体表面强力的现象。《淮南万毕术》云：“泽浮针。”高诱注：“取头中垢以涂针塞其孔置水即浮。”因头垢有油脂涂在针表面并塞其孔钟与水便不浸润当针足够轻的时候由于水的表面张力的作用便能使针浮于水面。这是关于表面张力的最早记载。其后晋葛洪说：“头垢犹足以使金铁浮水况妙于兹乎？”3即是指表面张力现象。

对大气压力的利用有关利用大气压力的具体例子突出表现在制造虹吸管上。东汉灵帝中平年间（公元184—189年）掖庭令毕岚曾作“翻车”、“渴乌”李贤等注2《淮南子·主术训》。

3《淮南子·主术训》。

4《淮南子·说林训》。

5《淮南子·说林训》。

6《淮南万毕术》。

1《史记·五帝本纪》。

2《汉书·王莽传》下。

3《抱朴子·登涉》。

云：“翻车设机车以引水；渴乌为曲筒以气引水上也。”1渴乌就是利用大气压力而制成的虹吸管。此种虹吸管自汉代以后历代都有制造。

关于运动问题汉代有一段非常精彩的论述：“地恒动不止人不知譬如人在大舟中闭牖而坐舟行不觉也。”2这段话清楚地表明了地动思想和运动相对性思想是十分可贵的。可惜的是这两种重要思想未受到后世应有的重视。

1《后汉书·张让传》。

2《太平御览》卷三六引《尚书纬·考灵曜》。

第二节热学知识对热的认识和利用热是人类须臾不可离的。秦汉时期人们在日常生活中逐渐积累了不少热的知识。

在燃料方面人们除了使用木炭和煤以外还现了新的能源——石油。《汉书·地理志》载：“高奴有洧水可燃。”当地人用它来做过燃料是有可能的。

这一时期对烟囱和火道等通风设施与燃烧程度的关系也有一定的认识。

当时已有关于“曲突徙薪”的见解：“客有过主人者见其灶直突傍有积薪。客谓主人更为曲突远徙其薪不者且有火患。”3这里的“突”指的是烟囱“直突”就是把烟囱安在火膛的上方；“曲突”则是让火焰先通过一段火道然后再通向烟囱。直突火势过盛容易招致火灾因此居家不宜；而曲突可使火势延缓有利于炊事安全。

秦汉时期人们已能利用热胀冷缩的现象于工程施工上。据载秦国李冰父子在修建都江堰的施工中曾采用“积薪烧之”的方法坼裂岩石开山劈岭。即是先用柴草烧炽岩石使其热胀冷缩不均匀而致裂解1。东汉武都太守虞诩在开通粮道时也使用此法：“使人烧石以水灌之石皆坼裂因镌去石。”2这是工程实践中的巧妙明。

秦汉时期人们还开始利用热气流。《酉阳杂俎》载：“汉高祖入咸阳宫宝中尤异者有青玉灯檠高七尺五寸下作蟠螭以口衔灯。灯燃则鳞甲皆动炳焕若列星。”3蟠螭的鳞甲可能是很薄的金属片所制燃灯所产生的热气流向上冲动这些鳞片致使其炳焕若列星。除了生产生活实践中利用热气流外人们还做些热气流或热膨胀方面的科学实验。《淮南万毕术》云：“艾火令鸡子飞。”高诱注：“取鸡子去其汁燃艾火内空卵中疾风因举之飞。”事实上由燃艾而引起的热气流外喷不足以令鸡子自飞但空卵内的空气受热膨胀而使比重减小从而在疾风中飞行短短的一段是有可能的。后世热气球的原理与此完全相同只是升力更大而已。

对水的三态变化的认识和利用秦汉时期已经知道水的三态变化并且知道水的蒸、凝结同温度有密切的关系。如《大戴礼记》说：“天地积阴温则为雨寒则为雪。”《论衡》更进一步指出：“云雾雨之征也。夏则为露冬则为霜温则为雨寒则为雪。”1汉刘熙《释名》曰：“雪绥也。水下遇寒而凝绥绥然下也。”《韩诗外传》曰：“凡草木花多五出雪花独六出。雪花曰霙雪云曰同云。”3《汉书·霍光传》。

1常璩：《华阳国志·蜀志》。

2《后汉书·虞诩传》注引《续汉书》。

3段成式：《酉阳杂俎·物异》。

1《论衡·说日》。

2汉代人们还做过沸水骤然冷却的实验由此可以获得低于大气压力的效应尽管古人当时可能没有低压的概念但在实践中已有此经验知识。《淮南万毕术》云：“铜瓮雷鸣。”高诱注：“取沸汤置铜瓮中坚密塞内之井中则雷鸣闻数十里。”这是二次沸腾现象。沸汤倒入铜瓮后即止沸。但坚密塞后入井中骤冷瓮中液面蒸汽由于迅冷凝而使气压骤降因而引起了二次沸腾；同时因瓮内气压低致使外力挤压铜瓮从而使瓮壁塌陷或破裂出巨响。至于声闻数十里则是夸张之词。

《淮南万毕术》还提到用沸汤造冰的实验：“取沸汤置瓮中密以新缣沉井三日成冰。”这是属于通过减压来提高冰点的实验。但是此种气压的降低对水的冰点的提高影响甚微因此这个实验是不可能成功的。可是既有如此记载说明当时人们是在没有经验事实的情况下提出人工造冰的想法的必定是受到了某些经验的启示。我国古代典籍中不止一次提到“夏造冰”。如《庄子·徐无鬼》说到鲁遽的弟子曰：“我得夫子之道矣吾能冬爨鼎而夏造冰。”这里的“夏造冰”只是说说而已未必能造成。《淮南子》对此就明确地否定在“以冬铄胶以夏造冰”句下高诱注曰：“言以非时铄胶、造冰难成之也。”这说明当时的人就指出：“夏造冰”是不可能的。但是从获得低气压的手段来说上面两条实验是很先进、很了不起的。

成书于西汉的《黄帝内经》曾谈到寒温燥湿对大地的影响：“燥胜则地干暑胜则地热风胜则地动湿胜则地泥寒胜则地固矣。”又说：“燥以干之暑以蒸之风以动之湿以润之寒以坚之火以温之。故风寒在下燥热在上湿气在中火游行其间。”1人们生活在不断变化的寒温燥湿的环境中需要时刻掌握其变化规律。在对寒温燥湿的大量实践认识的基础上人们制造了最原始的温度计和湿度计。

最原始的温度计是利用水的结冰和溶化来判断气温的变化。“睹瓶中之冰而知天下之寒。”2“见瓶中之水而知天下之寒暑。”3寒与不寒人体当然能够感觉出来周围的景物也可以做参考但专门设置一铜瓶进行测温这在科学认识论和方法论上是前进了一大步反映了我国先民可贵的实验精神。

汉代人们测量燥湿变化的方法也是相当科学的即是把炭和羽毛或其他物质放在天平的两端经过一段时间后视其两端的起伏就能判断燥