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中国古代的力学成就培训讲学

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中国古代的力学成就

中国古代的力学成就

中国古代物理学虽一直没有从哲学和自然科学中分化出来成为一门独立的学科,但通过含有物理知识的著作不断地在社会上传播而得到了一定的发展,并在其运用中还有许多举世闻名的发明创造,以致今天人们在追寻中国古代物理学的历史渊源时,看到它们在中国的黄土地上已有最早的萌芽。中国古代力学的研究范围虽然广泛,但对力的认识主要停留在主观方面;中国古人在生产、生活实践中却广泛地运用了力学原理,力学知识的应用已达到了很高的水平。从精密的“度量衡”的测量工具,到大型复杂的机械;除了要解决大量的技术问题,也对一般的理论问题做了一些思考。

1、简单机械

中国至迟在西周(公元前770以前)时,能制作比较复杂的车船,以及桔槔等一类简单机械。公元前770以前,就以壶漏测时,以圭表测影,以定方向、定节气和定时刻。另一个伟大发明是苏颂和韩公廉在1092年制造了一架大型的水运仪象台。其中有一套称为“天衡”的杠杆装置,相当于现在钟表装置中擒纵器,以保证计时装置的齿轮等时转动。宋、元时期之前,已有指南车和记里鼓车,但是关于它们的结构直到宋代才留下较详细记载。根据这些记载,指南车是以车轮、平轮、立轴等各种齿轮的复合运动为基础的,只要在车子开始运动时把车上木人手指向南方,以后不管车向那个方向转动,车上木人将一直指南。记里鼓车是利用车轮带动大小不同的一套齿轮,使车轮走满一里时,有一个齿轮刚好转一圈,并拨动车上木人打鼓一次。这些复杂机械的制造,说明中国古代人娴熟地掌握了有关齿轮系传动的知识。

早在秦汉到五代(公元前221~公元960)时期,简单机械的联合使用就有了大发展。张衡制造了水运浑天仪,他采用齿轮系把浑象和表示时间的壶漏结合在一起,以流水下落的力量带动齿轮,齿轮带动浑象旋转。公元132年,他还制造了世界上第一个地动仪,用以测定地震的震源方向。公元2世纪毕岚发明了“渴乌”,即虹吸管,逐渐广为应用;后来唐代杜佑《通典》卷一百五十七中有“渴乌隔山取水”条:“以大竹筩雌雄相接,勿令泄漏,以麻漆封裹,推过山外,就水置筩,入水五尺,即于筩尾取松桦干草,当筩放火,火气潜通水所,即应而上。”在东汉时期,对流体的一般性质有所记述、探讨,并实测了一些物体的比重,知道刻漏的流水速度会随温度变化。由于虹吸管在生产上的应用,又引起人们去探讨它的道理。《关尹子》写道:“瓶存二窍,以水实之,倒泻;闭一则水不下,盖(气)不升则(水)不降。井虽千仞,汲之水上,盖(气)不降则(水)不升。”唐代王冰在《内经素问注》中写道:“虚管溉满,捻上悬之,水固不泄,为无升气而(水)不能降也;空瓶小口,顿溉不入,为气不出而(水)不能入也。”

张衡、三国时马钧和南朝宋祖冲之都曾制造过指南车,这是一种指示方向的机械装置。汉代刘歆《西京杂记》记载,长安巧工丁缓造被中香炉,“为机环转四周,而炉体常平”;这或许是世界上最早的常平支架。

2、时间和空间的观念

时间、空间是物理学中两个带有根本性的普遍概念,自古以来就是哲学家十分关注的问题。最早的与空间有关的概念是春秋时期的老子,他在《道德经》中说:“天地之间,其犹橐瀹乎?虚而不屈,动而愈出。”墨家学派的代表作《墨经》中对时间和空间概念分别作了正确的定义;如“久,弥异时也”。“宇,弥异所也”。就是说,时间是不同时候的通称。空间是包括各个方面的一切地点。并区分了时间和时刻的概念,如“始,当时也。”“时,或有久,或无久。始,当无久。”就是说,时间可分为“持续(有久)的”和“非持续(无久)的”,即瞬时的两种,“开始”则属于“无久”的瞬时的那一种。《墨经》认为“运动”(“动”)就是物体位置的迁移,“静止”(“止”)就是物体在某处停留有一定的时间。由于有了类似于“瞬时”(“无久”)的观念,因此对运动的分析比较深刻;《墨经》还阐明了物体运动必定在时空之中进行,运动、时间、空间三者之间有密切联系。《墨经》中还写道:“宇域徙,说在长宇久”,即“宇徙而又处宇,宇南北,在旦又在暮”。这是说,物体在空间的移动,是空间随着时间的持续自近而远的变化。墨家的解释是,物体在空间不断移动,须离开原来的空间而占据别的空间,如一物体从南向北运动,所经历的时间是从早到晚。因此,时间和空间的联系就统一在物体运动中了,空间与时间的联系也是很自然的事情了。

魏国杂家尸佼(前390~前330)所著的《尸子》首先使用“宇宙”这个词,并最先给出宇宙的明确定义:“天地四方曰宇,往古来今曰宙。”墨家学派的代表人物墨翟所著的《墨经》曰:“宇,蒙东西南北,久,合古今旦莫。”南宋朱熹曰:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,无一物似宇一样大,无一物似宙一样长,四方去无极,上下去无极,是多大? 亘古亘今,往来无穷。”关于时与空的联系《管子》中也说得很明确:“天地,万物之橐;宙合有橐天地。”意思是,

天地包裹着万物,天地又包裹在宙合之内。明朝方以智《物理小识》卷:“宙轮于宇,则宇中有宙,宙中有宇。”这是很深刻的,从直观观察中看到时空的统一,看到时空与运动的紧密联系。

早在秦汉时代,我国就测量时间的标准器具;开始用等分一昼夜为百刻的办法来计时,漏刻也就随之诞生了。大约在公元前四、五千年的母系氏族公社期间,我国先人就能够制造精美的陶器了,一些陶器有了裂缝,陶器中的

