作為人類(lèi)文明的重要組成部分,中華傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、博大精深。古人不僅在文學(xué)創(chuàng)作上華章迭出、精彩紛呈,對(duì)自然現(xiàn)象的記錄與認(rèn)識(shí)也是卷帙浩繁、哲思泉涌。本書(shū)從科普的角度,收集、整理、分析、探索中華傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)知識(shí)與方法,試圖用淺顯易懂的語(yǔ)言、喜聞樂(lè)見(jiàn)的方式展現(xiàn)傳統(tǒng)文化的科學(xué)內(nèi)涵,以達(dá)“以文化人、以物理人”之目的。
之所以選擇這個(gè)主題,一是因?yàn)檫@是筆者的興趣所在,二是因?yàn)榭紤]到了如下兩個(gè)方面的問(wèn)題。
首先,科學(xué)與人文密不可分,相異互補(bǔ),人文中含有科學(xué)的基礎(chǔ)與珍璞,科學(xué)中蘊(yùn)藏人文的精神與內(nèi)涵?茖W(xué)與人文是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的兩大支柱,缺一不可。物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,而傳統(tǒng)文化具有突出的人文特征,物理學(xué)與傳統(tǒng)文化都對(duì)自然現(xiàn)象和人類(lèi)生活實(shí)踐進(jìn)行思考和分析,都對(duì)社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展產(chǎn)生積極作用,兩者之間沒(méi)有一道不可逾越的鴻溝。從物理學(xué)的角度審視傳統(tǒng)文化,有助于拓展認(rèn)識(shí),促進(jìn)傳承和創(chuàng)新;從傳統(tǒng)文化的角度理解物理學(xué),有助于化抽象為形象、化興味索然為興趣盎然,從而提升物理學(xué)的普及程度,進(jìn)一步培養(yǎng)公民的科學(xué)素質(zhì)。
其次,科技創(chuàng)新呼喚文理兼通的高素質(zhì)人才。從人的左右腦平衡開(kāi)發(fā)的角度來(lái)講,科學(xué)需要左腦來(lái)開(kāi)展理性思維和邏輯思維,文化需要右腦來(lái)進(jìn)行感性思維和形象思維,邏輯思維有利于保證思維的正確性,形象思維有利于激發(fā)思維的原創(chuàng)能力。左右腦的相互溝通意味著把邏輯思維和形象思維更好地融合起來(lái),這有助于喚醒創(chuàng)造的潛能。因此,開(kāi)展融合傳統(tǒng)文化與物理學(xué)的科普教育,有助于培養(yǎng)人的學(xué)習(xí)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和分析解決問(wèn)題的能力,并幫助人們?cè)谡J(rèn)識(shí)上跨越人文科學(xué)與自然科學(xué)的知識(shí)鴻溝,開(kāi)闊視野,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
基于上述認(rèn)識(shí),本書(shū)在收集和挖掘資料過(guò)程中,一是收集和整理古代典籍、古代器物、現(xiàn)存生產(chǎn)工藝,以及詩(shī)詞、成語(yǔ)和諺語(yǔ)中的物理學(xué)知識(shí);二是從現(xiàn)代科學(xué)的角度審視和解讀中華傳統(tǒng)文化,發(fā)掘其中的精華部分,遴選可用來(lái)闡釋物理學(xué)知識(shí)和方法的傳統(tǒng)文化內(nèi)容。
本書(shū)的寫(xiě)作,以物理學(xué)中的力、熱、電磁、光等模塊為架構(gòu),并增設(shè)“傳統(tǒng)文化與物理學(xué)方法”一章展開(kāi)敘述。但是作為科普?qǐng)D書(shū),本書(shū)沒(méi)有追求每一個(gè)模塊中物理學(xué)知識(shí)的邏輯性,而是比較注重傳統(tǒng)文化與物理學(xué)的銜接,追求文學(xué)性、科學(xué)性與趣味性的和諧統(tǒng)一。每一個(gè)主題大致都是從“傳統(tǒng)文化賞析”、“物理學(xué)原理(方法)”及“實(shí)踐與應(yīng)用”三個(gè)方面來(lái)展開(kāi)的。本書(shū)在不失科學(xué)性的前提下盡量做到用語(yǔ)通俗平實(shí),盡量不使用公式,而是多用圖輔助講解。
本書(shū)是廣東省科技計(jì)劃科普創(chuàng)新領(lǐng)域“中華傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)知識(shí)和思想探析”項(xiàng)目(編號(hào):2016A070712014)的研究成果。在書(shū)稿醞釀和編寫(xiě)過(guò)程中,得到了南京師范大學(xué)陸建隆教授的幫助和指導(dǎo),以及華南農(nóng)業(yè)大學(xué)徐初東、郭子政、戴占海、王先菊、劉軍、譚誠(chéng)臣等老師的支持與鼓勵(lì)。兩校的潘梓斌、梁佩妍、胡雨宸、陳怡、蔣霖峰、竇林、張一馳、鄭康、朱堅(jiān)峰、黃杰、錢(qián)城、王周華、陳海釧等同學(xué)參與了資料搜集與整理工作。此外,筆者非常榮幸地邀請(qǐng)到資深畫(huà)家羅蒼詩(shī)先生手繪了部分插圖,這些精美插圖從另外一個(gè)側(cè)面展現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的魅力,為本書(shū)增色不少。湖北監(jiān)利新教育實(shí)驗(yàn)學(xué)校宋全勝老師閱讀了書(shū)稿,并就其中涉及的科普問(wèn)題與筆者進(jìn)行了探討。在此一并表示感謝。
本書(shū)寫(xiě)作可循先例很少,筆者幾易其稿,且每一稿較上一稿都改動(dòng)較大,終稿較初稿可謂“面目全非”。盡管筆者積累了大量文化素材,且為本書(shū)的寫(xiě)作付出了巨大努力,但這些相對(duì)于中華傳統(tǒng)文化的浩如煙海和物理學(xué)的博大精深而言,終究還是微不足道的。由于筆者的能力和精力有限,本書(shū)不足之處在所難免,懇請(qǐng)廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)和建議。
熊萬(wàn)杰,湖北天門(mén)人,物理學(xué)博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,美國(guó)佐治亞大學(xué)天文和物理學(xué)系訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者。主要研究領(lǐng)域:磁性材料的相變、并行計(jì)算、傳統(tǒng)文化中的物理學(xué)知識(shí)與思想探析等。在國(guó)內(nèi)外刊物上發(fā)表二十余篇學(xué)術(shù)論文,先后主持多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省科技計(jì)劃及廣州市社科基金項(xiàng)目。