《墨经》中记述了丰富的力学知识。
机械运动的正确定义:“动,域徙也”。意思是说,机械运动的本质是物体位置的移动。这与现代机械运动的定义完全一致。在墨经中进一步阐述了平动、转动和滚动等几种不同的机械运动形式。《墨经》中对这些运动形式的定义是非常科学的,例如在书中将平动定义为“俱止、动”,意思是说一个物体的所有部分要静止就全部静止,要动就全部都动。
力的定义是从人的体力概念引申出来的。“力,刑之所以奋也。”这里“刑”就是“形”,指人的身体。“奋”的原意是鸟张开翅膀从田野飞起。这句话的意思是说,力是使人的运动发生转移和变化的原因。
浮力原理:“刑(形)之大,其沉浅也,说在衡。”就是说,形体大的物体,在水中沉下的部分浅,是因为物体重量被水的浮力平衡的缘故。这些认识说明墨家不仅定性的认识到浮力同重力的平衡关系,而且有定量的概念。不仅认识到了浮力原理,而且开始在生产中加以应用。
杠杆平衡原理::“衡: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。”书中“权”可看作今日之砝码,“重”即悬挂的重物,“标”即支点的一边(力臂),“本”即另一边(重臂)。如果两边平衡,杠杆必然是水平的。在平衡状态下,加重其中一边,必将使这边下垂。这时要想使两边恢复平衡,应当移动支点,使“本”缩短,“标”加长。而在“本”短“标”长的情况下,假若再在两边增加相等的重量,那么“标”这一端必定下垂。
不仅清楚的叙述了种种杠杆实验的结果,更难能可贵的是对这些实验做了正确的解释。例如,它解释上面讲的“标”一端下垂的实验现象,认为是由于力臂和砝码的联合作用大于重臂和重物的联合作用的缘故。这个解释不仅考虑到力或重的多少,而且还考虑了距离和平衡的关系,虽然没有得出明确的定量关系,但是实际上提出了力学中“力矩”的概念。所以可以说,墨家已经发现了杠杆平衡原理。
《墨经》还记载了丰富的几何光学知识。
光是沿直线传播的。墨子和他的学生做了世界上最早的“小孔成像”实验,并对实验结果作出了精辟的见解。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,屋里相对的墙上就会出现一个倒立的人影。为什么会这样呢?《墨经》中写道:“景光之人煦若射,下者之入也高,高者之入也下。”这句话的意思是:因为光线象射箭一样,是直线行进的。人体下部挡住直射过来的光线,射过小孔,成影在上边;人体上部挡直射过来的光线,穿过小孔,成影在下边,就成了倒立的影。这是对光沿直线传播的第一次科学解释。
《墨经》中还利用光的直线传播原理解释了物体和投影的关系。墨家认为,光被遮挡就产生投影,物体的投影并不会跟随物体一起移动。飞翔的鸟儿,它的影子仿佛也在飞动着,实际上并不然。墨家指出飞鸟遮住了直线前进的光线,形成了影子。一瞬间后,飞鸟移动了位置,原来光线照不到的地方,现在照到了,旧影就消失了,而在新的地方,出现了新的影子。这就是说,鸟在飞翔中,它的影子并不跟着移动,而是新旧投影不断更新。在二千多年前,能这样深入细致的研究光的性质,解释影的动和不动的关系,是非常不容易的。
墨家在研究了两个光源同时照射一个物体和成影现象以后指出:一个物体有两种投影,是由于它受到两个光源照射的缘故;如果只有一个光源照射一个物体,则只会产生一个投影。这些论述与现代光学中的“本影”,“半影”描述非常吻合。
平面镜、凹面镜和凸面镜的成像的理论。我国在三千多年前就出现了青铜镜,到了战国时期,无论在青铜镜的制造和使用方面都积累了丰富的经验。墨子和他的弟子对镜子成像的原理进行了深入的研究,提出了平面镜、凹面镜和凸面镜的成像的理论。
机械运动的正确定义:“动,域徙也”。意思是说,机械运动的本质是物体位置的移动。这与现代机械运动的定义完全一致。在墨经中进一步阐述了平动、转动和滚动等几种不同的机械运动形式。《墨经》中对这些运动形式的定义是非常科学的,例如在书中将平动定义为“俱止、动”,意思是说一个物体的所有部分要静止就全部静止,要动就全部都动。
力的定义是从人的体力概念引申出来的。“力,刑之所以奋也。”这里“刑”就是“形”,指人的身体。“奋”的原意是鸟张开翅膀从田野飞起。这句话的意思是说,力是使人的运动发生转移和变化的原因。
浮力原理:“刑(形)之大,其沉浅也,说在衡。”就是说,形体大的物体,在水中沉下的部分浅,是因为物体重量被水的浮力平衡的缘故。这些认识说明墨家不仅定性的认识到浮力同重力的平衡关系,而且有定量的概念。不仅认识到了浮力原理,而且开始在生产中加以应用。
杠杆平衡原理::“衡: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。”书中“权”可看作今日之砝码,“重”即悬挂的重物,“标”即支点的一边(力臂),“本”即另一边(重臂)。如果两边平衡,杠杆必然是水平的。在平衡状态下,加重其中一边,必将使这边下垂。这时要想使两边恢复平衡,应当移动支点,使“本”缩短,“标”加长。而在“本”短“标”长的情况下,假若再在两边增加相等的重量,那么“标”这一端必定下垂。
不仅清楚的叙述了种种杠杆实验的结果,更难能可贵的是对这些实验做了正确的解释。例如,它解释上面讲的“标”一端下垂的实验现象,认为是由于力臂和砝码的联合作用大于重臂和重物的联合作用的缘故。这个解释不仅考虑到力或重的多少,而且还考虑了距离和平衡的关系,虽然没有得出明确的定量关系,但是实际上提出了力学中“力矩”的概念。所以可以说,墨家已经发现了杠杆平衡原理。
《墨经》还记载了丰富的几何光学知识。
光是沿直线传播的。墨子和他的学生做了世界上最早的“小孔成像”实验,并对实验结果作出了精辟的见解。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,屋里相对的墙上就会出现一个倒立的人影。为什么会这样呢?《墨经》中写道:“景光之人煦若射,下者之入也高,高者之入也下。”这句话的意思是:因为光线象射箭一样,是直线行进的。人体下部挡住直射过来的光线,射过小孔,成影在上边;人体上部挡直射过来的光线,穿过小孔,成影在下边,就成了倒立的影。这是对光沿直线传播的第一次科学解释。
《墨经》中还利用光的直线传播原理解释了物体和投影的关系。墨家认为,光被遮挡就产生投影,物体的投影并不会跟随物体一起移动。飞翔的鸟儿,它的影子仿佛也在飞动着,实际上并不然。墨家指出飞鸟遮住了直线前进的光线,形成了影子。一瞬间后,飞鸟移动了位置,原来光线照不到的地方,现在照到了,旧影就消失了,而在新的地方,出现了新的影子。这就是说,鸟在飞翔中,它的影子并不跟着移动,而是新旧投影不断更新。在二千多年前,能这样深入细致的研究光的性质,解释影的动和不动的关系,是非常不容易的。
墨家在研究了两个光源同时照射一个物体和成影现象以后指出:一个物体有两种投影,是由于它受到两个光源照射的缘故;如果只有一个光源照射一个物体,则只会产生一个投影。这些论述与现代光学中的“本影”,“半影”描述非常吻合。
平面镜、凹面镜和凸面镜的成像的理论。我国在三千多年前就出现了青铜镜,到了战国时期,无论在青铜镜的制造和使用方面都积累了丰富的经验。墨子和他的弟子对镜子成像的原理进行了深入的研究,提出了平面镜、凹面镜和凸面镜的成像的理论。
