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物理学知识较为集中的书籍记载有哪些内容?

  李祖白1626望远镜的制造和使用说明折射,透镜,伽利略式望远光组《空际格致》高一志1633气象学常识和现象解释西方古代物理学思想和知识(少量近代)《灵台仪象志》

  卷二南怀仁1674天文仪器安装、架设、调节中的稳固措施和省力措施静力学《灵台仪象志》

  卷三、卷四南怀仁1674大气性质及有关现象的解释、观测,以及所用仪器折射和折射表、湿度计、温度计、颜色及色散《验光图说》南怀仁1671(同上)(同上)《光向导验理推》南怀仁未见传本光学、声学除表中所列之外,由机械而及于力学者还有《泰西水法》、《火攻挈要》等;由天文学而及于光学者还有《测量法义》、《浑盖通宪图说》、《测天约说》、《测量全义》、《交食历指》、《日躔历指》、《五纬历指》、《恒量历指》等。

物理学知识较为集中的书籍记载有哪些内容?

  其一,斯蒂芬(1548~1620)的静力学与文艺复兴时期的力学机械。16世纪的欧洲,是开采贵金属、战争和海外贸易的时代,技术发明受到空前重视。早期实验主义者和实用家们在开发和总结技术的过程中,已逐渐产生了一些纯科学研究,输出了近代科学的实验方法。

  德国的阿格里科拉(1490或1494~1555),毕生从事矿业,写成欧洲第一部近代技术典籍《论金属》。其中第六篇专论矿山机械,包括用于运输之绞车与绞盘、汲水之勺斗链、吸入泵、起重之提升机等等。

  《阿果斯蒂诺拉梅利上尉的各色精巧机械》一书的作者拉梅利(1530?~1590),是文艺复兴时期的重要人物。他在书中用195幅精美插图及文字说明,论述了下射或上射式水轮驱动的机械、活塞水泵及其“徙转往复”装置等技术。

  上述二人是他们所处时代的代表人物。《远西奇器图说》中的所谓“奇器”就是二人著作中的力学机械。《论金属》一书更经汤若望和李之藻于1640年以《坤舆格致》为名译成中文(未刊行)。

  物理学各分支中,静力学是一门古老的学科,在技术研究的推动下,近代静力学首先成形。荷兰的斯蒂芬是最早把正在兴起的实验方法与数学运用结合起来的人之一。他于1586年出版《论力学方法和发现》,此书几乎与近代物理学之父伽利略先后踏进了近代科学的门栏。

  《远西奇器图说》卷一的内容就是采自斯蒂芬书中有关科学研究的认识论、方法论的论述,以及一些静力学基本概念和有关计算,包括重力、重量、重心、比重、浮力等概念的定义和测算方法。以此为基础,卷二论述了简单机械的省力原理。一、二两卷的内容构成了第三卷中各种机械的力学原理。显然《远西奇器图说》是斯蒂芬静力学和欧洲近代力学机械的成功的编译本,是第一本向中国系统地介绍西方物理学的著作。

  其二,伽利略的物理学成就。来华耶稣会士与同时代的一些欧洲科学家之间有着各种不同方式的交往。邓玉函还与伽利略、开普勒等人同是著名的Lmcei研究院的院士。在华教会组织曾多次与伽利略、开普勒等人通信,希望能借助于他们的科学发现来帮助传教。

  南怀仁《灵台仪象志》卷四论及天文测量或定时仪器的常用零件“垂线球仪”(即单摆)时,曾引用了伽利略自由落体和单摆实验的结果。南怀仁可能重复了伽利略的实验,得出下表的结果:此表各列数据表示落体以56秒为时间间隔,依次下行1,3,5,7,9丈,这个等差级数正是伽利略曾经得出过的实验规律。对伽利略的单摆实验,南怀仁也详细介绍了过程和各种结论,如摆的等时性及摆钟计时原理、周期平方正比于摆长等。关于抛射体运动,南怀仁在此处也附带作了简介。另外,汤若望在《火攻挈要》中论火炮射程时,给出了炮口仰角与射程的几组对应值。我们知道,伽利略对落体、单摆和抛射体运动规律的研究是他所开创的“数学——实验”精密研究方法的典范,是力学脱颖而出,成为“新科学”的标志。

  《灵台仪象志》是当时包含物理学知识最为丰富的著作。在力学方面,例如卷二中在论及天文仪器安装、架设和调节中的省力措施和稳固措施时,用专门篇幅介绍的静力学和材料力学知识,大半内容与《远西奇器图说》相近。从卷中引称“西士嘉理勒之法曰……”等语来看,这些知识有很多是来源于伽利略的。

  其三,科学仪器。望远镜是17世纪最重要的科学仪器之一。伽利略不仅是制造望远镜的先驱之一,而且首先把它用于天文观察,1610年发表的《星际使者》,记录了望远镜对准天空后的一系列新发现,这是科学史上的一个壮举。伽利略观天之事和《星际使者》的主要内容就很快出现在阳玛诺的《天问略》中。以后《崇祯历书》各卷又多次提到此事,并采用了很多伽利略的观察结果。其中,汤若望的《远镜说》是介绍伽利略式望远镜的专著。

  《远镜说》可能是参考吉罗拉莫西尔图里(GirolamoSirturi)所著《望远镜,新的方法,伽利略观察星际的仪器》写成的。书中对光的折射、凸透镜聚光、凹透镜散光、两种透镜分别利于远视和近视之用,两镜并用则“彼此相济,视物至大而且明也”等有关的光学知识,都有图示或解说。

  有人曾指出,近代科学的主要特征之一在于使用科学仪器,并列举出对物理学研究有巨大作用的气压机、抽气机、温度计和摆钟,这些仪器加上望远镜和显微镜,都是17世纪的重要仪器。除上面已谈到过的摆钟和望远镜外,温度计和湿度计也在中国出现得较早。大约1664年以前,南怀仁在钦天监任职期间,制成了这两种仪器,并把详细的制造和使用说明写进了《仪象志》,同时介绍了一些有关的热学知识。

  此外,还有种类繁多的其他仪器成品也不断通过传教士和外商传入中国,国内也纷纷加以仿制和使用。这种现象对后来的物理学研究很有影响,原因前面已经说过:引进技术,追索原理,就带动了理论的输入。

  其四,与天文学有关的光学知识。大量有关投影、小孔成像、光色、地谷大气折射论和托勒玫折射表等方面的光学知识散见于《崇祯历书》和《灵台仪象志》等书中。几何光学的几条基本定律都被提到,例如:

  光线直进定律,《测量全义》表述为:“有光之体自发光必以直线射光至所照之物。”

  折射定律,《交食历指》作:“凡象斜射次澈之体,以垂线为主,曲折通之,初入则聚折而向于垂线,既出则散折而离于垂线也。”《仪象志》中也表述了这条规律,并且介绍了用两个象限仪分别在空气和水中测量入射角和相应折射角的方法。但是,在对折射问题作定量处理时,《崇祯历书》和《仪象志》都使用托勒玫折射表,数据有很多疏误。虽然《崇祯历书》已经引进了三角函数,但没有人据此介绍和使用斯涅耳定律。

  光的独立传播定律,《测量全义》作:“有光之多体同照,光复者必深,而各体之本光不乱。”