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赵友钦与《革象新书》



赵友钦,元代天文历算家。又名敬,或作友某。字子恭,一作子公,又作敬夫。饶州鄱阳县人,或曰德兴县人。人称缘督先生。

友钦精研天文、历算,勤于观测天象,自己制作仪器进行实验,随时验证观测与研究的结果。他对历法的推算,比古人更为精密。在所著的《革象新书》5卷中,将许多深奥难懂的天文历算知

识,通过比喻和实验,深入浅出,解说明白,使自古以来难于知晓的天文历算著述比较通俗化了,更易看懂,大大方便了初学者研习,其用心至善。

《革象新书》是我国古代重要的自然科学著作,共有33篇,其中《小隙光景》篇对一种光学现象作了解释;《乾象周髀》篇是关于圆周率的推算方法,对割圆术颇有研究心得。

据物理学家研究,《小隙光景》是赵友钦讨论到的最有价值、最精彩的物理学问题。他极其详细地叙述了一个大型的光学实验,在结论中定性地阐述了有关物理因素之间的关系,正确地解释了有关的几何光学问题。

他观察到一种光学现象:“室有小隙,虽不皆圆,而隙景(影)所射未有不圆,及至日食,则隙景亦如所食分数。隙虽宽窄不同,景则周径相等,但宽者浓而窄则淡。若以物障其所射之处,迎夺此景于所障物上,则此景较狭而加浓。”对这种现象的道理,他经过反复思考,特别是周密实验后,初步得出了小孔成像的基本规律:“凡大隙有景必随其隙之方、圆、长、短、光、斜而不别,乃因隙大而可容日月之体也。若隙小则不足容日月之体,是以随日月之形而皆圆,及其缺则皆缺。隙渐窄,则景渐淡。景渐远,则周径渐广而愈加淡。大隙之景渐远,亦渐广,然不减其浓。此则浓淡别也。”

根据对日光透射孔隙成像现象的认识,赵友钦设计了一个大型实验,进一步验证自己的结论。他边实验边推理,边操作边分析,做到了实验情境合理,实验步骤清晰,实验进程逐步深入。最后获得了正确的结论:“是故小景随光之形,大景随空之像,断乎无可疑者。”即是说孔相当大时,所得的像与孔的形状相同;孔相当小时,所得的像与光源形状相同。

“赵友钦从实际出发,运用实验手段,有目的地探索自然规律。……他的这项大型实验,约在十三四世纪,比伽利略还早二三百年。可惜他的实验精神没有在我国古代得到发扬光大。”

                                                                 实习编辑  白文军 海丽苏

内容把关  白嘎达