物理学史
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作者： （美）弗卡约里 著，戴念祖 译，范岱年 校
出 版 社： 广西师范大学出版社
出版时间： 2008-12-1字数：版次： 2页数： 355印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787563336883包装： 平装内容简介
《物理学史》是一部早已为物理学界、科学史界所熟悉、重视和推崇的物理学通史，它叙述了从古代巴比伦时期至1925年物理学发展的重要历史事实。作者对于历史事实的取材及重大历史事件的描叙，态度是极为客观和严谨的，许多叙述甚至成为了哲学史、思想史的研究素材。此外，《物理学史》还描写了实验室的发展历程及现在出版的科学史著作中不再提及的历史事件或尚未引起人们注意的发展事实，这在科学史著作中是极少见并难能可贵的。《物理学史》译者还为《物理学史》加上了中国物理学的发展简史，从而大大地丰富了该书的内容。《物理学史》在文后还附有参考文献和索引，便于读者深入研究和查索事实。
《物理学史》初版于1899年，1962年出了第6版，期间多次加印、修订。
作者简介
弗卡约里，美国著名数学家和科学史家，1859年生于瑞士，1875年回到美国，1930年卒于美国。他是美国数学学会、科学发展协会、科学史学会会员，还是国际科学史学会会员，著有《美国数学教学与数学史》、《数学史》、《北美洲和南美洲早期数学教学》、《数学符号史》等著作。
目录
再版序
第一版序
巴比伦人和埃及人
希腊人
力学
光学
电和磁
气象学
声学
原子论
希腊物理学研究的“失败”
罗马人
阿拉伯人
中世纪时期的欧洲
火药和航海罗盘
流体静力学
光学
文艺复兴
哥白尼体系
力学
光学
电和磁
气象学
科学研究的归纳法
17世纪
力学
光学
热学
电和磁
声学
18世纪
力学
光学
热学
电和磁
声学
19世纪
物质结构
光学
热学
电和磁
声学
20世纪
放射现象
热学
光学
力学
物质结构
电和磁
声学
回顾
物理实验室的进化
译后记
事项索引
人名索引
书摘插图
巴比伦人和埃及人
古代苏美尔人和巴比伦人给后人留下了计量时间和角度的重要单位。7天为1星期，将昼、夜各自划分为12小时都始于巴比伦人。巴比伦人在记整数和分数[的方法上]广泛地应用了六十进位法；他们使用同样的方法把1小时分为60分钟，把1分钟分为60秒钟。他们把圆分为360度，1度分为60弧分，1弧分分为60弧秒。今天，绝大多数的工人都以小时来计算工作时间，就像巴比伦人在约5000年前所做的一样。今天，最著名的工程师和最杰出的天文学家以度、分和秒来计量角度，就像在幼发拉底（Euphrates）和底格里斯（Tigris）时代以前的天文学家所做的一样。这些经过精心选择的计量单位，使积累古代巴比伦人的显示惊人精确性的天文记录成为可能。一项头等重要的成就是发现了被称为岁差的黄道上二分点的缓慢运动（约每世纪1．2度）。这是巴比伦人天文学家西德奈斯（Cidenas）发现的，他在约公元前343年指导过处在幼发拉底河岸边的西普拉（Sippra）天文学校。西德奈斯先于希腊的天文学家希帕克[作出这个发现]，直到前不久还有人认为这个发现是属于希帕克的。
原始的日晷和水钟是用于计量时间的。为了找出太阳（在正午时候）的角高，他们用了一根主要由已知长度的直竿构成的日圭。直竿的日影长度和方向给出了（计量时间的）必要的数据。
梁式天平（beam—balance）被用于称药和贵重物品。写在埃及纸草“爱伯斯”（Ebers）上的药方表明天平有效称重可小到0．71克。
希腊人
