中國科學技術史·物理學卷

前言

中國有悠久的歷史和燦爛的文化，是世界文明不可或缺的組成部分，為世界文明做出了重要的貢獻，這已是世所公認的事實?？茖W技術是人類文明的重要組成部分，是支撐文明大廈的主要基干，是推動文明發(fā)展的重要動力，古今中外莫不如此。如果說中國古代文明是一棵根深葉茂的參天大樹，中國古代的科學技術便是綴滿枝頭的奇花異果，為中國古代文明增添斑斕的色彩和濃郁的芳香，又為世界科學技術園地增添了盎然生機。這是自上世紀末、本世紀初以來，中外許多學者用現代科學方法進行認真的研究之后，為我們描繪的一幅真切可信的景象。中國古代科學技術蘊藏在汗牛充棟的典籍之中，凝聚于物化了的、豐富多姿的文物之中，融化在至今仍具有生命力的諸多科學技術活動之中，需要下一番發(fā)掘、整理、研究的功夫，才能揭示它的博大精深的真實面貌。為此，中國學者已經發(fā)表了數百種專著和萬篇以上的論文，從不同學科領域和審視角度，對中國科學技術史作了大量的、精到的闡述。國外學者亦有佳作問世，其中英國李約瑟（J.Needham）博士窮畢生精力編著的《中國科學技術史》（擬出，7卷34冊），日本藪內清教授主編的一套中國科學技術史著作，均為宏篇巨著。關于中國科學技術史的研究，已是碩果累累，成為世界矚目的研究領域。中國科學技術史的研究，包涵一系列層面：科學技術的輝煌成就及其弱點；科學家、發(fā)明家的聰明才智、優(yōu)秀品德及其局限性；科學技術的內部結構與體系特征；科學思想、科學方法以及科學技術政策、教育與管理的優(yōu)劣成??；中外科學技術的接觸、交流與融合；中外科學技術的比較；科學技術發(fā)生、發(fā)展的歷史過程；科學技術與社會政治、經濟、思想、文化之間的有機聯系和相互作用；科學技術發(fā)展的規(guī)律性以及經驗與教訓，等等?？傊?，要回答下列一些問題：中國古代有過什么樣的科學技術？其價值、作用與影響如何？又走過怎樣的發(fā)展道路？在世界科學技術史中占有怎樣的地位？為什么會這樣，以及給我們什么樣的啟示？還要論述中國科學技術的來龍去脈，前因后果，展示一幅真實可靠、有血有肉、發(fā)人深思的歷史畫卷。據我所知，編著一部系統(tǒng)、完整的中國科學技術史的大型著作，從本世紀50年代開始，就是中國科學技術史工作者的愿望與努力目標，但由于各種原因，未能如愿，以致在這一方面顯然落后于國外同行。不過，中國學者對祖國科學技術史的研究不僅具有極大的熱情與興趣，而且是作為一項事業(yè)與無可推卸的社會責任，代代相承地進行著不懈的工作。他們從業(yè)余到專業(yè)，從少數人發(fā)展到數百人，從分散研究到有組織的活動，從個別學科到科學技術的各領域，逐次發(fā)展，日臻成熟，在資料積累、研究準備、人才培養(yǎng)和隊伍建設等方面，奠定了深厚而又廣大的基礎。本世紀80年代末，中國科學院自然科學史研究所審時度勢，正式提出了由中國學者編著《中國科學技術史》的宏大計劃，隨即得到眾多中國著名科學家的熱情支持和大力推動，得到中國科學院領導的高度重視。經過充分的論證和籌劃，1991年這項計劃被正式列為中國科學院“八五”計劃的重點課題，遂使中國學者的宿愿變?yōu)楝F實，指日可待。作為一名科技工作者，我對此感到由衷的高興，并能為此盡綿薄之力，感到十分榮幸。

內容概要

　　《中國科學技術史（物理學卷）》展現了中國古代科學在物理學方面的概貌。中國古代物理學可與西方同一時期相比的有力學與光學兩個分支；在電磁學和熱學方面，中國取得了遠勝于西方的成就；在聲學，特別是在樂律方面更是成績卓著?！　　吨袊茖W技術史（物理學卷）》包括歷史的概述、力學、光學、聲學、電和磁、熱學以及近代物理知識在中國的傳播等幾部分。書后附有較完善的中國（尤其是古代中國）有關物理學的參考書目，文前有珍貴的彩圖插頁?！吨袊茖W技術史（物理學卷）》可供科學史工作者、理科大學牛以及廣大知識界讀者閱讀。

