中國(guó)古代物理知識(shí)及其應(yīng)用舉要

1、中國(guó)古代物理知識(shí)及其應(yīng)用舉要中國(guó)古代很早即有物理一詞，但其泛指一切事物的道理。正如明末方以智的物理小識(shí)所說(shuō)， “物理在一切中”，即使“性命、生死、鬼神”，也“只一大物理也。 ”有人認(rèn)為“中國(guó)古代物理學(xué)是有術(shù)無(wú)學(xué)”，只是停留在經(jīng)驗(yàn)階段，沒(méi)有理論、沒(méi)有方法，充其量也只達(dá)到一定程度技術(shù)的層次。也有人認(rèn)為中國(guó)古代人的與物理學(xué)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)理論也是科學(xué)理論，中國(guó)古代物理學(xué)悠久而內(nèi)容豐富。拋開(kāi)學(xué)術(shù)上的爭(zhēng)論客觀地講，一方面中國(guó)古代人對(duì)許多物理現(xiàn)象有比較深刻的認(rèn)識(shí)并上升到經(jīng)驗(yàn)得以應(yīng)用，另一方面中國(guó)古代人也曾對(duì)自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)達(dá)到極高度抽象的理論層次，并用這些理論理解和解釋自然現(xiàn)象、物理現(xiàn)象。中國(guó)古代有沒(méi)有物理學(xué)，這

2、一方面不同人有不同的理解，另一方面重要的是必須依靠史實(shí)說(shuō)話。只要對(duì)中國(guó)古代的物理知識(shí)和中國(guó)古代解釋自然現(xiàn)象的理論有充分的認(rèn)識(shí)，人人都可以得出一個(gè)結(jié)論。因此，認(rèn)真學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，就比一味地爭(zhēng)論更加重要和有意義。而且人們對(duì)這個(gè)問(wèn)題的結(jié)論，還受限于我們的歷史觀念以及我們所能掌握的史料之豐富程度，而這兩方面都是可變量。如1987 年在河南賈湖斐李崗文化遺址，現(xiàn)為中國(guó)科技大學(xué)研究員的張居中等人發(fā)現(xiàn)了距今8000 年左右的完整的由鶴類長(zhǎng)肢骨制成的骨笛，這些骨笛長(zhǎng)約20 cm, 7孔，有7個(gè)音階。這一發(fā)現(xiàn)使中國(guó)的音樂(lè)文化歷史一舉遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越巴比倫、埃及的音樂(lè)歷史。象這類發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn)自然要修正我們對(duì)中國(guó)古代相關(guān)物理

3、知識(shí)的歷史看法。因此，隨時(shí)間的推移、研究的進(jìn)步、新發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn)，人們對(duì)中國(guó)古代物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)難免還會(huì)發(fā)生變化。下面首先簡(jiǎn)單展示一下中國(guó)古人在認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象時(shí)形成的物理知識(shí)及其應(yīng)用情況。1。力學(xué)知識(shí)及應(yīng)用A.時(shí)空觀早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)魏國(guó)的尸佼（前390前330）就給出了宇與宙的定義：“四方上下曰宇，往古今來(lái)曰宙?！保?尸子 ） 。不難看出，宇是指空間，宙是指時(shí)間。莊子：雜篇?庚桑楚中也提到了宇宙：“有實(shí)而無(wú)乎處者，宇也；有長(zhǎng)而無(wú)本剽（本末）者，宙也。 ”意思是有實(shí)體而沒(méi)有處所，叫做宇；有成長(zhǎng)而不見(jiàn)本末，叫做宙。顯然莊子認(rèn)識(shí)到了物質(zhì)寓存于空間（宇），而空間（宇）本身做為一種存在而不象物存于宇那樣，存身于另一對(duì)

4、象之中以及時(shí)間（宙）之綿延而無(wú)形無(wú)影屬性。墨經(jīng) 中也有與 尸子 意義相近的關(guān)于宇與宙（久） 的定義： “宇， 彌異所也”， “久 （宙），彌異時(shí)也”。至漢代，張衡、王充更是認(rèn)識(shí)到了時(shí)間空間的無(wú)限性： “宙之端無(wú)窮”（張衡：靈憲 ） ； “天去人高遠(yuǎn)，其氣蒼芒無(wú)端末”（王充： 論衡 ） 。中國(guó)古人關(guān)于宇宙的模型主要有三個(gè)。（ 1 ） 蓋天說(shuō) 最早的蓋天說(shuō)起于周代，主張 “天圓如張蓋， 地方如棋局”（ 晉書(shū) ?天文志 ） 。（ 2）渾天說(shuō)主張代表人物是東漢的張衡，他認(rèn)為： “渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居于內(nèi)，天大地；天表里有水，天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。 ” （

