第一章 中國古代物理學(xué)

三光學(xué)（一）光源（二）幾何光學(xué)知識(shí)

1.光的直線傳播與小孔成像

2.光的反射與鏡面成像

3.光的折射與透鏡

4.光的色散（一）光源

1.太陽和月亮：甲骨文中用“明”字表示。

2.火：甲骨文中“光”就是一個(gè)人舉著一把火；

3.燈：西漢的鎦金長信宮燈：

4.磷光：俗稱“鬼火”

5.螢火：“囊螢”讀書的故事；沈括稱其為“聚螢?zāi)摇睙艋\，“有火之用，無火之熱”；明清時(shí)期將其用于水下誘捕魚。

6.熒光物質(zhì)：用含有熒光物質(zhì)的顏料作畫。宋代《湘山野錄》記載一幅畫牛的畫，白天看，牛在欄外吃草，晚上牛則臥在欄內(nèi)；1.光的直線傳播與小孔成像

《墨經(jīng)》：景倒，在午有端與。景：光之人，照若射，下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故成景與上。首蔽上光，故成景與下。(午：交叉；端：小孔)。（二）幾何光學(xué)知識(shí)

趙友欽實(shí)驗(yàn)（宋末元初）：趙友欽實(shí)驗(yàn)在中國古代史上占有重要地位，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，設(shè)計(jì)合理，步驟清晰，結(jié)果可靠，是中國物理學(xué)史上的的一個(gè)首創(chuàng)。

《夢溪筆談》：“若鳶（yuān）飛空中，其影隨鳶而移；或中間為窗所束則影與鳶相違，鳶東則影西，鳶西則影東。又如窗隙中樓塔之影，中間為窗所束，亦皆倒垂。”趙友欽實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中他固定幾個(gè)條件，改變一個(gè)條件來觀察成像情況。實(shí)驗(yàn)分五步進(jìn)行：①改變孔的大小，比較成像情況；②改變光源強(qiáng)度，作日月蝕模擬實(shí)驗(yàn)；③改變像距；④改變光源距離，觀察小孔成像的變化；⑤改變孔的大小和形狀，做大孔成像實(shí)驗(yàn)。小罅光景影象平面鏡：“景，日之光反燭人，則景在日與人之間”凸面鏡：“鑒團(tuán)，景一?！b者近，則所鑒大，景亦大；其遠(yuǎn)，所鑒小，景亦小，而必正?！奔磋b團(tuán)只成一縮小的正立的像（虛）。凹面鏡：“鑒洼，景，一小而易，一大而正，說在中之外、內(nèi)。…

…中之內(nèi)，鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠(yuǎn)中，則所鑒小，景亦小，而必正，起于中緣正而長其直也。中之外，鑒者近中，則所鑒大，景亦大；遠(yuǎn)中，則所鑒小，景亦小而必易。合于中長直也。”“鑒洼”即凹面鏡，“中”為焦點(diǎn)，“易”即倒置。2.光的反射與鏡面成像

《墨經(jīng)》中論述了光的反射，包括平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的反射情況。鏡術(shù)：利用平面鏡成像制成“萬花筒”樣的“魔鏡”：日月鏡、四規(guī)鏡等。

“燈衢”(清代黃履莊造)：“做小屋一間，內(nèi)懸燈數(shù)盞，人入其中，如至通街大市，人間稠雜，燈火連綿，一望數(shù)里?！?/p>

“羅漢堂”(清代鄭復(fù)光造)：從側(cè)面小洞向里看“千門萬戶，百千羅漢”。

凹凸面鏡：殷武丁時(shí)期就出現(xiàn)了凹、凸面銅鏡。

透光鏡：現(xiàn)上海博物館珍藏有西漢時(shí)期的“透光鏡”（青銅）。隋唐《古鏡記》記載：“承日照之，則背上文字，墨入影內(nèi)，纖毫無失”。沈括：“陽燧面洼，以一指迫而照之則正，漸遠(yuǎn)則無所見，過此遂倒?！薄靶¤b不能全觀人面，故令微凸，收人面令小，，則鑒雖小而能全納人面。仍覆量鑒之小大增損高下，常令人面與鑒大小相若?！?.光的折射與透鏡

