从科技史看中国古代物理学
  • 来源:科普时报
  • 作者:周广刚
  • 2024-06-28 09:00

戴念祖和白欣都是中国古代科技史研究和科学教育领域的专家。近期,他们主编的《图文中国古代科学技术史系列·少年版》出版面世。笔者仅结合系列丛书中的一本——《小孔成像开始的物理学》,谈谈阅读感受。《小孔成像开始的物理学》介绍了中国古代物理学的发展情况,内容仿照现代科学的分科体系进行排布,如古代力学成就、古代声学成就、古代光学成就等。

该书从打制石器讲起,然而石器制造更侧重于技术,与力学理论还差了“一小步”。战国时期,我国出现了著名的墨家学派,力学理论终于有所成就,并反映在墨家经典《墨经》之中。从书中可以看到,墨家学者记载了包括时间、空间、运动、力、杠杆、浮体受力情况等研究成果。这些知识初步体系化,并重在解决实际工作中出现的问题,还带有自然哲学色彩。这在世界物理学发展史中占有一定地位。

墨家在声学研究上,水平很高。书中介绍了一种侦听技术——地听,后来又发展成为“瓮听”。这是一种奇妙的装置,用陶瓮作为放大装置,并且用一组陶瓮来确定声源位置。在发展过程中,它不断小型化,北宋科学家沈括曾利用箭囊当作地听装置,使地听应用更加便捷。我国科学家还对它的传声机理进行了探讨。例如,沈括认为,这些装置都具有“虚能纳声”的作用。这种带有唯象色彩的说明具有一定道理。

光学的内容更加精彩,书名中的“小孔成像”就昭示着中国古代物理的象征性发源。应该说,《墨经》中对于小孔成像的描述是很细致的。除小孔成像之外,墨家还对诸种反射镜成像进行了描述,这也是最早研究反射现象的记录。小孔成像的实验,在墨家之后,沈括、赵友钦、郑复光等科学家都进行了进一步研究。其中,最有代表性的是赵友钦,他的研究既深入又全面,很好地运用了控制变量法,这样的实验研究堪称经典。

可以说,《小孔成像开始的物理学》真实还原了我国一些重要科学发现的历程。一些科普图书对科学技术、科学理论背后的故事,描述得过于简单,容易使青少年忽略科学探索的艰辛和漫长。这套丛书恰恰注意到这一点,在介绍相关科学发现过程时,并不掩饰其中的曲折,甚至失败的经历。

《图文中国古代科学技术史系列·少年版》这套科普图书由长期从事科技史研究和普及工作的专家执笔创作,无论是行文习惯,还是具体内容,都符合青少年的阅读习惯,有助于提高青少年的科学素质,培养青少年的文化自信。

[作者系中国石油大学(北京)理学院副教授]

《小孔成像开始的物理学》,韦中燊等著,河北科学技术出版社出版。

编辑:张英贤
相关新闻

  • TEL:010-58884104
  • E-Mail:kepu@kepu.gov.cn
  • 如果您有任何意见或建议,请联系我们!
  • 版权所有:中国科普网