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28日。1曹婉如：《〈五藏山经〉和〈禹贡〉中的地理知识》《科学史集刊》1958年第1期。2吕子方：《读〈山海经〉杂记》载《中国科学技术史论文集》下册第1页四川人民出版社1984年。

　　　　除了《山经》、《禹贡》之外还有一些著作也含有丰富的地理知识内容。比如《周易》、《诗经》、《周礼》、《大戴礼》、《国语》、《管子》等。

　　　　《周易》谦卦象辞说：“地道变盈而流谦”。唐代孔颖达解释说：“丘陵川谷之属高者渐下下者益高是改变盈者流布谦者也”。显然这是对流水侵蚀作用和沉积作用的概括。所谓“地道”就是指上述流水的侵蚀与沉积作用不是偶然现象而是地表一种有规律的活动。

　　　　据统计《诗经》中记载了三十多条河流主要是黄河、长江、淮河三大水系及其支流；记载了二十多座山如泰山、嵩山、阳山、终南山、蒙山、岐山等。叙述的地貌形态名称至少有六十多个如山、冈、丘陵、原、隰、洲、渚等。河岸地貌又分岸、干、浒、涘、溽、鞫、将、湄、■、浦、濆、麋、频等。对于山还注意植被覆盖情况把有草木的称为“屺”没有草木的称为“岵”；土山戴石的称“崔嵬”石山戴土的称“砠”。对于丘又根据形状不同而有多种名称。如“宛丘”是四周高中央低；“顿丘”是单独的一个丘；“阿丘”是偏高的丘；“京”是高丘等。可见当时对于地形已有了比较细致的观察。所记植物名称多达137种；动物名称11o种；气象名称16个如风、雪、雨、霾、雷、霆、霜、冰、云、霰、霡霂、危У取７缬址种辗纭⒖�风、谷风、北风、飘风等。气候方面有春、夏、秋、冬四季的名称有不少物候记载。特别是《豳风·七月》可以说是一物候歌。如“四月秀葽”“五月鸣蜩”“六月莎鸡振羽”“十月蟋蟀入我床下”。方位名称六个矿物三种。此外还对一些地学现象进行了描述。如“高岸为谷深谷为陵”是对地表生剧烈变化的描述。

　　　　《大戴礼》中的《夏小正》是我国现存最早记载物候的专著。它成书的年代虽然在奴隶社会后期但其中的某些认识很可能是夏代流传下来的。全书只有四百多字但内容相当丰富。在植物物候方面对木本和草本植物都有观察记录。如正月的物候是柳树长出了花序梅、杏、山桃相继开花。七月的物候是芦苇长出了芦花。在动物物候方面对鸟、兽、虫、鱼都有所注意。如正月的物候是大地回春田鼠出来活动。野鸡鸣叫雌雄交配。鱼儿由水底上升到近冰层的地方。农田害虫蝼蛄也叫了。《夏小正》采用的是夏历和现在民间常用的农历月份相当。其中的正月即阳历二月。书中记载梅、杏和山桃在正月开花又提到淮、海和（扬子鳄）等说明所观察的可能是淮河至长江沿海一带的物候1。

　　　　《周礼·考工记》中有“橘逾淮而北为积鹆不逾济貉逾汶则死此地气然也”。这是关于天然动植物的地理分布有某个界线的最早记录。橘子多分布在长江以南淮河以北橘子很难生长。鹆俗名八哥多留居我国中部、南部各省平原和山林间。济就是济水古四渎之一地理位置由泺口以下至海与今小清河河道略同。“鹆不逾济”就是指鹆一般只能留居在济水以南而貉是生活在北方的毛皮兽。汶是汶水今名大汶水在山东西部古汶水西流经东平县南至梁山东南入济水。貉如果越过汶河往南就会由于不适应较暖的生活环境而死亡。二千四百多年前《周礼·考工记》就提出天然动植物有地理分布界线的思想是非常可贵的。