※冰透鏡：西漢《淮南萬畢術(shù)》記載：”削冰令圓，舉向以日，以艾承其影，則火生?！?/p>

※鯽魚杯：宋代《春渚（zh?）紀(jì)聞》：“有一鯽，長寸許，游泳可愛。水倒出，魚不復(fù)見。復(fù)酌水酒中，須臾一魚泛然而起?！?/p>

※

“蝴蝶杯”、“蘭花杯”等。4.光的色散雨后成虹和造虹實(shí)驗(yàn)：唐初孔穎達(dá)《禮記注疏》“日照雨滴則虹生”唐代張志和《玄真子》“雨色映日而為虹”“背日噴乎水，成虹霓之狀?！?/p>

南宋蔡卞《毛詩名物解》：“云薄漏日，日照雨滴則虹生。今以水噴日，自側(cè)視之，則暈為虹霓…。故今雨氣成虹，朝陽射之則在西，夕陽射之則在東?！彪u子石英證含光圖：

著名道士張果修煉內(nèi)丹的著作《修真歷驗(yàn)鈔圖》：講到從白石英看到：“映日則光玉也…，五色玄英”。白石英為無色透明晶體，屬六角晶系。用白石英作的三棱鏡對(duì)日光產(chǎn)生了色散。明末方以智《物理小識(shí)》四電磁學(xué)1.對(duì)電的認(rèn)識(shí)2.對(duì)磁的認(rèn)識(shí)3.電與磁的應(yīng)用1.對(duì)電的認(rèn)識(shí)

摩擦起電：*東漢王充《論衡》：“頓牟掇芥，磁石引針…他類肖似，不能掇取者，何也？氣性異殊，不能相感動(dòng)也?！鳖D牟指玳瑁（爬行動(dòng)物，形狀象龜，這里指其殼）。（用元?dú)饨忉岇o電現(xiàn)象）；*西晉張華《博物志》記載：“今人梳頭，脫著衣時(shí)，有隨梳、解結(jié)有光者，也有吒聲。”*唐代《酉陽雜俎》“貓…黑者，暗中逆循其毛，即著火星”。雷電現(xiàn)象：沈括《夢溪筆談》：“雷火自窗間出，赫然出檐，人以為堂屋已焚，皆出避之，及雷止，其舍宛然，墻壁窗紙皆黔（黑）。有一木格，其中雜儲(chǔ)諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅(jiān)剛，就刀室中熔為汁，而室亦儼然?！泵鞔揭灾牵骸袄谆鹚埃鹗N熔，而漆器不壞。”武當(dāng)山天柱峰金頂三大奇觀之一的“雷火練殿”。2.對(duì)磁的認(rèn)識(shí)

磁性：《呂氏春秋》：“慈石召鐵，或引子也”；《鬼谷子》：“慈石取針”；高誘注釋《呂氏春秋》時(shí)指出：“石，鐵之母也，以有慈石，故能引其子。石之不慈者，亦不能引也”。

屏蔽：明末劉獻(xiàn)廷《廣陽雜記》：“慈石吸鐵，隔礙潛通。或問余曰：‘慈石吸鐵，何物可以隔之？’猶子阿儒曰：‘唯鐵可以隔之耳’。其人去而復(fù)來，曰：‘試之果然’?！?/p>

磁石吸引物質(zhì)只限于鐵：《淮南子》：“若以慈石之能連鐵也，而求其引瓦，則難矣”，“及其于銅則不通”。解釋：《淮南子》記載：“陰陽相薄為雷，激揚(yáng)為電”朱熹：“陰陽之氣，閉結(jié)之極，忽然迸散出”明代劉伯溫“陰氣團(tuán)于陽，必迫，迫極而迸，迸而聲為雷，光為電”3.電與磁的應(yīng)用

①避雷針：②磁性指南器：

司南：王充《論衡》：“司南之杓（勺），投之于地，其柢指南?！?/p>

天然磁石指南針：南宋《事林廣記》指南魚的制作方法：“以木刻魚子，如拇指大，開腹一竅，陷好磁石一塊，卻以蠟填滿，…令沒放水中，自然指南，以手撥之，又復(fù)如此?！?/p>