水就会慢慢漏光,天长日久,人们就会把水的流失同

时间的概念联系起来,并专门制造一种有孔的壶用来

计量时间——漏刻。漏刻也叫作铜壶滴漏。漏,就是

漏壶;刻,就是刻箭;史书上关于漏壶的最早记载见

于《周礼·夏官司马》,上面有挚壶氏条,记载了当

时漏壶在军事行动中的重要作用;“凡军事,悬壶以

序聚拆。”也就是说,每当遇到军事行动,就要用漏

壶来定敲梆子的时间,从而对部队发号施令。《隋

志》中记载最古老的计时装置是“挈壶”,壶中水滴

入有箭杆浮子标记的受水壶中。“《周礼》挈壶氏,

其法总以百刻,分以昼夜;冬至昼漏四十刻,夜漏六

十刻;夏至昼漏六十刻,夜漏四十刻;春秋二分;昼

图1-4为浮箭法二级莲花漏

夜各五十刻”。根据史料的记载,漏壶的发展大约经

历了淹箭法——沉箭法——浮箭法这样一个过程。后来人们又发明了二级漏壶(如图3-1),就是在漏壶之上再加一把漏壶,这样下面那把壶流出去的水可以随时得到上面那把壶里流下的水的补充,这比起人工添加水更能自然地保持水面稳定。二级漏壶的出现不晚于东汉,因为张衡的漏水转浑天仪里,使用的就是二级漏壶;晋代的记载中有三级漏壶,唐代已制造出四级漏壶。

3、运动学

墨家最早对机械运动做了定义,“动,或(域)徙也”。意思是说,运动乃是物体空间位置的变动。他们还写道:“宇域徙,说在长宇久”,即“宇徙而又处宇,宇南北,在旦又在暮”。这是说,物体在空间的移动,是空间随着时间的持续自近而远的变化。墨家的解释是,物体在空间不断移动,须离开原来的空间而占据别的空间,如一物体从南向北运动,所经历的时间是从早到晚。因此,时间和空间的联系就统一在物体运动中了,空间与时间的联系也是很自然的事情了。

补充:运筹学经典案例

运筹学经典案例 一、鲍德西(B a w d s e y)雷达站的研究 20世纪30年代,德国内部民族沙文主义及纳粹主义日渐抬头。以希特勒为首的纳粹势力夺取了政权开始为以战争扩充版图,以武力称霸世界的构想作战争准备。欧洲上空战云密布。英国海军大臣丘吉尔反对主政者的“绥靖”政策,认为英德之战不可避免,而且已日益临近。他在自己的权力范围内作着迎战德国的准备,其中最重要、最有成效之一者是英国本土防空准备。1935年,英国科学家沃森—瓦特:(R.Watson-Wart)发明了雷达。丘吉尔敏锐地认识到它的重要意义,并下令在英国东海岸的Bawdsey建立了一个秘密的雷达站。当时,德国已拥有一支强大的空军,起飞17分钟即可到达英国。在如此短的时间内,如何预警及做好拦截,甚至在本土之外或海上拦截德机,就成为一大难题。雷达技术帮助了英国,即使在当时的演习中已经可以探测到160公里之外的飞机,但空防中仍有许多漏洞,1939年,由曼彻斯特大学物理学家、英国战斗机司令部科学顾问、战后获诺贝尔奖金的P.M.S.Blachett为首,组织了一个小组,代号为“Blachett马戏团”,专门就改进空防系统进行研究。 这个小组包括三名心理学家、两名数学家、两名应用数学家、一名天文物理学家、一名普通物理学家、一名海军军官、一名陆军军官及一名测量人员。研究的问题是:设计将雷达信息传送给指挥系统及武器系统的最佳方式;雷达与防空武器的最佳配置;对探测、信息传递、作战指挥、战斗机与防空火力的协调,作了系统的研究,并获得了成功,从而大大提高了英国本土防空能力,在以后不久对抗德国对英伦三岛的狂轰滥炸中,发挥了极大的作用。二战史专家评论说,如果没有这项技术及研究,英国就不可能赢得这场战争,甚至在一开始就被击败。 “Blackett马戏团”是世界上第一个运筹学小组。在他们就此项研究所写的秘密报告中,使用了“Operational Research”一词,意指作战研究”或“运用研究”。就是我们所说的运筹学。Bawdseg雷达站的研究是运筹学的发祥与典范。项目的巨大实际价值、明确的目标、整体化的思想、数量化的分析、多学科的协同、最优化的结果,以及简明朴素的表述,都展示了运筹学的本色与特色,使人难以忘怀。

知识竞赛题(天文地理)选题

100道选择题 1.跨经度最广的大洋是:( D ) A.太平洋 B.大西洋 C.印度洋 D.北冰洋 2.下列海不属于太平洋的是:( c ) A.斯兰海 B.爪哇海 C.波弗特海 D.萨武海 3.下列不属于陆间海的是:( D ) A.地中海 B.马尔马拉海 C.红海 D.波罗的海 4.在利用风力航行的年代,从中国到东非行走图中的航线,冬季最易航行的路线是:( A ) A、中国闽南至中南半岛东侧 B、新加坡出马六甲海峡 C、爪哇岛东侧至印度半岛西侧 D、印度半岛西侧至阿拉伯半岛东侧 5.下列关于白海的说法中,不正确的是:( b ) A.长年被雪白的冰层覆盖,加上有机物含量少,海水也呈现白色,故而得名。 B.位于北极圈以外,北冰洋的边缘海 C.注入河流有奥涅加河、北德维纳河、梅津河等 D.虽常年冰冻但有运河沟通是东欧重要的航运系统重要组成部分。 6、赤道海区盐度低的主要原因是:( a ) A、降水量大于蒸发量 B、降水量小于蒸发量 C、附近有寒流经过 D、附近有暖流经过 7、深海锰结核矿是世界公认的具有开采价值的矿产资源,它们主要集中分布在:( c ) A、北大西洋 B、南大西洋 C、北太平洋 D、南太平洋 8.世界大洋中哪一个入海河流流域面积最广?B A.太平洋 B.大西洋 C.印度洋 D.北冰洋 9.世界上地质年代最年轻的大洋是:( C ) A.太平洋 B.大西洋 C.印度洋 D.北冰洋 10.世界上海潮潮差最大的地方在:( B ) A.比斯开湾 B.芬迪湾 C.孟加拉湾 D.哈德逊湾 11以下城市中,若不考虑城市光污染,在无云的夜晚,有可能看到大小麦哲伦云