　　　　《管子·地员》是秦以前讲土壤分类最详细的著作。它将一般地区的土1杜石然等六人编著：《中国科学技术史稿》上册第74页科学出版社1982年。壤分作18个类型9o种。然后分别叙述它们的性状和所宜生长的植物。又按上、中、下三等顺序评价它们的生产性能。它用来分类的依据是：土壤的颜色、质地、结构、孔隙、有机质、酸碱性和肥力并密切结合地形、水文、植被等自然条件。它的缺点是由于受阴阳五行学说的影响土壤分类表现得很机械每类都是五种有的甚至还和角、商、宫、羽、徵五音配合以合五行。这种作法脱离实际不是客观情况的真实反映。

　　　　在《管子·地数》中还记载了通过矿苗找矿的经验：“上有丹沙者下有黄金上有慈石者下有铜金；上有陵石者下有铅、锡、赤铜；上有赭者下有铁此山之见荣者也。”又说：“山上有赭者其下有铁；上有铅者其下有银；一曰：上有铅者其下有鉒银；上有丹沙者其下有鉒金；上有慈石者其下有铜金此山之见荣者也。”这里所说的上下关系有三种含义：第一一个垂直的矿体或一条矿脉山上露头中出现某种矿物可能对下面赋存的另一种主要矿产起到指示作用这种指示矿物在古代称之为“苗”或“引”。又某些多金属矿体（脉）的上部和下部富集的矿种有所不同这种垂直分带现象在古代已有所认识。第二山上出现的某种矿物和山下出现的另一种矿物分别产于不同的地层或岩石中。既不同属于一个矿体成因上又没有明显的联系属于这种情况的上下关系仅仅是一种空间位置的相对关系。第三山上赋存有某种原生矿床而山下出现另一种砂矿这种上下关系也不一定和矿床成因有联系。所以《管子·地数》讲的找矿方法只有一部分是通过金属矿产的共生关系寻找其余则是通过矿产之间空间位置的相对关系来寻找1。

　　　　《管子·地员》还记载有植物生态方面的知识指出在土质优劣、地势高低和水泉深浅不同的土地上所宜生长的植物也是不同的。特别是注意到了植物垂直分布的现象。在山地由山顶到山麓依次有“悬泉”、“■崣”、“泉英”、“山之■”“山之侧”五个部分。“悬泉”上长的是落叶松纯林；“■崣”上长的是山柳灌丛；“泉英”上长的是山杨；“山之■”上长的是槚楸一类杂木林；“山之侧”上长的是刺榆。这些情况与现在华北地区的山地植物分布并无差异1。

　　　　1夏湘蓉、李仲均、王根元：《中国古代矿业开史》第319页地质出版社198o年。1夏纬瑛：《管子地员篇校释》第29页农业出版社1981年。

　　　　第十六章物理学物理学是研究物质运动一般规律和物质基本结构的科学是人类在长期的生产实践和观察实验的基础上逐渐展起来的。夏商周时期人们已积累了大量的有关力、热、声、光、磁等方面的知识和对于运动、时空、物质结构等问题的认识这些知识和认识构成了这一时期物理学的丰富内容。

　　　　第一节力学知识力学是最早展起来的学科之一。远古至春秋战国时期已应用尖劈和杠杆原理制造出某些器具还利用斜面、轮轴等机械提举重物。下面着重介绍这一时期对于弹力、浮力和摩擦力的利用及对力的本性的认识。

　　　　由于狩猎和战争的需要人们很早就明了弓箭。在山西峙峪旧石器晚期遗址中现有石镞说明距今二万八千年前就有弓箭的明。至春秋战国时期弓箭的制造有了很大的展。《考工记》详细地记载了箭的杆、矢、羽三部分的构造和比例特别是讨论了箭的结构与飞行的关系认为箭的结构直接影响到飞行状况及射击的准确性。若箭杆前部太软箭就会往下俯冲；若后部太软箭就会往上飘；中部太软则飞行纡曲；中部太硬就会向上飞扬；羽毛太多则度慢；羽毛太少较易偏斜1。这些讨论已涉及到初步的空气动力学的内容。这个时期还明了弩可以把弹力积聚起来以使射力更强。对浮力的利用也相当早。除行舟外对水的浮力还进行理论探讨。墨家学派认为可以浮在水中的物体虽其形体较大但在水中只沉浸较浅的一部分。这是因为物体中间有空隙（“形之大其沉浅也说在具”）2。《考工记》也提到利用水的浮力来检验车轮制造时各部分是否平衡（“水之以视其平沉之均也”）3。

