傅竹偉

（一）時(shí)間測(cè)量趣談

1.日晷

日晷，本義是指太陽(yáng)的影子.現(xiàn)代的“日晷”指的是人類(lèi)古代利用日影測(cè)得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)儀器，又稱(chēng)“日規(guī)”.其原理就是利用太陽(yáng)的投影方向來(lái)測(cè)定并劃分時(shí)刻，通常由晷針和晷面組成.利用日晷計(jì)時(shí)的方法是人類(lèi)在天文計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類(lèi)沿用達(dá)幾千年之久.

2.火鐘

火鐘是利用燃燒預(yù)定的燃料的速度來(lái)計(jì)時(shí)的，預(yù)定的燃料一樣多，燃燒的速度一樣快，所用的時(shí)間就一樣長(zhǎng).火鐘和我們現(xiàn)代的鐘表一樣，是一種計(jì)量時(shí)間間隔的T具.但火鐘計(jì)時(shí)的精度不可能做得很高.因?yàn)榛痃姷娜紵俣瓤偸侨Q于燃燒條件，至于制造成完全相同的蠟燭、盤(pán)香更是不可能的事，燃料和燃燒條件兩個(gè)因素都不確定，燃燒速度也在變化，計(jì)時(shí)精度就低了.火鐘還需要人們定期看管，所以用火鐘來(lái)計(jì)時(shí)，仍然有一定的局限性，這就促使人們繼續(xù)探索更精確的計(jì)時(shí)器.

3.水鐘

水鐘在中國(guó)又叫做“刻漏”，“漏壺”.根據(jù)等時(shí)性原理滴水計(jì)時(shí)有兩種方法，一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時(shí)間（泄水型），另一種是底部不開(kāi)口的容器，記錄它用多少時(shí)間把水裝滿（受水型）.中國(guó)的水鐘，最先是泄水型，后來(lái)泄水型與受水型同時(shí)并用或兩者合一.白公元85年左右，浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行，甚至到處使用.

4.沙漏

沙漏也叫做沙鐘，是一種測(cè)量時(shí)間的裝置.西方沙漏由兩個(gè)玻璃球和一個(gè)狹窄的連接管道組成的.通過(guò)充滿了沙子的玻璃球從上面穿過(guò)狹窄的管道流人底部玻璃球所需要的時(shí)間來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量.一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球，該沙漏可以被顛倒以測(cè)量時(shí)間了，一般的沙漏有一個(gè)名義上的運(yùn)行時(shí)間1分鐘.

5.伽利略的脈搏

1583年，伽利略在比薩教堂里注意到一盞懸燈的擺動(dòng)，他利用自己的脈搏測(cè)量了懸燈的擺動(dòng).隨后用線懸銅球作模擬（單擺）實(shí)驗(yàn)，確證了微小擺動(dòng)的等時(shí)性以及擺長(zhǎng)對(duì)周期的影響，由此創(chuàng)制出脈搏計(jì)用來(lái)測(cè)量短時(shí)間間隔.

（二）速度的歷史

1.人類(lèi)奔跑的速度

1896年，在雅典召開(kāi)的第一屆現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)上，美國(guó)選手托馬斯·布克（ ThomasBurke）以12秒的成績(jī)獲得百米跑的冠軍.由于在此之前并沒(méi)有世界性的田徑賽事，這個(gè)成績(jī)通常被認(rèn)為是第一個(gè)百米世界紀(jì)錄.1936年，在第11屆柏林奧運(yùn)會(huì)上，“黑色閃電”杰西歐文斯（ James Cleveland“Jesse”O(jiān)wens，1913～1980）以10秒整的成績(jī)刷新了百米世界紀(jì)錄，給了納粹德國(guó)和希特勒的“人種優(yōu)越論”沉重一擊.這一紀(jì)錄一直保持至1968年第19屆墨西哥奧運(yùn)會(huì).2008年8月16日的鳥(niǎo)巢見(jiàn)證了新紀(jì)錄的誕生，可是人們依然不滿意，因?yàn)椴柼卦跊_刺了70多米以后已經(jīng)遙遙領(lǐng)先對(duì)手，并開(kāi)始自己慶祝，一邊轉(zhuǎn)頭看對(duì)手，一邊像電影里的金剛一樣雙手拍打胸口，他顯然并沒(méi)有盡全力.他的成績(jī)比第二名足足快了0. 20秒.人類(lèi)究竟能跑多快？沒(méi)人能夠百分之百肯定.可以肯定的是，百米跑的極限肯定不是9.69秒.