指南龜?shù)闹谱鞣椒ǎ骸耙阅究听斪右粋€(gè)，一如前法制作造，但于尾邊敲針入去，…龜腹下微陷一穴，安釘子上，撥轉(zhuǎn)常指北，須是針尾后”③磁化地磁場磁化法：

1044年出版的宋代曾公亮《武經(jīng)總要》：“魚法，以薄鐵葉剪裁，長二寸闊五分，首尾銳如魚形，置碳火中燒之，侯通赤，以鐵鈐鈐（qián

印、章)魚首出火，以尾正對(duì)子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之，用時(shí)置水碗于無風(fēng)處，平放魚在水面令浮，其首常南向午也?！睂㈣F片燒紅的是使磁疇重新分布成為順磁體，淬火使磁疇穩(wěn)定。磁石磁化法：沈括《夢溪筆談》：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東（地磁偏角），不全南也。水浮多蕩搖，指爪及碗唇上皆可為之，運(yùn)轉(zhuǎn)尤速，但堅(jiān)滑易墜，不若縷懸為最善?！雹軕?yīng)用：*朱域《萍洲可談》（1119）：“舟師識(shí)地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針?！?；*南宋趙汝適《諸蕃志》：“渺茫無際，天水一色。舟舶來往，惟以指南針為則。晝夜守視唯謹(jǐn)，毫厘之差，生死系焉?！?/p>

*地螺：指南針配上固定方位盤，就是羅盤，南宋時(shí)稱“地螺”指南針指南魚啟明之光:一.中國古代的物理學(xué)萌芽指南車司南圖中國古代科技

——指南車模型啟明之光:一.中國古代的物理學(xué)萌芽1)傳:4000年前，黃帝與蚩尤打仗，但蚩尤作霧，黃帝則使用指南車來辨別方向，使蚩（chī)尤大敗。3)晉朝大將馬隆與羌人作戰(zhàn)時(shí)，讓士卒皮革盔甲，在夾道上置磁石，因而大敗身穿鐵甲的羌兵。2)酈道元在《水經(jīng)注》中，寫到秦始皇為了防避刺客，用磁石建造阿房宮的北闕門，若刺客身懷刀刃將被磁門吸住.小故事五聲學(xué)1.聲音的產(chǎn)生：2.聲音的傳播3.共振4.共鳴及其消除5.聲音的反射6.古代樂器7.律學(xué)1.聲音的產(chǎn)生：王充：“氣括口喉”。并且還把聲音的傳播與水波類比；宋應(yīng)星：明代江西奉新縣人，一生著作很多，代表作為《論氣》和《天工開物》。在《論氣》中：“氣本渾淪之物，分寸之間，亦具生聲之理，然而不能自為生。是故聽其靜滿，群籟息焉。及夫沖之有聲焉，飛矢是也；界之有聲焉，躍鞭是也；振之有聲焉，彈弦是也；辟之有聲焉，裂繒是也；合之有聲焉，鼓掌是也；持物擊物，氣隨所持之物而逼及于所擊之物有聲焉，揮椎是也。”即聲音“步能自為生”，必須沖之，界之，振之，辟之，合之，擊之。從而使空氣震動(dòng)，才能發(fā)出聲音。2.聲音的傳播

宋應(yīng)星《論氣》：“物之沖氣也，如其激水然。氣與水，同一易動(dòng)之物。以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其文浪以次而開，至縱橫尋丈而猶未歇。其蕩氣也亦猶是焉，特微渺而不得耳聞?！?.共振

《莊子?徐無鬼》：“為之調(diào)瑟，廢于一堂，廢于一室。鼓宮宮動(dòng)，鼓角角動(dòng)，音律同矣。夫改調(diào)一弦，于五音無當(dāng)也，鼓之，二十五弦皆動(dòng)?！?/p>

