物理学史-补充-中国古代物理成就总汇

古代物理学家和重要古籍1、墨家和《墨经》2、《考工记》3、王充和《论衡》4、沈括和《梦溪笔谈》5、赵有钦和《革象新书》6、朱载堉和《乐律全书》8、郑复光和《镜镜詅痴》7、方以智和《物理小识》9、孙云球与黄履庄10、王征和《远西奇器图说》1、墨家和《墨经》墨家：春秋时期，学派的成员多来自生产第一线，有丰富的技术知识和刻苦的钻研精神，研究科学技术的风气特别盛。据记载，在制造机械上，墨子超过了与他同时期的机械专家公输投（鲁班）《墨经》：是从生产实践中提取理论性的科学知识分“经上”“经下”“经说上”“经说下”四篇，是墨家的集体创作。全文5000多字，179条，涉及逻辑学、自然科学、哲学和论理学。物理学方面，主要包括光学和力学。

是世界上第一本讨论了光的小孔成像原理的著作，是我国最早的几何光学著作，比欧几里得光学还早一百多年。在世界光学史中，居领先地位。2、《考工记》春秋时期

是从手工业制作中阐述一些科学技术。现存《考工记》是《周礼》中的一篇——“冬官篇”。该书可能是当时一些知识分子记录各个工种的经验和制作工艺，后经统编后成书的。书中所论及工种30种。物理学方面，主要包括力学和声学。3、王充和《论衡》东汉初期王充：（公元27-100年）一生颠沛流离，和下层民众及生产实际相接触。天资聪颖，刻苦专研，知识广博，见解精湛。著书背景：变乱之后，百废待兴，谶纬（chenwei）之学当道《论衡》：表示言论的公平，像衡器一样。全书30卷85篇，现存84篇，内容包罗甚广，天地人事，无所不涉，是我国古代的百科全书。物理学方面，几乎涉及了每一个领域，力、声、热、光、电。王充的哲学思想在我国历史上很早就受到重视，“两汉一人”。但在自然科学史上占据应有的地位。4、沈括和《梦溪笔谈》北宋沈括：（1031-1095年）受过良好的教育，随父亲去过很多地方。中了进士，做过太史令、集贤院校理、权三司使等，57岁隐居于“梦溪园”，而后著书。沈括是我国乃至世界少有的科学通才，是我国科学史上最卓越的人物之一。他研究的学问包括天文、气象、物理、化学、数学、地质、地理、生物、药物、医学以及文字、考古、历史、文学、音乐、图画等。1979年，国际上曾以沈括的名字命名了一颗新星。著书背景：王安石变法《梦溪笔谈》：

