掃一掃
關注中圖網
官方微博
本類五星書更多>
-
>
兩種文化之爭 戰后英國的科學、文學與文化政治
-
>
東方守藝人：在時間之外(簽名本)
-
>
易經
-
>
辛亥革命史叢刊:第12輯
-
>
(精)唐風拂檻:織物與時尚的審美游戲(花口本)
-
>
日本禪
-
>
日本墨繪
文物中的物理 版權信息
- ISBN：9787559645104
- 條形碼：9787559645104 ; 978-7-5596-4510-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
文物中的物理 本書特色
★ 中科院科學史家寫給大眾的科普讀物 本書作者戴念祖先生是中科院資深的科學史家，也是中國物理學史學科的創建者。在文物和物理的跨學科研究中，加深了我們對中國古代科技的了解。作者拋開復雜物理公式與繁雜的理論，用通俗有趣的形式，為我們講解文物中蘊含的物理學知識。 ★ 揭示文物背后的物理原理，真正看懂文物背后的奧秘 一件工藝精湛的文物，不僅體現了當時的歷史、文化、藝術水平，往往也是科技發展的結晶。用現代科學的視角去看文物，就能真正理解文物生產、運用中的科技原理，深入理解文物的價值與內涵，讓你參觀博物館不再毫無頭緒。 ★ 一覽ling跑世界的古代科技，帶你探索古人的發明創造與生活智慧 怎么滾動都不會灑出灰的“被中香爐”，摩擦兩耳就能噴水的魚洗，屹立千年不倒的應縣木塔，8000年前就能吹奏出完整七聲音階的賈湖骨笛……領略影響世界文明的中國古代科技成就，探索古人的發明創造與生活智慧。
文物中的物理 內容簡介
本書以物理學各分支學科為綱, 分五章敘述與力學、光學、聲學、熱學及電磁學相關的一些文物, 討論它們可能蘊涵的物理學知識, 以及在物理學史上的價值和意義 ; 或者從歷史文獻中記述的物理學知識入手, 討論文物反映的認知背景。
文物中的物理 目錄
**章 力學知識
第二章 光學知識
第三章 聲學知識
第四章 熱學知識
第五章 電和磁的知識
參考文獻
后 記
出版后記
展開全部
文物中的物理 節選
一、漢代畫像石與簡單機械 在我國科學史上，漢代是值得注意的一個發展高峰期。表征這個時代科學發展的，不僅有成熟的鋼鐵冶煉技術、耕犁的發明和應用等，還有大量的在磚或石板上雕刻的圖畫（即畫像石和畫像磚），其繪畫內容包括了許多手工業和農業生產的場面。尤其是，當時許多先進的生產工具和生活用器都逼真地描畫于這些石塊或磚上。例如，山東滕州宏道院出土的畫像石中，有描畫鍛鐵作坊與利用橐鼓風的情景；山東嘉祥洪山出土了繪有制作車輪畫面的畫像石；山東滕州和陜西綏德出土了牛耕與耕犁畫像石；四川成都郊區出土了鹽井畫像石；等等。它們是漢代科學技術的真切記錄，更是漢代留傳至今的科學藝術珍品。 在這些畫像石中，有一些是近代物理學中被稱為簡單機械的圖畫。所謂簡單機械，就是指它們能夠改變力的大小，或改變作用力的方向。例如，杠桿、滑輪、輪軸、尖劈、斜面和螺旋，都屬于簡單機械。在19世紀，齒輪也被列為簡單機械的一種。*簡單的杠桿是一根用于撬動石塊或抬重物的木棍；古代的汲水機械——桔槔，古代的衡器——天平或桿秤，都是杠桿原理的巧妙運用。