《夢溪筆談》：“琴瑟弦皆有應(yīng)聲，宮弦則應(yīng)少宮，商弦則應(yīng)少商，其余皆隔四相應(yīng)。今曲中有聲音，須依此用之。欲知其應(yīng)者，先調(diào)諸弦令聲和，乃剪紙人加弦上，鼓其應(yīng)弦，則紙人躍，他弦則不動(dòng)。聲律高下茍同，雖在他琴鼓之，應(yīng)弦亦震，此謂之正聲。”（共振實(shí)驗(yàn)）4.共鳴及其消除

南北朝時(shí)期劉敬叔《異苑》：“晉中朝有人蓄銅澡盆，晨夕恒鳴如人扣，乃問張華。華曰：‘此盆與洛鐘宮商相應(yīng)，宮中朝暮撞鐘，故聲應(yīng)爾?？慑e(cuò)（挫）令輕，則韻乖。鳴自止也?！榔溲?，后不復(fù)鳴?！碧拼f絢《劉賓客嘉話錄》記載了當(dāng)時(shí)的太樂令曹紹為一僧人治病的事：該僧人因僧房內(nèi)一磬無故自鳴，而驚恐成疾。5.聲音的反射

①北京天壇：回音壁、三音石、對(duì)話石

②山西永濟(jì)“鶯鶯塔”：普救寺舍利塔，因“西廂記”而稱“鶯鶯塔”，是一座空心磚塔，初建于唐武則天，后重建于明嘉靖42年（1564），因其可產(chǎn)生蛙鳴般的回聲，而列河?xùn)|“清八景”之一。（普救蟾聲）③河南三門峽“蛤蟆塔”：建于金大定十六年，在塔外十余米處擊石拍掌，有蛙鳴回音。

④四川潼南“石琴”：實(shí)為登山石階，鑿于江邊完整無縫凹處，沿石階拾級(jí)而上，自第四級(jí)到第十九級(jí)，凡步履所觸，便會(huì)發(fā)出悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)的古琴聲在洞內(nèi)回蕩。其中有七級(jí)石蹬的發(fā)音特別洪亮，稱為七步彈琴。題為石蹬琴聲?；匾舯趥髀暿疽鈭D

三音石和對(duì)話石回聲示意圖鶯鶯塔回聲示意圖編鐘6.古代樂器

新石器時(shí)代：陶塤（xūn）和骨哨。

《詩經(jīng)》記載：有29種之多，包括各種彈琴、吹奏、打擊等樂器。

戰(zhàn)國曾侯乙墓：出土的有：編鐘、磬、笙、排蕭等。6.律學(xué)

律學(xué)的內(nèi)容包括產(chǎn)生樂音的規(guī)律、律制的規(guī)定、定律器的制定，還要旁及與歷法和度量衡的關(guān)系。律學(xué)是一門綜合聲學(xué)、樂學(xué)和數(shù)學(xué)為一體的綜合性學(xué)科。在C調(diào)正聲音階下，十二律與七聲的關(guān)系如下：

律名：黃大太夾姑仲蕤林夷南無應(yīng)清黃

今音名：C#CD#DEF#FG#GA#ABC‘

音階：宮商角變徵徵羽變宮清宮

西周：已發(fā)展為十二律：黃鐘、大呂、太簇、夾鐘、姑洗、仲呂、蕤ruí賓、林鐘、夷則、南呂、無射（yì）、應(yīng)鐘。

商代：已有五聲音階：宮、商、角、徵（zh?）、羽（1、2、3、5、6）。后又增加了兩個(gè)半音：變徵（近4）、變宮（7），成為七聲音階。樂律的計(jì)算：三分損益法：最早見于《管子?地員》，誕生于公元前4世紀(jì)。具體操作是：將一空弦依次乘以2/3或4/3，即縮短1/3(損一)或加長1/3(益一)，分割成不同的長度，這就產(chǎn)生出不同頻率的樂音。具體的推算是：設(shè)黃種宮音的弦長為34=81，徵音的弦長為81×4/3=108，商音的弦長為108×2/3=72，羽音的弦長為72×4/3=96，角音的弦長為96×2/3=64，依次類推。(《清史稿?樂志二》)

