在实验方面,沈括所做的工作是最为典型的。沈括对于共振问题有深入的研究,并且反复做过实验。例如:“予友人家有一琵琶,置之虚室,以管色奏双调,琵琶弦辄有声应之,奏他调则不应。宝之以为异物,殊不知此乃常理。”(《梦溪笔谈》卷六《乐律二》)又如:“欲知其应者,先调诸弦令声和,乃剪纸人加弦上,鼓其应弦,则纸人跃,他弦即不动。声律高下苟同,虽在他琴鼓之,应弦亦震,此之谓正声。”(《补笔谈》卷一《乐律》)以上都是对共振实验的生动记录。沈括为了证明光以直线的方式传播,也专门做了观察实验。他在窗上开一小孔,于屋内观察鸢影与鸢的飞行方向的关系。实验的结果表明“影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东”(《梦溪笔谈》卷三《辨证一》)。与此相类似,他还做过塔楼之影穿过窗孔的实验以及阳燧照物的实验。而所有这些都是为了证明光的直线传播。虽然这样一种实验在先秦时已为后期墨家所做过,但由于《梦溪笔谈》的广泛传播,所以其影响十分深远。此外,在磁学方面,沈括对指针的精确度、稳定性以及易于旋转等方面的问题有所考虑,并且提供了多种方法,其中悬丝法尤为科学,经今天的学者研究,这样一种方法对于指针的顺畅旋转非常有利,从而能保证其精确性。(64) 除了沈括,还应注意宋元之间的赵友钦的小孔成像实验,因为这一实验与以往的实验相比更有意义。这主要体现在:其较之以往同类实验都要更为复杂,因此所得到的观察要更加丰富;实验设了对照组,这有利于对实验结果加以比较;实验装置相对固定,这有利于实验可以重复进行。
应当注意的是,这样一种实验与“格物”、“穷理”思想之间可能存在的内在联系。同时我们应当看到,沈括的这样一些实验与欧洲文艺复兴时期及以后出现的兴趣与工作非常接近。(www.xing528.com)
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