滑輪，在中國古代被稱為滑車，不帶搖把的轆轤是滑輪的一種；帶有搖把以便使之轉動的轆轤，是輪軸的一種具體應用。尖劈，在日常生活中到處可見，從*簡單的木楔，到各種質地的刀、斧、針，乃至在漢代被普遍用于耕地的犁鏵、犁壁或犁鏡，都是尖劈原理的應用。斜面，實際上也是尖劈，不過在物理學和機械學中多指用以升舉重物的斜面。將斜面卷起來就成為螺旋，在簡單機械中，唯它是西方的發明。除了螺旋之外，漢代畫像石描繪了其他所有的簡單機械。 1.桔槔 據統計，漢代畫像石中有約40幅表現庖廚內容的圖畫。屠宰、清洗和蒸煮加工食物都要大量用水，因此，與庖廚有關的許多繪畫中都有桔槔汲水的畫面（見圖1-1）。 圖1-1中的五幅桔槔圖均出自山東。其中，①與④為嘉祥宋山畫像石，②為臨沂白莊畫像石，③為梁山百墓山畫像石，⑤為濟南南張畫像石。 從畫面上看，在木柱或木架上捆扎一條橫木，橫木的一端懸吊提水桶，另一端捆扎一石塊，這就制成了桔槔。橫木的支點到水桶一端，相當于力臂（動力臂）；支點到另一端相當于重臂（阻力臂）。從畫面上可見其科學性的是，力臂稍長于重臂。這樣，當不汲水時，重臂端力矩大于力臂端力矩，空桶被懸吊在空中；只有施力于力臂，空桶才能升降。當其降落到井中汲水時，由于力臂長于重臂，人所施力可以小于重臂端石塊的重力；當提升滿水的水桶時，由于重臂力矩的作用，又可以省力地將水桶提到地面。值得注意的是，畫面上橫木顯然是被捆扎在支柱上，而不是在橫木上穿孔讓支柱穿過它。由此可見，古代人在造桔槔時充分注意到了材料的強度。因為橫木一旦被鑿孔，破壞了其內部的均勻結構，就容易在使用過程中折斷或劈裂。 從桔槔畫像石的畫面看，懸吊水桶的或是繩索，或是木桿。圖1-1中的①、②、④和⑤為繩索的可能性大。如①，畫面上表現出繩索被手拉的彎曲狀態。⑤頗有趣味，它表現了提水人在不留神時，繩子脫手那一剎那的情景：繩子與水桶在空中飄蕩，以至于繩索連續打彎，畫面模糊不清了。而③，懸吊水桶的顯然是木桿或竹竿；為了使水桶降落井中，木桿是斜插入井中的。作為杠桿用的橫木，有些筆直，如①、②；有些彎成弧形了，如③、④、⑤。彎成弧形既可能是長期使用致使橫木變形的結果，如③；也可能原本就是特意加工成的弧形木或柔性好的竹板，如④、⑤。雖然這些畫像是兩千多年前的生活寫照，但今天仍然可以在偏僻的農村里一一找到它們的對應物。 畫像石是漢代的，但桔槔的起源遠早于漢代。明代羅頎編《物原》載：“伊尹始作桔槔。”傳說，伊尹是商湯的賢臣。據此，桔槔起源于公元前17世紀。漢代之前，桔槔或作頡皋、楔槔、揳槔、橋衡，或簡稱槔、橋。《墨子·備穴》載，守城的墨家弟子按照其師墨翟的教誨，當遇敵方挖地道攻城時，便“鑿穴迎之”，“以頡皋沖之”。這可能是在桔槔長臂端裝上刀具，將它改成挖鑿機械或戰斗機械了。可見，至晚在戰國時期，桔槔已相當普遍。 《莊子·外篇·天地》敘述了孔子的弟子子貢教農夫用桔槔的故事。子貢指出，像桔槔一類機械，“用力甚寡而見功多”，“用力少見功多者，圣人之道”。可是，那農夫寧可抱甕灌溉田地，也不愿用桔槔一類機械，其理由是，用機械者會產生“機心”，有了“機心”就會“純白不備”“神生不定”。