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我国古代对密度的认识和运用

查字典物理网 2012-12-29

物理学上，为了表示不同物质的性质上的差别，引入了密度（开始叫比重，即与水的密度之比）的概念。

我国对密度（比重）概念的提出和应用是非常早的。在《孟子》一书中就有这样的记载：“金重于羽者，岂谓一钩金与一舆羽之谓哉？”意思是平时所说金子比羽重，是指相同体积时的金子和羽毛之比，而绝不是将一只金钩子的重量与一车羽毛的重量去作比较的。

在测定物质密度上，我国古代的制盐工人创制了世界上最早的液体比重计。宋代姚宽的《西溪丛话》中有这样一段话：“予监台州，杜渎盐汤，日以莲子试卤。择莲子重者用之，卤浮三莲四莲味重，五莲尤重。莲子取其浮则直。若二莲直，或一直一横，即味差薄；若卤更薄，即莲沉于底，而煎盐不成。闽中之法，以鸡子桃仁试之，卤味重则正浮在上，咸淡相半，则二物俱沉，与此相类。”这里记载了我国古代制盐工人测定盐卤密度的两种方法：一种是用浮莲法，即选重的莲子数颗，放入盐卤中，盐卤浮莲的数目越多，盐味越重。另一种是用鸡蛋或桃仁的沉浮情况来测定盐卤的密度。当盐卤的密度大，而鸡蛋或桃仁的平均密度相对小时，则鸡蛋或桃仁就浮出液面；如盐卤淡，其密度小于鸡蛋或桃仁的平均密度时，则鸡蛋或桃仁就下沉。这两种方法与现代所用的浮子式比重（密度）计的原理是一致的。

明代陆容在《菽园杂记》中也有一段记载：“（卤水）以重三分莲子试之，先将小竹筒装卤放莲子于中，若浮而横倒者，则卤极咸，乃可煎烧；若立浮于面者，稍淡；若沉而不起者，俱弃不用。”这种与莲子配合使用的小竹筒，已成了一只携带方便的液体比重（密度）计，其原理与现代所用的浮笔式比重（密度）计相同。

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