总结前人的经验，对一些物理现象亲自观察和试验，并记录下自己在科学方面的心得。物理学方面主要贡献是声学、光学和磁学。这本书内容丰富，见解精道，在世界科学史上，也享有很高的声誉。英国科学史家李约瑟博士称其为“中国科学史上的坐标”5、赵友钦和《革象新书》宋末元初赵友钦：（十三-十四世纪）在天文学数学和物理学方面很有成就。他是宋代宗室，为了避免元朝政权的迫害，浪迹江湖，改名隐居，所以他的光辉成就很少被人知道。特别注重从实际出发探索自然规律。既重视实验，又重视理论探讨。《革象新书》是赵友钦现存的唯一著作。共32篇，是一部探究天地四时变化规律的著作，书中记录了他的几何光学实验活动及其成果。“小罅xia光景”实验实验目的明确，设计合理，步骤清晰，结果可靠，是中国物理学史上的的一个首创。6、朱载堉和《乐律全书》明朝朱载堉：（1536-1610年）是明朝宗室，从小对天文、算术都非常爱好。身世几经沉浮，始终潜心于科学研究，集乐理理论家、声学家、历学家、数学家于一身。《律吕精义》：书中运用极精确严密的方法，在世界上第一个阐明了十二平均律。《乐律全书》：汇集了包括《律吕精义》在内的十七种著作，包括律学、舞谱、乐谱、算学、历学等，内容丰富。7、方以智和《物理小识》明末清初方以智：（1611-1671年）曾参加反对宦官专权的“复社”活动，有“明季四公子”之称。清兵入关时，改名化妆难逃，隐居卖药度日。后出家为僧，1671年去拜谒ye文天祥墓的途中去世。方以智自幼喜欢技艺，19岁时制成自动行走的运机。虽生活动荡，但学习极其勤勉。学术上方以智家学渊源，博采众长，主张中西合璧，儒、释、道三教归一。一生著述400余万言，多有散佚，存世作品数十种，内容广博，文、史、哲、地、医药、物理，无所不包。他第一个把知识分为三大类：哲学、社会科学、自然科学。“且劈古今薪，冷灶自烧煮”方以智从20岁开始写《物理小识》，经过22年完成。《物理小识》：以科学知识的记录形式出现，广泛涉及天文、地理、物理、化学、生物、医药、农学、工艺、哲学、艺术等诸多方面，是17世纪初的一部民间百科全书。物理内容涉及到力学、光学、磁学和热学。方以智用棱镜、带棱的宝石把光分成五色，并把这一现象同背日喷水而成五彩的现象联系起来，认为是同属一类的物理现象。这种发现比牛顿的分光实验还早30年。中国古代名人的科学素质1、从小有兴趣2、生活的困难，阻碍不了科研的热情3、读万卷书，行万里路4、从生活实践中发现现象总结经验5、注重理论实验相结合6、……所欠缺的是：理论的更进一步，多有类比，但是类比后的更深层次的东西就没有再触及，最主要的就是没有数学方法的结合。中国古代物理学的兴衰一、中国古代科技取得一系列辉煌的原因高度发达的青铜冶铸技术，促进了生铁和柔化技术的快速发展，加快了铁器化的进程。中国先于其他文明进入封建社会。先进的社会制度下的政治和经济为科学技术的发展提供了必要条件。1、中国较早地完成了向封建社会的过渡地主阶级为巩固统治，对社会生产关系有时也要调整。如：唐宋时期，废除了官僚贵族世袭的占田制度，而确立了土地自由买卖的私有制，废除了劳役地租，实行了实物地租或货币地租的剥削方式。劳动者获得了更大的人身自由，调动了社会各个阶级和阶层的生产积极性。适时调整社会生产关系以不断解放和提高社会生产力，是发展科学的重要条件。2、封建统治者必要时能调整社会关系中央集权时期秦统一六国：筑长城，开灵渠，修驰道，统一文字和度量衡汉武帝：国家统一，北击匈奴，南修水利，推广先进的田器和耕作方法，开辟“丝绸之路”，加强各民族和中外之间的文化科技交流。3、中国古代科技发展世代相继分裂割据时期春秋战国：中央集权不在，诸子百家，言论自由；各政权争斗，使统治阶级不得不重视知识分子和科技的作用。思想解放和较多的自由研讨的学术空气，是科技发展的重要条件。中国古代科学技术发展世代相继，在不断积累的基础上，一步步走向高峰。古罗马帝国中断无继。4、“士”的历史作用春秋：私学骤兴，大量的“士”——古代的知识分子。懂“六艺”，依附于不同的社会集团。诸侯国的政策：“礼贤下士”，养士之风盛行。“三顾茅庐”“毛遂自荐”士不但在政治、军事等问题上出谋划策，有的同时从事文化和科学技术的研究。（1）思想上的解放和学术上的“百家争鸣”，出现了各家对许多科学技术问题从不同的角度论述，有的互相补充，有的彼此辩难。为科学技术的发展，创造了有利的条件。（2）“士”外出游说，使者往来频繁，促进了科技文化交流。同时期的西方，泰勒斯、亚里士多德、欧几里得、阿基米德等结成不同的学派，对自然科学进行研究，成为西方古代科学技术发展的一个高潮时期。隋唐：科举入仕，“万般皆下品，唯有读书高”。中世纪的欧洲：教会掌握教育，思想禁锢（1）“士”依附于统治阶级，有不少人有官职。在天文历法、药典编修、水利工程、地理志编纂，制造业等方面都有“士”的参与，并由统治者组织大量人力、物力。（2）“隐士”潜心学问，钻研技艺，发明创造。有的收徒授课，有的记录总结劳动实践经验。5、中国相对宽松的思想环境是科技发展的重要原因与西方比，没有明确的社会分段标志。奴隶社会，自由民仍多。封建社会，长工少，自由农民多思想受到的压抑和桎梏少西方封建势力和宗教的统治：谁也不能有新的思维，不能超越宗教宗旨二、中国科技在17世纪末落后的原因1、封建社会先天不足（1）封建制度的经济基础，使近代科学技术发展得不到适于生长的土壤。“重农抑商”西方资本主义发展（2）封建专制的思想统治，对科学技术发展一直起着阻碍作用秦“焚书坑儒”汉“罢黜百家，独尊儒术”“颁图谶于天下”元不注重汉文化明清“文字狱”清“考证学”（3）封建的官办事业，对科技发展弊多利少官僚腐败（4）封建统治者的阶级局限性，不可能认识到科学技术的力量。为了封建统治的目的（5）天朝大国思想，形成了学习先进科学技术的严重的思想障碍和行政举措。（6）中国科技体系的排他性，也是吸收西方近代科技的障碍2、帝国主义的侵略（1）思想文化侵略：传教士（2）经济侵略：鸦片（3）武装侵略（4）战争的创伤：“洋”用品3、思维方式的局限有一些研究：只注重思辨，未联系实际或只注重技艺，未总结成规律很少有有目的的对自然界的基本规律做系统和深入的研究从地理和文化的角度看，可分为东方和西方两大区域：东方—中国为代表，思维方式特征：1、偏重人文，注重伦理、道德；重悟性、直觉、意象2、好静、内向、守旧；求同、求稳，重和谐。西方—古代：希腊、罗马为代表。近现代：西欧、北美为代表。1、偏重自然，注重科学、技术；重理性、逻辑、实证2、好动、外向、开放；求异、求变，重竞争。思维方式的地域特征中西思维方式比较1.伦理型与认知型