的是(B) A、英国诺丁汉 B、澳大利亚悉尼 C、中国长沙 D、德国慕尼黑 12.观测条件良好的夜晚,以下天体中不可能被地面观测者用肉眼看到的是(D) A、河外星系 B、太阳系其他行星 C、人造卫星 D、以上都不正确 13,12、太阳系行星中在地球上看起来最亮的是() (A) 水星 (B) 金星 (C) 火星 (D) 木星 14、肉眼看来,星空中最亮的恒星是()。 (A) 大角星 (B) 织女星(C)天狼星 (D) 北极星 15、仙女座大星系M31距我们的距离大约是()。 (A) 3百万光年 (B) 2亿天文单位 (C) 1千万秒差距 (D) 5亿亿千米 16、著名的狮子座流星雨与哪颗彗星有关?() (A) 比拉彗星 (B) 恩克彗星 (C) 哈雷彗星(D)坦普尔-塔特尔彗星 17、1994年撞击木星的彗星名叫 ( ) (A) 百武彗星 (B) 哈雷彗星 (C) 海尔-波普彗星(D)苏梅克-列维9号 18、太阳直射北回归线是24节气中的() (A) 春分 (B) 秋分 (C) 夏至 (D) 冬至 19、冬夜星空中最具代表性的星座是 ( ) (A) 大犬座(B)猎户座 (C) 双子座 (D) 金牛座 20、古诗十九首:迢迢牵牛星,皎皎河汉女。请问织女星位于哪一个星座? ( ) (A)天琴座 (B) 室女座 (C) 仙女座 (D) 天鹅座 21、按星区划分,全天共有()个星座。 (A) 28 (B) 48 (C) 68 (D) 88 31、月球的自转周期为()天。 (A)1 (B)30 (C)27 (D)28 22、2010年9月推出的斯蒂芬.霍金的最新科普作品是()。 (A) 果壳中的宇宙(B)大设计 (C) 上帝在掷骰子 (D) 膜的世界 23、下列星体中体积比月球大的是() (A) 冥王星 (B)木卫二 (C)水星 (D)海卫一 24、太阳系密度最大的天体是什么?-------------地球。那么太阳系密度第二

中国古代天文、数学、医药学等成就

中国古代天文、数学、医药学等成就 一、中国古代的天文历法 1、先秦时期:①春秋时期,留下了世界上公认的首次哈雷彗星的确切记录。《春秋》记载,公元前613年,“有星孛入于北斗”,即指哈雷彗星,这一记录比欧洲早六百多年。 ②春秋时期我国历法已经形成自己固定的系统,基本上确立19年7闰的原则,这比西方造160年。③战国时期,出现了世界上最早的天文学著作《甘石星经》,其中有丰富的天文记载,反映了那个时期人们对天文的认识。 2、两汉时期:①汉武帝时,天文学家制订出中国第一部较完整的历书“太初历”,开始以正月为岁首。②西汉关于太阳黑子的记录,被世界公认为是有关太阳黑子的最早记录。③东汉时,张衡从日、月、地球所处的不同位置,对月食作了最早的科学解释。④张衡发明制作的地动仪,可以遥测千里意外地震发生的方向,比欧洲早1700多年。 3、隋唐时期:①唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟。②僧一行还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。在实测中他认识到,在小范围有限的空间里得到的认识,不能任意向大范围甚至无际的空间推演,这是我国科学思想史上的一大进步。

4、宋元时期:①北宋科学家沈括的突出贡献在天文学方面,把四季二十四节气和十二个月完全统一起来的“十二气历”更加简便,有利于农事安排。②元初设立太史局编制新历法。③元朝杰出天文学家郭守敬,提出“历之本在于测验,而测验之器莫先仪表”的正确主张,创制了简仪和高表等近二十件天文观测仪器,主持了全国范围的天文测量。④郭守敬主持编定《授时历》,一年的周期与现行公历基本相同,但问世比现行公历早300年。 二、中国古代的数学成就 1、两汉时期:《九章算术》约成书于东汉,分九章介绍了许多算术命题及其解法,是当时世界上最先进的应用数学,它的出现标志中国古代数学形成了完整的体系。 2、南北朝时期:①魏晋时期的数学家刘徽,运用极限理论,提出了计算圆周率的正确方法。②南朝祖冲之精确地计算出圆周率是在3.1415926-3.1415927之间,这一成果比外国早近一千年。它的专著《缀术》对数学发展有杰出的贡献。 3、《周髀算经》简介在中国古代算书中,《周髀算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《孙丘建算经》、《海岛算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算机》等10部算书,被称为“算经十书”。其中阐明“盖天说”的《周髀算经》,被人们认为是流传下来的中国最古老的既谈

中国古代的电磁学成就

中国古代的电磁学成就 中国古人对电和磁的知识的积累及其技术成就,在世界物理学史中占有极为重要的地位。古代人在雷电、静电、静磁学方面的知识以及在罗盘的制造方面远远地走在欧洲人前面。除了用的传统方式解释磁体极性、磁偏角之外,在其他方面的科学发现和技术成就也是令人惊叹的。对尖端放电现象的观察和研究,使古人发明了避雷器,用于高大建筑的顶端,防止雷击。特别是磁的研究与应用对中国古代的生产、军事、航海测量等技术的发展产生了重要作用。 一、摩擦起电 我国古代人在电学知识方面很早就有了“琥珀拾芥”的记载,对静电和雷电现象也有许多值得称道的见解。琥珀是一种透明的树脂化石,在古籍中也写作“虎魄”、“虎珀”。玳瑁是一种类似龟的海生爬行动物,其甲壳也叫玳瑁;汉代王充等人称它为“顿牟”。静电现象的最早记载见之于西汉成书的《春秋考异邮》:“玳瑁吸喏”。“喏”即草屑一类轻小绝缘体。王充在《论衡·乱龙篇》中写道:“顿牟掇芥,磁石引针,皆以其真是、不假他类。” 东晋郭璞在《山海经图赞》中写道:“磁石吸铁,玳瑁取芥,气有潜通,数亦宜会,物之相投,出乎意外”。明代李时珍说:“玳瑁拾芥,如草芥,即禾草也。”类似记载,举不胜举。需要指出的是,芥子比草芥稍重,只要静电力足够大,干燥的芥子也能被琥珀吸引。从以上种种记载可见:人们根据吸引现象将电和磁并列为同一类,这是后来电磁学的思想先导。在西方古代,电和磁是被分别认识的。 除了琥珀、玳瑁之外,古代人还发现了毛皮、丝绸和其他多种物质的静电现象。它们之所以被发现,是由于静电火花和放电声音引起人们的注意。西晋张华在其著《博物志》中最早记述了静电闪光和放电声。他写道:“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。”这里描述了两个静电实验:一是用梳子梳头发;二是猛然解脱毛皮或丝绸质料衣服。在这两个实验中都能发现静电闪光和听到放电声。《晋书·五行志》记载了这样一件事:晋永康元年(300),晋惠帝司马衷纳羊氏为后。羊氏入宫就寝,侍人为其解脱衣服;“衣中忽有火,众咸怪之”。这就被当成一件怪事从后宫传出。方以智认为,所有布料都能摩擦起电。他写道:“青布衣,大红西洋布及人身之衣,气盛者皆能出火。”方以智的论断是完全正确的;他所谓“气盛”是他那时代对摩擦起电的一种流行解释而已。梳理头发和解脱衣服所发生的静电放电现象。 二、对雷电的认识 在殷商甲骨文中就有了“雷”和“电”的文字符号。从古代人分别造“雷”与“电”二字起,他们在一个较长时期里在大多数情况下将雷电看作是两种自然现象。《淮南子》说:“阴阳相薄为雷,激扬为电”。它以阴阳二气摩擦与碰撞的激烈程度来区分雷电。早在战国时期,《慎子》说:“阴与阳夹持,则磨轧有光而为电”。《慎子》一书已具有从声音与光二者区分雷电的思想。宋代陆佃在《烟雅·释天》中指出:阴阳相激,“其光为电,其声为雷”。只到此时,雷声电光作为同一现象的不同表现才被人们所认同。 汉代王充对雷电有精辟见解,曾论证雷的本质是火。他在《论衡·雷虚篇》中写道:“雷者,火也。以人中雷而死,即询其身,中头则髦发烧焦,……临其尸上闻火气,一验也。道术之家以为雷烧石色赤,投于井中,石焦井寒,激声大鸣,若雷之状,二验也。人伤于寒,寒气入腹,腹中素温,温寒分争,激气雷鸣,三验也。当雷之时,电光时见,大若火之耀,四验也。当雷之击时,或燔人室屋及地草木,五验也。言雷为天怒,无一效验。然则雷为天

