第330章 偉大的建築學和物理學

  展覽館回形樓的開口向南，分東樓、北樓和西樓。

  北樓是主樓，三個樓的樓頂按照古代建築的風格。

  北樓以古代建築、詩歌、哲學、詩歌、文學為主；東樓以數學、物理、化學、農業為主；西樓以飲食、武術、藝術展為主。

  一、建築：

  以描述古代建築發展歷史為主線，把各個時期的建築特點以模型的方式展示給大家，初步估計會占用三層樓。

  一樓以阿房宮為主，二樓以大明宮為主，三樓以故宮為主。

  按照歷史的發展，同步展示西方歷史上出現的建築，已經比例對比關係。

  所有的建築，只有主殿按照嚴格的工藝和配件按比例搭建，其他都是示意模型。

  即使如此，這也是一個浩大的工程。

  沒有關係，人不夠，招人。慢慢建，十年、二十年也無所謂，完成一部分，就展覽一部分。

  二、物理：

  重點展示中國古代物理發現，比如力學、光學、聲學、熱學、電磁學。李國成會根據學科做出實物，讓大家了解中國古代對物理學的探索。

  （1）力學

  《墨經》中對時間和空間概念分別作了正確的定義。如「久，彌異時也」。「宇，彌異所也」。

  就是說，時間是不同時候的通稱。空間是包括各個方面的一切地點。並區分了時間和時刻的概念，如「始，當時也。」「時，或有久，或無久。始，當無久。」

  墨家又把機械運動定義為「動，或（域）徒也」。意思是說，運動乃是物體空間位置的變動。

  《墨經》中對力的概念提出了初步的論述。「力，刑（形）之所以奮也。」即是說，力是使物體開始運動或加快運動的原因。

  《墨經》中還進一步把重量與力聯繫了起來，「力，重之謂。下與（舉），重，奮也」。顯然它指出了物體的重量也是一種力。

  並說明物體下落或向上舉時，都有力的作用。墨家以桔槔和秤的工作原理為例，總結了槓桿的工作原理，提出了「本（重臂）」、「標（力臂）」、「權」、「重」等概念。

  論述了等臂槓桿和不等臂槓桿的平衡條件，並指出「挈，長重者下，輕短者上。」即槓桿的平衡，不但取決於兩物的重量，還與「本」、「標」的長短有關。

  可見墨家已知道了可以用兩種方法來調節槓桿的平衡，並已進行了槓桿原理的探討。

  墨家還敘述了斜面上的物體失去平衡的道理，以及利用斜面來提升重物的方法。他們曾設計了一種裝著滑輪的前低後高的斜面車，稱為「車梯」，用來載重物沿斜面不斷升高，以節省人力。

  《墨經》中說：「端，體之無厚而最前者也」，「端，無間也」。

  即認為「端」是物的起始，把物體分割到「無厚」，便達到處於最前（即分割到最後）的質點。端是最基本的東西，最基本的東西是無間隙的。這可以說是原子論的萌芽。

  《考工記·輪人篇》在論述車輪製造時，以受力、運動和不同接觸地面的影響等因素出發，在講到輪子的形狀與運動快慢之間的關係時說。

  《考工記》還分析了與彈道有關的技術。

  《考工記》最早作出了關於物體慣性的論述。在《輈人篇》中說：「勸登馬力，馬力既竭，輈尤能一取焉」。

  意思是說，馬拉車的時候，馬已停止用力了，但車還能前進一段路程，這裡指出了物體的一種基本屬性慣性，這也是世界上對慣性現象的最早論述。

  在《論衡》中王允指出了人的視覺，在觀察物體的運動快慢時會造成錯覺的原因和如何量度物體運動的快慢。

  （2）光學

  《墨經》從早就被人們認識的光的直線傳播原理出發，首先提出了影與光、物之間的關係。

  如「景不徙，說在改為。」就是說影是不動的，為什麼有時看到影在移動呢？這是由於光源（或物體）移動而使影改變位置的緣故。

  「景倒，在午有端，與景長，說在端」，指出了小孔成像之所以倒立，是由於光線在小孔處交叉，至於像的長短，則與小孔的位置有關。

  並進一步說「光之人照若射。下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故成景於上；首蔽上光，故成景於下。在遠近有端與於光，故景庫內也。」具體解釋了小孔成像的原因。

  《墨經》還介紹了平面鏡成像，敘述了凹面鏡、凸面鏡成像的規律。

  在《夢溪筆談》中，有許多光學方面的觀察和實驗的記錄及其分析。如對日蝕、月蝕的成因作了理論總結，並第一次用類比演示實驗來驗證月亮圓缺的科學道理。

  《夢溪筆談》中還對我國的一種古銅鏡透光鏡的透光原理，也作了精闢的解釋。

  《草象新書》是我國古代突出的實驗物理學家趙友欽（1279—1368）所著。

  他在書中對光學現象作了比較深入的研究和詳細的描述，並用實驗進行小孔成像的研究，指出了小孔成像的規律。

  （3）熱學

  《考工記》中論述的熱學知識。「凡鑄金之狀，金（銅）與錫，黑濁之氣竭，黃白次之，黃白之氣竭，青白次之，青白之氣竭，青氣次之。然後可鑄也。」

  指出了冶鍊金屬時加熱後先呈暗紅色，溫度漸高，依次是呈橙色、黃色、白色、最後是青色。

  這是因為金屬里含有碳、鈉一類的雜質，不同物質有不同的汽化點，所以可以根據汽化物質的顏色作為判斷火候或溫度高低的標準，最後達到「爐火純青」，就可以澆鑄了。

  這個從實踐中總結出來的區別冶鍊金屬程度的實際知識，傳至今日，仍為冶煉工人所利用。

  《論衡》中有「夫近水則寒，近火則溫，遠之漸微，何則？氣之所加，遠近有差也。」

  「雲霧，雨之徵也，夏則為露，冬則為霜，溫則為雨，寒則為雪，雨露冰凝者，皆由地發，不從天降也。」

  這些論述可以說明，王充不僅用「氣」來解釋熱現象，指出熱傳遞與距離遠近的關係。

  而且對自然界中雨、露、霜、雪的成因也進行了研究，指出了它們都是地面上的水蒸發所致，所以實質上他已進入了物態與溫度之間的關係的研究。

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