1701098416
二、《墨经》中力学知识
1701098417
1701098418
《墨经》是先秦墨家的代表作。在中国传统文化上,它是一本罕见的奇书、异书。
1701098419
1701098420
《墨经》文简意赅。全文4篇,约180条。每条少则三五字,多则百余字。全书分为《经》和《说》两部分。《经》是定义性条文,《说》为释《经》文字。《说》文每条的头一、二个字是标牒字,与同条《经》文的前一、二两个字相同,用以牒经标题,易以检索。全书内容以逻辑学居多,自然科学次之。自然科学中以物理学、几何学居多。物理学中尤重力学、光学。
1701098421
1701098422
《墨经》力学涉及杠杆、滑轮、斜面、平衡、力、合力、应力、材料,浮体、转动、自由落体、时空运动十二种物理现象的定义或解释。
1701098423
1701098424
举几例说明如下。
1701098425
1701098426
《经上》:“力,刑(形)之所以奋也。”
1701098427
1701098428
《经说上》:“力,重之谓下。举重、奋也。”
1701098429
1701098430
《经》文是对“力”作定义。“刑”即今谓有形体。“奋”原指鸟展翅从田野飞起。墨家借此形容有形体的状态改变。一个物体的状态发生变化是要用力的,故谓“力,形之所以奋也”。例如,重物往下降落,欲将重物举起,则需“奋”,也即要用力。
1701098431
1701098432
又如浮体,《墨经》这样说:
1701098433
1701098434
《经下》:“形之大,其沉浅也。说在衡。”
1701098435
1701098436
《经说下》:“形,沉形之衡也,则沉浅。非形浅也,若易五之一。”这是说,形体很大的物,浮在水面上,其下沉入水的部分很“浅”(少)。这就是平衡。《经》文定义之后,《说》文进而作解释。浮体(形)与其沉入水中的部分平衡,是沉入部分“浅”,而非浮体(形)本身浅。这两者之关系犹如市肆交易,以五件甲种物品换一件乙种物品一样。
1701098437
1701098438
显然,墨家在浮体认识上没有阿基米得(Archimedes,前287~前212年)表述得那么清楚。也就是,似乎墨家未曾看出沉入水中的那部分形体,正是它所排开的相同水量。是这排水之重等于整个浮体(形)之重。但是,墨家指出“若易五之一”,又似乎表明他们并不糊涂。
1701098439
1701098440
关于自由落体,《经说下》写道:“凡重,上弗挈,下弗收,旁弗劫,则下直。”在这里指出重物自由下落的“必要”条件。
1701098441
1701098442
关于时空,《墨经》令时间为“久”,空间为“宇”,并定义如下。
1701098443
1701098444
《经上》:“久,弥异时也;宇,弥异所也。”
1701098445
1701098446
《经说上》:“久,古今旦暮;宇,东西家南北。”
1701098447
1701098448
这个时空定义是正确的。尤其在《说》中,指出“家”(空间坐标参考点)的重要性。没有“家”,空间方向性就迷失了,则将“西家谓之东家,东家谓之西家,虽皋陶之理不能定其处”(《淮南子·齐物训》)。
1701098449
1701098450
墨家创始人墨翟,生活于公元前5世纪至前4世纪初,鲁国人(一说为宋国人)。以墨子为首的墨家是先秦时期科学与技术成就最大的学派。遗憾的是,自汉代起墨家消失,墨学断绝,《墨经》散佚。又《墨经》言简意赅,后人难以为解。时至今日,对其中许多条文的句读与解释亦莫衷一是。
1701098451
1701098452
三、《考工记》中的经验力学
1701098453
1701098454
有人说《考工记》是春秋末年齐国官书。从科技史看,它是春秋战国时期有关手工生产的科学技术文献,是当时手工制度和技术规范的汇集。
1701098455
1701098456
《考工记》一书涉及手工技术中六大工种(木工、金工、皮工、色工、刮摩工、抟埴工),包括30个门类,如制车、兵器、乐器、容器、玉器、皮革、丝织、染色、陶瓷、建筑、水利等等。在制车工艺中,又分为车架、轮、毂、辐、箱、盖弓等手工技艺。其他各工种莫不如此。手工工艺的专门化与分工精细的倾向是当时手工业生产技术高度发达的标志。与科学相关的是,该书叙述了各门类手工生产的设计要求、制作规范、数量比例关系,还力图说出其中的道理。在这些道理中,含有相当的物理学经验知识。
1701098457
1701098458
《考工记·辀人》详细记述了拉车走平地和上坡的不同用力情形,指出“登阤(斜)者,倍任者也”。物理学讲“斜面省力”,是对举重物和以斜面升重(同重同高)两者比较而言的。《荀子·宥坐》是以物理学观点讲斜面的:“三尺之岸而虚车不能登也,百仞之山任负车登焉,何则?陵迟故也。”实质上,《考工记·辀人》、《荀子·宥坐》和物理学所讲都是同一个道理。又如,《考工记》述及检验一个车轮是否圆的方法:
1701098459
1701098460
凡察车之道,必自载于地者始也,是故察车自轮始。凡察车之道欲其朴属而微至。不朴属,无以为完久;不微至,无以为戚速也。
1701098461
1701098462
凡是检查一辆车子好坏,必先从车轮开始。看它是否与地平面仅有“微至”的接触。一个车轮的周边与地面都是接触于一点(微至),这个车轮就必定是圆的。这个检查车轮是否圆的经验,在今天仍被自行车修理工所采用。
1701098463
1701098464
先秦木工检察车轮的经验,引出了墨家对轮(或圆)作出定义:“环俱柢”。“环”即圆形物,“柢”是树根。圆物边上处处都似有根。这个“根”即指与地面接触。战国时期辩者公孙龙又提出与墨家完全相反的命题:“轮不蹍地”。轮与地面接触仅是“微至”,即一点点;整轮子却不与地面接触。这些学派从工匠经验中作出的思辨,无疑对物理学的产生极有帮助,可惜,在中国古代类似思想火花太少了。
1701098465
[
上一页 ]
[ :1.701098416e+09 ]
[
下一页 ]