我国古代天文地理基本知识

我国古代天文地理基本知识 一、长沙彗星图 我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。公元前24世纪的帝尧时代,就设立了专职的天文官,专门从事"观象授时"。早在仰韶文化时期,人们就描绘了光芒四射的太阳形象,进而对太阳上的变化也屡有记载,描绘出太阳边缘有大小如同弹丸、成倾斜形状的太阳黑子。公元16世纪前,天文学在欧洲的发展一直很缓慢,在从2世纪到16世纪的1000多年中,更是几乎处于停滞状态。在此期间,我国天文学得到了稳步的发展,取得了辉煌的成就。我国古代天文学的成就大体可归纳为三个方面,即:天象观察、仪器制作和编订历法。长沙彗星图 二、长沙彗星图 我国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、??讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精

确的观测者和记录的最好保存者。 我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。 此外,西汉的落下闳改制了浑仪,这种我国古代测量天体位臵的主要仪器,几乎历代都有改进。东汉的张衡创制了世界上第一架利用水利作为动力的浑象。元代的郭守敬先后创制和改进了10多种天文仪器,如简仪、高表、仰仪等。 三、折叠编辑本段登封观星台 世界天文史学界公认,我国对哈雷彗星观测记录久远、详尽,无哪个国家可比。我国公元前240年的彗星记载,被认为是世界上最早的哈雷彗星记录从那时起到1986年,哈雷彗星共回归了30次,我国都有记录。1973年,我国考古工作者在湖南长沙马王堆的一座汉朝古墓内发现了一幅精致的彗星图,图上除彗星之外,还绘有云、气、月掩星和恒星。天文史学家对这幅古图做了考释研究后,称之为《天文气象杂占》,认为这是迄今发现的世界上最古老的彗星图。早在2000多年前的先秦时期,我们的祖先就已经对各种形态的彗星进行了认真的观测,不仅画出了三尾彗、四尾彗,还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核,这足以说明中国古代的天象观测是何等的精细入微。登封观星台

浅谈中国古代天文学成就

浅谈中国古代天文学成就 不同于大多数英文系的女生,因为我是一个理科生;也不同于大多数女生,我很喜爱天文。所以,我决定谈一谈我所喜爱的天文,而为了切合本课程的要求,我就来谈一谈中国古代天文学所取得的成就。 而根据资料我们可以了解到中国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一,天文学也是我国古代最发达的四门自然科学之一,其他包括农学、医学和数学,天文学方面屡有革新的优良历法、令人惊羡的发明创造、卓有见识的宇宙观等,在世界天文学发展史上,无不占据重要的地位。我国古代天文学从原始社会就开始萌芽了。 我国最早的天象观察,可以追溯到好几千年以前。无论是对太阳、月亮、行星、彗星、新星、恒星,以及日食和月食、太阳黑子、日珥、流星雨等罕见天象,都有着悠久而丰富的记载,观察仔细、记录精确、描述详尽、其水平之高,达到使今人惊讶的程度,这些记载至今仍具有很高的科学价值。在我国河南安阳出土的殷墟甲骨文中,已有丰富的天文象现的记载。这表明远在公元前14世纪时,我们祖先的天文学已很发达了。举世公认,我国有世界上最早最完整的天象记载。我国是欧洲文艺复兴以前天文现象最精确的观测者和记录的最好保存者。我国古代在创制天文仪器方面,也做出了杰出的贡献,创造性地设计和制造了许多种精巧的观察和测量仪器。 而最最令我钦佩的就是我们的先人在科学技术还不怎么发达,没有很多的仪器或者技术来做辅助的时候就能够发明出那么多精密的天文观测仪器,将自己的眼光早早的就投射到了我们地球以外的广袤宇宙中去。那么下面就让我根据资料来介绍一下我们中国古代的天文观测记录仪器吧。 浑仪:是中国古代最主要的天文测量工具之一,是一种与浑天说密切相关的天文仪器,由於浑仪的结构是以多个同心圆来模拟天球,所以它的出现不早於落下闳时代(104BC),所以浑仪的出现也不会早於此。 纪限仪:制造於清康熙十二年(1673),可用以测定六十度以内任一两颗天体的角距离和日月的角直径。 简仪:主要由一架赤道经纬仪和一架地平经纬仪组成,另外底座上还开有水平沟,并装有一只正方案,用以校准仪器的水平和朝向,除此之外,赤道经纬仪的北极端还设有一个候极环,用以校正仪器的极轴指向。 地平经仪:由於明末历局筹设之时正逢与后金交战时期,因此在经费上受到很大的限制,在明末所制造的天文仪器多半是木质结构,再包上铜,至清康熙年间,南怀仁主持钦天监,在康熙八至十二年(1669-1673)间,以铜为材料铸成六件新的天文仪器,此地平经仪即其中一架,它制造於清康熙十二年(1673),系按照欧洲古典仪器的风格设计的,可用以测定天体的方位角。 圭表:圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。我国最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,它最初是从什么时候开始有的,已无从考证。圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。 象限仪:制造於清康熙十二年(1673),可用以测定天体的地平高度或天顶距 赤道经纬仪:由南怀仁制造於清康熙十二年(1673)主要用於测定太阳时、天体的赤经差和赤纬。由於南怀仁将许多仪器的功能简化,因之他的天文仪器彼此可以相互参校,在南怀仁所著的《灵台仪象志》一书当中就编有黄道、赤道及地平三种座标间的互换表。 地平经纬仪:继南怀仁之后,清政府又相继制成两架大型仪器,此为其一,制造於清

