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第2章 “力”字探源

众所周知,力学中出现频率最高的是“力”字。古人对于力作用现象的粗浅观察,大多是文字记载的。文字是人类用来记录和传达语言的书写符号,其实文字也是人类认识自然和改造自然的最好见证。在揣摩、研究“力”字的过程中,我国一位专攻中国古代物理学史的学者,通过搜集各方面资料,从甲骨文中获得了一项发现。原来,甲骨文的“力”字写作乂,表示像耒(古代的一种农具,形状像木叉)那样的尖状起土农具。将一根削成尖状的木棒插入土中,把泥土翻起,这种劳动需要人的体力。甲骨文的“男”字写作“田卜”,意思是用力耕田。

因此,这位学者认为,甲骨文的“力”字,可以看作是我国古代人认识力的最早见证,当然这里记载的是体力。而“男”字的造型,反映了当时像耕耘、种植这样的体力劳动是男子的职责。由此可见,“力”字至少出现在公元前13世纪。

与文字记载探源有关的便是古籍的发掘。要在浩如烟海的古籍中进行发掘也不是一件易事。但经过许多学者的研究,一致认为《墨经》是我国最早的一部物理学的古典文献,其中包含许多有关力学的文字。

墨家的创始人是墨翟,又称墨子,既是著名的思想家、哲学家,又是古代一位少有的对物理知识有重要贡献的人物。墨子一生勤于钻研,热心于对自然的研究,最喜欢“摹万物之然”,于是在他的著作《墨经》中,对发现力的事实又作了进一步的记载。

《墨经》载:“力,刑之所以奋也。”这里的“刑”同“形”,指物体。

“奋”的原意是鸟张大翅膀从田野里飞起。而要指出的是,“奋”字在古籍中有多方面的含义,像由静而动,动到愈速,由下上升等都可以用“奋”字。所以上述记载的意思是:力是使物体由静而动、动而愈速或由下而上的原因。

《墨经》这一条“说”还指出:“力:重之谓。下,舆。重奋也。”这是对力的进一步阐述。

虽然一个物体在力的作用下会改变运动的状态(包括由静而动),但力是不容易被人看见的,所以往往要通过物体的“重”(即重量)来表现。“谓”指表达,因有重量的报告,才知力的多少强弱。

在墨家看来,“力”和“重”是相当的。我国古代一直把重量的单位如“钧”、“石”等作为力的量度单位,从一个侧面说明了这一点。再有,以前人们把“力学”称“重学”也源出于此。

“舆”有举之意,“下,舆。重奋也。”意即物体的下落或上举,凡物有重量可表达的,都是运动的力。

墨家的这条文字符合当时认识水平:人们知道状态的改变需要什么,他们不仅看到鸟从田野奋飞而起的神态,也亲身体验到从下往上把重物举起的过程所必须付出的代价。这条文字也没有超越时代的局限:先秦时期显然没有加速度概念,更不可能将加速度和力联系在一起,人们只能从“奋”、“下”、“舆”这些动作或状态改变中,从“重之谓”有关物体重量的报告中,去寻找力的原因。

当然,墨家上述力的定义限于当时的历史条件,表达还不那么精确。但是远在2000多年以前,以墨翟为首的墨家能从实际的细致观察中,给出力的这种意味深长,比较正确的定义,确是难能可贵的。应该说是达到了当时认识自然的一个高峰,是一项相当了不起的发现。

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