我国古代在科学技术方面资料
我国古代的科学技术成就
我国古代的科学技术成就中,属于物理学或与物理学有关的,可以提出 力学、光学和声学等三个方面作一简要介绍。
(1)力学方面
①《考工记》一书中的有关记载。这是一本现存的有关我国古代手工业 技术规范的书籍,可能是春秋时代(公元前700至400年)末年的作品。 它记述了许多手工业的工艺制作与设施,汇集了至公元前3、4世纪时的工 程技术知识。其中包含的力学知识,主要有:关于惯性的记载、滚动摩擦的 论述、论箭的飞行与保持稳定,还记述了有关力的测量、斜面受力分析以及 材料和施工中的一些软科学知识。
②《墨经》中有关力学知识的记载。《墨经》战国时代以墨翟(公元前 490至403年)为首的墨家的代表作,分为“经”与“经说”两大部分。 经说是经的注解。前者的内容大多是一些定义性质的条文,后者则带有定律 的性质的解释。
《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。 现举一条关于杠杆的理论探讨以兹说明: 经下第25条:“天(衡)而必正,说在得。”
经说:“(衡),加重于一旁,必捶(垂),权重相若也。相衡,则本 短标长,两相加焉,重相若,则标必下,标得权也。”
这一条说明了不等臂天平(秤)的平衡关系。可能是墨家探讨杠杆平衡 关系的实验总结,说明墨家发现杠杆定律较之古希腊的阿基米德要早二百多 年。但并没有阿基米德杠杆定理那样完整和定量化。
③侯风地动仪。这是东汉张衡(公元78至139年)所制的世界上第 一台地震仪。《后汉书张衡列传》上有下面一段记载:“(顺帝)阳嘉元年 (即公元132年),复造侯风地动仪。以精铜铸成,圆径八尺,合盖隆起, 形似洒尊,饰以篆文山龟乌兽之形。中有都柱,傍行八道,施关发机。外有 八龙,首衔铜丸;下有蟾蜍,张口承之。其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周 密无际。如有地动,尊则震,龙机发,吐丸而蟾蜍衔之,振声激扬,伺者因 此觉知。虽一龙发机,而七首不动。寻其方面,甩乃知震之所在。验之以事, 合契若神。自书典所记,未之有也。当一龙机发而地不觉动,京师学者咸怪 其无征。后数日驿至,果地震陇西。于是皆服其妙。自此以后,乃令史官记 地动所从方起”。
显然,这是一种测定震源方向的仪器。可惜,后来这架地动仪失传了。 我国考古博物学家王振铎在总结国内外学者复制研究工作的基础上,根据书 上的记载和力学原理满意地复制成功了侯风地动仪的复原模型,它主要是一 个利用了重心很高的“都柱”的不稳平衡。从这个仪器的制造来看,张衡已 利用了力学上的惯性原理,同时他对地震波传播和方向性也一定有所了解。 这些在当时来说都是十分了不起的。
④记里鼓和指南车。这是三国时魏人马钧根据以前的记载模仿制成的两 种利用各种齿轮的复合运动传动的自动机构。记里鼓是利用原动齿轮带动大 小不同的一套从轮,使车轮转动把车行的里数自动地表示出来的一种装置。 指南车是利用一套能自动离合的齿轮系统的定向装置,使得立在车上的一个 木制人像的手永远指着固定的方向。关于这两种装置的结构,在刘仙洲教授 著的《中国机械工程发明史》第一编第五章中有较详细的介绍。
(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,光的反射性和平面镜成像,凹面镜成 像,凸面镜成像等。它已触及了几何光学很大一部分,从时间上看要比古希 腊欧几里德注《反射光学》早一百多年,所以,《墨经》中的光学条文,不 仅是我国最早的光学著作,也是世界古代科技史上难得的各较全面的光学著 作。
经下第16条:“景不徙,说在改为。” 经说:“景:光至,景亡;若在,尽古息。”这一条是论述影的生成。 各家的解释在这一点上没有分歧。然而细致地推敲起来,又各有不同的见解。 主要是对于经说中的“若在”指的是“影在”,还是“物在”,有不同的理 解。
经下第22条:“鉴(洼),景一小而易,一大而正,说在中之外,内。” 经说:“鉴:分鉴;中之内,鉴者近中,则所鉴大,景亦大;远中,则 所鉴小,景亦小,而必正,起于中缘正而长其直也。中之外,鉴者近中,则 所鉴必大,景亦大;远中,则所鉴小,景亦小,而必易,合于中而长其直也。” 这一条讲的是凹面镜成像的规律。钱临照先生对此有很好的解释。他特 别指出,当时不是用一个光源和纸屏进行观察,而是人脸本身为物,以眼为 屏,所以在“一小而易”和“一大而正”之间不能发现“一大而易”的情况。 他并从而推断,经文中所说的"中",是指从镜面的曲率中心到其焦点之间的 一段区域,而不是一个点。
(3)声学方面
