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中国通史-第491部分
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西夏为党项族所建的政权。夏景宗李元昊之父西平王李德明曾向宋请历宋真宗将《仪天历》赐颁西夏至元昊又受赐《崇天历》可见汉历对西夏有深远影响。西夏仿宋制建有司天监并颁行过自制历法。《西夏书事》载：“曩霄（元昊）称帝自为历日行于国中”可能是参照汉历专门编制的西夏历法。另外西夏文书、碑文中常有两种纪年：十二生肖纪年和藏历纪年如有“阳火猴年”的碑刻因此当时西夏境内可能也有藏历流行这反映出吐蕃文化在西夏的影响。随着佛教的传播外来天文知识在西夏也有出现如西夏字典《蕃汉合时掌中珠》中有黄道十二宫名称这是来自西域的知识当然也可能是由中原辗转传入的。
《西夏书事》中还载有不少天象记事但多用于星占。如1o3o年“火星入南斗天子下堂走”。崇宗天仪治平三年（1o88）“太白昼见司天言：不利用兵梁乙逋不听”。崇宗永安二年（1o98）“月犯东井犯西肩北第二星太史奏：主兵丧梁氏不省”等。这些天象观测内容与星占方法明显地来自内地。
金在历法方面的成就十分突出。天会十五年（1137）金颁用司天杨级所造《大明历》“然其所本不能详究”1也有人认为此历依据的是宋代的《纪元历》经金司天监官员增改而成。后来由于日食预报屡屡不验诏命司天监赵知微重修《大明历》大定二十一年（1181）历成。这时翰林应奉耶律履也造了一部历法称《乙未历》。经过当年十一月望月食的检验证明赵知微历优于耶律履历和当时行用的杨级历于是得以颁用。重修《大明历》虽然仍以《大明历》命名内容却生了很大的变化。这部历法所用的基本数据相当精密例如回归年长度为365。24259日朔望月长度为29。53o59日。此外还创立了等间距三次差内插公式用于历法计算等等。这1《新五代史·马重绩传》。
1河北省文物管理处等：《河北宣化辽壁画墓掘简报》《文物》1975年第8期。1《金史·历志》。
些都反映出金代天文学家在吸收中原历法的基础上又有所创新和展。
金对天象的认识也如中原统治者将天象作为与帝室政事相关的表象。
《金史·天文志》称：“金九主莫贤于世宗二十九年之间犹日食者十有一日珥虹贯者四五。然终金之世庆云环日者三皆见于世宗之世。”把与太阳相关的现象与皇帝的贤明联系在一起。金记录天象也颇详如《大金国志》记载金太祖天辅二年（1119）：“北方有赤气大三四围长二三丈索索如树西方有火五团下行十余丈皆不至城灭。”这则极光记事使人有如目睹对研究极光现象也是有价值的。
金对司天台的建设很重视。1126年底金人攻破北宋都城汴京将北宋灵台上的天文仪器掠往北方后在金中都（今北京）建成规模庞大的司天台所用仪器就是从汴京搬来的仪器。元初吴师道写过一《九月二十三日城外纪游》诗中描述了当时金天文台（清台）遗址的情形：“故桥旧市不复识只有积土高坡陀。城南靡靡度阡陌疏柳掩映连枯荷。清台突兀出天半金光耀日如新磨。玑衡遗制此其的众环倚值森交柯。细书深刻皇祐字观者叹息争摩挲。司天贵重幸不毁回荆棘悲铜驼”。尚可在一定程度上反映出当年金司天台的规模及盛况。
第九十章物理学第一节力学对大气压力（压强）的进一步认识及更广泛应用宋代时俞琰曾谈到：“予幼时有道人见教则剧烧片纸纳空瓶急覆于银盆水中水皆涌入瓶而银盆铿然有声盖火气使之然也。又依法放于壮夫腹上挈之不坠。”1把燃烧的纸片投入瓶里会使瓶里的一部分空气排出瓶外瓶内的压力由此减小形成负压。这时如将瓶子放入水中大气压力就会使水涌入瓶内。若用类似的方法则大气压力会使瓶子紧压在人腹部现在人们熟知的拔火罐其原理就是如此。
应用大气压强制作虹吸管和唧筒当时人也有许多记载。如：宋代曾公亮的兵书《武经总要》记述：“凡水泉有峻山阻隔者取大竹去节雄雌相合油灰黄蜡固缝勿令气泄推竹插水中五尺于竹末烧松桦薪或干草使火气自竹内潜通水所则水自（竹）中逆上。”1这与唐代杜佑在《通典》中所述的方法相似。在《武经总要》中曾公亮还记述用于灭火的唧筒：“唧筒用长竹下开窍以絮裹水杆自窍唧水。”2利用裹了絮的水杆的往复运动把水吸上来。这种唧筒实际上是后世活塞泵的前身。苏轼在《东坡志林》中也记载了这种设备：“蜀去海远取盐于井自庆历、皇祐以来蜀始创筒井用圜刃凿如碗大深者数十丈。以巨竹去节牝牡相衔为井以隔横入淡水则咸泉自上。又以竹之差小者出入井中为筒无底而窍其上悬熟皮数寸出入水中气自呼吸而启闭之一筒致水数斗。凡筒井皆用机械利之所在人无不知。”3可知唧筒已广泛应用于四川的井盐开采。对液体性质的深入认识这一时期对浮力的原理及应用有了更深的认识。《宋史》记载僧人怀丙打捞铁牛的故事就是借浮力起重的典型事例。“河中府浮梁用铁牛八维之一牛且数万斤。后水暴涨绝梁牵牛没于河募能出之者。怀丙以二大舟实土夹牛维之用大木为权衡状钩牛徐去其土舟浮牛出。”4怀丙的方法当为今人所使用的浮箱打捞法之肇始。