5、張衡： 渾天儀）（ 3）宣夜說(shuō)傳說(shuō)出自殷代。晉書(shū)?天文志寫(xiě)道，宣夜之書(shū)亡，惟漢秘書(shū)郎郗萌記先師相傳曰：“天了無(wú)質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無(wú)極，眼瞀精絕，故蒼蒼然也。譬之旁望遠(yuǎn)道之黃山而皆青，俯察千仞之深谷而窈黑。夫青非真色，而黑非有體也。日月眾星，自然浮生虛空之中，其行且止皆須氣焉。是以七曜或逝或住，或順或道，伏見(jiàn)無(wú)常，進(jìn)退不同，由乎無(wú)所根系，故各異也?！盉 對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)墨經(jīng)?經(jīng)上說(shuō)：“動(dòng)，域徙也。 ”顯然這是指物體位置改變的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。關(guān)于靜止，經(jīng)上說(shuō)： “止，以久也。 ”表明對(duì)靜止的理解物體在某一位置停留一段時(shí)間。在莊子中，莊子記述了其好友惠施的一些學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，其中有： “輪不碾地”以及“飛鳥(niǎo)之景未嘗

6、動(dòng)也”的說(shuō)法，可以想見(jiàn)其對(duì)運(yùn)動(dòng)的思索已達(dá)到相當(dāng)高的認(rèn)識(shí)水準(zhǔn)。中國(guó)古人對(duì)運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性較早也有了清楚的認(rèn)識(shí)，有關(guān)這方面的文獻(xiàn)很多，如漢代成書(shū)的春秋緯?元命苞中即說(shuō)：“天左旋，地右動(dòng)。 ”而南唐的譚峭在其著作化書(shū)中也說(shuō)： “作環(huán)舞者，宮室皆轉(zhuǎn)，瞰迥流者頭目自旋?！备恿钊梭@異的是在漢代成書(shū)的尚書(shū)緯?考靈曜中，我們可以看到善于觀察的古代中國(guó)人竟然認(rèn)識(shí)到了力學(xué)的相對(duì)性原理的思想： “地恒動(dòng)不止，而人不知。譬如在大舟中，閉牖而坐，舟行而人不覺(jué)也?！绷W(xué)的相對(duì)性原理也叫伽利略相對(duì)性原理。在1623 年出版的伽利略的著作兩大世界體系的對(duì)話中，伽利略是這樣描述的： “把你和一些朋友關(guān)在一條大船甲板下的主艙里，再

7、讓你帶幾只蒼蠅、蝴蝶和其它小飛蟲(chóng)。然后，掛上一個(gè)水瓶，讓水一滴一滴地滴到下面一個(gè)寬口罐里。 船停著不動(dòng)時(shí)，你留神觀察，小蟲(chóng)都以等速向各方面飛行，魚(yú)向各個(gè)方向隨便游動(dòng)，水滴滴進(jìn)下面的罐子中。你把任何東西扔給你的朋友時(shí)，只要距離相等，你向這一方向不比向另一方向用更多的力。你雙腳齊跳，無(wú)論向哪個(gè)方向跳過(guò)的距離都相等。當(dāng)你仔細(xì)觀察這些事情后（雖然當(dāng)船停止時(shí)，事情無(wú)疑一定是這樣發(fā)生的），再使船以任何速度前進(jìn)，只要運(yùn)動(dòng)是勻速的，也不忽左忽右地?cái)[動(dòng)。你將發(fā)現(xiàn)，所有上述現(xiàn)象絲毫沒(méi)有變化，你無(wú)法從其中任何一個(gè)現(xiàn)象來(lái)確定，船是運(yùn)動(dòng)還是停著不動(dòng)?！辟だ缘乃枷肱c中國(guó)古人的智慧何其相似！最保守地估計(jì)中國(guó)古人的這一思想