2.動(dòng)物的速度

非洲的獵豹是陸地上短跑最快的動(dòng)物，時(shí)速可達(dá)110公里.它的長(zhǎng)距離奔跑時(shí)速僅為60公里左右.它們最快的速度只能維持一分鐘，接著便得花上二十分鐘時(shí)間喘息、恢復(fù).游得最快的動(dòng)物則是旗魚(yú)，游速每小時(shí)達(dá)120公里，比輪船正常航行的速度要快三四倍.如果按身體大小的比例計(jì)算，世界上相對(duì)速度最快的動(dòng)物是虎甲蟲(chóng)，它在1秒鐘內(nèi)的奔跑距離可達(dá)自己體長(zhǎng)的171倍.盡管獵豹以速度著稱(chēng)，但它必須跑出每小時(shí)770公里的速度才能趕上這種昆蟲(chóng).

3.交通工具的速度極限

18世紀(jì)時(shí)人類(lèi)靠步行或是乘坐馬車(chē)，速度可以達(dá)到每小時(shí)6英里（約為9.6公里）左右；19世紀(jì)有了火車(chē)，人類(lèi)的速度達(dá)到了每小時(shí)60英里（約為96公里）；20世紀(jì)，噴氣式飛機(jī)讓我們實(shí)現(xiàn)了600英里（約為965公里）的時(shí)速.“阿波羅10號(hào)”指揮艙當(dāng)年在返回地球時(shí)它的速度達(dá)到了每小時(shí)近2.5萬(wàn)英里（約為40233公里）.

科學(xué)與社會(huì)

（一）亞里士多德

亞里士多德（Aristotle公元前384～前322），古代先哲，古希臘人，世界古代史上偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家之一，堪稱(chēng)希臘哲學(xué)的集大成者.他是柏拉圖的學(xué)生，亞歷山大的老師.

公元前335年，他在雅典辦了一所叫呂克昂的學(xué)校，被稱(chēng)為逍遙學(xué)派.馬克思曾稱(chēng)亞里士多德是古希臘哲學(xué)家中最博學(xué)的人物，恩格斯稱(chēng)他是“古代的黑格爾”.

作為一位百科全書(shū)式的科學(xué)家，他幾乎對(duì)每個(gè)學(xué)科都做出了貢獻(xiàn).他的寫(xiě)作涉及倫理學(xué)、形而上學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、神學(xué)、政治學(xué)、修辭學(xué)、自然科學(xué)、教育學(xué)、詩(shī)歌、風(fēng)俗，以及雅典法律.亞里士多德的著作構(gòu)建了西方哲學(xué)的第一個(gè)廣泛系統(tǒng)，包含道德、美學(xué)、邏輯和科學(xué)、政治和玄學(xué).

（二）伽利略·伽利雷

伽利略（ Galileo Galilei，1564. 02. 15 ～1642. 01.08）.意大利數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家，科學(xué)革命的先驅(qū).伽利略發(fā)明了擺針和溫度計(jì)，在科學(xué)上為人類(lèi)作出過(guò)巨大貢獻(xiàn)，是近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的奠基人之一.

歷史上他首先在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融匯貫通了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和天文學(xué)三門(mén)知識(shí)，擴(kuò)大、加深并改變了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和宇宙的認(rèn)識(shí).伽利略從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出自由落體定律、慣性定律和伽利略相對(duì)性原理等.從而推翻了亞里士多德物理學(xué)的許多臆斷，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，反駁了托勒密的地心體系，有力地支持了哥白尼的日心學(xué)說(shuō).他以系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和觀察推翻了純屬思辨?zhèn)鹘y(tǒng)的自然觀，開(kāi)創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密邏輯體系的近代科學(xué).因此被譽(yù)為“近代力學(xué)之父”、“現(xiàn)代科學(xué)之父”.其工作為牛頓的理論體系的建立奠定了基礎(chǔ).

伽利略對(duì)17世紀(jì)的自然科學(xué)和世界觀的發(fā)展起了重大作用.從伽利略、牛頓開(kāi)始的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是近代自然科學(xué)的開(kāi)始.endprint