戴念祖文集 细润沉思 科学技术史

    《戴念祖文集?细润沉思?科学技术史》共三卷，分别编选了我国科技史家戴念祖先生的重要文章，分别按照古代物理学史、近现代物理学史、中国音乐声学史分为三卷，其中不仅有物理史的研究，也有物理学家的学术评传，既有技术史研究成果，也有科学史研究方法的探讨。三卷图书不仅饱含着戴念祖先生对科学史的孜孜以求，也展示了中国古代、近现代在物理上取得进展。这套书具有很高的学术价值，同时也具有收藏价值。

 

    戴念祖是我国资深科学史家和中国物理学史学科创建者，在中国科学院自然科学史研究所从事科学史、中国物理学史的研究50余年。1993年获国务院颁发的“为发展我国科学技术事业做出突出贡献”证书并享受政府特殊津贴；1996年被授予中国科学院有突出贡献的专家称号。其主要研究领域为爱因斯坦和牛顿的学术思想及在中国的传播与影响，乐律学史，声学史，力学史，光学史，电和磁的历史等。本书主要系统整理了其物理学史、声学史与律学史、物理学家评传方面的成果，具有很高的学术价值，是一部具有较高参考价值的科学史著作。

    戴念祖（1942—），福建长汀县人。1964年毕业于厦门大学物理系。此后一直在中国科学院自然科学史研究所从事学术研究，先后为助理研究员、副研究员、研究员。曾任该所物理学史和化学史研究室主任，所学术委员会委员、学位委员会委员；中国科学技术史学会常务理事，物理学史专业委员会主任委员。2002年退休。2003—2010年，为首都师范大学特聘教授；2005—2013年，为中国音乐学院音乐科技系特聘教授。1992年起享受国务院颁发的政府特殊津贴。1995年被授于“中国科学院有突出贡献的中青年专家”称号。撰有《中国声学史》《中国力学史》《中国光学史》《中国电和磁的历史》《中国物理学史》《朱载堉——明代的科学和艺术巨星》《天潢真人朱载堉》等著作，是中国科学院原院长卢嘉锡主编的《中国科学技术史》27卷本大书的常务编委之一。

册：
喷水鱼洗起源初探
明代徐有贞的水箱放水实验
中国古代的风箱及其演变
试论东西方关于飞矢运动观的差异
中国近代机械计时器的早期发展（一）
中国近代机械计时器的早期发展（二）
中国的陀螺
漫话中国古代的飞行
中国古代的飞行器械
中国力学史札记：螺旋与横梁高宽比
明代姚广孝及其隔声建筑
徐弘祖——科学考察大自然的首创者
释谭峭的“四镜”
明清之际望远镜在中国的传播及制造
明清之际汤若望的窥筒远镜
用显微镜观察昆虫的中国文献
邹伯奇的摄影地图和玻板摄影术
中国古代的原子观念
中国古代地动说的相对性论证及其科学史意义
中国古代关于电的知识和发现
亦谈司南、指南针和罗盘
再谈磁性指向仪“司南”
——兼与孙机先生商榷
指南针
“针迷舵失”试探
——中国14—15世纪初航海的地磁影响
垛积术和晶体密堆积概念
中国古代对潮汐的观察及近距作用的观念
隋代的科技集团
—个未被重视的科学发展的辉煌时期
——评明嘉靖后期开始的百年间我国科学技术的成就
朱载堉和明代一场改历风波
以物理学观点评中国古代数学著作
三本物理名词书
为了忘却的怀念
——回忆晚年的叶企孙
叶企孙及其对科学和教育的贡献
一代宗师叶企孙的晚年
——戴念祖回忆恩师
访科学史学家戴念祖：如何培养下一代科研主力军
重拾文化自信机不可失
文化沁阳之我见
物理与诗歌同行
治学方法与经验