書籍目錄

總序緒論一 “物理”的古代詞義二 物理學的典籍三 傳統(tǒng)物理學的特點第一章 歷史的概述第一節(jié) 物理學知識的萌芽第二節(jié) 傳統(tǒng)物理學的發(fā)展第三節(jié) 傳統(tǒng)物理學的高度發(fā)展第四節(jié) 物理學從傳統(tǒng)走向近代一 明末清初的傳統(tǒng)物理學知識二 鴉片戰(zhàn)爭前中西科學交流以及物理學知識的融合三 鴉片戰(zhàn)爭之后近代物理學在中國的傳播與引進第二章 力學第一節(jié) 簡單機械及其原理一 杠桿和天平二 《墨經》論杠桿三 滑輪和轆轤四 《墨經》論滑輪五 尖劈與斜面六 《墨經》論斜面第二節(jié) 重心和平衡一 《墨經》論力的平衡二 對重心的認識及運用三 周廟欹器及其在歷代的發(fā)展四 重心與平衡在建筑中的運用五 不倒翁六 磬的重心第三節(jié) 力和運動一 《墨經》定義力二 對幾種力的認識三 王充論力和一個力學系統(tǒng)的內力四 時空的物理性質五 機械運動六 相對運動七 回轉運動：陀螺與平衡環(huán)八 力學的相對性原理九 動量矩守恒原理的應用十 動力學的思想萌芽十一 功與能的古代觀念十二 箭矢飛行及相關觀念的東西方之差異第四節(jié) 流體力學一 液體的浮力二 液體的比重及其測定法三 液體的表面現象四 靜水和流水的力學知識五 大氣壓第五節(jié) 材料力學一 對材料性質的認識二 材料強度的經驗檢驗法及其聯接問題三 彈性變形和彈性定律四 梁木斷面的高寬比第六節(jié) 固體一 固體的比重二 晶體三 垛積術與密堆積概念第七節(jié) 基本計量一 時間的計量二 長度、容量和質量單位三 單位量值的演變與標準器的制定四 尋求自然常數的努力五 《墨經》論度量第三章 光學第一節(jié) 光源一 熱光源二 冷光第二節(jié) 影論一 圭表和影二 《墨經》論影三 方以智的“光肥影瘦”說四 影戲第三節(jié) 像論一 小孔成像二 反射鏡成像三 透鏡成像第四節(jié) 視覺、顏色和色散一 視覺與透視二 顏色與色覺三 色散四 衍射五 濾光及其應用第五節(jié) 大氣光象一 “小兒辯日二 海市蜃樓三 峨眉寶光第四章 聲學第一節(jié) 導言一 聲音的古代定義二 聲學與文化背景第二節(jié) 音調的數學計算一 樂律的起源二 三分損益法和三分損益律三 三分損益律的發(fā)展四 純律的應用和理論五 朱載士育及其等程律六 音高標準器與管口校正第三節(jié) 聲音的特性、傳播和應用一 聲音的特性二 聲音的傳播三 建筑與聲音四 器物破裂及其內雜質的聲音鑒定法五 利用聲響捕魚六 音樂與語言機械的制造七 噴水魚洗第四節(jié) 樂器與聲學知識一 振動與聲音二 弦與管樂器三 打擊樂器四 編鐘和殼式樂器第五節(jié) 共振一 宋代之前共振現象的記述二 宋代及其之后演示共振的實驗三 消除共振四 地聽器的發(fā)明及其應用第五章 電和磁第一節(jié) 摩擦起電一 琥珀與玳瑁二 毛皮、絲綢和其他第二節(jié) 雷電一 對雷電的一般認識二 導體與絕緣體概念的濫觴三 尖端放電和大氣電現象四 建筑避雷五 東西方對電的認識差異第三節(jié) 磁石及其特性一 磁石的名稱及其分類二 磁石特性的發(fā)現三 人造磁體四 磁石的應用和磁幻術第四節(jié) 指南針、磁極性和磁偏角一 司南的創(chuàng)制二 指南魚、指南龜和地磁傾角的運用三 指南針的制造和安裝四 磁體的極性五 地磁偏角第五節(jié) 羅盤及其在航海中的應用一 羅盤的起源與發(fā)展二 航海用指南針與羅盤第六章 熱學第一節(jié) 火、燃燒與冰一 對火的認識二 摩擦生火三 引火柴與活塞式點火器四 自燃現象五 冰第二節(jié) 熱與溫度一 熱脹冷縮與物態(tài)變化二 沸騰過程三 熱傳導與熱理論四 測溫、測濕與火候五 冷凝與對冰花的觀察第三節(jié) 熱現象的技術應用一 熱氣球二 走馬燈三 保溫瓶第七章 近代物理學知識在中國的傳播第一節(jié) 明末清初西方物理學知識的傳入及影響一 中國和歐洲的社會與科技發(fā)展的狀況二 天主教耶穌會士來華與西方物理學知識的傳入三 物理學知識集中的幾種書籍四 力學與簡單機械知識的傳入五 熱學與氣象學知識的傳入六 光學知識的傳入七 西方物理學知識傳播的影響第二節(jié) 儀器制造與中西物理學知識的融合一 眼鏡二 三棱鏡和望遠鏡三 崇禎歷局制望遠鏡四 薄玨、孫云球和黃履莊五 計時器、鐘表和單擺六 阿基米德螺旋七 鄭復光及其《鏡鏡詅癡》八 鄒伯奇及其《格術補》九 鄒伯奇的玻璃攝影術十 鄭光祖和中西宇宙觀的融合第三節(jié) 晚清西方物理學知識的傳入及影響一 中國和歐洲的社會與科學技術二 基督教新教傳教士來華以及西方人士在華的科學與教育活動三 物理學書籍的翻譯四 物理學教育五 晚清時期傳入的近代物理學知識六 物理學名詞的翻譯和審訂七 物理學知識傳播的影響以及影響物理學知識傳播的因素第四節(jié) 近代物理學的發(fā)端一 《談天·序》和李善蘭的劃時代宣言二 廷德耳的《聲學》、傳統(tǒng)與近代的交流三 近代物理教學的肇始四 “西學中源”說圖錄 表錄 譜例參考文獻主題索引書名索引人名索引后記總跋

