06中国通史第四卷-中古时代－秦汉时期(下册)-第83节
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生海人，海人生若菌，若菌生圣人，圣人生庶人，凡 者生于庶人。
羽嘉生飞龙，飞龙生凤凰，凤凰生鸾鸟，鸾鸟生庶鸟，凡羽者生于庶鸟。毛犊生应龙，应龙生建马，建马生麒麟，麒麟生庶兽，凡毛者生于庶兽。介麟生蛟龙，蛟龙生鲲鲠，鲲鲠生建邪，建邪生庶鱼，凡鳞者生于庶鱼。介潭生先龙，先龙生玄鼋，玄鼋生灵龟，灵龟生庶龟，凡介者生于庶龟。煖湿生容，煖湿生于毛风，毛风生于湿玄。湿玄生羽风，羽风生煖介，煖介生鳞薄，鳞薄生于煖介。五类杂种兴乎外，肖形而蕃。日冯生阳阏，阳阏生乔如，乔如生干木，干木生庶木，凡根拔木者生于庶木。根拔生程若，程若生玄玉，玄玉生醴泉，醴泉生皇辜，皇辜生庶草，凡根茇草者生于庶草。海闾生屈龙，屈龙生容华，容华生蔈，蔈生萍藻，萍藻生浮草，凡浮生不根茇者生于萍藻。”这一段文字清楚地勾划出一幅生物进化的图解④：① 董仲舒：《春秋繁露·顺命》。
② 《管子·内业》。
① 《淮南子·诠言训》。
② 《淮南子·诠言训》。
③ 王充：《论衡·自然》。
④ 苟萃华：《再谈〈淮南子〉书中的生物进化观》，《自然科学史研究》，1983 年，第2 卷第2 期。又参见苟萃华、汪子春、许维枢等：《中国古代生物学史》，科学出版社1989 年版。通过这幅图解可以看到，在《淮南子》中已把当时具有的分类学知识与朴素的生物进化观统一起来。例如把动物分为 （人类），毛（兽类），羽（鸟类），鳞（鱼类），介（龟鳖类）等五类，把植物分为藻类、草类和木类等三类，并且描述了各类动植物的系统进化过程。此外，还意识到所有的动物都有一个共同的祖先类型，叫湿玄。湿玄派生出两支即“毛风”和“羽风”。毛风又演变出 （人类）和毛（兽类），羽风演变出羽（鸟类）、鳞（鱼类）和介（龟鳖类）。而且每类动物、植物也都有一个原始型，如人类的原始型是“ ”，兽类的原始型是“毛犊”等等。最后归结为“五类杂种兴乎外，肖形而蕃”，认为这五类不同的动物各按其自身性状特征而繁衍下去。这是一幅关于生物界从一个原始祖先开始，由简单到复杂，由低等到高等的逐步演化发展的图景。它虽然是凭借想象而臆测出来的，与现代生物进化论的生物谱系相差甚远，但它毕竟反映了两千多年前所产生的生物进化观念，因而是非常可贵的。可惜的是，《淮南子》的生物进化观后来没有得到重视和发展。
第四十七章物理学秦汉时期的物理知识有着丰富的内容，在力学、热学、声学、光学、电和磁等方面，同先秦时期相比，都有不少新的成果。
第一节力学知识关于力的性质和作用的认识继春秋战国时期墨家学派对力进行定义（“力，刑之所以奋”）之后，秦汉时期对力的认识又有发展。在西汉刘安（前179—前122）组织编写的《淮南子》、《淮南万毕术》和东汉王充（27—约79）所著的《论衡》等著作中有许多精彩的论述。归纳起来约有以下几点：物体内力不能使物体自身发生运动：“力重不能自称，须人乃举。。。古之多力者，身能负荷千钧，手能决角伸钩，使之自举，不能离地。”①这是关于物体的内力不能使物体自身产生运动的最早表述。