因此，這農夫“羞而不為也”。其實，農夫的理由是該故事編纂者的道德觀念而已。 2.滑輪 滑輪或稱滑車，亦見于有庖廚圖的畫像石之中。圖1-2中的①、③分別為山東諸城前涼臺畫像石和滕州莊里畫像石，②為山東沂南漢代畫像石，④為成都郊區出土的漢代鹽井畫像石。在古墓出土的葬品中，還有許多具有滑輪的陶井明器，如河南洛陽漢代陶井、洛陽五女冢新莽墓陶井（見圖1-2之⑤）、湖北隨州西城區東漢墓陶井等。無論是畫像石還是出土的明器，其滑輪的形制基本相似。 在井架上安裝一個滑輪，繞過滑輪的繩索一端懸吊水桶，人手或拉或放繩索的另一端，水桶即產生升降。圖1-2中①正是這種滑輪汲水操作的描畫。一旦提水人失手而讓繩索松脫，繩索的兩端很可能翻轉到滑輪的同一側，水桶也會因此掉落井中。圖1-2中的③描繪了這種失手瞬間的情景。①、②、③所繪，都是以兩端大、中間細的短圓木所制成的滑輪，有人誤以為它們是轆轤。④圖描畫了滑輪汲鹵的情景：繞過滑輪繩索的兩端都懸吊著木桶；在井架的上下兩層各站立兩人，左邊兩人彎腰上提繩索，右邊兩人亦同時使勁下拉繩索。這樣，通過滑輪而達到總是在做有用功的目的。 對使用滑輪的極有趣的描繪見于山東嘉祥武梁祠畫像石“泗水取鼎”圖（見圖1-3）。該故事出自《史記·秦始皇本紀》。傳說大禹造了九個巨鼎，以便人們識別善惡。九鼎此后留傳各代，成為權力的象征。周赧王十九年（公元前296年），秦昭王從周王室取走了九鼎，不幸途中有一鼎“飛”入泗水河。后來，秦始皇東海覓神仙，在歸途中路過彭城，便命千人入泗水打撈寶鼎。畫像石描繪的正是這一打撈景象：河邊兩岸各有三人前后接續地拉動繩索，腳蹬斜坡，彎腰使勁；繩索的一端通過滑輪連在鐵鼎上；上下左右，有許多人圍觀；當寶鼎剛被拉出水面時，不料一條龍（在畫面鼎上）沖出，咬斷繩索。畫面生動地刻畫了繩索斷裂的剎那，兩邊拉繩人往后仰倒的情景。 從物理學角度看，應用一個定滑輪可以改變力的方向；應用加以適當配合的一組滑輪，可以省力。從已發掘的漢代畫像石和相關的明器來看，古代人只用了定滑輪以改變自己用力的方向。 中國至遲在戰國時期已運用滑輪升重。記述了許多物理學知識的墨家代表作《墨經》，將滑輪及繞過它牽引重物的繩索統稱為“繩制”，并討論了以“繩制”升重的全過程及用力的情形。
文物中的物理 作者簡介
戴念祖，1942年生，福建長汀人。我國資深科學史家和中國物理學史學科創建者，中國科學院自然科學史研究所研究員，兼任《物理》《物理通報》《力學與實踐》等雜志編委、常務編委、顧問編委。三次獲中國科學院自然科學獎，1992年起享受國務院頒發的政府特殊津貼，1995年被授予“中國科學院有突出貢獻中青年專家”稱號。主要著作有《朱載堉──明代的科學和藝術ju星》《中國力學史》《中國聲學史》《中國科學技術史·物理學卷》等。
書友推薦
- >
伯納黛特,你要去哪(2021新版)
- >
二體千字文
- >
上帝之肋:男人的真實旅程
- >
【精裝繪本】畫給孩子的中國神話
- >
伊索寓言-世界文學名著典藏-全譯本
- >
有舍有得是人生
- >
莉莉和章魚
- >
史學評論
本類暢銷