中国物理学史

中国物理学史 学院:机电学院班级:材成102 学号:5901210080 姓名:雷强强 摘要:通过中国物理学史的发展和成就,论述了学习中国物理学史后的感想。 关键词:物理学史、发展、成就 引言:通过一学期的物理学史的学习我学到了很多。作为一个选修课我感觉学知识并不是最重要的,而学习接受知识的方法与方式更重要一些。不过我在物理学史课的学习中也学到了很多知识。下面我就先谈谈中国物理学史的坎坷发展与成就和我学习之后的一些心得。中国物理学史坎坷发展: 中国物理学史是一段沧桑的岁月史。21世纪的我们应当对自己的历史进行解读,尤其对我国的物理学史进行了解,中华民族有过辉煌的历史,四大发明对社会做出的巨大贡献是世人共睹的,但为何又会受百年的奇耻大辱。这一切有着我国的独特文化,他似乎早就给我国物理史带来一种复杂的影响,我们的古人对物理的研究总的说来就是趋于记录现象,而没有进行深入的研究和理论的研究。我们国家对于物理现象的记载可以说是最早国家之一。 我国的物理学发展充满着沧桑,在先秦时期我有过百家争鸣,各家在发挥自己长处,尤其是墨子学说,它的精髓就在于进行深入的研究,就类似于西方的科学思维。但它并没被重视,始皇进行了统一,

中华文化走向一致,尤其汉朝以来的独尊儒术,使得中华民族走向与西方完全不同的路。 整整千年历史长河,我们有李白、苏轼、曹雪芹,但我们没有爱因斯坦、牛顿、伽利略。这似乎又在阐释着为什么在近代我国会受到“华人与狗不得入内”殊礼! 在这历史长河中,进入仕途,是所有读书人的最高追求,其它一切很可能为邪说。甚至为人鄙视。长时间的大一统且高度中央集权,可谓一人之言,万万人必从之。而对于物理的研究,在短时间并不会给君王带来大量的财富,而更多的人学儒,为皇家所用,帮其管理这所谓的王土。为了培养更多奴才,统治者必将遏制其它学说。而对物理的研究,我们可以说连门都没进。只能作为一个看客草草记录路边的风景。 中国物理学之零零碎碎成就 (1)力学方面 《墨经》中的软科学知识已不全是实际生产知识的总结和记述,而是对力学现象进行了粗浅的概括,并进行了一些推理论证。诸如,关于时空观念、运动学知识、力的概念、力系平衡的论述,以及斜面、滑轮及其应用,等等 (2)光学方面 关于光学知识的记载以《墨经》经下中的八条(16至高无23)最为系统。其内容涉及影子生成的道理,本影和半影,由物体与光源的相对位置确定影子的大小,光的直线传播实验,光的反射性和平面

中国古代科学技术成就(原因表现影响)

中国古代科学技术成就(原因、表现、影响) 1、天文、历法、地理 在中国古代,农事又称作“时事“,农务又称作“时务”。可见农耕劳作与时节换移关系密切。为适应农业生产发展需要,古代劳动人民在天文历法方而取得了许多重大成就。 夏朝:相传有了历“夏小正”法,商朝沿用“夏历”法,今天的农历,称“夏历”,一年12个月,闰年13月;载有一年中各个月份的物候、天象、气象和农事情况。 商朝:干支纪日法是商朝历法最大成就,它是世界上延续时间最长的纪日方法。商朝甲骨文保留了我国最早的日食、月食和新星记录。 春秋:《春秋》留下世界公认的关于哈雷彗星的最早记录,比欧洲早670多年。历法已经形成自己固定的系统,基本上确立了十九年七闰的原则,比欧洲早160年。 战国:《甘石星经》是世界最早的天文学著作。 西汉:武帝时制定“太初历”。前28年西汉关于太阳黑子的记录是世界最早的太阳黑子记录。 东汉:张衡制作地动仪和浑天仪。地动仪比欧洲出现第一台地动仪早1700多年。他从日、月、地球所处的不同位置,对月食作了最早的科学解释。 唐朝:唐朝天文学家僧一行制定的《大衍历》,比较准确地反映了太阳运行的规律,系统周密,表明中国古代历法体系的成熟。他还是世界上用科学方法实测地球子午线长度的创始人。北宋:沈括创制“十二气历”,比英国编订出类似的历法早800多年。有利于安排农事。元朝:元初设立太史局编制新历法。郭守敬改进了简仪和圭表,主持全国范围的天文测量,编《授时历》年周期与现行公历同,但早于现行公历300年问世。 思考与认识: 古代人对宇宙的认识及杰出的天文学成就体现了物质与意识的辩证关系的原理。自然界的存在与发展是不以人的意志为转移的,同时人们也是能动地认识自然界的。意识能够反作用于客观事物。

物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的主要成就介绍

物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的主要成 就介绍 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (1831?1879),出生于苏格兰爱丁堡,英国物理学家、数学家。经典电动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一。 麦克斯韦主要从事电磁理论、分子物理学、统计物理学、光学、力学、弹性理论方面的研究。尤其是他建立的电磁场理论,将电学、磁学、光学统一起来,是19世纪物理学发展的最光辉的成果,是科学史上最伟大的综合之一。 他预言了电磁波的存在。这种理论预见后来得到了充分的实验验证。他为物理学树起了一座丰碑。造福于人类的无线电技术,就是以电磁场理论为基础发展起来的。麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,在潜心研究了法拉第关于电磁学方面的新理论和思想之后,坚信法拉第的新理论包含着真理。于是他抱着给法拉第的理论"提供数学方法基础"的愿望,决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来。 他在前人成就的基础上,对整个电磁现象作了系统、全面的研究,凭借他高深的数学造诣和丰富的想象力接连发表了电磁场理论的三篇论文:《论法拉第的力线》(1855年12月至1856年2月);《论物理的力线》(1861至1862年);《电磁场的动力学理论》(1864年12月8日)。对前人和他自己