据文献记载和考古的发现,在周朝以前已经有了各种乐器(管、弦和打 击乐器),而且很早就制定了有科学根据的乐律,即各音之间有频率的简单 整数比的关系,或是说有一定的音程。乐律说有丰富的物理声学内容,它的 产生和发展,是物理声学史中重要的组成部分。
《吕氏春秋》上记载有“昔黄帝令伶伦作为律,伶伦自大夏之西,乃之 阮阝俞之阴,取竹于山介溪之谷,以生空窍厚均者,断两节间,其长三寸九分 而吹之,以为黄钟之宫,吹曰舍少。次制十二筒,以之阮阝俞之下,听凤凰 之鸣,以别十二律”,这种属于传说性质的东西,当然不能完全凭信。但是 早在公元前六世纪有个叫伶州鸠的乐官曾把十二律的名称一一列举,并把它 们的出现和周武王伐纣(前1066)的时间联系起来。因此,在这之前肯定就 有了系统的乐律了。
关于定“律”的方法,早在公元前四世纪就以“三分损益法”定出了五 度相生律。
具体是以黄钟的弦长为81(34)作为宫音,然后依次乘以4/3和2/3得到 五音:
宫音弦长=34=81,
征音弦长=81×(1+1/3)=108,
商音弦长=108×(1-1/3)=72,
羽音弦长=72×(1+1/3)=96,
角音弦长=96×(1-1/3)=64。
这样,若以征音(主音)为1,则各音的频率比是:征:羽:宫:商:角 =1:9/8:4/3:3/2:27/16。而且按宫征商羽角的次序排时,相邻二音间的音程是3/2和3/4,即简单的整数比。可见,这时对于弦长与频率间的关系已经有 了一定的认识。
只有五个音对于演奏来说显然是不够的。 所以后来又增加了两个变音(变宫、变征)和其它一些半音,使得在一个八度(倍频程)内共有12个音, 这就构成了所谓十二律。
在声学方面除了乐律之外,还有关于共鸣的知识也是值得提出的。我国 古籍中多次记载了物体的共振和声音的共鸣现象。《墨子·备穴篇》记述了利 用空气柱的共鸣作侦破敌军挖洞攻城的方法。《庄子·徐无鬼》中也有共鸣现 象及其解释的记载:“鼓宫则宫鸣,鼓角则角应,音律同矣。”这些记载表 明当时人们不仅发现了基音共振现象,而能够用“音律同矣”去解释它。可 以说是世界上最早关于共鸣现象的认识。 在公元三世纪时张华(232至 300)在了解共振、共鸣现象的基础上,还进一步掌握了消除共鸣的科学 方法。南北朝宋人刘敬叔(390至470)所著《异苑》中有这样的记载:“晋中朝时,蜀有人蓄铜藻盘,晨夕恒鸣如人扣,乃问张华。华日:‘此盘与洛钟宫商相谐,宫中朝暮撞钟,故声相应。可令轻,则韵乖,鸣自止也。' 依其言,即不复鸣。”
(4)关于物质和运动的概念
①物质观。
关于物质的构成,中国古代有多种说法, 如 “ 五行说 ”, “八卦说”,“元气说”以及墨家提出的“原子论”。这里仅介绍先秦时期 两种物质观。
关干“五行说 ”。这一学说始于夏朝,流行于商朝,到了西周发展为 “五行元素说”。西周末年,太史官史伯在总结前人思想以后说:“夫和实 物,同则不继,以他平他谓之和,故能丰长而物生之,若以同裨同,乃尽弃 矣。故先王以土与金、木、水、火杂以成百物”。(国语·郑语。)这里已十 分明确的把水、火、木、金、土五种基本物质当成组成世界万物的原始材料。 更加清楚地表明中国古代原始五行说,实际上就是最早的关于物质组成的假 说。它不仅具有朴素的元素概念,并具有物质相互转化的观念。 我国原始五行说发展到了春秋时代,又出现了五行相生相克的学说,即
水生火,火生土,土生金,金生水,水生木;
木克土,土克水,水克火,火克金,金克木。
显然它是由实践经验抽象出来的。五行依一定的相生次序而相生;又依 一定的相克次序而相征服。这种关系深刻地揭示了组成世界的五种基本物质 元素在相互转化的复杂变换过程中,生成和消失的速率是受控的,在量上是 互补的,因而元素的种类和总量不增不减,物质守恒。
关于“阴阳八卦说”。这一学说起源于殷周之际,实际上也是一种原始 的元素论。它从人们生活经常接触的自然界中选取了八种东西作为说明世界 上其他多种东西的根源。所谓八卦,即用八种符号来表示八种自然现象,而 这八卦是由阳爻(音挑yao)用“-”表示和阴爻用“一”表示,阳爻和阳 爻排列为八卦,再由八卦排列为64卦。八卦分别是三乾、坤、震、 巽(xun)、坎、离、艮、兑等,它们分别表示天、地、雷、风、水、火、山、 泽。由于阴阳的排列23 即可得八卦,同理再由八卦排列为82,即可得64 卦。世界就是在阴阳两种对抗物质势力运动推动下孳生着。 发展着。这是一种十分朴素的万物生成的唯物主义观念。 然而,这两个本来独立发展的、具有唯物主义色彩的物质学说,到后来 经邹衍之手,加以歪曲比附,推演到人事和社会历史上去,使其被蒙上了浓 厚的迷信色彩,走上了唯心主义的玄学途径,失去了作为说明世界的一种初 级认识作用。
②运动观念。