中国传统思维方式——政治伦理型

▲以儒家为代表的先哲：出于忧患意识，关注政治伦理▲思维的中心：伦常治道▲政治+伦理+哲学+哲学家本人的生活体验=人生哲学、伦理哲学、政治哲学哲学家=政治家=道德家=文学家/诗人▲孔子哲学：以“仁”、“礼”为中心▲科举制度：读书人醉心于科举，埋头于八股▲科学技术：被统治者视为“奇技淫巧”，受到歧视与打击

▲结果：重道轻器、重人文轻科学

西方思维方式——科学认知型地理环境：开放性、海洋型手工业、商业、航海业发达以古希腊哲学家为代表的智者：出于好奇、“惊异”注重求知，探索自然奥秘思维的中心：认知自然追究宇宙起源，探索万物本质，分析自然构造寻求物质元素，诘问人生目的重视：本体论、认识论、方法论哲学+科学=自然哲学，科学哲学哲学家=自然科学家近现代西方人：发扬古希腊崇尚自然、追求知识的传统结果：重科学、重认知2.直觉性与逻辑性

中国传统思维方式——直觉性什么是直觉思维？通过静观、体认、灵感、顿悟未经严密的逻辑程序直接而快速地获得整体感觉和总体把握儒、道、佛——孟子：“诚”；老子：“道”；玄学家：“无”；理学家：‘太极”；佛教：“顿悟”都靠直觉、灵感、顿悟、领会儒家——孔子：“内省不疚”孟子：“尽其心者，知其性也，知其性则知天矣”《论语》：靠直观的自然知识证明道德规范道家——庄子：“道不可言，言而非道”主张以无知无欲无思之心去直觉体悟宇宙本体佛教——禅宗主张“顿悟”：“一闻言下便悟，顿见真如本性”

佛教强调“不立文字”，“直指人心”提倡“心净自悟，顿悟成佛”力求排除语言文字对思维的束缚

悟性：直觉思维的核心通过感觉、体验、意会、领悟以“尽心”、“体道”、“体物”“书不尽言，言不尽意”

求简捷而缺推理靠灵感而非逻辑重直觉而轻论证用形象化语言思辩

西方思维方式——逻辑性古希腊哲学家亚里士多德：开创形式逻辑提出形式逻辑的三大基本规律：同一律、矛盾律、排中律研究论证的三大要素：概念、判断、推理提出两种思维方法：归纳法、演绎法创立演绎推理三段论：大前提、小前提、结论提出整个形式逻辑体系西方中世纪时期，占主导地位的经院哲学也未能从根本上否定理性和形式思维的作用依然主要运用形式逻辑的模式从教会的《圣经》出发对上帝的存在采用演绎推理加以证明15世纪下半叶，自然科学的发展把自然界分门别类，进行解剖分析，进一步推进了形式分析思维模式17世纪，英国哲学家培根：强调归纳法注重观察、经验、事实、实验、实证17世纪60年代，德国莱布尼兹：提出数理逻辑18世纪末至19世纪初，德国黑格尔：提出辩证逻辑马克思、恩格斯：以唯物主义改造了辩证逻辑

3.模糊性与精确性中国传统思维方式——模糊性思维的对象、方法和工具：模糊讲究“设象喻理”、“刻意神似”

“只可意会，不可言传”重视直觉体悟疏于分析实证，缺乏逻辑推理描述事物重求其似、其“神”不甚求其真、其实不甚求其精确、清晰往往带有朦胧、粗略、笼统甚至是猜测的成分

西方思维方式——精确性

精确性：西方近代思维方式的一大特征精确思维的主要原因：思维的方法和工具：精确西方的概念和范畴：单相，有周密的界定一个概念只用一个判断来规定概念的内涵与外延都非常明确通常需用严格的定义引入西方的推理：一般是命题型的即从某个初始命题出发按照一定规则，依次推出一系列的命题系统

精确性思维的基础：二值逻辑“非此即彼”、“非真即假”基本原则：同一律、矛盾律、排中律重视数学崇尚科学和理性注重思维活动的严格性、明晰性确定性、规范性注重思维程式的数学化、形式化公理化、符号化注重语言的逻辑性4.求同性与求异性中国传统思维方式——求同性大一统思想封建社会的一体化政治结构：信仰和观念一元化、一体化、同步化秦始皇的“焚书坑儒”：压制异己的先例“汉代孔子”董仲舒：“罢黜百家，独尊儒术”“春秋大一统者，天地之常径，古今之通义也”科举考试制度：按统一的八股文格式写同类文章表达同种观念和同类观点以儒家思想为正统以维护君权专制为核心以皇帝圣旨为最高权威形成金字塔式的等级特权制度强化一元化的政治结构把不同思想视为异端规范意识、群体意识、集体主义同一的价值取向、人格标准、行为模式思维方式：求同、排异“超稳定”文化

中国文化的发展如同一人长跑西方文化的发展如同多人接力西方思维方式——求异性西方智者：对于自然奥秘充满好奇心亚里士多德：“吾爱吾师，吾更爱真理”西方思维方式随着科学发展而变化科学与民主氛围：不求一成不变西方思维的批判性：继承、怀疑、批判、挑战、否定求异忌同，标新立异，开拓创新笛卡儿：“怀疑论”主张思想自由、破除奴性、摆脱束缚个体主义：勇于探索，敢于挑战，喜欢各抒己见思维方式——多元化:多思路、多方向、多角度、多侧面、多层次、多方法寻求新的方面、新的途径、解决问题的新办法重视追根穷源:“为什么”-“是什么”-“为什么”...5.后馈性与前瞻性中国传统思维方式——后馈性一体化政治结构和“大一统”思想：唯圣、唯书、唯上膜拜祖先，崇尚圣人、经典、权威以圣人之是非为是非以经典之学说为信条以权威之结论为根据

喜欢引经据典，“温故而知新”，“言必称三代”

嗜好对经书进行训诂、注疏和考据（即所谓“经学”）结果：重视历史，崇拜祖先，尊重经验，推崇传统

以托古求认同，以“古已有之”为立论准则以“古纸堆”而非以自然界为研究对象

后馈性的主要表现：学术上重经史社会上崇祖先心理上怀古旧思想上好常恶变、求稳怕乱近代以前的中国人对未来不大感兴趣但对过去却甚为自豪把“祖述尧舜”、祖宗遗训、圣贤教诲作为超越时空的真理

后馈性的主要原因：厚古薄今、排外用中：浓厚的历史意识非宗教的宇宙观和人生观：注重现世不像西方基督教文化那样注重来世注重时间的纵向思维：较强的历史意识较弱的空间意识文化超稳定性：缺乏明显的阶段性，传统色彩浓厚西方思维方