「科技世界之最」对浮力原理和光直线传播的最早认识——墨经

对浮力原理和光直线传播的最早认识?今天就由童乐福儿童网科学小编带同学们学习这个科技世界之最小知识。​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

「科技世界之最」对浮力原理和光直线传播的最早认识——墨经

《墨经》是约2450年前中国春秋战国时期墨家学派的重要经典。其中对浮力原理的描述,是世界上最早对浮力原理的认识。

书中说:“荆(形)之大,其沈(沉)浅也,说在具(衡)。”意思是形体大的物体,在水中沉下的部分很浅,这是平衡的道理。书中又说:“沈(沉)、荆(形)之具(衡)也,则沈(沉)浅,非荆(形)浅也。若易五之一。”意思是浮体沉浸在水中的部分能和浮体保持平衡,浮体沉得浅,并不是因为浮体本身矮浅(而是浮体与水之间存在着比重关系),好像集市上的商品交易,一件商品可以换取五件别的商品。

这里,《墨经》在文字表述上有一个缺点,就是没有看到浮体沉浸水中的部分正是这个物体所排开的液体,所排开的液体重量恰好等于浮力;是浮力与浮体平衡,而不是沉浸在水中的部分浮体和整个浮体平衡。虽然如此,从书中对浮力原理的朴素直观的描述,我们仍可以看到,它已经懂得浮体沉浸在水中的部分(即它所排开的液体)和浮体的关系,这同后来希腊学者阿基米德所建立的浮力原理是相符的。

古代人民从大量的观察事实中认识到光是沿直线传播的,《墨经》中也有对光直线传播所作的最早的解释。

实验的情况是:在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔,人对着小孔站在屋外,在阳光照射下,屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影。对此,《墨经》解释道:“光之煦(照)人若射。下者之人也高,高者之人也下。”意思是说光穿过小孔如同射箭一样,是直线行进的,人的头部遮住了上面来的光,成影在下边,人的足部遮住了下面来的光,成影在上边,于是便形成了倒立的影。这段话科学地解释了光的直线传播原理,阐述了小孔成像的现象。墨家所做的这个实验,是世界上第一个小孔成倒像的实验。和墨翟差不多同时代的希腊帕拉图学派,虽然也认识到了光的直反射,但他们提出的光学理论比《墨经》晚,水平也没有超过《墨经》。

此外,墨家还运用光的直线传播原理,第一次解释了物和影的关系。《墨经》中说:“景(影)不徙,说在改为……光至,景亡;若在,尽古息。”其意是在某一特定的瞬间,运动物体的影子是不动的,运动物体的影子看起来在移动,是旧影不断消失,新影不断产生的结果。书中又说:“景二,说在重……二光,夹;一光,一。光者(堵),景也。”这是对本影与半影现象的解释。其意是一个物体有两个影子,是因为它受到双重光源的照射。当两个光源同时照射一个物体时,就有两个半影夹持着一个本影;当一个光源照射物体时,则只有一个影子。光被遮挡之处即生成影子。

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