的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组。据此,1865年他预言了电磁波的存在,电磁波只可能是横波,并推导出电磁波的传播速度等于光速,同时得出结论:光是电磁波的一种形式,揭示了光现象和电磁现象之间的联系。1888年德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。 麦克斯韦于1873年出版了科学名著《电磁理论》。系统、全面、完美地阐述了电磁场理论。这一理论成为经典物理学的重要支柱之一。在热力学与统计物理学方面麦克斯韦也作出了重要贡献,他是气体动理论的创始人之一。1859年他首次用统计规律得出麦克斯韦速度分布律,从而找到了由微观量求统计平均值的更确切的途径。1866年他给出了分子按速度的分布函数的新推导方法,这种方法是以分析正向和反向碰撞为基础的。他引入了驰豫时间的概念,发展了一般形式的输运理论,并把它应用于扩散、热传导和气体内摩擦过程。1867年引入了"统计力学"这个术语。麦克斯韦是运用数学工具分析物理问题和精确地表述科学思想的大师,他非常重视实验,由他负责建立起来的卡文迪什实验室,在他和以后几位主任的领导下,发展成为举世闻名的学术中心之一。

中国古代地理知识

没地理就没历史:中国古代军事地理纵览 2015-04-27历史百家争鸣 历史百家争鸣微信号:ihxory 历史百家争鸣-说一说过去那些事!历史人物、历史事件、历史解秘,等待您的参与,点击标题 ,共同呐喊! 下方“历史百家争鸣”关注,欢迎加入QQ群:426649104 喜欢历史但地理太差,以至读过的历史都白读,只能记住雏形。怎么办?来读长河飞舟的这篇关于中国古代军事地理的雄文就够了。

说起古代的中华大地,经常会提及它的一个别称,九州。关于“九州”是哪九个州,历代划分有所不同。见于古籍的,《周礼》、《禹贡》、《吕氏春秋》、《尔雅》等就有多个版本。 这里我们不去细究九州的划分,但我们借用这个概念,将中国约略画成一个九宫格,就有了中国历史上的九大军事战略要地。 我先把这个九宫格画出来,然后再一一加以解说。 关中山西河北 汉中中原山东 巴蜀荆楚江东 现在,建议大家手边准备一幅中国地形图,下面我们会具体来说说这九个地区的地形结构。其间会多次提到山脉、河流、城市,如果对照地图,看起来会更加有趣一些。 评价一个地方是不是战略要地,主要就是两大要素:其一,山;其二,水。也就是古人常说的山川之险。

山的作用毋庸置疑,在飞机发明之前,高山几乎就等于不可逾越。那么在山脉之间的一些谷道,就成了连接两大区域间的唯一通道。历史上又经常在这些谷道上修筑一些易守难攻的关隘,就成了兵家必争的咽喉要道。 河流同样具有防御作用,但不如山脉那样明显。然而河流却同时具有另外两大功效:一,交通运输;二,农田灌溉。一个光险要而没有经济实力的地域是缺乏战略价值的,因而山、水两要素,必不可少。 就这两条而论,中华大地上最为得天独厚的地方,莫过于秦国的故土——关中。 01:关中 在中国历史的很长一段时间里,关中都是绝对的天下第一重地。这重地的中心,就是中国第一古都,长安。 长安周围,是渭河、泾河、洛河以及它们的支流所冲出来的一些平原,统称关中平原。周族人的老家,秦国的老家,都在这附近。因此这里也是中国开发最早的地区,沃野千里,人烟稠密。 这些河的许多支流,都从长安旁边流过,古有“八水绕长安”之说(泾、渭、灞、浐、丰、镐、潦、潏),简直就是天然的护城河。秦与西汉年间,又不断在此地修建水渠,使得长安周边无论是交通还是防御,都极其发达。 这说的是关中的腹心之地。下面再向外延伸,说说关中的四面边界。 关中最扎实的边界,当属南边的秦岭。秦岭是相当险峻的一条山脉,海拔在2000米以上的就有好几座,以奇绝壮美著称的华山也是秦岭的一支(不过海拔只有 1000米左右)。诸峰之中最重要的,是秦岭东段的崤山。我们还记得中国历史上最早的一场歼灭战,先轸导演的崤山之战就发生在这里。到战国初期,秦国就在崤山北麓上修建起了一座天下名关——函谷关。

(整理)中国古代物理学知识及其应用简述.

学院:数学科学学院 专业:数学史(研究生) 课程:中国科学技术史稿 学期:2009-2010学年上 指导老师:侯刚 中国古代物理学知识及其应用简述 学生:陈鹏 学号:09205017

中国古代物理学知识及其应用简述 陈鹏 (数学科学学院,09205017) 摘要:中国古代涉及到的物理知识面是相当广泛的,它不仅涉及到力学、光学、声学和热学,而且也探讨了物质的本源。同时也可看出,古代在物理知识代代相传的过程中,也有独到的见解和创造性的应用,很多都处于世界领先地位。 关键字:物理力学光学声学热学 中国古代很早即有物理一词,但其泛指一切事物的道理。正如明末方以智的《物理小识》所说,“物理在一切中”,即使“性命、生死、鬼神”,也“只一大物理也。”有人认为“中国古代物理学是有术无学”,只是停留在经验阶段,没有理论、没有方法,充其量也只达到一定程度技术的层次。也有人认为中国古代人的与物理学有关的经验理论也是科学理论,中国古代物理学历史悠久而内容丰富。 抛开学术上的争论,客观地讲,一方面中国古代人对许多物理现象有比较深刻的认识并上升到经验得以应用,另一方面中国古代人也曾对自然现象的认识达到极高度抽象的理论层次,并用这些理论理解和解释自然现象、物理现象。中国古代有没有物理学,这一方面不同人有不同的理解,另一方面重要的是必须依靠史实说话。只要对中国古代的物理学知识和中国古代解释自然现象的理论有充分的认识,人人都可以得出一个结论。因此,认真学习这部分知识,就比一味地争论更加重要和有意义。而且人们对这个问题的结论,还受限于我们的历史观念以及我们所能掌握的史料的丰富程度,而这两方面都是可变量。如1987年在河南贾湖斐李岗文化遗址,现为中国科技大学研究员的张居中等人发现了距今8000年左右的完整的由鹤类长肢骨制成的骨笛,这些骨笛长约20㎝,7孔,有7个音阶。这一发现使中国的音乐文化历史一举远远超越巴比伦、埃及的音乐历史。象这类发现的出现自然要修正我们对中国古代相关物理学知识的历史看法。因此,随时间的推移、研究的进步、新发现的出现,人们对中国古代物理学知识的认识难免还会发生变化。下面首先简单展示一下中国古人在认识自然现象时形成的物理学知识及其应用情况。 一.对运动的认识 《墨经?经上》说:“动,域徙也。”显然这是指物体位置改变的机械运动。关于静止,《经上》说:“止,以久也。”物体在某一位置停留一段时间。在《庄子》中,庄子记述了其好友惠施的一些学术观点,其中有:“轮不碾地”以及“飞鸟之景未尝动也”的说法,可以想象其对运动的思索已达到相当高的认识水准。 中国古人对运动的相对性也有较早的清楚的认识,有关这方面的文献很多,如汉代成书的《春秋纬?元命苞》中说:“天左旋,地右动。”而南唐的谭峭在其著作《化书》中也说:“作环舞者,宫室皆转,瞰迥流者头目自旋。”更加令人惊异的是在汉代成书的《尚书纬?考灵曜》中,我们可以看到善于观察的古代中国人竟然认识到了力学的相对性原理的思想:“地恒动不止,而人不知。譬如在大舟中,闭牖而坐,舟行而人不觉也。”力学的相对性原理也叫伽利略相对性原理。在1623年出版的伽利略的著作《两大世界体系的对话》中,伽利略是这样描述的:“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里,再让你带几只苍蝇、蝴蝶和其它小飞虫。然后,挂上一个水瓶,让水一滴一滴地滴到下面一个宽口罐里。船停着不动时,你留神观察,小虫都以等速向各方面飞行,鱼向各个方向随便游动,水滴滴进下面的罐子中。你把任何东西扔给你的朋友时,只要距离相等,你向这一方向不比向另一方向用更多的力。你双脚齐跳,无论向哪个方向跳过的距离都相等。当你仔细观察这些事情后(虽然当船停止时,事情无疑一定是这样发生的),再使船以任何速度前进,只要运动是匀速的,