外力的作用因物体重量的不同而不同：“湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。。。金铁在地，焱风不能动；毛芥在其间，飞扬千里。”①物体形状影响了物体的运动：“圆物投之于地，东西南北，无之不可，策杖叩动，才微辄停；方物集地，一投而止，及其移徒，须人动举。”②移动物体所需之力比举起物体所需之力少：“夫举重鼎者，力少而不能胜也；及至其移徙之，不待其多力者。”③就是说，移动物体要比举起该物用力少。这是从日常生活经验中就可得知的，但已隐含着对移动摩擦阻力问题的认识。此同先秦著作《考工记》中所提到的车轮着地须“微至”，以减少滚动摩擦阻力的认识相类似。
有锋刃的器具也须外力作用才能产生运动：“凿所以入木者，槌叩之也；锸所以能撅地者，跖蹈之也。诸有锋刃之器，所以能断割削者，手能把持之也，力能推引之也。”④如果没有外力，利器也不能发挥作用：“干将之刃，人不推顿，苽瓠不能伤；苽瓠之箭，机不动发，鲁缟不能穿。”⑤截面积对压力有直接影响，截面积越大，压力越小：“针锥所穿，无不畅达；使针锥末方，穿物无一分之深矣。”⑥关于“势”的概念在先秦著作《孙子·势篇》中提出了“势”的概念，此概念包含了物理学中的动能和势能。如“激水之疾，至于漂石者，势也”，指的是动能；“转圆石于千仞之山者，势也”，指的是势能；“势如彍弩，节如发机”，指的是弹性势能。至秦汉时期对于“势”的概念亦多有论述。如“夫舟浮于水，车转于陆，此势之自然也。”①“夫七尺之桡，而制船之左右者，以水为资。① 《论衡·效力》。
① 《论衡·状留》。
② 《论衡·状留》。
③ 《淮南子·主术训》。
④ 《论衡·效力》。
⑤ 《论衡·效力》。
⑥ 《论衡·状留》。
① 《淮南子·主术训》。
天子发号，令行禁止，以众为势也。”②“是故得势之利者，所持甚小，其存甚大；所约甚守，所制甚广。是故十围之木，持千钧之屋；五寸之键，制开阖之门。岂其材之巨小足哉，所居要也。”③十围之木与五寸之键，巨小悬殊，但因五寸之键居于要处，故其用甚大。对于弓矢之势，视远近而有别：“矢之于十步，贯兕甲；及其极，不能入鲁缟。”注云：“言势有极。”④就是说，矢至最大射程时，动能为零（势有极），虽薄如鲁缟，亦无力穿入。
对浮力的认识和利用对水浮力：远古时代已有舟楫，因而对水浮力早有所认识。秦汉时期造船业具有一定规模，水浮力在实践中得到广泛的利用。如“抱壶而渡水”⑤，“鸿毛之囊，可以渡江。”⑥也就是说，空壶和装满鸿毛的皮囊，可以助人渡江。这可看成是后世救生圈、救生衣的滥觞。人们还从竹和金属相比较角度对水浮力进行探讨：“长竹之性浮，残以为牒，束而投之水则沉，失其体也；金之性沉，托之于舟上则浮，势有所支也。”⑦秦汉时期对空气浮力也有一定的认识。相传帝舜曾借助于空气浮力而免于死难。因舜父瞽叟偏爱后妻子，常欲杀舜。有一次，瞽叟让舜上粮仓（廪）修顶，“瞽叟从下纵火焚廪。舜乃以两笠自扦而下，去，得不死。”①王莽时为抗击匈奴，特招募“有奇技术可以攻匈奴者，。。或言能飞，一日千里，可窥匈奴。莽辄试之，取大鸟翮为两翼，头与身皆著毛，通引环纽，飞数百步坠。”②这是人类第一次仿生滑翔飞行的大胆尝试。
对于表面张力的认识秦汉时期，人们已注意观察液体的表面，记载了一种属于液体表面强力的现象。《淮南万毕术》云：“首泽浮针。”高诱注：“取头中垢以涂针，塞其孔，置水即浮。”因头垢有油脂，涂在针表面，并塞其孔，钟与水便不浸润，当针足够轻的时候，由于水的表面张力的作用，便能使针浮于水面。这是关于表面张力的最早记载。其后晋葛洪说：“头垢犹足以使金铁浮水，况妙于兹乎？”③即是指表面张力现象。