在数学、逻辑学、形而上学、文学和艺术方面，希腊人曾表现出惊人的创造天才，在天文学和自然史方面，他们也显示了毋庸置疑的观察力和关于宇宙学的思辨能力。但是，他们在物理科学方面成就比较小。这就证明，从观察上升到实验这一步是困难的。在柏拉图和亚里士多德以后将近两千年，实验方法才在物理科学的[研究]过程中取得了巩固的地位。在观察中，科学家只注意到自然界碰巧出现在他各个天然的感官前的一些现象。在实验中，科学家则在自然界中创造了新的情况，并要求对这些情况作出正确的解释。一般说来，古代的希腊人还不知道这种实验方法。而且，他们早期的绝大部分物理学思辨是含糊的、微不足道的和无价值的。只是在希腊科学史的后期，即大约从阿基米德的时代开始，我们才发现有实验工作的迹象。和我们所知道的希腊人完成的大量的关于自然界的理论推断相比，希腊人进行过的实验的数目是少得惊人的。希腊人很少或从未试图以实验证据来验证他们的思辨。我们可以举亚里士多德关于世界是完美的证明来作为这种模糊的哲学探讨的明显例证：“构成世界的物体是固体，因此，物体是三维的。可见，三是最完美的数，也就是说，三是数字中的第一个数，因为我们不把一当成数，而称二为双，只有三才是我们称为全部的第一个数。况且，它具有一个起始、中间和末尾。”
力学
亚里士多德论力的作用和他的落体定律
在亚里士多德的著作中讨论了力学问题。这个伟大的逍遥学派领悟到在矩形这种特殊情况下力的平行四边形的概念。他曾试图建立杠杆理论，他说：距支点距离较大的力更容易移动重物，因为它画出了一个较大的圆。他把杠杆端点的重物的运动分解为切向运动和法向运动两部分。他称切向运动为合乎自然的[运动]，而把法向运动称为违反自然的[运动]。现代的读者不难看出，违反自然的运动这种说法用到自然现象上是不恰当的，而且会引起混乱。
亚里士多德的关于落体的一些观点和真理相去甚远。但是，它们仍然值得我们注意，因为在中世纪和文艺复兴时期，亚里士多德的权威性是如此之大，以致他的这些观点在科学思想上起着重要作用。他说：“体积相等的两个物体，较重的下落得较快。”他在另一处讲到，物体下落的快慢精确地与它们的重量成正比。没有比这种说法距真理更远的了。
一个现代的作者极力为作为物理学家的亚里士多德开脱，他说：“如果亚里士多德有某种现代的观测仪器，诸如望远镜或显微镜乃至温度计或气压计在他的手中，他会多么敏捷地利用这种有利的条件呀！”可是，在落体这个例子中，实验是亚里士多德伸手可及的事。取两块不同重量的石头并让它们同时落下，比如说，一块石头比另一块重10倍，他不难看到，这块石头不会比另一块快10倍地降落。近来有人声称，亚里士多德被人们误解了，实际上他心目中的意思是，当介质的“减速度”恰好等于引力的加速度时，物体的速度是通过有阻力的介质（空气）下落的“收尾速度”。“一个硬币在空气中下落决不会快于每秒30英尺。”像这样的收尾运动的例子还有“在空中垂直下落的雨滴或冰雹”的运动、“从烟筒里出来的烟粒”的运动。同样大小的球通过有阻力的介质落下时的收尾速度是和它们的重量成比例的，这已由牛顿在圣保罗大教堂的实验所证实，并在他的《原理》第二部第40个命题中加以解释了。亚里士多德是否被伽利略等人误解了呢？这只能根据亚里士多德的著作来作出判定。亚里士多德在讨论物体的运动和真空存在的可能性时曾多次应用了他的落体定律。对这些有关章节的批判性的考察表明，他认为，当物体从静止开始运动时，当物体是任何一种不同重量的金属（如金或铅）时，以及当运动的时间减少或增加时，他的落体定律都是适用的。他甚至想到把他的定律应用到真空中的运动上，如果真空可能存在的话。由此可见，亚里士多德承认他的定律在应用上的广泛性，而且包括伽利略在约2000年后进行
的著名实验的那些特殊条件下的应用。我们的结论是，伽利略正确地理解了亚里士多德[的观点]。
阿基米德论杠杆和流体静力学