运筹学的起源与发展

2007-06-15第9卷 第2期 陕西广播电视大学学报 SH A AN XI R T V U JOU RN A L Jun15,2007 V ol 9 N o 2 教学研究 运筹学的起源与发展 王建功* (陕西广播电视大学理工教学部,陕西 西安 710068) [摘 要]本文通过查阅、搜集、整理相关文献资料,对运筹学的起源及发展状况进行考证,旨在向电大基层教学科指导教师和数学与应用数学专业学员介绍运筹学的起源与发展概况,使电大师生对运筹学的起源与发展有进一步的了解,认识更清晰,应用更方便。 [关键词]国际运筹学联盟;运筹学;运筹学学报 [中图分类号] O22 [文献标识码] A [文章编号] 1008 4649(2007)02 0086 01 人们一般认为,运筹学起源于第二次世界大战初期。当时,英国(随即是美国)军事部门迫切需要研究如何将非常有限的物资以及人力和物力,分配与使用到各种军事活动的运行中,以达到最好的作战效果。在第二次世界大战期间,德国已拥有一支强大的空军,飞机从德国起飞17分钟即到达英国本土。在如此短的时间内,如何预警和拦截成为一大难题。1935年,为了对付德国空中力量的严重威胁,英国在东海岸的鲍德西(Baw dsey)成立了关于作战控制技术的研究机构。1938年,鲍德西科学小组负责人(Row e,A P)把他们从事的工作称为运筹学(oper ational research[英],operations resear ch[美],直译为 作战研究 )。因此,人们把鲍德西作为运筹学的诞生地,将1935 1938年这一时间段作为运筹学产生的酝酿时期。但是,关于运筹学的思想和方法的产生,还可以追溯到更早。例如,丹麦电气工程师埃尔朗(Erlang,A K)关于用概率论理论来研究电话服务的论文(运筹学中排队论的早期论文)发表于1909年;美国数学家冯 诺伊曼(von Neumann,J )和摩根施特恩(M orgensten,O )所著 对策论与经济行为 一书(运筹学中对策论的创始作)成书前的一系列论文,在1928年就开始刊出;原苏联数学家康托洛维奇( !?#??%&, )的 生产组织与计划中的数学方法 一书出版于1939年。 二战结束时,世界各国的运筹学工作者已超过700人,这些人主要来自英国、美国和加拿大,其中一部分人力图将他们在战争中进行运筹研究取得的经验和知识转到民用生产中去。在英国,首先出现了一个 运筹学俱乐部 ,1950年出版了第一份运筹学杂志,并于1953年成立了英国运筹学学会。在美国,则于1952年即成立了美国运筹学学会。此后,于1959年成立了国际运筹学联盟(Interna-tio nal Federatio n of Operatio nal Research Societies,简称IFORS)。该联盟现有会员国45个。在中国, 1956年中国科学院即组织开展运筹学研究。1964年,借鉴 史记 汉高祖本记 中 夫运筹帷幄之中,决胜千里之外 一语,把 operations re-search 译名为 运筹学 。中国运筹学学会成立于1980年,1982年加入IFORS,并于该年创办了 运筹学杂志 ,1997年改名为 运筹学学报 。 20世纪50年代以来,由于大型企业的兴起,科技水平的提高,产品更新的加速以及市场竞争的日趋激烈,促使在经济和管理领域有着广泛应用的运筹学得到迅猛发展。现在,全世界(尤其在美国)的一些大型企业多设有自己的运筹学研究组织,在一些较知名的大学里,一般皆开设运筹学课程,不少大学还建有运筹学专业或有关的系和研究所。(下转第46页) *[收稿日期]2007-03-05 [作者简介]王建功(1957 ),西安市人,陕西广播电视大学理工教学部主任,教授。