8、的提出早于伽利略也在1600 年以上。C動(dòng)力學(xué)方面的知識(shí)考工記中說(shuō)：“馬力既竭，朝猶能一取也。”顯然對(duì)慣性有了一定的認(rèn)識(shí)。王充在其論衡?狀留篇中說(shuō)：“車行于陸，船行于溝，其滿而重者行遲，空而輕者行疾。 ”可見(jiàn)王充的觀點(diǎn)現(xiàn)在看來(lái)，對(duì)慣性有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。墨經(jīng)?經(jīng)上說(shuō)：“力，刑之所以?shī)^也。 ”這句話的含義，學(xué)術(shù)界還有爭(zhēng)議，但不可否認(rèn)這是有意識(shí)的對(duì)力的一種定義，而這句話很大程度上斷定了力與形變的關(guān)系。墨經(jīng)?經(jīng)上說(shuō)：“力學(xué)，重之謂。 ”這表明在當(dāng)時(shí)看來(lái)，重力仍是最常見(jiàn)最重要的力之一。直到近代西方力學(xué)早期翻譯成中文時(shí)，還曾譯為重學(xué)。中國(guó)古人對(duì)彈性力也曾有深刻的認(rèn)識(shí)?？脊び?弓人中有“量其力，有三均”的

9、說(shuō)法。 東漢鄭玄在注解時(shí)說(shuō)： “參、 均者， 謂若干勝一石，加角而勝二石，被筋而勝三石，引之中三尺。假令弓力勝三石，引之中三尺，弛其弦，以繩緩擐之，每加物一石則張一尺，故書(shū)勝。 ”唐代賈公彥對(duì)鄭玄的話又做如下解釋： “此言謂弓未成時(shí)，干未有角，稱之稱一石；后又安角，勝二石；后更被筋，稱之即勝三石。 引之中三尺者，此據(jù)干、角、筋三者俱總，稱物三石，得三尺。若據(jù)初空干時(shí)，稱物一石，亦三尺；更加角，稱物二石，亦三尺；又被筋，稱物三石，亦三尺。鄭又云假令弓力勝三尺，引之中三尺者，此即三石力弓也。必知弓力三石者，當(dāng)馳其弦，以繩緩擐之者，謂張之，別以一條繩系兩簫，乃加物一石張一尺；二石張二尺，三石張三尺。

10、”學(xué)術(shù)界基本認(rèn)為中國(guó)古人在制造弓弩的過(guò)程中應(yīng)用了彈性定律的知識(shí)。彈性定律在西方稱胡克定律，由英國(guó)物理學(xué)家胡克于1660 年左右發(fā)現(xiàn)，而這比鄭玄即晚了近1500年。漢代王充除對(duì)慣性有比較深刻的認(rèn)識(shí)，還清楚只有外界其他物體的作用力才能改變物體的狀態(tài)。他在論衡?效力篇中說(shuō)：“古之多力者，身能負(fù)荷千鈞，手能決角伸鉤，使之自舉，不能離也?！盌 簡(jiǎn)單機(jī)械方面的知識(shí)及應(yīng)用杠桿是最簡(jiǎn)單的機(jī)械，中國(guó)古人制造的簡(jiǎn)單機(jī)械中，應(yīng)用杠桿平衡原理的也最為常見(jiàn)。將一長(zhǎng)桿通過(guò)繩索懸掛于一立柱上，以懸掛點(diǎn)為支點(diǎn)，長(zhǎng)桿可象秤桿一樣上下擺，使支點(diǎn)不在桿的中點(diǎn)，這樣的裝置中國(guó)古人稱之為桔槔。傳說(shuō)商湯時(shí)“伊尹始作桔槔”（明代羅頎：物原

11、 ） 。 這種裝置在20 世紀(jì)70 80 年代中國(guó)農(nóng)村尚可普遍看到，主要用于取水，在桿系桶的另一端一般還可以系重物，根據(jù)杠桿平衡原理，這樣提水時(shí)省力。漢劉向在說(shuō)苑?反質(zhì)中說(shuō)： “衛(wèi)有五丈夫，俱負(fù)缶而入進(jìn)灌韭，終日一區(qū)。鄧析（春秋末人）過(guò)，下車為教之曰：為機(jī)重其后，輕其前終日灌韭， 百區(qū)不倦利用杠桿原理的還有腳踏碓、水碓以及天平、桿秤等等。墨經(jīng)?經(jīng)說(shuō)下說(shuō)：“衡，加重于其一旁，必捶權(quán)，重相若也。相衡，則本短標(biāo)長(zhǎng)。兩加焉，重相若，則標(biāo)必下，標(biāo)得權(quán)也。 ”學(xué)術(shù)界認(rèn)為這敘述的是杠桿平衡原理。其中標(biāo)與本分別指秤桿的支點(diǎn)到秤錘之距離和支點(diǎn)到懸秤鉤處之距離，權(quán)即秤錘或砝碼。1954年在湖南長(zhǎng)沙左家公山戰(zhàn)國(guó)楚墓