在我国古代,人们把运动理解为一般变化,其中包括产生 和消灭,数量增减和性质变化,以及位置移动。对于位置的移动,《墨经》 中有专门的论述,并对“运动”和“静止”的观念下了定义:经上:“动, 或(域)徙(徙)也。”意思是说,凡物之动,乃其所处的位置的变化。经 说:“动:偏祭(际)徙(徙)者,户枢免瑟。”这里补充说明转动也是运 动;经上:“止,以久也”。“久”即时间,意思是说,静止,是指某物体 在某一时间限以上处于空间中同一位置,即物体在某一位置上停留一段时间, 这就是静止状态。经说:“无久之不止,当牛非马,若夫(矢)过楹。有久 之不止,当马非马,若人过梁。”这里墨家进一步说明静止与运动的关系: 把静止分为“无久之不止”与“有久之不止”两种情形。前者讲的是运动飞 快的物体,使人感觉不到在空间某一位置有停留的时间;后者讲的是运动缓 慢的物体,使人能够感觉到它在空间停留一段时间(静止)。除墨家外,先 秦时期,许多学者都提出过关于运动和静止的辩证命题。如惠施的“日方中 方睨,物方生方死。”公孙龙的“镞矢之疾而有不行不止之时”;“飞鸟之 影未赏动也”。等等。
除去以上列举的力学、光学、声学和物质与运动等四个方面之外,在这 一时代中,我国还有许多其它的物理学方面的成就,例如磁现象和静电现象、气象知识等等,不再一一加以介绍了。
即使从以上的一个很不完整、很不系统的介绍,我们已经可以看到,我 国古代确实有不少很有价值的物理学成就。跟文学、艺术、哲学等其它领域 一样,比之其它文明古国毫无逊色,甚至可以说有过之而无不及。尤其是春 秋战国时代,是我国古代学术上的一个繁荣昌盛的时期,是历史上有名的百 家争鸣时期,也是由奴隶制向封建社会过渡或封建制度逐步确立的时期。在 这样的一个时代,才能产生象墨子那样伟大的思想家和科学家。当然,墨子 或墨家的成就除去由于所处时代的原因之外,还因为他们比较接近生产者, 以及他们有着比较正确的认识论的观点。如“五路”之说,把知识分为“闻 知(间接经验)、说知(理性认识)、亲知(直接经验)”,并且注意名符 其实的认识标准(“名实耦,合也。以名学实,举,拟实也”)。
我国是世界上记载地光最早的国家,在著名古籍《诗经·小雅·十月之交》里就记述了2800年前在我国陕西岐山地震时发生的奇异的声光现象。在国外,这种记载最早见于罗马历史学家塔西伦的《编年史》,记述的是公元17年小亚细亚发生了强烈地震。公元869年的《三代实录》,记述了陆奥地区的地震海啸时,曾提到过发光现象,距今已有1100多年。
中国地球物理学家通过研究得出:地震发生之前,岩石受到地壳应力作用破裂后会产生强电子流,电子流再通过地壳裂缝进入大气,使空气分子电离而产生地光,这是目前世界上对地光的最新解释。
保护古籍一定要忌用化学胶水、化学浆糊、玻璃胶纸等修补古籍。
中国古籍的纸张,多采用天然原料的手工制纸,而现今通用的化学胶水、 化学浆糊及玻璃胶纸对中国式纸张具有极强的腐蚀力,一般不隔多时,便会使纸张变质黄脆,触手即碎,故而绝不可用。正确方法应为采用天然面粉浆糊,调以麝香、花椒,可达到修复与避虫双重功能。如果藏家一时无法具备以上条件,也应宁可暂时不修,待请到行家里手,再行修复,绝不可仓促滥修,加厄典籍。
忌用洋纸夹衬古籍。
许多民国版本的拓片、字帖、纸墨拓工皆属精良,可版面之上却是黄斑累累,令人扼腕。这是因为民国时期的一些书贾作坊,贪求省惜工料费用,采用了一种叫作“油光纸”的纸张(当时流行的一种廉价的西式工业法制纸),作为字帖的衬纸。由于西式纸酸碱性不合量,具有一定腐蚀力,以致许多民国旧帖惨遭“黄斑之厄”。这一遗憾也使得当今的古籍藏家得出了一条教训,即:中国古籍必须远离一切西式纸张,二者隔离,方为上策。
忌用化学杀虫剂防杀蠹虫。
一些新手藏书家,因为惧怕蠹虫蛀毁古籍,便时常使用一些化学杀虫剂喷洒书橱,结果蠹虫猖獗如故,而古籍却反遭其害,黄斑遍布书身。惨痛之余,古籍藏家们也悟出一点,传统古籍的纸张极为“娇贵”,受不得任何化学品的侵害,而化学杀虫剂的腐蚀只会造成“爱而毁之”的结果。传统的正确防虫方法应为:在书橱中放置麝香、芸香或花椒(也可采用质量上乘的印度奇南香),以香气驱杀蠹虫,效果极佳。
古代人传递信息的方式
古代社会的人们传递信息,往往借助特定的肢体动作、有声语言及纹身、饰物、舞蹈等以身体为传播媒介或载体的广告传播形态来达到目的。身体或肢体是为最原始的广告媒介,其媒介功能在中国古代社会漫长的岁月里被不问断地保留并延续下来。古代社会常用的肢体语言大致分为以下几类:
1.拟态与手势语。在语言使用之前,拟态与手势语是把特定信息传递给受众的最实用、最有效的方式。如原始人在狩猎过程中,当一个人遇到野牛群时,就立即跑到同部落的人都能望见他的高地上,两手举起身上遮体的东西,伸到头顶,然后再慢慢放下,反复不已。这是动员全部落成员围猎的信号。原始人狩猎喜欢结伴合作,当猎手们发现兽迹时,需要隐蔽行进,就相互用手势语交换情况。那些手势往往都能表现动物最显著的特征。高举双手,食指伸直,表示所见野兽是有一对大角的大捻角羚;中指弯曲,其余四指伸展,大家明白这是发现了长颈鹿;发现鸵鸟则斜举手臂,象征其长颈。民族学研究证明,这种拟态与手势语在古代社会里是到处存在的,是原始人传递信息的重要载体。
