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徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

(2018-02-27 10:10:50)
标签:

徐寿

声学

徐建寅

傅兰雅

田大里

分类: 历史故事

徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

徐寿(1818-1884) 清末科学家。字雪邨,江苏无锡人。对西方自然科学、工程技术,皆有研究。曾入曾国藩幕,在安庆内军械所与华蘅芳等试造木质轮船“黄鹄”号。后在上海江南制造局主持技术工作,并在翻译馆任翻译。1874(同治十三年)参与创办上海格致书院,作化学实验演示,对中国近代化学的发展起过先驱作用。译有《化学鉴原》、《化学考质》、《物体遇热改易说》,系统介绍当时西方化学知识。另译有《西艺知新》、《汽机发轫》、《营城揭要》、《测地绘图》、《法律医学》等。

徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

徐建寅(1845-1901)  清末科学家。一名寅,字仲虎,江苏无锡人。徐寿之子。1867(同治六年)在江南制造局担任技术工作,并翻译西方科技著作。1875(光绪元年)任山东机器局总办。1878年任驻德使馆参赞,考察德、英、法等国海军和机器厂、造船厂。后任金陵机器局会办、福州船政局提调。1901年在湖北试制火药失事身亡。有《造船全书》、《兵法新书》等。

最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

  《声学》,由当时在江南制造局翻译馆任职的英国人傅兰雅口译、徐建寅笔述,于1874年出版。该书根据英国著名的物理学家丁铎尔(John Tyndall1820--1893,田大里)的名著《Sound1869年第二版译出。这本书是第一本中文声学著作,它全面、系统而且文字生动,所以影响中国达数十年之久,至20世纪初还没有取代它的读物。

    《声学》全书共8(原书9)两册,讨论了发声传声、成音之理、弦音、钟磬之音、管音、摩荡生音、交音浪与较音、音律相和。用现代的语言说,这些内容就是:声音产生与传播、声音与振动频率和听觉、弦振动、板壳的振动与发声、管乐器、摩擦发声、声的相干与差拍、声音的和谐。它通俗全面地介绍了物体的振动和波的传播。

徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

在《声学》的第一卷中,讨论声速时,介绍了牛顿对声速的计算。指出:“英国格致之士奈端云:‘冰界空气传声之速每秒九百十六尺。’惟其数但用空算未经实测,故与实测差六分之一。”书中介绍了法国科学家拉不拉司(即拉普拉斯)引进绝热压缩的概念,并说:“拉不拉司即以此理算得速数多于奈端之速数六分之一。”这里冰界指摄氏零度。

值得介绍的是,徐建寅的父亲徐寿在翻译的过程中经常与傅兰雅讨论书中涉及的问题。徐寿是熟悉我国古代的音律学的,“凡与格致有涉者”,“靡不穷源竟委”,律吕学也属于他博考的范围。中国古代乐律中,有一种说法,说弦乐器或管乐器的弦或管增长一倍或缩短一半,则所发的声会降低或升高八度。而《声学》在卷五中也说:“有底管、无底管生音之动数(即频率),皆与管长有反比例。”这两种说法是相合的。而明代朱载培则谓此说仅对弦适用,对如长笛、竖笛一类的无底管则不合。徐寿对这一问题研究了多年,他用铜管做实验,发现只在管长比为49时,所吹出的音才相差八度。

徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》

徐寿的这个发现与中国古代和《声学》所述都不同。他用现代科学矫正了这项古老的声学定律的论文《考证律吕说》,发表于1880年《格致汇编》第五年七卷。傅兰雅把徐寿的实验结果写信告诉了《声学》的作者丁铎尔,同时将信的复件寄给了英国的《自然》杂志。《自然》杂志请人答复,指出徐寿的管口校正结果符合科学原理。《自然》杂志还以《声学在中国》为题发表了傅兰雅来信和编者的复信,同时加了按语说:“我们看到,一个古老的定律的现代的科学修正,已由中国人独立解决了,而且是用那么简单的原始的器材证明的。”

徐寿论文的刊出,开创中国学者在西方杂志上发表论文的先例。”很显然,这是国人第一次在《自然》杂志上发表论文。在那个年代,中国人对声学知识知者很少的情况下,对徐寿如此大的科学成就被忽视也难免了。徐寿崇尚科学,崇尚实证,勤于学习,执着创新的精神,将会激励着有志从事科学事业、发奋图强、力求前进的人。

徐寿父子与最早系统介绍声学的中文著作——《声学》


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