十二律特點(diǎn)：是一種不平均律，在轉(zhuǎn)調(diào)上出現(xiàn)困難（無法循環(huán)）。十二平均律：發(fā)明者：朱載育（1536-1610？）朱元璋的九世孫，成于1581年左右，在《律學(xué)新說》和《律呂精義》有記載。和十二律的產(chǎn)生已相距2000余年。是一種相臨律間音程差數(shù)相等的律制。方法：以公比的等比級(jí)數(shù)分配音律，也就是在八度音之間，分成十二個(gè)等音程的半音，兩相臨音律間的頻率比都是，這樣可以使十二律自“黃鐘為始，應(yīng)鐘為鐘，終而復(fù)始，循環(huán)無窮。”

具體做法：

當(dāng)把2開到12次方得到頻率的倍律1.059463后，再把1.059463自乘12次，就得到十二律的平均倍數(shù)，具體數(shù)字是（單位為尺）：黃鐘（正律）為1.000000，應(yīng)鐘（倍律）為1.059463，無射（倍律）為1.122462，…大呂（倍律）為1.887748，黃鐘（倍律）為2.000000。上面所列數(shù)字表示振動(dòng)體（弦）長度?！燧d育依據(jù)自己發(fā)明的十二平均律確定了“均準(zhǔn)”（即弦準(zhǔn)），是世界上第一個(gè)依據(jù)十二平均律建立的定律器。也是世界上第一個(gè)依據(jù)十二平均律建立的弦樂器?！燧d育還制定了一套標(biāo)準(zhǔn)律管（36根，含三個(gè)八度），銅材。制作律管時(shí)，朱載育發(fā)現(xiàn)律管長度加倍或減半且管徑相同時(shí)，律管發(fā)出的音有差別，為此，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)和借助數(shù)學(xué)找出管口校正的方法和數(shù)據(jù)。他用縮小管徑來校正，因此他的律管為異徑律管。蓋天說：起源于殷周時(shí)期?！吨堋罚骸疤靾A如張蓋，地方如棋局”，后發(fā)展為“天似蓋笠，地法覆”渾天說：代表人物是東漢張衡(公元78年-139年)，生于河南南陽石橋鎮(zhèn)，公元111年擔(dān)任太史令，主持天象觀測、編訂歷法，發(fā)明了渾天儀、候風(fēng)地動(dòng)儀。張衡在《渾天儀圖注》中寫到：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃?！闭J(rèn)為大地是球形的、運(yùn)動(dòng)的，地球是宇宙的中心。用一個(gè)天殼和附天而行的日月五星來解釋天文現(xiàn)象。和西方同一時(shí)期的“地心說”相似。張衡強(qiáng)調(diào):“宇之表無極，宙之端無窮”。國際天文學(xué)組織用他的名字命名了一顆小行星和月球上的一座環(huán)行山。宣夜說：《晉書·天文志》記載：“宣夜之書亡，惟漢秘書郎萌記先師相傳云：天了無質(zhì)，仰而瞻之，高遠(yuǎn)無極，眼精絕，故蒼蒼然也?！赵卤娦牵匀桓∩摽罩?，其行其止，皆須氣焉?！眴⒚髦?一.中國古代的物理學(xué)萌芽六.天文學(xué)啟明之光:一.中國古代的物理學(xué)萌芽地動(dòng)儀圖張衡像水渾儀啟明之光:一.中國古代的物理學(xué)萌芽水力渾象與地動(dòng)儀七后記：中國近代史上的兩次機(jī)會(huì)：1.西學(xué)東漸：

明萬歷中葉，隨著西方傳教士來華，剛剛興起的西方近代自然科學(xué)開始傳入我國。明末清初，西學(xué)東漸成為我國自然科學(xué)發(fā)展的主流。這一時(shí)期來華的傳教士有500多人，帶來了不少西方科學(xué)知識(shí)。著譯約有370多種，其中科技120余種，多為數(shù)學(xué)和天文。引起極大反響。出現(xiàn)了不同派別

