面
《墨經》最早對力下了定義:「力荊之所以
奮也」.意思是力是使物體運動狀態改變的原
因.《墨經》第114. 116條對時間和空間最早
作出了正確定義:「宇或徒,說在長宇久」;
「行修以久,說在先後」.意思是說物體位置改
變是空間隨著時間自近而遠的持續增長.「墨
經」還最早論述了「杠桿原理」和「浮體平衡
原理」
2. 2熱學方面
《考工記》中:「凡鑄金之狀,金(銅)與
錫;黑蝕之氣竭,黃白次之;黃白氣竭,青白
次之;青白之氣竭,青氣次之.然後可鑄也」
是我國最早對溫度的認識,這段大意是在熔煉
金屬過程中,根據物體顏色判斷物體冷熱程度.
2. 3磁學方面
春秋末期(約公元前5世紀)《管子
·地數篇》有:「山上有慈石,其下有銅金".
約公元前239年的《呂氏春秋·精通》中有:
「慈石召鐵,或引之也」.這是世界上最早對磁
現象的認識.
2. 4光學方面
《墨經》著作中有八條對幾何光學的專門
論述,這八條主要論述了:光的直進性和小孔
成像,平面鏡反射及成像,球面鏡成像.
3從秦、漢到隋唐五代(公元前 221年—
公元960年)
這個時期製造了許多大型復雜機械:西漢
初的指南車和記里鼓車;張衡(78年—139
年)的渾天儀和地動儀:畢嵐的「翻車」(即
龍骨水車)和名為「渴烏」的虹吸管;(公元
2世紀)唐僧一行梁令瓏的水運渾儀.(公元
725年)此時期主要科學代表著有:東漢王充
(27年—約79年)所著的《論衡》,東漢
C25年—220)年的《淮南萬畢術》
3. 1力學方面
《論衡.狀留篇》中的:「是故車行於陸,
船行於溝,其滿而重者行遲,空而輕者行疾".
「任重,其進取疾速,難矣」.意即在一定外力
條件下,較重的物體運動較慢,其開始運動和
加快運動也難.《論衡》中:「古之多力者、身
能負荷千鈞.手能決角伸鈞,使之自舉,不能
離地」.最早提出系統的內力不能使物體運動
的結論.
3. 2感學方面.《淮南萬畢術》道:「磁石櫃
茶」.說明了人們已經認識了磁石(磁極)之
間存在著相互推斥力作用.《論衡·是應篇》
道:「司南之構,投之於地,其抵指南」.人們
製造了指南針(句狀司南).
3. 3熱學方面
《論衡》中:「雲霧、雨之徽也,夏則為露,
冬則為霜,溫則為雨,寒則為雪,雨露凍凝者,
皆由地發,不從天降也」的論述,是世界上最
早分析一年四季物態變化形成的原因.《論稀
.寒溫篇》中的論述:「夫近水則寒,近火則溫,
遠則漸微.何則?氣之所加,遠近有差也」.是
世界上最早對熱傳導的論述.
3. 4聲學方面
《論衡·變虛篇》中:「令人操行變氣遠近,
宜與魚等;氣應而變,宜與水均」,意思是人
的行動(包括說話)使其周圍的「氣」發生振
動,並能向外傳播,如同魚使水振動的水波一
樣向外傳播.
3. 4光學方面
《論衡·率性篇》中:「取火於天,五月丙
午日中之時,消煉五石(五石可能指石英石).
鑄以為器,磨礪生光,仰以向日,則火來至」
《淮南萬畢術》載道:削冰為圓,舉以向日,以
艾承其影,則火生」.以上說明用透鏡聚光取
火,即叫「陽隧」.《淮南萬畢術》中的「取大
鏡高懸,盛水盆於其下,則見四鄰矣」記述了
我國最早創制的開管式潛望鏡.
3. 5電學方面
《論衡》中的「頓牟掇芥慈石級緘」.(頓
牟:墟泊;芥:=種很輕草木;械:針;綴:
吸引);說明人們已經對電、磁有了相當深刻
的認識.
4宋,元時期(960年—1369年)
這個時期創制了大型機械和大型生產工
具.撰寫出五本科學著作:北宋沈括(1031年
—1095年)著的《夢溪筆談》;北宋曾公亮
(999年—1078年)著的《武經總要》;北宋
李誡(1035— 1110年)著的《營造法式);北
宋蘇頌(1020年·- 1101年)、韓公廉(生卒
年代不詳)著的《新儀象法要》;元代趙友欽
(1279年—1368年)著的《革象新書》,我
國四大發明中的三大發明火葯、指南針和活字
印刷術也是這個時期產生的.
4. 1力學方面
《營造法式》一書,全書36卷,其中圖樣
6卷,系統地總結了歷代建築經驗,有豐富的
材料力學和建築力學知識.《新儀象法要》一
書中,記載了蘇頌和韓公廉在1092年創制一
架大型水運儀象台,即天文鍾,這台機器應用
了很多力學知識.
4. 2磁學方面
《夢溪筆談》第58條:「以磁石磨針鋒,則
銳處指南,亦有指北者,恐石性不同」,這段
話說明當時已發現了磁鐵有兩極;《夢溪筆
談》第437記載的:「方家以磁石磨針鋒,則
能指南,然常微偏東,不全南也」.記述的磁
偏角,比西方發現地磁偏角早了四百多年.
《夢溪筆談》中還介紹了指南針四種安裝法:水
浮法;指甲法;碗唇法;懸絲法.
4. 3光學方面
《夢溪筆談》記述的:「陽艘向日照之.則
光聚向內,離鏡一二寸,光聚為一點,大如麻
寂,著物則火發」.「陽健面窪,以一指迫而照
之則正,漸遠則無所見,過此遂倒」.這是說
手指在鏡面與焦點之間處成正立像.在焦點處
無像,在焦點以外成倒立像.說明當時對凸透
鏡聚光及球面鏡成像已進行相當成功的研究.
宋末元初趙友欽用上千隻熾光作為光源進行
小孔成像的大型光學實驗,證明了光源大小、
強度與小孔的大小、距離以及像的大小、亮度
三者之間的關系.說明了當時物理學研究已經
進人實驗科學時代.
4. 4聲學方面
《夢溪筆談》中:「欲知其應者,先調其弦,
先調其弦令聲和,乃剪紙人加弦上,鼓其應弦,
則紙人躍,它弦即不動」.這是沈括以紙游碼
實驗證明了聲的共振現象,比英國的諾布爾所
做的「紙游碼」實驗早500年.
5明、清時期(1368年—1911年)
由於時代中葉以後,維護封建倫理的官方
教育後來發展為「八股」的科舉取士制,嚴重
阻礙科學技術發展,是我國科學發展的落後時
期.但是個別的有關物理學方面也有獨創發
現:明代朱載育(1536年—約1614年)發
明的十二平均律,用以公比攀 Z的等比級數
平均分配音律,成為近代平均音階的鼻祖;明
末宋應星(1587 - ?)的《天工開物》在
《論氣·氣聲》是集發聲、傳播、接收為一體
的一部系統的聲學大著.