事业单位公基科技知识：物理学成就

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在原始社会时期，当人们学会用火、学会制造石器时，人们就在劳动实践中播下了物理学的种子。虽然谈不上“物理学”，但我们可以通过对早期人类的遗迹发掘看到人类为了生存，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识和物理思想。接下来，就和小编一起学习一下我国古代的“物理学”都有哪些成就吧。

　　一、力学方面

　　1.我国现存最早的科技书籍——《考工记》，是中国春秋战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺，书中保留有先秦时期大量的手工业生产技术、工艺美术资料，记载了一系列的生产管理和营建制度。此外《考工记》还有数学、地理学、力学、声学、建筑学等多方面的知识和经验总结。而对惯性问题的认识更是比同时期的欧洲国家深刻得多。

　　2.墨家著作《墨经》一书，更是已经对力学现象进行了粗浅的概括，并进行一些推理论证，包括时空观念，力的平衡问题等。墨家发现的杠杆原理比阿基米德要早两百多年，遗憾的是未就此建立起一个较完善的理论体系。

　　(1)墨家给力下了符合科学的定义，《墨经》中说：“力，形之所以奋也。”这里“形”指物体，“奋”指运动的快慢，这句话就是说力是物体运动状态改变的原因。2300多年前的这个结论和近代物理学的概念是一致的。《墨经》又说：“力，重之谓，下举，重奋也”，把重归于力的范畴。“奋”指施力者使物体由下而上的抵抗重力的作用过程。

　　(2)《墨经》一书中有两条专门记载杠杆的原理。一条说：“衡木，加重焉而不挠，极胜重也;右校交绳，无加焉而挠，极不胜重也。”意思是说，在横杆的一端加上重物而不致发生偏转(挠)，那一定是预先固定有石块的一端(即“极”)的转矩，足以胜任重物一端的转矩。此时如果把支点(“交绳”)移近“极”端，即不必另加重物也可以使杠杆偏转，这时是“极”的转矩不能胜任重物的转矩。另外一条是专门从杠杆原理讨论天平与杆秤的，意思是天平衡量的一臂加重物，另一臂必得加砝码，两者必须等重，才能平衡。

　　二、电磁学

　　中国古代对磁现象的研究和应用曾领先于世界上大部分国家。中国是对磁现象认识最早的国家之一，对磁石的直观性质进行了记载，并将磁石运用于医疗。此外，中国古人运用磁石的性质发明了指南针，极大促进了航海时代的到来。同时，中国在尖端放电、摩擦起电等电学现象也进行了一定的观察和研究。

　　1.公元前三世纪战国的《吕氏春秋》就在“磁石召铁”的记载，并发现群铁指南北的性质，制成世界最早的指南工具“司南”。这是我国古代四大发明之一。

　　2.东汉的王充在《论衡》中阐述了“顿牟掇芥”的现象，即摩擦过的琥珀能吸引轻小物体。这是世界上最早关于电知识的记载。

　　三、光学

　　在光学方面，中国古代研究成绩最突出的要数墨家的沈括和赵友钦，他们的研究成果可见于《墨经》、《梦溪笔谈》和《草象新书》当中。

　　《墨经》记载了世界上最早的小孔成像实验，并对小孔成像给予了正确的分析和解释。《墨经》中还记载了光的传播是直的观点，并讨论了平面镜、凹面镜、凸面镜成像的情况。《墨经》堪称世界上最早的几何光学著作，它比欧几里德还早200多年，居于世界领先地位。

　　《梦溪笔谈》是北宋中期的政治家和科学家沈括所著，这是中国科学史上一部重要的著作，英国科技史家李约瑟把它称为“中国科技史上的座标”。

　　四、声学

　　1.王充在《论衡》中指出：声音是振动产生的，是通过空气传播的，在空气中传播可用水面波来比喻，这些论述在世界上是最早的。

　　2.宋代的沈括第一个在声学史上做了有名的声的共振实验。剪一个小纸人，放在弦线上，弹动发生共振的弦。纸人就跳跃颤动，弹动别的弦纸人却不动。这是开始动用实验的方法来研究物理现象。

　　3.东汉的张衡说明了月光是日光的反射，第一次正确地解释了日食的成因。月食是由于月球进入地影而产生的。

　　4.《考工记》记载了钟鼓罄的发音等与形状的关系。

　　五、物体运动

　　1.运动的相对性

　　《吕氏春秋》：“刻舟求剑”;

　　《隋书·天文志》：“仰游云以观，日月常动而云不移”;

　　《抱朴子·塞难》：“见游云西行，而谓月之东驰”。

　　《春秋纬·考灵曜》：“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭窗而坐，舟行而不觉也。”形象生动描述了机械运动的相对性原理，说明我国古代早在公元一、二世纪就对运动和静止的相对性有深刻的认识，后来哥白尼、伽利略虽有类似的比喻，但比我国古代学者晚了1400多年。

　　2.惯性

　　《考工记·轮人》：“马力既竭，辆(辕)犹能一取也”。此结论要比亚里士多德“运动要靠力维持”的直觉结论高明得多。

　　【例题】

　　1. (单选题)春秋末年，记载了当时手工业的主要工种，是我国古代第一部工程技术方面的专著是(    )

　　A. 《易经》

　　B. 《诗经》

　　C. 《尚书》

　　D. 《考工记》

　　【答案】D【解析】本题考查科技知识。我国现存最早的科技书籍——《考工记》，是中国春秋战国时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。这部著作记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺，书中保留有先秦大量的手工业生产技术、工艺美术资料，记载了一系列的生产管理和营建制度。故本题正确答案为D项。

　　2. (单选题)世界上最早进行共振实验的是宋代(     )，他比达·芬奇早4个世纪。

　　A. 沈括

　　B. 墨子

　　C. 王充

　　D. 张衡

　　【答案】A【解析】本题考查科技知识。宋代的沈括第一个在声学史上做了有名的声的共振实验。剪一个小纸人，放在弦线上，弹动发生共振的弦。纸人就跳跃颤动，弹动别的弦纸人却不动。这是开始动用实验的方法来研究物理现象。故本题正确答案为A项。

（编辑：枣阳华图）