作为一个力学的研究者，阿基米德是远远胜过亚里士多德的。他是力学这门学科的真正创始人。我们把重心（质心）和杠杆的理论归功于他。在他的《板的平衡》中，他一开始就提出了关于作用在支点两边等距的等重物体是处于平衡状态的公理，然后，他致力于建立这样的原理，即“在杠杆上的不同重物仅当与悬挂它们的与支点相距的臂成反比时才处于平衡状态”。他对杠杆效率的评价反映在他的（据说）警句中：“给我一个可依靠的支点，我就能把地球挪动。”
我们从瓦里格农于1867年在巴黎出版的一本力学著作中复制了下面这幅图（图I），他用此图来例示这句名言。图中的拉丁文标语可以翻译为：“碰到它，你就能挪动地球。”
如果说《板的平衡》一书论述了固体或固体的平衡，那么，阿基米德的《浮体》一书则论述了流体静力学。当希隆王请他来检验制造者自称是用纯金制成的一顶王冠是否掺了银子时，他的注意力首先被密度这个问题所吸引。这个故事讲到，当这位贤哲正在洗澡时，他头脑中突然闪现出解决这个问题的正确方法。他立刻从澡盆跳出来，在回家的路上边跑边喊：“我找到了答案!”他分别用和王冠重量相同的一块金子与一块银子来解决这个问题。根据一个作者的说法，他分别测定了金块、银块和王冠所排出来的水的体积，并据此计算了王冠中金和银的含量。另一位作者则说，他分别称出浸在水中的金块、银块和王冠的重量，由此测定了它们在水中减少的重量。从这些数据中，他轻易地找到了答案。也有可能，阿基米德在解决这个问题时同时用了这两种方法。
阿基米德在他的《浮体》一书中，建立了以他的名字命名的重要的原理，即：浸没在水中的物体重量的减少等于它所排开水的重量，浮体在它本身的重量中排除了水的重量。从阿基米德那个时候起，有能耐的人曾经做出一些关于液体压力的不正确的推论。所谓“流体静力学佯谬”（应用于这样的事实：底部受到相等压力的各个容器，未必会把相等的压力传给支持它们的物体），表明了在这个问题上的含糊不清。我们特别赞赏阿基米德的研究特点——概念的清晰和接近完美的逻辑严格性。
据说，阿基米德曾在各种机械的发明方面表现出惊人的天才。据报道，他借助滑轮组移动重船一事使希隆朝廷感到吃惊。人们认为，一些武器和在船舱中排水用的无头螺旋（阿基米德螺旋）的发明是属于他的。
希龙和其他希腊发明家
大约在阿基米德以后一个世纪或两个世纪，两个亚历山大人泰西比乌斯（Ctesibius）和希龙在希腊活跃起来了。他们对理论研究的贡献很少，但是他们显出惊人的机械发明天才。压力唧筒可能是泰西比乌斯发明的。吸水唧筒是比较古老的并在亚里士多德的时候就已经为人所知了。根据维特鲁维乌斯的说法，泰西比乌斯设计了古老的救火机，它是由两个交替喷水的压力唧筒联合组成的。这种机器没有气室，因此，它不能产生稳定的水流。希龙在他的《唧筒的气体力学》（Pneumatics）一书中记述了这种救火机。中世纪时期的人们并不知道这种救火机。据说，这种救火机于1518年第一次在奥格斯堡（Augs-burg）被使用。泰西比乌斯被认为是水力风琴、水钟和弩炮的发明人。希龙在他做的称为“原始小涡轮”（eolipile）的玩具中最早把蒸汽作为动力使用。它是由一个带两臂的中空的球组成的，这两臂跟球的固定转轴成直角，并且各自的一端弯向相反的方向。当蒸汽在球内产生时，蒸汽能从它的两臂喷出并引起它转动。它是巴克尔水磨和现代涡轮机的始祖。希龙写了一本关于大地测量学的重要的书，题为《测量高度及角度用的光学装置》（Dioptra）。
可能是在公元后4世纪，希腊人发明了比重计。看来好像还没有足够的证据表明它的起源是属于阿基米德的创造。西内苏斯主教在给希帕西亚的信中详细地描述了比重计。它是由一个中空的、带有刻度的、在下面加重物的锡制圆筒组成的。它首先在医学上被用于测定饮用水的性质，硬水在那时被认为是有害于健康的。按照德扎古利埃的说法，晚到18世纪时它还被用于此种目的。
……
