《梦溪笔谈》中的声学知识

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《梦溪笔谈》是北宋中期的政治家和科学家沈括 (1031—1195) 所著,这是中国科学史上一部重要的著作,英国科技史家李约瑟把它称为“中国科技史上的座标”。在物理知识方面,主要是生动地记述了磁学、光学和声学知识。下面,我们着重聊聊声学方面。

《梦溪笔谈》中的声学知识

《梦溪笔谈》中阐述的声学知识,包括关于乐律,古乐钟的发声,古琴的制作和传声、共鸣等等,并记载了一个作者精心设计的共振实验。由于弦振动比较微弱,不易观察,他剪了一些纸人放在弦上来做试验。他写道:“琴瑟皆有应声:宫弦则应少宫,商弦则应少商,其余皆隔四相应。今曲中有声者,须依此用之。欲知此应者,先调弦令和声,乃剪纸人加弦上,鼓其应弦,则纸人跃,他弦即不动。”这比英国人诺布尔和皮戈特使用类似的方法来演示共振现象要早约6个世纪。还值得指出的是,沈括的这个用简单的仪器来证明弦线的基音与泛音共振关系的实验,形象十分生动,若用于教学,更会引起学生学习物理的兴趣。

沈括除了上述把声学知识广泛应用于乐器的调、制以外,他还用来科学地解释生活中与此有关的种种现象,例如他在《梦溪笔谈》中记载了他在行军时应用的声学知识。他写道:“古法以牛皮为天服(即箭袋),卧则为枕,取其中虚,附地振之,数里内有人马声,则皆闻之,盖虚能纳声也。”沈括的这种注重知识的实际应用,对于我们今天进行物理教育,也是值得借鉴的。

文章来源:声学楼论坛,节选自 聂广科学网博客

  • 本文由 发表于 2023年11月19日
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