12、出土的天平橫杠長(zhǎng)27 cm,離桿端0.7 cm處有兩盤，以兩為單位的砝碼系列有：4.00， 1.78， 1.00， 0.495， 0.25， 0.15， 0.062， 0.043， 0.026。滑輪，古代稱滑車。從春秋戰(zhàn)國(guó)開(kāi)始即有廣泛應(yīng)用。墨經(jīng)中的“繩制”也指滑輪。禮記正義說(shuō)公輸班為季康子葬母創(chuàng)造了轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)關(guān)，為助楚攻寧創(chuàng)制了云梯，其中都使用了滑輪。轆轤可能產(chǎn)生于商末周初。宋代曾公亮武經(jīng)總要說(shuō)： “周武王以飛橋、轆轤，越溝塹，飛江天”。D 流體力學(xué)方面的知識(shí)從上古人們“見(jiàn)霰木浮而知為舟”（淮南子）、東周時(shí)人們以舟量物（符子）到北魏賈思勰齊民要術(shù)中水浮驗(yàn)稻種法，都提示了古人對(duì)浮力的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用。漢代

13、的淮南萬(wàn)畢術(shù)中記載： “首澤浮針。注云：取頭中垢以涂塞其孔，置水即浮。明末劉侗、于奕正在帝京景物略中寫(xiě)道： “水面坐膜，銹針投之則浮。 ”這兩則史料反映了古人對(duì)液體表面張力的認(rèn)識(shí)。中國(guó)古人對(duì)大氣壓的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用更加引人注意。東漢末年人們已能利用渴鳥(niǎo)（虹吸管）灌溉農(nóng)田。南北朝成書(shū)的關(guān)尹子中說(shuō)： “瓶存二竅，以水實(shí)之， 倒瀉； 閉一則水不下，蓋（氣）不升則（水）不降”。唐代王冰在素問(wèn)論中對(duì)此有過(guò)解釋： “虛管既滿，捻上懸之，水固不泄，為無(wú)升氣而不能降也；空瓶小口，頓溉不入，為氣不出而不能入也?！彼卧猎谖浣?jīng)總要中寫(xiě)道： “凡水泉有崚山阻者，取大竹去節(jié)，雄雌相合，油灰黃蠟固封，勿令泄氣，推竹首入水中

14、五尺，于竹末燒松樺或干草，使火氣自竹內(nèi)潛通水所，則水自中逆上。 ”可見(jiàn)在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，對(duì)大氣壓的大型利用已近完善。雖然沒(méi)有專門的著述，但從古代的一些天才制作上我們不難看出，古代中國(guó)人的力學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是相當(dāng)豐富的。如西漢劉歆的西京雜記所載的巧匠丁緩制作的“被中香爐” ： “為機(jī)環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)四周，而爐體常平，可置被褥中，故以為名。 ”其原理與飛機(jī)、導(dǎo)彈及魚(yú)雷上使用的陀螺儀中的萬(wàn)向支架如出一轍，涉及重心、平衡以及回轉(zhuǎn)效應(yīng)等物理知識(shí)。制作這種器物，必定有明確的指導(dǎo)思想才能成功，因?yàn)檫@不是靠本能就可以實(shí)現(xiàn)的，恐怕僅以一個(gè)巧字也難以完成，而非有足夠的力學(xué)經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)的累積不可。類似的天才設(shè)計(jì)在西方，1500

15、年左右才由達(dá)芬奇提出。F 聲學(xué)知識(shí)中國(guó)古代的聲學(xué)知識(shí)是相當(dāng)豐富的。如考工記記載說(shuō)：“鳧氏為鐘薄厚之所震動(dòng)，清濁之所由生”，明確了聲音是由物體振動(dòng)而產(chǎn)生的。東漢的王充在論衡中說(shuō)： “生人所以言語(yǔ)吁呼者，氣括口喉之中，動(dòng)搖其舌，張歙其口，故能成言。夫簫笙之管，猶人之口喉也，手弄其孔，猶人動(dòng)舌也?！闭f(shuō)明王充認(rèn)識(shí)到了空氣振動(dòng)成聲的道理。 明宋應(yīng)星在著作論氣中，說(shuō)： “氣本渾淪之物，分寸之間，亦具生聲之理，然而不能自為生。沖之有聲焉，飛矢是也；界之有聲焉，躍鞭是也；振之有聲焉，彈弦是也； 持物擊物，氣隨所持之物而逼于所擊之物，有聲焉。凡以形破氣而為聲也，急則成，緩則否，勁則成，懦則否。故急沖急破，歸措無(wú)