中国古代物理学史100题

中国古代物理学史100题 一、选择题 1.春秋时代,有几何光学,力学等研究成果在科学史上有名的著作是: (1)《墨经》(2)《礼记》(3)《禹贡》(4)《内经》答(1) 2.春秋末年,记载了当时手工业的主要工种,是我国古代第一部工程技术方面的专著是:(1)《易经》(2)《诗经》(3)《尚书》(4)《考工记》答(4) 3.春秋时记载了声音共振现象的著作是: (1)《管子》(2)《韩非子》(3)《庄子》4)《山海经》答(3) 4.1954年,在长沙出土了我国最早的天平及砝码是什么朝代的? (1)周(2)战国(3)秦(4)汉答(2) 5.世界上第一台测定地震方位的仪器叫“侯风地动仪”,它的发明者是: (1)张衡(2)马均(3)丁缓(4)刘安答(1) 6.明朝时,以等比数列创立了十二平均律的科学家是: (1)徐光启(2)宋应星(3)朱载土育(4)沈括答(3) 7.唐初,在《礼记注疏》中解释虹的形成原因的人是: (1)刘禹锡(2)一行(3)孙思邈(4)孙颖达答(4) 8.我国关于透镜聚焦的最早记载是公元2世纪的: (1)《论衡》(2)《淮南方毕术》(3)《春秋纬》(4)《初学记》答(2) 9.《汉书西域传》记载有公元3年观察到: (1)摩擦起电(2)磁石吸铁(3)尖端放电(4)光的折射答(3) 10.西汉刘歆写的什么书记载了指南车? (1)《太平御览》(2)《西京杂记》(3)《博物志》(4)《后汉书》答(2) 11.西汉墓出土的弩机装有带刻度瞄准用的什么东西,可提高射击确度,类似近代步枪标尺。(1)望山(2)准尺(3)瞄镜(4)靶标答(1) 12.我国什么时代已有玩器竹蜻蜓的记载,竹蜻蜓能飞起的原理与直升飞机相同。 (1)汉代(2)唐代(3)秦代(4)晋代答(4) 13.北宋初年,杨亿记载了什么光学现象? (1)反射(2)天然晶体的色散(3)折射(4)衍射答(2) 14.北宋时,谁在《萍州可谈》中第一次记载了指南针用于航海,比英国人纳肯早71年(1)朱或(2)梅文(3)曾公亮(4)张载答(1) 15.明末,宋应星在《论气》中对什么物理现象作出合乎科学的解释? (1)气体流动(2)大气压(3)空气成份(4)声音的产生和传播答(4) 16.我国最早有关毛发摩擦生电的记载,是西晋张华写的 (1)《庄子》(2)《水经注》(3)《博物志》(4)《淮南子》答(3) 17.反映我国古代声学成就的北京天坛内的回音壁、三音石、圜丘建于何时? (1)清代(2)明代(3)元代(4)宋代答(2) 18.明代发明的用于水战的什么武器是两级火箭的雏型,它当时已有多级火箭的设想 (1)火弹(2)神火飞鸦(3)飞筒(4)火龙出水答(4) 19.宋代谁用浮船打捞沉落江中的铁牛?这是现代沉箱打涝技术的最早应用。 (1)一行(2)沈括(3)苏颂(4)怀丙答(4) 20.最原始的火药火箭是宋代谁发明的? (1)唐福(2)曾公亮(3)沈托(4)冯继升答(4) 21.盖天说的代表著作是: (1)《灵宪》(2)《开元占经》(3)《周髀算经》(4)《步天歌》答(3) 22.杞人忧天的故事反映了哪种天地结构学说? (1)盖天说(2)浑天说(3)安天论(4)宣夜说答(4) 23.最早明确提出元气一词的是: (1)老子(2)庄子(3)管子(4)鶡冠子答(4)

论中国古代天文仪器

天文学发展史期末论文 题目论中国古代天文仪器 指导教师易庭丰老师 院系哲学与政法学院 专业法学 姓名赵正波 学号 114020310

从古至今人类对宇宙的探索一直没有间断过,宇宙之大,宇宙之奥妙,吸引着人类为之探索。这一探索过程历经简单到复杂、愚昧到科学的变化。在这一过程,天文仪器起着重要作用。它是天文学家智慧的结晶,天才的发明。回首中国古代科技,在天文领域,我们为之自豪。让我们去遨游于中国古代天文仪器的长河,领略仪器的风采,感受仪器所带来辉煌成就。 中国古代天文仪器主要有圭表、日晷、漏刻、浑仪等,现在让我们具体来看一下它们各自的结构和作用。 圭表是一种既简单又重要的测天仪器,它由垂直的表(一般高八尺)和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。早在公元前7世纪,我国就开始使用了。据说,日晷还是在它的基础上发展起来的,很早以前,人们发现房屋、树木等物在太阳光照射下会投出影子,这些影子的变化有一定的规律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱来观察影子的变化,这根立竿或立柱就叫做“表”;用一把尺子测量表影的长度和方向,则可知道时辰。后来,发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平铺在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在石板上,古人就能直接读出表影的长度值。经过长期观测,古人不仅了解到一天中表影在正午最短,而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短;冬至日的正午,煦阳斜射,表影则最长。于是,古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。 日晷又称“日规”,是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。。中 国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年公元574 年发明的短影平仪即地平日晷。赤道日晷的明确记载初见于南宋曾敏行的 《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。 铜制的指针叫做“晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此, 晷针又叫“表”,石制的圆盘叫做“晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷 面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。 在晷面的正反两面刻划出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日 晷上时,晷针的影子就会投向晷面,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也 慢慢地由西向东移动。于是,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则 是钟表的表面,以此来显示时刻。由于从春分到秋分期间,太阳总是在天赤道的 北侧运行,因此,晷针的影子投向晷面上方;从秋分到春分期间,太阳在天赤道 的南侧运行,因此,晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时,首先要了 解两个不同时期晷针的投影位置。 漏刻是古代的一种计时工具。漏刻最早记载见于《周礼》。已出土的最 古漏刻为西汉遗物,共3件,在河北满城、内蒙古伊克昭盟和陕西兴平发 现。比较完整的传世漏刻有两件,均为受水型。藏于北京中国历史博物馆 的是元代延祐三年(1316)造的;藏于北京故宫博物院的是清代制造的。漏

物理学近年来的重大成就

物理学近年来的重大成就 对量子世界的研究是20世纪以来物理学的主攻方向。微观世界具有与宏观世界不同的特性,许多量子现象及其物理本质难以把握,往往争论不休,最著名的是爱因斯坦与哥本哈根学派关于量子特性的世纪争论。 21世纪以来,现代物理学的发展利用扫描隧道显微技术,可以观察和移动单个原子或分子;运用飞秒激光技术,可以研究分子内部动力学过程。特别值得一提的是,法国物理学家阿罗什与美国物理学家维因兰德由于创建了一种巧妙的试验方法,从而能够直接观察单个微粒却不对其自身产生破坏,开辟了量子物理学实验领域的新时代,而获得2012年诺贝尔物理学奖。到目前为止,物理学家已经从对量子世界的“解释”阶段,开始进入“调控”时代。 在对量子物理的研究方面,我国物理学家也作出了重大贡献。由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,于2013年3月宣布,成功实现了“量子反常霍尔效应”,这是国际上该领域的一项重大突破。 21世纪物理学研究的另一个重大方向则是对物质世界基本结构的探索。按现代物理学的认识,宇宙中我们目前观察到的物质只占宇宙的4﹪,暗物质则占宇宙的23﹪3,还有73﹪是暗能量。暗物质的存在虽然在理论上已被人们接受,但是暗物质到底是什么?有些什么性质?仍然是个“迷”。由丁肇中主持、诸多中国科技人员参

与的阿尔法磁谱仪项目,2013年公布:从宇宙射线流的观察中获得符合暗物质理论预测的实验数据。 前不久,又传来物理学的一个重大进展。2013年3月14日,欧洲核子研究中心公布,希格斯玻色子存在的预测得到实验证实。从而使62个亚原子粒子形成一个完美家族。1964年由比利时物理学家恩格勒与英国物理学家希格斯分别提出的亚原子粒子质量来源的理论(希格斯机制)也因此获得2013年度诺贝尔物理学奖。

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