第二册：
我国古代的极光记载和它的科学价值
关于中、朝、日历史上北极光记载的几点看法
——兼论《中、朝、日历史上的北极光年表》
关于Maunder极小期之前的太阳自转
中、朝、越、日历史上太阳黑子年表（前165—1648年）
物理学在近代中国的历程
——纪念中国物理学会成立50周年
中国物理学记事年表（1900—1949年）
1900—1952年中国物理学家的成就概述
中国传统物理学的历史概述
细推物理自有乐
——中国物理学史讲稿
介绍我国早的两篇物理学论文
梁启超丢失《奈端数理》译稿
吴大猷论科学教育的理念和教学改革
吴大猷及其科学思想
吴大猷论大学教育和高考
20世纪40年代蒋介石和国民政府的原子弹之梦
浅议科学上“有所为、有所不为”
错过彼此相识的机会
——为怀念吴大猷先生而作
爱因斯坦在中国
上海、爱因斯坦及其诺贝尔奖
牛顿在中国
我国个物理学博士李复几
周均时——个鲜为人知的烈士物理学家
顾静徽——中国个物理学女博士
在中国台湾的物理学家之一戴运轨
夏元瑮传
何育杰传
颜任光传
李耀邦传
叶企孙传
李书华传
吴大猷传
张绍忠传
葛正权传
任之恭传
怀念黄翔鹏先生
怀念洪震寰先生
怀念徐克明先生
王子初《荀勖笛律研究》序
杜景丽《乐圣朱载堉》序
齐天昌《一代循吏曹谨》序
卓仁祥《16世纪等程律在中国和欧洲的探索》序

第三册：
音乐的定义
“平均律”和“等程律”术语辨析
消亡了的平均律
——兼谈巴赫《平均律钢琴曲集》的律制
音阶的另类计算法
乐音的分析
“天体音乐”概念的起源与发展
“律历志”的由来
——解密中国古代乐律与历法相关性的缘由
中国古代候气兴衰史述评
——兼谈“候气伟哉”论之误
从音乐视角评述中国古代“天地和谐”观
论乐律与历法、度量衡相和合的古代观念
“三分损益”法的起源
试论秦简《律书》中的乐律与占卜
朱载堉的十二平均律及其对西方的影响问题
朱载堉及其对音律学的贡献
——纪念朱载堉创建十二平均律四百周年
中国古代在管口校正方面的声学成就
贾湖骨笛的乐音估算
明清间管乐器的端口改正辨析
朱载堉的数学工作
朱载堉的生平及其数学成就
——纪念朱载堉诞辰480周年
从传统音乐学和数学角度看朱载堉创立等程律的思维
朱载堉的科学实践和叛逆精神
朱载堉卒日考
朱载堉传
朱载堉著作及贡献综述
朱载堉年谱及其世系
《朱载堉集》序
朱载堉神道碑文注
“康乾盛世”下的朱载堉命运
羊头山与黍文化
中国、希腊和巴比伦：古代东西方的乐律传播问题
中国编钟的历史和现在的研究
中国的编钟及其在文化史上的意义
双音钟的发现及其在音乐史与科学史上的价值
——为怀念黄翔鹏而作
怀念黄翔鹏先生
青铜编钟论
纯音的频率、响度和音感
——写在崔宪《律学理论的实践意义》一文之后
编后语
附：戴念祖著作目录

     极光是一种地球物理现象，它是研究日地关系的一个重要课题。因此，它和地球物理学、天体物理学以及大气物理学有密切的关系。研究古代极光史料，有助于我们了解历史时期的太阳活动、地球磁场、高空电离层以及天气的变化规律，特别是和考古地磁一起进行历史上地球磁极位置变迁的探讨。在我国历史上关于极光的记载非常丰富，仅从 1世纪到 10世纪期间，据初步查获的史料即有 170次左右，其中不包括尚有争论的可能会被认为是流星雨现象的“星陨如雨”的记载。这些史料对于现代科学研究有一定的参考价值。事实上，它已成为全世界宝贵的科学财富。本文就此将笔者和其他国家特别是日本学者的研究作一综合介绍。

    一、极光简介

    极光，有南极光，有北极光。我国所能看到的是北极光。只有在夜晚，于高纬度地区才能看到它。它是天空中壮丽的奇景。为了便于讨论我国古代的极光记载，现将 1956年 9月 7日在新疆阿尔泰地区观察到极光的报告转引几节：

    那天日落后，天色很黑，天空被薄薄的卷云笼罩着，只有几颗较亮的星星隐约可辨。

极光出现之前，只是在正北方的山丛上有一较暗的绯红色光幕，由暗而显，无闪

动现象。仔细观察，可见光幕是由直立平行的明暗相间的光束所组成，很像剧院开幕

前大厅熄了灯以后，很少几个水银灯照着的紫色绒幕一样。

    突然在光幕中出现了两条白色明亮的光柱，与光幕中的光束平行，而其高度却超

过了光幕，很像两道垂直向上射出的探照灯光，不久即逝。有时在中间突然出现一个白色光斑，有时却缓慢地在不规则的位置出现两三条浅红色光带。……光幕向各个方向扩展，……明亮程度由较暗而渐较亮……［1］ 

