作為人類文明的重要組成部分,中華傳統(tǒng)文化源遠流長、博大精深。古人不僅在文學創(chuàng)作上華章迭出、精彩紛呈,對自然現(xiàn)象的記錄與認識也是卷帙浩繁、哲思泉涌。本書從科普的角度,收集、整理、分析、探索中華傳統(tǒng)文化中的物理學知識與方法,試圖用淺顯易懂的語言、喜聞樂見的方式展現(xiàn)傳統(tǒng)文化的科學內(nèi)涵,以達“以文化人、以物理人”之目的。
之所以選擇這個主題,一是因為這是筆者的興趣所在,二是因為考慮到了如下兩個方面的問題。
首先,科學與人文密不可分,相異互補,人文中含有科學的基礎與珍璞,科學中蘊藏人文的精神與內(nèi)涵?茖W與人文是社會發(fā)展進步的兩大支柱,缺一不可。物理學是自然科學的基礎學科,而傳統(tǒng)文化具有突出的人文特征,物理學與傳統(tǒng)文化都對自然現(xiàn)象和人類生活實踐進行思考和分析,都對社會的進步和發(fā)展產(chǎn)生積極作用,兩者之間沒有一道不可逾越的鴻溝。從物理學的角度審視傳統(tǒng)文化,有助于拓展認識,促進傳承和創(chuàng)新;從傳統(tǒng)文化的角度理解物理學,有助于化抽象為形象、化興味索然為興趣盎然,從而提升物理學的普及程度,進一步培養(yǎng)公民的科學素質(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發(fā)的角度來講,科學需要左腦來開展理性思維和邏輯思維,文化需要右腦來進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,這有助于喚醒創(chuàng)造的潛能。因此,開展融合傳統(tǒng)文化與物理學的科普教育,有助于培養(yǎng)人的學習能力、語言表達能力和分析解決問題的能力,并幫助人們在認識上跨越人文科學與自然科學的知識鴻溝,開闊視野,實現(xiàn)全面發(fā)展。
基于上述認識,本書在收集和挖掘資料過程中,一是收集和整理古代典籍、古代器物、現(xiàn)存生產(chǎn)工藝,以及詩詞、成語和諺語中的物理學知識;二是從現(xiàn)代科學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,遴選可用來闡釋物理學知識和方法的傳統(tǒng)文化內(nèi)容。
本書的寫作,以物理學中的力、熱、電磁、光等模塊為架構(gòu),并增設“傳統(tǒng)文化與物理學方法”一章展開敘述。但是作為科普圖書,本書沒有追求每一個模塊中物理學知識的邏輯性,而是比較注重傳統(tǒng)文化與物理學的銜接,追求文學性、科學性與趣味性的和諧統(tǒng)一。每一個主題大致都是從“傳統(tǒng)文化賞析”、“物理學原理(方法)”及“實踐與應用”三個方面來展開的。本書在不失科學性的前提下盡量做到用語通俗平實,盡量不使用公式,而是多用圖輔助講解。
本書是廣東省科技計劃科普創(chuàng)新領(lǐng)域“中華傳統(tǒng)文化中的物理學知識和思想探析”項目(編號:2016A070712014)的研究成果。在書稿醞釀和編寫過程中,得到了南京師范大學陸建隆教授的幫助和指導,以及華南農(nóng)業(yè)大學徐初東、郭子政、戴占海、王先菊、劉軍、譚誠臣等老師的支持與鼓勵。兩校的潘梓斌、梁佩妍、胡雨宸、陳怡、蔣霖峰、竇林、張一馳、鄭康、朱堅峰、黃杰、錢城、王周華、陳海釧等同學參與了資料搜集與整理工作。此外,筆者非常榮幸地邀請到資深畫家羅蒼詩先生手繪了部分插圖,這些精美插圖從另外一個側(cè)面展現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的魅力,為本書增色不少。湖北監(jiān)利新教育實驗學校宋全勝老師閱讀了書稿,并就其中涉及的科普問題與筆者進行了探討。在此一并表示感謝。
本書寫作可循先例很少,筆者幾易其稿,且每一稿較上一稿都改動較大,終稿較初稿可謂“面目全非”。盡管筆者積累了大量文化素材,且為本書的寫作付出了巨大努力,但這些相對于中華傳統(tǒng)文化的浩如煙海和物理學的博大精深而言,終究還是微不足道的。由于筆者的能力和精力有限,本書不足之處在所難免,懇請廣大讀者提出寶貴意見和建議。
熊萬杰,湖北天門人,物理學博士,副教授,碩士生導師,美國佐治亞大學天文和物理學系訪問學者。主要研究領(lǐng)域:磁性材料的相變、并行計算、傳統(tǒng)文化中的物理學知識與思想探析等。在國內(nèi)外刊物上發(fā)表二十余篇學術(shù)論文,先后主持多項國家自然科學基金、廣東省科技計劃及廣州市社科基金項目。