大家常从历史与艺术的角度欣赏文物,却忽略了其中隐藏的科技密码。 本书则以物理学各分支学科(力学、光学、声学、热学、电和磁)为纲,拣集与其相关的文物,探讨古人对物理知识的发现与应用:曾侯乙编钟“一钟双音”的振动机制,应县木塔“千年不倒”的结构性力学设计…… 深入了解文物背后的科学原理,发现古人在科技方面的创造与智慧,展现中国古代科技的高光时刻,让文物在物理中活起来。
第一章 力学知识 在我国科学史上,汉代是值得注意的一个发展高峰期。表征这个时代科学发展的,不仅有成熟的钢铁冶炼技术、耕犁的发明和应用等,还有大量的在砖或石板上雕刻的图画(即画像石和画像砖),其绘画内容包括了许多手工业和农业生产的场面。尤其是,当时许多先进的生产工具和生活用器都逼真地描画于这些石块或砖上。例如,山东滕州…… 第二章 光学知识 太阳光是人类最重要的自然光源,也是古代人进行光学实验或光学表演的重要光源之一。从这一角度看,远古时代人对太阳的崇拜是理所当然的。 从目前所知的文物看,早在约公元前6000年的河姆渡遗址开始,太阳就被绘画在陶器、玉器、象牙上。图2-1中,①、②为河姆渡遗址出土的陶片,③为该遗址的象牙雕刻。陶片①上,以…… 第三章 声学知识 在《考工记》记载编钟制造技术之前几千年,中国传统钟的形成、发展及其特点,都是由文物提供佐证资料。因此,谈及编钟的形制、发音特点等问题,不能不从考古发掘说起。 我们先说明本书所谓“钟”的含义。“钟”包括历史流传和今日人们仍在争论其称谓的“庸”“钲”或“铙”“镈”“铃”,甚至于“缶”等一类用以演奏的陶瓷…… 第四章 热学知识 古代取火工具,除了在光学中述及的阳燧之外,还有依靠摩擦取火的“木燧”,又称“钻燧”。取两条干燥硬木,使其中一条的一端与另一条激烈摩擦,在摩擦点附近放上易燃物质。摩擦运动产生高温,进而迸出火星,易燃物即着火。史称,这种方法是由原始社会时的燧人氏发明的,故曰“燧人氏钻木取火”。《管子·轻重戊篇》说:“钻…… 第五章 电和磁的知识 琥珀是一种透明树脂化石,属非晶态物质。考古发掘的历代琥珀甚多。早在殷代,人们将琥珀、绿松石、玉和骨的制品串联在一根绳线上,当作装饰品。在河北定州43号汉墓中发现琥珀被雕成鸟、兽、蛙等动物形象,共24件,均为玩赏品;此外,还有琥珀坠、琥珀珠。在洛阳伊川鸦岭唐齐国太夫人墓中出土了雕刻成鸟形、云形、飞凤、…… 参考文献 [1]杨春华,冯法光.天坛[M].北京:新华出版社,1994. [2]刘东升,袁荃猷.中国音乐史图鉴[M].北京:人民音乐出版社,1988. [3]杨爱国.汉画像石中的庖厨图[J].考古,1991(11):1023-1031. [4]山东省博物馆,山东省文物考古研究所.山东汉画像石选集[M].济南:…… 后记 “文物”与“物理”?乍一听来,实难相容。教科书中所谓“物理”或“物理学”,是指研究物质组成及其运动规律的科学,而“文物”是昔日的物质或精神产品。后者似乎很难为前者提供有关物质组成的学说或物质运动的定理。 然而,作为物质产品或艺术产品的文物,不仅体现了创作者的经验、思维与知识,也反映了一个时代的科学认…… 出版后记 《文物中的物理》是我国资深科学史家戴念祖教授写给大众读者的一本科普读物。本书曾于1999年由东方出版社出版,原名《文物与物理》。 本书将考古学与科学史相结合,在大量文物中拣集了与物理学相关的一部分,淡化文物的考据与论证,避开刻板的物理定义与深奥的原理阐释,辅以大量插图,从物理角度解读文物中蕴藏的科学……
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