　　　　春秋战国时期对惯性现象已有一定的认识如《考工记》就提到：“马力既竭辀犹能一取焉”4。物体的垂直下落必须是在没有外力作用的条件下。墨家曾注意到这一点指出：“凡重上弗挈下弗扳旁弗劫则下直”。5意思是说在物体下落时如果上不提它下不拉它旁不影响它那么它就垂直下落。人们还利用重心的转移制成“欹器”。《荀子·宥坐》载：孔子参观鲁庙见到一种可以灌水的容器当它在空腹时是倾斜的；灌水适中就正立起来；若灌水过满就会倾覆（“虚则欹中则正满则覆”）。这种欹器是统治者用来做座右铭的因而叫“宥坐”。这个容器内部具有特殊构造由水的灌入程度不同使重心不断转移从而出现三种不同状态。

　　　　由于长期对各种自然力的开与利用人们对“力”的本性也进行探讨。《墨经》对力作了定义：“力形之所以奋也”1。这里的“形”即是形体亦即物体。这句话的意思是：力是使物体生运动的原因。但力是什么？《墨1《考工记·矢人》。

　　　　2《墨子·经下》。

　　　　3《考工记·轮人》。

　　　　4《考工记·辀人》。

　　　　5《墨子·经说下》。

　　　　1《墨子·经上》。

　　　　经》说：力是“重之谓”2即在静止的时候力就以“重”来表示。也就是把物体下落的属性看作力。物体的下落或上举都是由于“重”在起作用（“下举重奋也”）。

　　　　2《墨子·经说上》。

　　　　第二节热学知识人类在长期对火控制与利用的过程中逐渐积累了热学知识。传说燧人氏“钻木取火”《庄子·外物篇》已有关于“木与木相摩则然（燃）”的记载。春秋战国时期人们又明以“阳燧”反射并聚焦太阳光来取火。阳燧是青铜制的凹面镜反射太阳光可使某些易燃物（如绒艾）火。原始人早已认识火势自然向上之性因此在蒸煮食物或烧陶、冶金时均是薪炭在下被加热物在上并采取了通风措施以便增加炉温。

　　　　关于温度的测量古代虽未明温度计但对于温度的判断还是有一定办法的。《考工记》中精彩地描述了在冶炼金属时如何判断炉温的高低：“凡铸金之状金（即铜）与锡黑浊之气竭黄白次之；黄白之气竭青白次之；青白之气竭青气次之然后可铸也。”1这是根据不同物质的蒸汽颜色来判断炉火的温度：由黑浊到黄白再到清白；当最后到了“炉火纯青”的时候就可以浇铸了。这种掌握火候的办法直到近代还在使用。《吕氏春秋》：“见瓶水之冰而知天下之寒”。这是一种关于气温的判别法据此可以制成原始的温度计。《周礼》中还有关于古人在冬日凿冰入窖以便在天热的时候用它来冷藏食物或保存尸体的记载。

　　　　1《考工记·栗氏》。

　　　　第三节声学知识原始人类已知某些物体在受到振动之时会声例如敲击厚薄不同的石块、陶器会出高低不同的声音；拉动绷紧着的绳索或弓弦以及用口吹某些空腔或管状体也会出不同的声音。人们根据这些特点制造了石磬、陶埙等乐器；至周代由于宫廷音乐的展已出现“金、石、丝、竹、匏、土、革、木”八类乐器即“八音”。其中有板振动和膜振动的（如编钟、编磬、铃、鼓等）气柱振动的（如萧、管、笙、埙等）弦振动的（如琴、瑟）。春秋战国以后这些乐器更得到进一步的