章節(jié)摘錄

插圖：綸緒在近代科學誕生之前，人們無疑地積累了大量的科學知識。它們究竟有哪些內容，是如何被認識的，被誰發(fā)現和總結的，又以何種形式總結，它們在科學形成過程中、在社會進步和人類思維中曾經起過何種作用……如此等等，就是我們所說的“古代科學史”。物理學史亦然。雖然僅在科學誕生之后，才先后產生一門門范圍明確、專業(yè)精深的學科，但是，從專門性的學科眼光看，追尋某學科在古代的歷史發(fā)展，或許更能深入地發(fā)掘科學的歷史功能及其價值。物理學史是物理學的概念、理論、方法和實驗的起源、發(fā)生和發(fā)展的歷史。其中一些重大的物理事件及其前因后果，歷史意義，參與該事件的重要人物，各民族之間的物理學交流，是特別引人注意的內容。近年，人們尤其關心物理學及其思想在不同民族的起源、物理學與社會之間的關系等課題。本書討論的內容是物理學在中國的起源、發(fā)生和發(fā)展的歷史情形，而且著重敘述古代時期的物理學。

后記

本書作為《中國科學技術史》大書課題中之一卷，是該課題初始計劃中所擬定的。1992年初，在科學史所領導和大書編纂委員會指導下，成立了物理學卷寫作班子。他們是：科學史研究所研究員戴念祖先生，負主編之責并撰寫力學章、聲學章和緒論三部分；溫州大學副校長洪震寰教授，負責撰寫歷史概述和光學章；科普出版社編審徐克明先生，負責撰寫電磁學章、熱學章和物質結構章；科學史所王冰研究員，負責撰寫明清中西交流章。班子組成，分工明確。此后便是各自搜集史料，調查研究并著手撰稿了。初，擬定物理學卷于1995年底完成并交稿。1994年10月，該卷寫作人員還在溫州召開了一次編寫討論會。豈料“天有不測之風云”，在1992年落實寫作班子和分工之后，洪震寰先生和徐克明先生先后身患重病。1995年2月洪震寰逝世，1996年9月徐克明又猝然去世。在這種不可抗拒的非人為因素影響下，本書的寫作和完成計劃產生了極大困難。此時，惟有主編自己捉筆，重新構架有關章節(jié)內容。夜以繼日，終于1997年初春完成了補撰工作。迄今，令人難忘的是，洪震寰先生和徐克明先生生前都全力支持物理學卷的撰寫工作。洪震寰在遺書中寫道：“諸事已畢，可暝目矣。所感稍憾者，未能完成《中國科學技術史》多卷本分配之任務?！毙炜嗣髟谧淝叭?，異常興奮地給主編通電話，說：“我已經出院了，全好了。你不用擔心大書中我承擔的任務，我10月底可能交稿?！被叵脒@些，仍催人淚下。由多人合作完成一個重大課題，務必保證課題組成員中每個人都有堅實的體質，以能荷負艱巨重任；同時，成員之間的和諧，彼此理解、取長補短，也是不可或缺的要素之一。終于，本書能交出版社刊發(fā)，乃實屬大幸。本書第七章第一、三兩節(jié)由王冰撰寫。其余均為戴念祖執(zhí)筆。參考文獻由姜淑華整理。感謝金秋鵬先生、陳美東先生在審稿中提出的諸多建議，李安平先生為本書拍照圖片，姜淑華女士在編閱稿中亦多有指正，特別感謝科學出版社綜合出版中心諸同仁的寬容和大力協助，使本書稿在出版過程中更趨完善。

編輯推薦

《中國科學技術史(物理學卷)》是由科學出版社出版的。

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