古代埃及的天平_教学参考-查字典物理网

古代埃及的天平

查字典物理网 2015-06-26

迄今发现的最古老的天平杠杆(图1)，出自上埃及第三王朝，它是带有红颜色的石灰石横梁，长约8.5厘米，中间和两端都有钻孔。上埃及第三王朝时期，约公元前2500年，这一天平杠杆距今已有4500年了，如今保存在伦敦科学博物馆。

图1　古埃及天平　约公元前2500年前

这种天平还明显保留着原始天平的主要缺陷：横梁经钻孔穿线作为支点和力点，不仅其等臂性难以保证，而且在其平衡时摩擦阻力大;天平横梁的截面积，从中间到两端相同，横梁相对较重;横梁中间支点高于两端力点过多，使横梁重心相对支点过低。由于这些原因，使天平灵敏度降低，称量准确度也低。这种天平大约能够把被称物称准到1%，甚至更差些。古埃及初期的砝码都是形状粗笨的石质器，后来制成圆筒形或狮子、牛、山羊、鸭子等仿动物形。图特摩斯王朝又称新王朝时期(公元前1570年──前1085年)，这一时期古埃及在军事、政治、经济和文化等方面都属于最强盛时期。在出土的图特摩斯三世(公元前1200年──前1085年)的壁画和草纸卷上，有冶炼工场和航海船埠用天平称量金属的画图。自公元前1570年以后的新王朝时代的埃及天平(图2)获得了明显地进步。埃及天平靠水平穿过横梁中点的金属环挂在三角架上，横梁的两端成喇叭形，秤盘由从横梁穿出的绳子悬挂起来，负荷秤盘和砝码秤盘的作用点被固定下来，因此改善了天平的等臂性。横梁截面向两头显著变细，横梁的重量变轻了，天平的灵敏度提高了。特别值得一提的是，由指针和吊线铅锤组成的指示元件，它使得有可能准确地和可重复地校准天平横梁的平衡状态。这种埃及天平已能使称量的分辨力基本上优于被测质量的千分之一。

图2　古埃及天平　约公元前1500年后

图3　叙利亚天平　约公元前800年

在埃及的古迹和苇草纸上保存有大量的等臂杠杆天平形象，说明当时天平的使用已较广泛，同时还说明古代天平已成为公平或公正的象征。图3所示的是位于小亚细亚东部和叙利亚北部的古代部族赫梯人使用的天平，秤盘也是由从横梁水平穿出的绳子悬挂起来，在这点上和埃及的天平有相似之处。以现在分析，这块平面浮雕要表达的主题是“天平与人”，即人心应像天平那样的公平。

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