物理学史--中国古代物理学

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1、第一章中国古代物理学一.中国古代的物质观二.中国古代的力学知识三.中国古代的热学知识四.中国古代的光学知识五.中国古代的电磁学知识六.中国古代的声学知识七.中国古代物理学的特点概况在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法，也不可能通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括，使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。但我们可以通过早期人类的遗迹中看到人类为了生存，在获取生活和生产资料的过程中，在与大自然的各种斗争中，不断认识自然，改造自然，从而孕育和形成了早期的物理知

2、识和物理思想。中国古代物理思想的特点：1.发源于当时生产工艺的实践过程中2.以朴素的直观观察为依据，思辨色彩浓烈3.没有集中的专门著作，散见于有关古籍之中中国古代物理学形成和发展的阶段：在中国，自夏、商、西周起，随着手工技术的发展，物理知识开始积累。春秋战国时期科学技术蓬勃发展，中国古代物理学开始形成；秦汉时期，形成一个发展高峰；宋元时期达到鼎盛。至此，在西方近代科学诞生之前，中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。明末至清初以后，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期，西方物理知识开始向中国输入。关于物质的构成，自然界的各种自然现象的形成与变化，中国古代有多种说法

3、，典型的说法如“五行说”，“阴阳说”，“元气说”。“五行说”这一学说始于夏朝，流行于商朝，到了西周发展为“五行元素说”。西周末年，太史官史伯在总结前人思想以后说：“夫和实物，同则不继，以他平他谓之和，故能丰长而物生之，若以同裨同，乃尽弃矣。故先王以土与金、木、水、火杂以成百物”。（国语·郑语。）这里已十分明确的把水、火、木、金、土五种基本物质当成组成世界万物的原始材料。更加清楚地表明中国古代原始五行说，实际上就是最早的关于物质组成的假说。它不仅具有朴素的元素概念，并具有物质相互转化的观念。一.中国古代的物质观五行思想五行：金、木、水、火、土五种基本物质或元素。“水曰炎上，木

4、曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。”（《尚书·洪范》）构成：世界万物皆由上述五种元素构成。“以土与金、木、火、水杂，以成百物”（《国语·郑语》）。相互关系：相生与相克：土生金、金生水、水生木、木生火、火生金；土克水、水克火、火克金、金克木、木克土。意义：五行依一定的相生次序而相生；又依一定的相克次序而相征服。这种关系深刻地揭示了组成世界的五种基本物质元素在相互转化的复杂变换过程中，生成和消失的速率是受控的，在量上是互补的，因而元素的种类和总量不增不减，物质守恒。2.阴阳学说阴阳是中国古代哲学的一对范畴。阴阳的最初涵义是表示阳光的向背，向日为阳，背日为阴。后来，又给它赋予了一定的意

5、义，把自然界和社会上一切对立的现象抽象为阴阳，用阴阳概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力，用来解释天文气象、四季变化、万物兴衰等自然现象。如气候的寒暖，方位的上下、左右、内外，运动状态的躁动和宁静，以及天地、男女、昼夜、君臣、夫妻等。阳代表积极、进取、刚强、上升、温热、明亮、雄性、太阳等阳性和具有这些特征的事物；阴代表消极、退让、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、月亮等阴性和具有这些特征的事物。认为：阴阳的对立统一运动，是自然界一切事物发生、发展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。阴阳学说的基本内容包括阴阳对立、

6、阴阳互根、阴阳消长和阴阳转化四个方面。“阴阳有序、整体和谐”是世间的最佳状态，也是事物稳定的基本保证。《周易》以阴阳的范畴为基础，说明天地变化及各种现象：“易有太极，是生两仪；两仪生四象，四象生八卦”（《易经·系辞上》）。意思是：宇宙的的本原是‘太极’（物质的原始状态），太极生出天地（阴阳），天地生出四时（春、夏、秋、冬），再生出‘八卦’（天、地、山、泽、水、火、风、雷）。白纸称为无极，画上一个圆圈，称为无极生太极（宇宙），中间一条曲线分成黑白两个部分，称为太极生两仪，中间的曲线表示了阴阳的相互运动和相互转化。黑白两个半球中各有一个与之颜色相反的小圆圈，称为阴阳子，表示阴中

7、有阳，阳中有阴。四象和阴阳的组合再生八卦：乾、坤、震、撰、坎、离、艮（gèn）、兑。八卦则是其形式化和符号化：－－为阴，——为阳，分别称作‘阴爻（yáo)’和‘阳爻’，阴爻和阳爻的组合构成四象：2223“阴阳八卦”说这一学说起源于殷周之际，实际上也是一种原始的元素论。它从人们生活经常接触的自然界中选取了八种东西作为说明世界上其他多种东西的根源。所谓八卦，即用八种符号来表示八种自然现象，而这八卦是由阳爻（音挑yao）用“”表示和阴爻用“--”表示，阳爻和阴爻排列为八卦，再由八卦排列为６４卦。八卦分别是乾、坤、震、