对大气压力的利用有关利用大气压力的具体例子突出表现在制造虹吸管上。东汉灵帝中平年间（公元184—189 年），掖庭令毕岚曾作“翻车”、“渴乌”，李贤等注② 《淮南子·主术训》。
③ 《淮南子·主术训》。
④ 《淮南子·说林训》。
⑤ 《淮南子·说林训》。
⑥ 《淮南万毕术》。
① 《史记·五帝本纪》。
② 《汉书·王莽传》下。
③ 《抱朴子·登涉》。
云：“翻车，设机车以引水；渴乌，为曲筒，以气引水上也。”①渴乌就是利用大气压力而制成的虹吸管。此种虹吸管自汉代以后，历代都有制造。
关于运动问题，汉代有一段非常精彩的论述：“地恒动不止，人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行，不觉也。”②这段话清楚地表明了地动思想和运动相对性思想，是十分可贵的。可惜的是，这两种重要思想未受到后世应有的重视。
① 《后汉书·张让传》。
② 《太平御览》卷三六引《尚书纬·考灵曜》。
第二节热学知识对热的认识和利用热是人类须臾不可离的。秦汉时期，人们在日常生活中逐渐积累了不少热的知识。
在燃料方面，人们除了使用木炭和煤以外，还发现了新的能源——石油。《汉书·地理志》载：“高奴有洧水，可燃。”当地人用它来做过燃料是有可能的。
这一时期对烟囱和火道等通风设施与燃烧程度的关系也有一定的认识。
当时已有关于“曲突徙薪”的见解：“客有过主人者，见其灶直突，傍有积薪。客谓主人，更为曲突，远徙其薪，不者且有火患。”③这里的“突”指的是烟囱，“直突”就是把烟囱安在火膛的上方；“曲突”则是让火焰先通过一段火道，然后再通向烟囱。直突火势过盛，容易招致火灾，因此居家不宜；而曲突可使火势延缓，有利于炊事安全。
秦汉时期，人们已能利用热胀冷缩的现象于工程施工上。据载秦国李冰父子在修建都江堰的施工中，曾采用“积薪烧之”的方法，坼裂岩石，开山劈岭。即是先用柴草烧炽岩石，使其热胀冷缩不均匀而致裂解①。东汉武都太守虞诩在开通粮道时，也使用此法：“使人烧石，以水灌之，石皆坼裂，因镌去石。”②这是工程实践中的巧妙发明。
秦汉时期人们还开始利用热气流。《酉阳杂俎》载：“汉高祖入咸阳宫，宝中尤异者有青玉灯，檠高七尺五寸，下作蟠螭，以口衔灯。灯燃则鳞甲皆动，炳焕若列星。”③蟠螭的鳞甲可能是很薄的金属片所制，燃灯所产生的热气流向上冲动这些鳞片，致使其炳焕若列星。除了生产生活实践中利用热气流外，人们还做些热气流或热膨胀方面的科学实验。《淮南万毕术》云：“艾火令鸡子飞。”高诱注：“取鸡子去其汁，燃艾火，内空卵中，疾风因举之飞。”事实上由燃艾而引起的热气流外喷不足以令鸡子自飞，但空卵内的空气受热膨胀而使比重减小，从而在疾风中飞行短短的一段是有可能的。后世热气球的原理与此完全相同，只是升力更大而已。
对水的三态变化的认识和利用秦汉时期已经知道水的三态变化，并且知道水的蒸发、凝结同温度有密切的关系。如《大戴礼记》说：“天地积阴，温则为雨，寒则为雪。”《论衡》更进一步指出：“云雾，雨之征也。夏则为露，冬则为霜，温则为雨，寒则为雪。”①汉刘熙《释名》曰：“雪，绥也。水下遇寒而凝，绥绥然下也。”《韩诗外传》曰：“凡草木花多五出，雪花独六出。雪花曰霙，雪云曰同云。”③ 《汉书·霍光传》。
① 常璩：《华阳国志·蜀志》。
② 《后汉书·虞诩传》注引《续汉书》。
③ 段成式：《酉阳杂俎·物异》。
① 《论衡·说日》。
②汉代人们还做过沸水骤然冷却的实验，由此可以获得低于大气压力的效应，尽管古人当时可能没有低压的概念，但在实践中已有此经验知识。《�
