马绍武墨子科学思想(gai).doc

1小议“墨子的物理学思想”淮安市淮海中学 223300马绍武内容摘要：墨子作为我国古代科学知识集大成者，在物理学领域有很多重要的论述和实践本文将通过墨子在力学和光学方面成就的介绍，展 现墨子的物理学思想关键词：墨子 《墨经》 物理学思想 力学 光学 成就墨子（约公元前 478 年～前 392 年），名翟，出身于战国时期鲁国（今山东滕州）的社会下层他创立了墨家学说，著有《墨经》（也称为《墨子》）一书传世他不但是我国古代著名的思想家、墨家学派的创始人，更是一位“我国古代科学知识集大成者” 他注重实践，擅长工艺、精通机械、建筑之术他在几何学、物理学等领域有许多重要的论述和研究成果在当时世界都处于领先地位，与西方“百科全书式的学者”—亚里士多德相比早一百多年本文将结合中学物理知识和物理学发展史浅析墨子的一些物理学思想在力学领域的成就由于力学和人类的生产与生活联系最紧密，墨子及其弟子在长期的生产实践中，积累了大量的力学知识，很多观点都比西方研究者早很多年，堪称我们民族的骄傲在中学物理课本中机械运动的概念是“一个物体相对于另一个物体位置的变化” ，而在两千三百多年前，墨子就在《墨经》中就机械运动和运动的形式作了记述，如“动，域徙也” ， “动”即为“运动” ， “域”理解为“位置” ， “徙”为“移动”之意，这样可表达为“机械运动就是物体位置的移动” 。

在探讨力和运动关系， 《墨经》是这样记述的：“力，形（通行）之所以奋也 ”这就是说“力是使物体运动的原因” ，也就是说要使物体运动（原来静止）就要对物体施力，这和亚里士多德的观点“力是维持物体运动的原因”有着本质的区别，而与牛顿的经典力学的观点基本一致在关于物体之间的相互作用力的记述， 《墨经》里说：“合与一，或复；否 ”很多学者认为这是物理学发展史中最早关于“作用力和反作用力的记载” ，就是说牛顿第三定律所提及的内容在墨子中早已谈到看一看从墨子到牛顿的《自然哲学之数学原理》出版（1687 年）已经过了近两千年，在当时是一个多么了不起的发现在关于物体受力平衡问题， 《墨经》中说：“均之绝，不（通否） ，说在所均 ”“均”意为“平衡” ，就是说“平衡是否被破坏，决定于受力是否均等” 这和我们课本中的物体受力平衡的条件的力学原理是符合的关于杠杆平衡问题《墨子》中这样记述：“加重于其一旁，必捶权、重相若也相衡，则本短标长两加焉，重相若，则标必下，标得权也” 可见墨家在两千多年前墨家已经认识到要使杠杆平衡，不仅要考虑杠杆两端“权” “重” ，而且要考虑他们到支点的距离，即“本×重”要与“标×全”相等，这是最早关于“力和力矩的概念”的总结。

墨家的杠杆原理虽然没有像阿基米德那样给出数学证明，但它却比阿基米德的理论早了约两百年墨家还在阿基米德之前就在《墨经》重提出其“浮力原理” ，即“荆之大，其沈（通沉）浅也，说在衡” ，意思是说体积大的物体在水中沉下的部分浅这一论述后来在三国时代“曹冲称象”中得到应用和验证在物理学史上传为佳话在光学领域的成就墨子在《墨经》中还记载了许多光学的直线传播、光的反射和折射现象和规律重本标支点权 图 12《墨经》在记述关于光传播的观点是“照若射” ，光像像射箭一样直进，即光沿直线传播；《墨经》里记载了世界上最早的小孔成像的现象和解释：“景到（倒） ，在午有端，与景长，说在端 ”“景：光之人，煦（照）若射下者之人也高；高者之人也下足蔽下光，故成景于上；首蔽上光故成景于下 ”“景到（同倒） ”是指所成的倒转了， “午”指的是遮光屏， “端”指很小的孔成像倒转的原因是由于遮光屏上有一小孔，由于光的直线传播，通过小孔后，成倒立像可见墨家对小孔成像的详细记录与富有逻辑的分析与经典光学的解释无异墨子和他的学派成员不但用光的直线传播理论解释了小孔成像，而且还用它研究了平面镜、凸面镜、凹面镜的成像特点，并且最早提出了关于的焦点、焦距、球心这样的概念和光的偏折现象。

《墨经》记录的“景迎日，说在转 ”中的“转”理解为光线转了方向，实际上就是对光的折射现象的记述又如对平面镜反射现象是这样描述的“景日之光反烛人，则景在日与人之间” ，其义是说：当日光经过平面镜反射再照射人体时，人影就会出现在太阳和人之间由此得见，当时墨家通过光线反射实验认识到了“光的反射”特性遗憾的是墨家没有进一步提炼出反射定律墨子关于自然科学的论述和研究成果，虽然大多数是定性描述，但这丝毫不掩饰其在他和他的学派在自然科学史上的地位人们评价墨家是“兼有欧几里德式的逻辑和阿基米德式的实验” ，这一点在两千四百多年前是非常难能可贵的，并对物理学的发展发挥了重要作用参考书目：1．《中学生科学向导》马文蔚主 编 2.《物理学史》郭奕玲和沈慧君主编3．《初中物理教材》刘炳升 李容 主编 4.《高中物理教材》人民教育出版社编著。