表面张力是液体的一个重要特性实质上是分子力的一种表现。汉代时人们对表面张力现象已有所认识。到了宋代人们将此现象应用于桐油质量的检验：“验真桐油之法以细篾一头作圈子入油蘸。若真者则如鼓面鞔圈子上；掺有伪则不著圈上矣。”1因存在表面张力的缘故纯净的桐油可附着在细竹篾圈上形成一薄膜而有杂质的桐油就不能形成薄膜。周密在1俞琰：《席上腐谈》卷上。
1《武经总要》前集卷6“寻水泉法”。
2《武经总要》前集卷16“守城”。
3苏轼：《东坡志林》卷4“井河·筒井用水鞴法”。
4《宋史》卷462《僧怀丙传》。
1张世南：《游宦纪闻》卷2。
《齐东野语》中还记载了一种以少许净水调开熊胆以去除眼球表面尘土的方法：“熊胆善辟尘。试之之法以净水一器尘幂其上投胆粟许则凝尘豁然而开。以之治目障翳极验。”这是由于熊胆溶于水后在水面形成薄膜膜的表面张力会将水面尘埃推开因此可用来清洗和除去眼球表面的灰尘。
对于液体浓度的测定这时也有了较为科学的方法这主要反映在检验盐卤的浓度方面。因为在制盐过程中确定盐卤是否有煎煮的价值就是根据其浓度来决定的。北宋初年赞宁在《物类相感志》中说：“盐卤好者以石莲投之则浮。”乐史记述了以1o个莲子来测定盐卤浓度的方法：“取石连（莲）十枚尝其厚薄全浮者全收盐半浮者半收盐三簾（莲）已（以）下浮者则卤未堪。”2说明浮起的莲子数目越多盐卤的浓度越大制盐价值越高。南宋姚宽记述：“予监台州杜渎盐场日以莲子试卤。择莲子重者用之。卤浮三莲四莲味重五莲尤重。莲子取其浮而直若二莲直或一直一横即味差薄；若卤更薄即莲沉于底而煎盐不成。闽中之法以鸡子、桃仁试之卤味重则正浮在上；咸淡相半则二物俱沉与此相类。”3这里说到莲子在浓度不同的盐卤中呈现不同的浮沉状态同时还记载了福建人用鸡蛋和桃仁测试盐卤浓度的方法。这一时期有关用莲子等测定盐卤浓度的记载还有许多可以见于吴仁杰《离骚草木疏》卷1、吴曾《能改斋漫录》卷15等。
第二节热学至迟在宋代我国已明了“走马灯”其灯上有“马骑人物旋转如飞”1。具体制作是在一个圆形或方形的灯笼中有一立轴立轴上方固定一叶轮。立轴底部的近旁装有烛座。蜡烛点燃后热空气上升推动叶轮转动从而带动立轴旋转。立轴中部交叉安装的两根铁丝的外端贴有纸剪的人马等亦随立轴旋转。因此人马的影子投射到灯笼上看起来“车驰马骤团团不休”2。走马灯在宋代的许多诗文著作中均有记述如范成大《石湖居士诗集》卷23《上元纪吴中节物俳谐体三十二韵》；姜夔《白石道人诗集》卷下《观灯口号十》之七；金盈之《醉翁谈录》卷3《京城风俗记》；吴自牧《梦粱录》卷13“夜市”条等。这种应用热气流而用作玩具的走马灯与现代的燃气轮机其根本原理是相同的3。
第三节声学固体传声和气腔共振在战争中的应用宋代曾公亮在兵书《武经总要》中总结了利用固体传声及共振效应在战2《太平寰宇记》卷13o“淮南道八·海陵监·刺土成盐法”。
3姚宽辑：《西溪丛语》卷上。
1周密：《武林旧事》卷2“灯品”。
2刘侗：《帝京景物略》卷2“城东内外·灯市”。
3参见刘仙洲：《中国机械工程明史》科学出版社1962年版第72页。争中进行侦探的方法——“瓮听”和“地听”：“瓮听用七石瓮覆于地道内择耳聪人坐听于瓮下以防城中凿地道迎我。”“地听于城内八方穴地如井各深二丈勿及泉令听事聪审者以新瓮自覆于井中坐而听之凡贼至去城数百步内有穴城凿地道者皆声闻瓮中可以辨方向远近。”1这两种方法与《墨子·备穴》及《太白阴经》、《通典》中所述类同是我国古代战争中一直使用的方法。此外《武经总要》还记述了另一种方法：“选聪耳少睡者令卧枕空胡鹿其胡鹿必以野猪皮为之凡人马行在三十里外东西南北皆响闻。”2这种方法实质上是以野猪皮做成的称为“空胡鹿”的卧枕代替瓮因此更加方便实用。沈括在《梦溪笔谈》中亦记述了以牛皮箭袋当卧枕能听见数里内的人马声：“古法以牛革为矢服卧则以为枕取其中虚附地枕之数里内有人马声则皆闻之盖虚能纳声也。”3振动的音乐效果我国古代很早就将乐钟铸成合瓦之形在先秦的著作中已述及编钟及其声特性。沈括在《梦溪笔谈·补笔谈》中指出：“古乐钟皆扁如盒（合）瓦盖钟圆则声长扁则声短。声短则节声长则曲节短处声皆相乱不成音律。后人不知此意悉为圆钟急叩之多晃晃尔清浊不复可辨。”沈括的这段文字解释了我国古代乐钟所以是扁形的道理是合乎科学原理的。因为钟的振动是一种复杂的板振动圆钟的振动衰减
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