编辑推荐

  《伟大的实验与观察:力学发展的基础》简要介绍了在整个力学发展史上15个伟大的实验与观察。其中大部分实验是由著名的科学家一人指导之下完成的,也有一些实验是经过几代人继承来完成的。这些实验和观察所得到的结论是经得起重复检验的,它们已经成为全人类在认知自然中得到的宝贵的财富。这些实验与观察,奠定了现代力学重要的基础。

内容简介

  《伟大的实验与观察:力学发展的基础》共收录了关于力学发展史上伟大的实验与观察的15篇文章。内容包括:漫谈杠杆原理;斯蒂文的尖劈;第谷的观测与开普勒的行星运动定律;伽利略的斜面上下落实验;碰撞问题;玻意耳的抽气筒;惠更斯的摆钟;郑玄的弓和胡克的弹簧;伯努利的流体动力学;焦耳的热功当量实验;卡文迪许的万有引力实验;湍流;傅科的转动指示器;金属的疲劳;沃尔夫定律。
  《伟大的实验与观察:力学发展的基础》可以供高中生、理工科大学生、教师,科研工作者以及对科学史感兴趣的读者阅读和参考。

作者简介

  武际可,北京大学力学与工程科学系教授,博士生导师,现退休。1934年出生于山西省霍县,1958年毕业于北京大学(数学力学系力学专业),后留校任教。他的专长在固体力学、计算力学与应用数学等方面。
  曾任北京大学力学系副系主任,中国力学学会力学史与方法论专业委员会主任委员,中国力学学会副理事长,计算力学专业委员会副主任,《力学与实践》主编。中国电机学会冷却塔委员会副主任,《力学学报》《固体力学学报》《计算力学》等杂志的编委,太原理工大学、吉林大学等校的兼职教授。
  著有《力学史》(重庆出版社,2000),《近代力学在中国的传播与发展》(高等教育出版社,2005)、《拉家常·说力学》(高等教育出版社,2008)、《力学史杂谈》(高等教育出版社,2009),与他人合著有《旋转壳的应力分析》(水利电力出版社,1978)、《弹性力学引论》(北京大学出版社,1981,2001再版)、《弹性系统的稳定性》(科学出版社,1994)等著作。翻译有《何为科学真理》(上海科技教育出版社,2001)、《关于两门新科学的对话》(北京大学出版社,2006)。还发表有百余篇论文。他有广泛的兴趣。写过一些科普文章。合作结集出版了《力学诗趣》《南开大学出版社,1998,2001年获第4届全国优秀科普作品二等奖)。曾获国家科技进步奖两项,部级奖励7项。2002年被科技部、中宣部、中科协授予全国科普先进工作者称号。

目录

序言谈谈实验与观察
1给我支点,我就可以举起地球——漫谈杠杆原理
2斯蒂文的尖劈
3第谷的观测与开普勒的行星运动定律
4伽利略的斜面上下落实验
5碰撞问题
6玻意耳的抽气筒
7惠更斯的摆钟
8郑玄的弓和胡克的弹簧
9丹尼尔·伯努利的流体动力学
10焦耳的热功当量实验
11称量地球的人——卡文迪许的万有引力实验
12雷诺槔出了一个连上帝也皱眉头的难题:湍流
13傅科的转动指示器
14金属会疲劳?
15结构工程师和骨科医生的产儿——沃尔夫定律

前言/序言

  实验与观察是科学方法的一个重要的方面。17世纪的近代科学革命,就是从系统的实验和观察开始的。
  为了比较深入地了解实验和观察,以及它们在科学方法中的地位,我们需要把话说得长一点,先从什么是科学和什么是科学方法开始谈起。
  通俗说来,科学方法就是摆事实、讲道理两个方面。所谓摆事实,就是这里要讲的实验与观察。而讲道理就是严格的逻辑推理,包括演绎推理和归纳推理,还包括数学计算和论证。用科学方法去探索客观规律的过程,以及所得到的规律本身,综合起来就称为科学。
  进一步,我们要问,究竟什么是科学所要探索的客观规律呢?一般地说,当我们研究的对象在条件变化时,它保持不变的性质,就是我们所要研究的"规律"。特别是对于力学和物理学来说,我们最关心的客观规律,就是当时间和空间变化时,客观物质及其运动保持的不变性质。例如,在近地面处空气阻力可以忽略的条件下抛出物体的运动轨迹是一条抛物线,这个事实,无论是在北京、罗马、纽约,今天、明天、还是在一千年以前做实验,而且无论是向什么方向抛出,都是不变的。这个事实是相对时间、空间的变化不变的。我们在力学和物理学中研究的内容大致都是满足这个条件的。
  自然会产生这样的疑问,哲学家告诉我们——世间的一切事物不都是发展变化着的吗?不是说运动是永恒的规律吗?科学既然是研究客观世界的,为什么不是去研究运动和变化,却更关心那些在时空变化中不变的事物呢?不错,科学是要研究客观事物的发展变化。不过,变与不变是任何事物的两个方面,为了认识事物的变化,首先要了解它有哪些方面是不变的。比方说,我们研究一个人,他每天每时都在变化,例如身高、体重,一些细胞死掉了,又有一些新生的细胞,每一个瞬时之后,这个人就不完全是前一个人。不过,这个人还是有许多没有变的,例如,他的名字、他的父母、他的出生地、他的指纹等等。幸好有许多方面是没有变的,我们研究和认识他(她)才成为可能。如果这一切每时每刻都在变,我们对他(她)便是不可认识的了。所以,为了研究事物的变化,首要的事情是研究它的不变的性质,这样我们才能追踪它,把握它。
  我们回过头来谈科学方法的两个方面。推理在古时候,也称为思辨。思辨和推理发展得比较早。各国在古代都有认识世界的思辨推理的发展,我国在春秋战国时代,有名家、墨家、道家等,通过思辨推理达到新的认识。庄子的"一尺之杵,日取其半,万世不竭"达到朴素的对极限的认识。
  思辨推理,有它自己的规律,即逻辑学和数学,特别是早期几何学的发展。而逻辑学的发展需要有民主的环境。古希腊由于有六七百年的贵族民主政治,所以在世界各地区中,其逻辑学的发展独占鳌头。因此关于自然科学的思辨推理也得到了空前丰富的结果。物质的元素说、物质最小单位的原子说、数学上的极限理论的萌芽等,莫不是思辨推理的辉煌成果。

其他推荐