    可见，极光的形状是千变万化、动静无常的，它往往给观察者带来视力错觉和离奇的想象；极光的颜色也是鲜艳夺目、变化多端的，一般发出黄绿色彩，也有呈现红色、白色、灰紫色、蓝色的，或间而有之。

    极光是怎样形成的呢？

    一般认为，当“太阳风”（太阳放射出来的无数荷电质点）刮到地球磁场的作用范围时，受到地球磁场的影响，沿着地球磁力线降落到南、北磁极附近的高空层（即极光带上限）。此时“太阳风”还以每秒 360 —700千米的速度突入地表大气层，激起了该处空气的电离并使之放出电子，造成发光现象。由于大气层所含的成分不同，光的色彩也就不同。当“太阳风”进入大气层后，其荷电质点大量地被空气吸收，直到距地面 80千米左右（极光带下限），“太阳风”的荷电质点已耗尽，极光也就消逝了。

    二、我国早的极光史料

    从传说的黄帝时代到公元前 23世纪的唐尧时代、公元前 17世纪的夏桀以及商汤时代，都有种种历史书籍记载了可以认为是极光现象的文字。下面所引的这条史料无疑是世界上比较早的精确的极光观察记录。

    孝成建始元年九月戊子，有流星出文昌，色白，光烛地，长可四丈，大一围，动摇如龙蛇形。有顷，长可五六丈，大四围所，诎折委曲，贯紫宫西，在斗西北子亥间。后诎如环，北方不合，留一刻所。（《汉书·天文志》）

    孝成建始元年九月戊子，相当于公元前 32年 10月 27日。文字记述为“流星”，其实是极光。流星是一道亮光划破天空，极光是一片或一条光带，如文中记载的“长可四丈，大一围”；流星瞬时即逝，极光“留一刻所”，甚至有的彻夜方消；某些大流星虽能在空中留下一条白色尾迹，并受风吹而弯曲如蛇，但就其大小和存在的时间而言，远不能和极光相比。必须强调指出，该记载“长可四丈”，指的是“流星”本身，而不是它的尾迹，因为对于真正的流星，史书一般记为“尾长可四丈”，但该记载并无“尾”字。因此，这里的“流星”指的应是流动的极光光块（或光带）。

    这条关于极光观察记录的史料是非常确切和科学的。记载中有“流星出文昌”，是指极光出现的方位；“色白，光烛地”是描写极光的颜色和明亮度；“长可四丈，大一围”“长可五六丈，大四围所”是描写极光的大小范围。关于极光变化的描写是这样的：初始时是“动摇如龙蛇形”；然后屈曲得更厉害，穿贯紫宫星座西边，直到北斗西北方向、子（正北）亥（北北西）之间；继而又弯成环状，唯北方此环未合。所谓“龙蛇形”，这个比拟并非臆想，而是极光中常见的一种形状（图 1-1），它类似于现代称之为 HB型极光，均匀光带中有一个或几个褶曲，其宽度与褶曲形式随时都在变化，这就可以想见我国古代关于极光的描述是何等逼真了。整个极光从出现到消逝约“一刻”时间，这“一刻”指的是当时铜壶滴漏的时间，相当于今天的 14分钟左右。

     在不到百字的短文中，记下了甚至符合当代世界上极光观察站要求的记录，有时间、 地点、出灭状况、颜色、明亮度、运动形状、范围大小以及方位等。难怪日本的科学家和历史学家赞叹道：“我们对公元前 1世纪汉代人自然科学记述的精确不能不感到惊异”［2］。应当指出，这条极光记录的观察地点应是在西汉的国都长安。当时长安城内外露天夜宿的劳动人民无疑是这段历史记载的见证人，皇家观象台里忠守夜职的工作人员也可能是这段记载的观察员。

    在我国古代史料中，有很多更早的记载一直被认为是不可想象的东西，但是把它们看成为极光，却很容易理解。如“元鼎五年十一月辛卯（公元前 111年 1月 30日），夜，若景光，十有二明”（《汉书·武帝纪》）；“建光二年夏四月戊申（公元前 139年 6月 11日），有如日夜出”（《汉书·武帝纪》）。前者意为 12道（块）明亮的光；后者可能是夜晚红光满天，也可设想是圆形的白色极光。