16、方，而其聲方起。”在宋應(yīng)星對(duì)發(fā)聲原理的認(rèn)識(shí)中，隱然透出，物體的振動(dòng)（聲源） 不是根本的第一位的原因，占據(jù)第一位置的是氣，聲乃氣生，聲源對(duì)氣“生聲”只是一個(gè)外界條件、對(duì)氣的一種觸發(fā)：或沖之或界之或振之，然而宋應(yīng)星對(duì)聲音在空氣中的傳播有深刻的認(rèn)識(shí)： “物之沖氣也，如其激水然。氣與水，同一易動(dòng)之物。以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其紋浪以次開(kāi)之，至縱橫尋丈而未歇。其蕩氣也亦猶是焉，特微渺而不得聞耳。 ”在西方，到十七世紀(jì)中期哲學(xué)家、科學(xué)家伽桑狄仍將聲音的傳播看成發(fā)聲體向周圍發(fā)射的極小、看不見(jiàn)的粒子流的運(yùn)動(dòng)。北魏酈道元的水經(jīng)注中記載： “江陵城地東南傾，故緣以金堤，自靈溪始，恒溫令陳遵造。遵使人打

17、鼓遠(yuǎn)聽(tīng)之，知地勢(shì)高下。依傍則筑，略無(wú)差矣?！庇纱丝梢酝茰y(cè)陳遵對(duì)聲音傳播的速度應(yīng)該有一定的認(rèn)識(shí)。在諸多聲音現(xiàn)象中，中國(guó)古人對(duì)聲音的共鳴很有興趣，因?yàn)檫@正好可以用來(lái)類比他們的各種感應(yīng)思想。公元前3 4 世紀(jì)在莊子?徐無(wú)鬼中就有關(guān)于共鳴現(xiàn)象的記載：“為之調(diào)瑟，廢（放置）于一堂，廢于一室，鼓宮宮動(dòng)，鼓角角動(dòng)，音律同矣。”呂氏春秋？應(yīng)同中說(shuō)：“類固（同）相如，聲比則應(yīng)。鼓宮而宮動(dòng)，鼓角而角動(dòng)。”西漢董仲舒在春秋繁露?同類相動(dòng)中說(shuō)：“氣同則會(huì)，聲比則應(yīng)，其驗(yàn)照然也。試調(diào)琴瑟而錯(cuò)之， 鼓其宮則它宮應(yīng)之，鼓其商而他商應(yīng)之，五音比而自鳴也，無(wú)相動(dòng)相形則謂之自然，其實(shí)非自然也，有使然者矣。”其中的宮、商、角、徵、

18、羽即中國(guó)人所說(shuō)的“五音”。大宮與小宮，大角與小角頻率比為1:2，都是相隔八度的兩個(gè)音階，由此可知“聲比則會(huì)”的內(nèi)在含義。漢代鄭玄在集解史記中則進(jìn)一步說(shuō)： “樂(lè)之器，彈其宮則眾宮應(yīng)。 ”意思是與宮音同高或高一個(gè)、二個(gè)乃至幾個(gè)八度的宮音的弦線都可以和宮音弦共鳴。到了晉時(shí)，人們不僅熟知共鳴的產(chǎn)生條件，還找到了改變物體固有頻率因而消除共鳴的方法。南北朝劉敬叔在異苑中載： “晉中朝時(shí)，蜀中有人蓄銅澡盆，晨夕恒鳴如人叩，乃問(wèn)張華。華曰：此盤與洛陽(yáng)鐘宮商相諧，宮中朝暮撞鐘，故聲相應(yīng)?？慑e(cuò)令輕，則韻乖鳴自止也。 依其言，即不復(fù)鳴。 ”至宋時(shí)，沈括在夢(mèng)溪筆談中作了弦線共振的演示實(shí)驗(yàn)： “琴瑟弦皆有應(yīng)聲：宮弦則應(yīng)