①以明末徐光啟、李之藻為代表的“經(jīng)世致用”派：傾向務(wù)實(shí)，追求新知識(shí)，立足于西學(xué)；

②以清初王錫闡為代表的一派：既反對(duì)恪守陳規(guī)，但也不盲從西法；

③以明末方以智為代表的一派：學(xué)習(xí)西方的目的在于借西方以恢復(fù)和發(fā)揚(yáng)中國古代的傳統(tǒng)，立足點(diǎn)在于中學(xué)。

④以清初揚(yáng)光先為代表的一批守舊派：則堅(jiān)決反對(duì)西學(xué)，卻符合統(tǒng)治者的思想。2.洋務(wù)運(yùn)動(dòng)(史稱“同光新政”)：

1840年鴉片戰(zhàn)爭，中國的大門再次被扣開，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)興起，“中學(xué)為體，西學(xué)為用”的思想被人們接受，西方科學(xué)知識(shí)再次大量進(jìn)入中國。由于清政府制度等原因，包括物理學(xué)在內(nèi)的科學(xué)等最終退出了中國。

洋務(wù)運(yùn)動(dòng)一開始的目標(biāo)是鞏固國防創(chuàng)辦“自強(qiáng)新政”以“求強(qiáng)”，具體表現(xiàn)在開辦近代軍事工業(yè)、創(chuàng)建新式軍隊(duì)、購買國外新式武器。1862年（同治元年）清廷下令都司以下軍官一律開始學(xué)習(xí)西洋武操，各省防軍開始更換新式武器，同年曾國藩在安慶設(shè)軍械所，李鴻章在上海設(shè)制炮所，中國的近代軍事工業(yè)的建設(shè)由此拉開序幕：1864年李鴻章在蘇州設(shè)立西洋炮局，1865年江南制造總局成立，1866年左宗棠在福建設(shè)立福建船政，1867年三口通商大臣崇厚在天津開辦天津機(jī)器制造局，1887年丁葆禎在成都設(shè)立四川機(jī)器局……。短短幾年間在李鴻章等洋務(wù)派領(lǐng)導(dǎo)人的主持下中國的近代軍事工業(yè)體系基本建成，火槍、大炮、彈藥、蒸汽戰(zhàn)艦都已能夠在國內(nèi)建造，其決心之大、動(dòng)作之快令中外為之震驚，這是近代中國歷史的一次大飛躍，從此中國大地上有了自己的資本主義工業(yè)。

洋務(wù)派在興建軍事工業(yè)的同時(shí)，需要巨額的資金投入，為此“百方羅掘”但仍“不足用”，洋務(wù)派領(lǐng)導(dǎo)人李鴻章認(rèn)為泰西各國是以工商致富，由富而強(qiáng)，認(rèn)為“求富”是“求強(qiáng)”的先決條件。于是洋務(wù)派開始將工業(yè)范圍擴(kuò)大，興辦民用工業(yè)以“興商務(wù)，竣餉源，圖自強(qiáng)”。1872年李鴻章在上海開辦輪船招商局，開始了“求富”之路，在此后的十余年間，煤礦、鐵廠、繅絲廠、電廠、自來水廠、織布廠、電報(bào)、鐵路相繼建設(shè)，這些民用工業(yè)的創(chuàng)辦打破了西方資本在中國的壟斷，為國家回收了大量的白銀，并為中國近代民族工業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在興辦近代工業(yè)的同時(shí)，中國的軍隊(duì)也得到了前所未有的發(fā)展，到了甲午中日開戰(zhàn)之前以湘軍、淮軍為代表的各省防軍、練軍普遍裝備了后膛槍炮，比之西洋各國毫不遜色，1888年北洋水師的成軍更是使清朝的國防力量上了一個(gè)臺(tái)階，使得中國的軍隊(duì)從大刀長矛的中世紀(jì)軍隊(duì)一變而為使用先進(jìn)兵器的近代軍隊(duì)。

