第五十一章物理学

第一节力学知识 关于物体的位置、运动及参照物 我国自先秦时代已经有关于物体的位置及运动的讨论。《吕氏春秋》中著名的“刻舟求剑”的故事就是一个生动的例子：“楚人有涉江者，其剑自舟中坠于水，遽契其舟，曰：‘是吾剑之所从坠。’舟止，从其所契者入水求之。舟已行矣，而剑不行。求剑若此，不亦惑乎？”①这位楚人只考虑剑坠入水时剑与船的相对位置，“从其所契者入水”，当然他不可能找到坠入江中的剑。而《吕氏春秋》的编纂者们则正确地指出，“舟已行矣，而剑不行”。船在运动，因此落入水中的剑相对于船的位置时时在变化。在不考虑河水的冲力作用时，剑相对于河岸是静止的。显然，故事的编纂者是知道如何能找到剑的。从物理学意义上说，这里的问题是，要选择恰当的参照物，才能正确确定物体的位置和描述其运动的状态。 古籍中后来有许多讨论或论述运动的记载。晋人葛洪有“见游云西行，而谓月之东驰”的论述①。束晳又说：“仰游云以观月，月常动而云不移，乘船以涉水，水去而船不徙矣。”②这就是说，以云作为参照物，月亮是运动的；以船作为参照物，则河水是运动的。《隋书》的这段记载肯定了束晳的看法。隋唐时期，人们对于运动的相对性有了更明确的认识。 重心与平衡我国古籍记载，先秦时期就有了一种叫做“欹器”或“宥坐之器”的器物，当注水于这种器物时，“虚则欹，中则正，满则覆”③。欹器的制造一直流传到隋唐以后。隋代，耿询就曾制造和进献欹器④。唐代，马待封制…