19、少宮，商弦則應(yīng)少商，其余皆隔四相應(yīng)。今曲中有（應(yīng)）聲者，須依此用之。欲知其應(yīng)者，先調(diào)諸弦令聲和，乃剪紙人加弦上，鼓其應(yīng)弦，則紙人躍，他弦即不動(dòng)。聲律高下茍同，雖在他琴鼓之，應(yīng)弦亦震，此之謂正音。”中國(guó)古人也曾制作較復(fù)雜的發(fā)出樂(lè)音的機(jī)械，如西京雜記載：“漢高祖初入咸陽(yáng)宮復(fù)鑄銅人十二枚，坐皆高三尺，列在一筵上，琴筑笙竽各有所執(zhí)，皆綴花采，儼若生人。筵下有二銅管，上口高數(shù)尺。出筵后，其一管空，一管內(nèi)有繩，大如指。使一人吹空管，一人扭繩則眾樂(lè)皆作，與真樂(lè)不異焉?！?。光學(xué)知識(shí)及應(yīng)用光給人們的活動(dòng)帶來(lái)了方便。中國(guó)古代人與光現(xiàn)象有關(guān)的知識(shí)十分豐富，若干重大貢獻(xiàn)如下。墨經(jīng)中有： “目以火見(jiàn)”的記載， 莊子中

20、記載的惠施的觀點(diǎn)也有“目不見(jiàn)”之說(shuō)，說(shuō)明那時(shí)的中國(guó)人已認(rèn)識(shí)到了人眼依賴光才能看見(jiàn)東西的道理。而在古希臘，學(xué)者多認(rèn)為人眼睛里發(fā)出一些微粒，接觸到物體才能產(chǎn)生視覺(jué)。中國(guó)古代對(duì)光學(xué)做出理論探索最早而且成績(jī)最大的屬墨經(jīng) 的作者。根據(jù)錢臨照先生的研究（見(jiàn)物理通報(bào)1951 年第 3 期） ， 墨經(jīng)中關(guān)于光學(xué)的內(nèi)容有八條：（ 1 ）景不徙，說(shuō)在必為。（ 2）景二，說(shuō)在重。（ 3）景倒，在午有端，與景長(zhǎng)，說(shuō)在端。（ 4）景迎日，說(shuō)在摶。（5）景之小大，說(shuō)在袍（斜）遠(yuǎn)近。（ 6）臨鑒而立，景倒。多而若少，說(shuō)在寡區(qū)。（ 7）鑒洼，景一小而易，一大而正，說(shuō)在中之外內(nèi)。（ 8）鑒團(tuán)，景一。將這八條與墨經(jīng)上相應(yīng)的說(shuō)部分

21、相參照，學(xué)術(shù)界認(rèn)為這八條敘述的分別是：影子生成的原理；光線與影的關(guān)系；光線直線傳播的實(shí)驗(yàn)（小孔成像）；光反射特性；從物體與光源的相對(duì)位置確定影子的大??；平面鏡反射成像現(xiàn)象；凹面鏡的反射成像現(xiàn)象；凸面鏡的反射成像現(xiàn)象。這些認(rèn)識(shí)使得墨經(jīng)在光學(xué)史上占有重要地位，它是世界上最早的載有比較完整幾何光學(xué)內(nèi)容的著作。近年來(lái)又有學(xué)者指出經(jīng)上所言： “荊之大，其沈淺也。說(shuō)在具”以及經(jīng)說(shuō)下所言： “荊：沈，荊之見(jiàn)也，則沈淺非，荊淺也。若易五之一。 ”并非關(guān)于浮力而是明確表述了折射概念以及水折射的定量測(cè)量。（見(jiàn)李志超：墨經(jīng)光學(xué)第九條折射的定量觀察。自然科學(xué)史研究，2002 年第 1 期）對(duì)于透鏡的聚光性漢代的淮南萬(wàn)畢術(shù)中有明確記載： “削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則生火?！蹦咸谱T峭在化書(shū)中寫(xiě)道： “小人常有四鏡：一名圭，一名珠，一名砥，一名盂。圭，視者大；珠，視者??；砥視者正；盂，視者倒。觀彼之器，察我之形；由是無(wú)大小、無(wú)短長(zhǎng)、無(wú)妍丑、無(wú)美惡。 ”依李約瑟先生之解釋， “四鏡”應(yīng)為透鏡類。在中國(guó)古人對(duì)光學(xué)的研究中，元朝趙友欽的大型實(shí)驗(yàn)“小罅光景”