開辦近代工業(yè)、訓(xùn)練新軍，必須要有懂得西方先進(jìn)技術(shù)的專業(yè)人才，為此，1864年李鴻章奏請(qǐng)清廷改革科舉制度，在他的堅(jiān)持下，清廷陸續(xù)開辦了外文、軍事、西醫(yī)、電報(bào)等學(xué)校培養(yǎng)技術(shù)人才，并于1872年開始向海外派出留學(xué)生，在多年之后這些留學(xué)生成了中國軍隊(duì)、工廠、外交方面的骨干中堅(jiān)，西式教育的引進(jìn)在一定程度上使中國人的思想開始擺脫蒙昧狀態(tài)。洋務(wù)運(yùn)動(dòng)自第二次鴉片戰(zhàn)爭結(jié)束后開始，歷經(jīng)30余年，在洋務(wù)派的努力下，這三十年使得中國社會(huì)和中國人發(fā)生了巨大的變化，使中國一度有機(jī)會(huì)躋身于世界強(qiáng)國之林。但隨著甲午戰(zhàn)爭的硝煙散去，中國被落后小國日本打敗，清廷面對(duì)來自朝野內(nèi)外的責(zé)問不得不找出一個(gè)替罪羊來，于是洋務(wù)派和洋務(wù)運(yùn)動(dòng)變成為了甲午戰(zhàn)敗的罪魁禍?zhǔn)?，打開的國門再次重重的關(guān)上，從此原本和中國站在同一起跑線上的日本一躍成為世界一流強(qiáng)國，而中國則自甲午以來一蹶不振至今。

西方傳教士的來華和自然科學(xué)的傳入：第一個(gè)來華的傳教士是意大利的利瑪竇，于1582年來華,帶來了世界地圖、三棱鏡、自鳴鐘、西方樂器等“奇物”。1.西方的經(jīng)典力學(xué)的傳入

徐光啟：我國第一個(gè)自然科學(xué)翻譯家，與利瑪竇合作，翻譯了六十多種自然科學(xué)著作，其中有歐幾里得《幾何原本》前六卷。

王征：與瑞士人鄧玉函合作翻譯了《遠(yuǎn)西奇器圖說》，是翻譯到我國的第一部力學(xué)著作。王征自己還著有《新制諸器圖說》，于1627年出版。李善蘭：1859年與英國人偉烈亞力合譯《談天》，其中包括牛頓力學(xué)的萬有引力定律。1886年與英國人艾約瑟合譯《重學(xué)》，把經(jīng)典力學(xué)的基本內(nèi)容與研究方法全面而系統(tǒng)的介紹到中國。至此，西方的經(jīng)典力學(xué)及其方法和數(shù)學(xué)工具都已基本上為中國所了解，其中還包括一部分聲學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)方面的內(nèi)容。2.西方光學(xué)傳入西方光學(xué)傳入的重要標(biāo)志是德國傳教士湯若望的《遠(yuǎn)鏡說》（于1626年出版），它是一部關(guān)于望遠(yuǎn)鏡的專著。之后不久，我國便開始自制望遠(yuǎn)鏡。1631年徐光啟用望遠(yuǎn)鏡觀測日食，我國學(xué)者薄鈺還把望遠(yuǎn)鏡用于大炮瞄準(zhǔn)。

張福禧：1853年與艾約瑟合譯《光論》，系統(tǒng)介紹了幾何光學(xué)知識(shí)。

趙元益：1876年與金楷里合譯英國著名物理學(xué)家田大里的《光學(xué)》，書中包括幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)，理論性和系統(tǒng)性較強(qiáng)。相當(dāng)全面的反映了當(dāng)時(shí)的西方光學(xué)。田大里另一部著作《聲學(xué)》也由傅蘭雅和徐建寅合譯出版。3.我國學(xué)者自己的成就：

宋應(yīng)星（1587-1615）：明末科學(xué)家，主要著作有《天工開物》、《論氣》、《談天》等；

方以智（1611-1671）：著有《通雅》，《物理小識(shí)》等

鄭復(fù)光：1842年著《費(fèi)隱與知錄》，1846年出版《鏡鏡泠(líng)癡》，這是中國學(xué)者所寫的第一部光學(xué)專著。

鄒伯奇：把數(shù)學(xué)應(yīng)用于光學(xué)，著有《格術(shù)補(bǔ)》一書。而且制