2.身体彩绘和纹身。在身体上涂色彩或画图形的装饰叫做绘身,这种装饰起源极早。在数万年以前的旧石器时代后期遗址中,经常发现有可以作为颜料的赫石。直到近代,许多保持着古老习俗的民族仍喜欢在自己身上绘彩。我国旧俗端午节,不少地区的少数民族都习惯在头面、手腕等处涂雄黄或画符,将牙齿染黑色可以说是一种绘身装饰。古籍中记载我国东南方有一个“黑齿国”:“倭国东四千有裸国。裸国东南有黑齿国,船行一年可到。”我国云南的傣、基诺、布朗等族,平时喜欢咀嚼槟榔和石灰,久之也能使牙齿变黑。
在人体表面皮肤上刺花的装饰叫做纹身,这种习俗起源也很早。据古书记载,我国古代江南地方的吴人、越人、楚人崇拜龙图腾:“文身刻画其体,内墨其中,为蛟龙之状,以入水,蛟龙不能害也。”我国包括汉族在内的大多数民族在古代或近代都有纹身的习俗。黎族女子开始纹身的年龄是十二三岁至十六七岁。有了情人就要在手上刺特别的标记,这种标记往往是情人亲手给予黥刺的。我国云南基诺、布朗、独龙等族,台湾高山族同胞也有纹身的习俗。……(删节)由于纹身在原始社会氏族部落之间的交往及原始人的群体活动中具有较强的识别作用,在不同的群体交流、争斗及通婚过程中又传递着特定的信息,随着原始群体的迁徙与活动,又在更宽泛的据土范围内发挥作用,因而也可以视为一种能够传达生活及社会信息的原始广告媒介。
3.人体饰物。在人体上加装饰品,最早可以追溯到旧石器时代后期。在我国北京周口店山顶洞人遗址里,就发现了丰富的装饰品。其中有空孔的兽牙、空孔的海蚶子壳、钻孔石珠、钻孔小砾石、钻孔的鱼骨和刻沟的骨管等。它们是用带子串起来套在身上的。人体饰物形形色色,名目繁多,大体上可以分为发饰、头饰、耳饰、鼻饰、唇饰、颈饰、脚饰等等。人体饰物的配带,跟不同时代人们的发型、发式密切关联。我国西南少数民族一般是将头发盘结成椎形,或结于额前,或结于背后,逢节日往往满插繁花。广西瑶族妇女发式因地而异,有头上插竹箭两根,约二尺长,分头发为两股,左右盘结,绕箭而上,又以纱巾覆盖,形关如蝶翼双立。有的则头戴竹箍,两端翘起,形状象牛角,再系以珠子丝绵扎紧。浙江东部一些地方的畲族妇女,头饰用竹筒制成,长三尺左右,外面包以红呢,嵌以银边,竹筒前后都钉有一个银牌,并挂上白色串珠。根据不同饰物,可以判断不同族群的生活习惯和特性,可以通过不同饰物的搭配、组合传递特定思想或文化信息。在这里,人体饰物不仅反映着原始人的喜怒哀乐,而且还把这种生活文化信息传播到族群每个成员当中,甚至传播到临近或敌对氏族群体之中,原始广告传播的功能也表现得较为强大,具有明显的广告“告知”功能。
根据以上材料不难看出,在原始社会及文明早期漫长的岁月里,包括中国在内的广大地区的不同人群,传递信息的方式在相当长一段时间都是靠肢体语言进行的,特别是一对众、群族对群族之间特定的、具有“告知”和“识别”功能信息的传递,都是以这种方式来完成的。肢体语言在这里成为最原始也是最重要的广告传播媒介。
2 人们传递信息
二借代物——广告信息传递的特定标记
原始人传递信息除了使用肢体语言外,更多的则是依靠现实世界的自然物来实现广告信息的传递。这些自然物,一种是自然界自然生成或存在的,如树木、岩石等,另一种虽然是人类创造的,但尚没有被有意识地专门用来当作广告媒介来使用,而是在传递信息过程中被借用了,如图画、绳索等。这种借代物分为两种情形,一是特定借代物,二是生活借代物。
1.特定借代物
(1)结绳。结绳记事是一种常见的原始信息传递方法,我国古代社会结绳记事的做法在史书中多有描述,《周易》载:“上古结绳而治,后世圣人易之以书契。百官以治,万民以察。”《庄子》载:“昔者容成氏……祝融氏、伏羲氏、神农氏,当是时也,民结绳而用之。”《北史》也提到:“射猎为业,淳朴为俗,简易为化,不为文字,刻木结绳而已。”结绳法在我国古代历史上应用广泛且年代久远。台湾高山族人记录约会日期,就按天数打若干绳结,每过一夜即解开一结。西藏珞巴人则是每过一天用刀割一结,直割到最后一结就表示到期,绳结解完表示赴约之日。云南独龙人单独出远门,往往要在腰间系一麻绳,走一天打一结以记录走出天数。瑶族在二人发生纠纷时常在头人面前获得裁决,其方法是,争执者各执一绳,谁诉说一理由即打一绳结,直至说完为止,绳结多者胜诉。在阶级社会里,结绳的传统也被商人继承下来,并在形制和用途上加以变化。在店铺、酒店肆、茶楼及行商的摊位上,各种各样的幌子或招牌,往往饰以各种饰片,用绳串缀,下缀幌绸、五彩条状织物、各种料珠或排穗,也有许多造型独特的幌子,由粗麻绳打结编织而成。在这里,绳节成为传递广告信息的新型媒介。
(2)刻木。刻木为另一种符号语言。史书上也曾记载我国各地刻木记事的历史事实,如《后汉书》载,“大人有所召呼,则刻木以为信”,虽无文字,亦不敢违。《岭外代答》也载:“瑶人无文字,其要约以木契合二板而刻之,人执其一,守之甚信。”《云南腾越州志》也提到:“夷有风俗,一切借贷赊用、通财期约诸事,不知文字,唯以木刻为符,各执其半,如约酬偿,毫发无爽。”
刻木为记的习俗在商品生产和交换过程中,则演变为官工的铭刻或名人商品的标记,即在所售商品上打上官工的名字或名人的名字。如果往前追溯,刻木甚至可以视为商品商标和标记广告的源头。
(3)狼烟。我国春秋时期,就有用火光烽烟传递军事警报的记载。秦始皇以后,在万里长城上每隔十里即筑一烽火台,用干燥的狼粪做燃料,点燃之后,火光烟雾腾空,可把紧急警报传到很远的地方。古诗“平沙落日大漠西,陇上明星高复低;孤山几处看烽火,壮士连营候鼓鼙”之句,正是这种原始信息传递法应用的真实写照。这种传播媒介在古代社会商人们的经商活动中也被使用,如在不同时期,都有夜行的商队、马帮“举火为号”的记载。
(4)鼓。原始的信息传递法既有作用于视觉的,也有作用于听觉的。作用于听觉的信息传递主要借助于音响传播工具来进行,其中以信号鼓最为常见。我国基诺族的牛皮木鼓,也是把一段粗树木的两端凿空,再缚以带毛的黄牛皮,悬在树上用木槌敲击,每逢年节,一听鼓声即男女老幼云集,唱歌跳舞。
(5)竹号。我国怒族在丧礼时用竹号传播信息,通过吹奏不同数量的竹号来向全村报丧。竹号的数目按死者的身份而增减:未婚死者吹一个竹号,已婚者吹两个,老人和首领吹五六个。部落成员闻讯随即赶到死者家里,送来鸡蛋吊唁。进入阶级社会,随着行商坐贾的分化,行商走街穿巷,创造了丰富多彩的吹、拉、弹唱等信息传播工具,如汉代商人就有吹箫卖贻糖的记载。
(6)音响器具。我国新石器时代庙底沟遗址出土的陶钟、陶埙,姜寨遗址的三孔陶埙都具有音乐发声作用。进入阶级社会以后,随着商品生产和商品交换的发展,声响广告的形态日益丰富多彩,日常生活中的各种器物都有可能成为声响广告的传播媒介,如与日常生活密切相关的碗、盏、盆等,与娱乐相关的箫、琴、瑟、鼓、锣等,也成为了广告信息传递的工具。出于广告宣传的需要,许多商人还专门制作了表现行业特征的响器器物,比较典型的就有货郎的拨浪鼓,剃头理发者所用的镊叉,磨刀匠所使用的铜制拍板等。
3 人们传递信息
特定借代物的广泛使用,说明广告传播的方法、途径有了很大的变化。随着传播活动的频繁和传播技术的进步,人们借用一切可以借用的工具或物件更有效、更富有针对性地传递广告信息。媒介形态的丰富,使人类的广告传播在更宽泛的地域内进行,并传递着更为丰富的思想、文化及商业信息。
2.生活借代物
(1)草标。也称之为草芥。本是自然生长之物,但当其插在所售或待售物品上时,便有了标识意义。在中国古代社会不同历史时期,小到日常生活用品,大到贫困人家因饥寒出卖儿女,均使用草芥。《水浒传》里曾多次提到草标,最为有名的是关于杨志卖刀的记载:“杨志当日将了宝刀,插了草标,上市去卖。”这里的草标便具备了广告媒介的功能。
(2)谷穗、笊篱、柳条。多出现在乡村郊野的食店门前,随意挂在门前或栏栅上,不仅能起到标识作用,还能显示出店家的朴素、好客,小小的笊篱和柳条能马上拉近店家和顾客、商家和路人的距离,也是一种制作成本低廉但传播效果极佳的广告媒介。
(3)瓶瓢、草帚。草帚也称为“草刷儿”和“草杆儿”、“帚杆”。宋代以后,打破市坊限制后,店铺不仅可以开设在居民区内,而且集市、乡野均可以开设店铺进行经营。草帚作为广告标识多出现于酒肆茶楼,宋代文献资料对这些事物的记载较多,宋人洪迈在《容斋续笔》中曾提及:“今都城与郡县酒务,及凡鬻酒之肆,皆揭大帘于外,以青白布数为丈之。微者,随其高插大小,村店或挂瓶瓢、标帚杆。”
草帚作为广告标识,除了作为酿酒辅助工具的特殊性外,还有更深典故。主要取意为“扫愁帚”。宋人苏轼曾吟到:“要当立名字,未可问升斗。应呼钓诗钩,亦号扫愁帚。”
这里的“扫愁帚”显然成为酒的别称。意为“借酒消愁”、“一醉解千愁”。所以用草帚作为酒店的标识幌,既形象又生动,还具有象征意义,具有浓郁的民俗色彩。
在中国古代社会,生活标记为数众多,多依附于店铺和行商的活动存在,使用范围基本上没有超出商人活动区域和狭隘的“市场”范围,由于经常使用和消费者约定俗成,反映着普通民众的喜怒哀乐和审美情趣,同时,也反映出媒介使用者或商家的群体智慧。但这一类广告媒介的普遍使用,也反映出生产力水平较低阶段人们对广告媒介开发和利用的局限性。
三手工广告媒介——广告信息传递的行业标识
在古代社会漫长的发展历程中,人类在适应自然和改造自然的过程中,自我意识和自主意识不断增强。以我为主体创造性地传播精神文化信息,创造社会物质文化财富成为一种自觉的行动,对广告媒体的开发和运用反映了这一事实。古代劳动人民创造了种类繁多、风格各异的广告媒介,广告传播的影响力更大,进而成为社会发展和民众生活的重要组成部分。
1.店铺广告媒介
店铺广告媒介是中国古代社会广告媒介的主要形态。包括饭店、酒肆茶楼、当铺、旅店门面及周边环境的广告形态,具体来说又分为数种最常见的情形。
(1)幌子。幌子是中国古代广告媒介中最成熟的媒介形态之一。幌子往往以生动、直观的形制,鲜艳的色彩和独具魅力的民俗性给人以视觉上强烈的冲击力。幌子从构成看,比较讲究的有幌杆、幌架、幌挑、幌盖、幌体、幌座和幌坠等部分组成;从形体上看,有圆形、方形、三角形、菱形及不规则形;从传播的内容看,凡是与商业经营或商品服务相关的信息均有可能以幌子的形式出现;从制作材料看,则有布、绸、缎、棉、铜、铁、木等各种材质,不少幌子则由多种材料复合制成;从表现形式看,则又分为实物幌、模型幌、象征幌与特定标记幌等。
(2)招牌。招牌传播媒介的出现,也是和店铺紧密联系在一起的。招牌的位置多出现在门面或门前,多以悬挂、镶嵌、砌筑的方式来设置。招牌作为广告媒介所传递的信息,内容十分丰富,具体来说,一是书写店铺的名号、字号,如点心铺书写“老宝泰”、“晋阳豫”等;二是传达商家的经营思想和经营特色,如招牌上书写“公平交易”、“童叟无欺”等;三是反映行业牲和服务范围的词句,如“知味停车,闻香下马”等。招牌作为古代广告信息传播媒介,从其悬挂的位置来看,又分为不同的横额、竖招牌、挂板及店外冲天招牌等。
4 人们传递信息
(3)垆。垆作为一种广告信息传播的媒体有其特殊性。垆原本是酒店门前温酒的土台子,为了照看所温之酒,垆旁边往往坐一个面容姣好的女子,一方面为了照应客人,另一方面也为了招徕顾客,妇人当垆在汉代已渐成风俗。《史记》曾载:“相如置一酒舍沽酒,而令文君当垆。”(《司马相如烈传》)因汉代初期官府允许民间卖酒和售酒,所以酒店门前多有酒垆。垆成为酒店的标识。
(4)彩楼、欢门。宋代开放市禁,民间宽阔门面的大店铺出现,就为彩楼、欢门的出现提供了可能。彩楼是指店铺的门面装璜,如《清明上河图》中孙羊正店的门首装饰,就属彩楼的一种。彩楼多根据店家的喜好专门设计,相对固定,独具风格。欢门广告则指店铺经营者和商家在节日或重要活动时临时搭建的门面装饰,常用彩色纸、帛装饰,因目的性较强,标识作用明显,也被视为古代的广告传播媒介之一。宋代在门首搭建彩楼、欢门渐成时尚,《东京梦华录》曾载:“凡京师酒店,门首皆缚彩楼、欢门。”(《酒楼》)
(5)灯笼。灯笼作为广告传播媒介,始于五代。耐德翁在《都城纪胜》里曾载:“酒家事物,门设红权子绯缘帘贴金红纱栀子灯之类,旧传因五代郭高祖游幸汴京潘楼,至今成俗。”(《酒楼》)
灯笼一般悬挂在酒肆茶楼门首显著位置,上书“酒”、“茶”、“客栈”等字,十分醒目,在寒冷的夜晚也显得十分温馨。灯笼的形状因行业特点不同也有较大差别。如酒楼灯笼如酒瓮,还有圆形、椭圆形、宫灯型等形状。药铺则与葫芦相似。
店铺广告媒介使用,是行商坐贾分化的必然结果,也是商业繁荣的重要标志,不同类型店铺广告媒介的使用,方便了商家与普通民众的信息交流,也使商业经营的行业特色更加突出;同时,广告媒介由于制作精良、外观漂亮,在美化人们生活方面也开始发挥巨大作用。
2.行商使用的广告媒介
行商坐贾在春秋战国时期就已经分化。坐贾守摊经营,行商则走街穿巷。行商所使用的广告媒介,也是中国古代广告媒介的主要表现形态之一。
(1)拨浪鼓。也称“货郎鼓”、“不郎鼓儿”。一般认为宋代开放市禁以后,货郎走街穿巷开始使用拨浪鼓。宋代李蒿在《货郎图》中就绘有拨浪鼓的形状。宋元明清时期,拨浪鼓是商人招徕顾客的主要广告传播媒介之一。和拨浪鼓属同类性质的广告传播媒介还有锣、鼓、钹、铃、梆、板、盆、镊叉、木鱼、钉拐等,为不同行业的商人所使用。如元代卖糕饼的就敲木鱼,修鞋的则在货架上悬挂钉拐互相碰击发出声响来招徕顾客。(2)箫。东汉时期,箫就成为广告传播的媒介。唐宋时期,这种风俗便流传下来,到宋元时期则较普遍,主要是卖饴糖的小商小贩使用箫来传播商品信息。宋代诗人曾吟到:“草色引开盘马地,箫声催暖卖饧天。”(《寒食假中作》)形象地描述了商人用箫作广告宣传的情形。在中国古代社会,此类性质的广告传播媒介为数众多,较为典型的还有笛、唢呐、喇叭、口琴、哨等。
中国古代社会行商所使用的广告媒介主要分为吹、打、弹、拉四大类。各行各业的行商均有自己独特的声响工具,在中国古代广告信息传播中发挥巨大作用,并成为民俗文化的组成部分。……(略)
这些独具特色的广告媒介的使用,使中国古代广告传播活动从商业中心城市向周边农村地区扩展,从沿海商业中心向内地广大区域扩展,广告传播也打破区域传播的局限,在更宽泛的领域内开始发挥作用,影响着人们的日常生活、商业进程和社会进步。
3.印刷广告媒介
伴随着印刷技术的发展,特别是雕板印刷技术的发展,印刷媒介在广告信息传递方面开始发挥巨大作用。作为唐宋以后出现的新型广告媒介,其表现形式和表现内容在商家的经营活动中也日益丰富多彩起来。
(1)铜板印刷媒介。雕板印刷术的成熟,使得一种新型的广告媒介——广告铜板在北宋时期开始出现。最为典型的实物就是现存于中国历史博物馆的济南刘家针铺的广告铜板。这是一种商标和广告信息相结合的雕板印刷物。铜板宽125厘米,高13厘米,正面雕刻有“济南刘家针铺”的标识字样,画面中央雕刻“玉兔抱杵捣药”的图案。图案两旁有八字“认门前白兔儿为记”分列两旁。图案下方还有特别的广告宣传文字。刘家针铺的广告铜板,被视为是印刷广告中的典型代表。
(2)广告招贴画。广告画出现在南宋时期,采用纸质印刷。据史料记载,南宋时出现《眼药酸》杂剧印刷广告。画面内容是两个穿戏装之人位于画面中央,一人用手指眼,示意有眼病,另一人则手拿眼药水请他使用,广告表现类似今天的广告招贴,十分生动形象。
(3)书籍广告媒介。明清以后,雕板印刷术有了进一步发展,书坊刻书和印书渐成风气。为了宣传所印或所刻图书质量,书商开始在图书的前言或后记,甚至封面上做广告宣传,书籍本身除成为文化信息载体外,也成为新型的广告媒介。如明弘治年间的《奇妙全相西厢记》书尾就刊印了广告,广告词为:“本坊谨依经书重新绘图,参订编大字本,唱与图合,使寓于客邸,行于舟中,闲游坐客,得此一览,歌唱了然,爽人心意。”此类广告形态随着图书印刷事业的不断发展日益普及。
(4)木板年画。清代木板年画十分盛行,年画铺遍及全国各地,广告年画成为新型广告媒体。如苏州桃花坞出土的“四时名点”广告年画中,绘有《失街亭》的戏文和插图,而这种年画又充当“四时名点”的包装装璜,具有鲜明的广告宣传功效。
作为手工制作物的广告媒介,多是商人在长期经商过程中,通过观察、积累,结合行业特点所创造、加工,并不断改进的新型信息传递形式。因为这些媒介多是伴随着商人的经商活动而产生,并成为商人经营活动的重要组成部分,因而具有明显的行为标识作用。
我们现在观察到的宇宙,其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢?
宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前,原始火球发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。
宇宙原始大爆炸后001秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。
物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的最大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。
2003年2月份,美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示,宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份,国际天体物理学研究小组宣称,宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。
词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。
在西方,宇宙这个词在英语中叫cosmos,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫kosmos ,在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。
宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。
公元2世纪,C托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E哈雷对恒星自行的发展和J布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T赖特、I康德和JH朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。FW赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H沙普利发现了太阳不在银河系中心、JH奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由EP哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。
宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。
太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,GLL布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
1911年,E赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,HN罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,AS爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,CF魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。
1917年,A阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,GD弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有九大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的9986%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去 则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。
多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度最高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和硫酸云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为070克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。
运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需22亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。
现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。
哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的最大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。
宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。
时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。
人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学方法论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。
几何光学著作由墨子和他弟子所著的典籍是《墨经》。
《墨经》是《墨子》书中的重要部分,约完成于周安王14年癸巳(公元前388年)。《墨子》是我国战国时期墨家著作的总集,是墨翟(人称墨子)和他的弟子们写的。早在2300多年前,我国古代思想家墨子的《墨经》中就包含了丰富的关于力学、光学、几何学、工程技术知识和现代物理学、数学的基本要素。
《墨经》的价值
《墨经》中实际记载的内容,还涉及光学、力学等方面。光学方面,《墨经》讨论了光的小孔成像原理,指出了光的直线传播规律;《墨经》中还记述了有关流体静力学的现象,初步形成了浮力原理的思想。
《墨经》还记录了墨家学派的许多技术发明和技术方法。包括应用了定滑轮的“云梯”,能在路上自由行走的“木车马”,保卫城市阻止敌人进攻的十二种守城法等等。
《墨经》的思想价值还在于,它标志着我国古代的某些杰出思想家已能透过直接观测和实验现象,概括上升为抽象的理论,这种思想方法恰恰是西方科学得以迅猛发展的强大动力。
我国古代在科学技术方面资料
本文2023-10-11 05:28:51发表“古籍资讯”栏目。
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