之词。
《淮南万毕术》还提到用沸汤造冰的实验:“取沸汤置瓮中,密以新缣,沉井三日,成冰。”这是属于通过减压来提高冰点的实验。但是此种气压的降低对水的冰点的提高影响甚微,因此这个实验是不可能成功的。可是既有如此记载,说明当时人们是在没有经验事实的情况下提出人工造冰的想法的,必定是受到了某些经验的启示。我国古代典籍中不止一次提到“夏造冰”。如《庄子·徐无鬼》说到鲁遽的弟子曰:“我得夫子之道矣,吾能冬爨鼎而夏造冰。”这里的“夏造冰”只是说说而已,未必能造成。《淮南子》对此就明确地否定,在“以冬铄胶,以夏造冰”句下,高诱注曰:“言以非时铄胶、造冰,难成之也。”这说明当时的人就指出:“夏造冰”是不可能的。但是从获得低气压的手段来说,上面两条实验是很先进、很了不起的。
成书于西汉的《黄帝内经》曾谈到寒温燥湿对大地的影响:“燥胜则地干,暑胜则地热,风胜则地动,湿胜则地泥,寒胜则地固矣。”又说:“燥以干之,暑以蒸之,风以动之,湿以润之,寒以坚之,火以温之。故风寒在下,燥热在上,湿气在中,火游行其间。”①人们生活在不断变化的寒温燥湿的环境中,需要时刻掌握其变化规律。在对寒温燥湿的大量实践认识的基础上,人们制造了最原始的温度计和湿度计。
最原始的温度计是利用水的结冰和溶化来判断气温的变化。“睹瓶中之冰,而知天下之寒。”②“见瓶中之水,而知天下之寒暑。”③寒与不寒,人体当然能够感觉出来,周围的景物也可以做参考,但专门设置一铜瓶进行测温,这在科学认识论和方法论上是前进了一大步,反映了我国先民可贵的实验精神。
汉代人们测量燥湿变化的方法也是相当科学的,即是把炭和羽毛或其他物质放在天平的两端,经过一段时间后视其两端的起伏,就能判断燥湿。《淮南子》云:“悬羽与炭,而知燥湿之气。”①“燥故炭轻,湿故炭重。”②这是利用炭与羽的不同的吸湿性来制成最原始的湿度计。《史记·天官书》有类似的记载:“冬至短极,悬土炭。”裴骃《集解》引孟康曰:“先冬至三日,悬土炭于衡两端,轻重适均,冬至日阳气至则炭重,夏至日阴气至则土重。”又引晋灼曰:“蔡邕《律历记》:‘候钟律权土炭,冬至阳气应黄钟通,土炭轻而衡仰,夏至阴气应蕤宾通,土炭重而衡低。进退先后,五日之② 《艺文类聚·天部》下引。
① 《黄帝内经素问·五运行大论》。
② 《淮南子·说山训》。
③ 《淮南子·兵略训》。
① 《淮南子·说林训》。
② 《淮南子·天文训》。
中。’”前者是把土与炭放于衡之两端;后者则把土炭合放一端,另一端为砝码。古代测定燥湿的方法有多种,王充在《论衡》中记述了另一种判断燥湿的方法:“天且雨,蝼蚁徙,蚯蚓出,琴弦缓。”③其中琴弦缓属于人们可以测量的物理现象,据此可以预报晴雨天气。王充还对寒温的传播做了研究,指出:“夫近水则寒,近火则温,远之渐微。何则?气之所加,远近有差也。”④这实际上是从“气”的角度探讨热的传导的问题,明确指出,热是靠气来传导的,愈远,热在传导中损失就越大,因而渐微。
③ 《论衡·变动》。
④ 《论衡·寒温》。
第三节声学知识秦汉时期声学得到进一步的发展。一方面是乐器的种类增多,不仅编钟和编磬每组增加至三十余架,而且还出现了笛、阮、箜篌等新的乐器。另一方面是音律学的实践和理论探讨有所前进,开始对十二律的旋宫难题进行研究。
十二律和六十律秦相吕不韦(?—前235)所组织编写的《吕氏春秋》记述了十二律的律名:黄钟、大吕、太簇、夹钟、姑洗、仲吕、蕤宾、林钟、夷则、南吕、无射、应钟。其生律法是三分损益法,即从黄钟起隔八相生:“黄钟生林钟,林钟生太簇,太簇生南吕,南吕生姑洗,姑洗生应钟,应钟生蕤宾,蕤宾生大吕,大吕生夷则,夷则生夹钟,夹钟生无射,无射生仲吕。”①但是这种用三分损益法生律生到第十二律后,不能回到出发律上,亦即不能旋相为宫。为解决这个问题,西汉京房(前77—前37)提出六十律制。即从黄钟起生到第十二律仲吕后,继续往下生律,直到六十律“南事”为止。《后汉书》载:“六十律相生之法:以上生下,皆三生二;以下生上,皆三生四。阳下生阴,阴上生阳,终于中吕,而十二律毕矣。中吕上生执始,执始下生去灭,上下相生,终于南事,六十律毕矣。”②事实上,当京房用三分损益法生律到第54 律时,就与出发律很相近,只差一个微小的音差(3.61355 音分值),按说此时就可以旋宫转调。可是京房把律数与历数统一起来,就一直生到六十律,即把六十律中的每一律代表一天至八天,使六十律正合一年三百六十六天。京房这种生律法虽较烦琐,在演奏实践和乐器制造方面都有困难,但生律法本身则是一个有创见的尝试,它通过继续生律的办法来找到微小音差
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