松桦薪或干草使火气自竹内潜通水所则水自（竹）中逆上。”1这与唐代杜佑在《通典》中所述的方法相似。在《武经总要》中曾公亮还记述用于灭火的唧筒：“唧筒用长竹下开窍以絮裹水杆自窍唧水。”2利用裹了絮的水杆的往复运动把水吸上来。这种唧筒实际上是后世活塞泵的前身。苏轼在《东坡志林》中也记载了这种设备：“蜀去海远取盐于井自庆历、皇祐以来蜀始创筒井用圜刃凿如碗大深者数十丈。以巨竹去节牝牡相衔为井以隔横入淡水则咸泉自上。又以竹之差小者出入井中为筒无底而窍其上悬熟皮数寸出入水中气自呼吸而启闭之一筒致水数斗。凡筒井皆用机械利之所在人无不知。”3可知唧筒已广泛应用于四川的井盐开采。对液体性质的深入认识这一时期对浮力的原理及应用有了更深的认识。《宋史》记载僧人怀丙打捞铁牛的故事就是借浮力起重的典型事例。“河中府浮梁用铁牛八维之一牛且数万斤。后水暴涨绝梁牵牛没于河募能出之者。怀丙以二大舟实土夹牛维之用大木为权衡状钩牛徐去其土舟浮牛出。”4怀丙的方法当为今人所使用的浮箱打捞法之肇始。

表面张力是液体的一个重要特性实质上是分子力的一种表现。汉代时人们对表面张力现象已有所认识。到了宋代人们将此现象应用于桐油质量的检验：“验真桐油之法以细篾一头作圈子入油蘸。若真者则如鼓面鞔圈子上；掺有伪则不著圈上矣。”1因存在表面张力的缘故纯净的桐油可附着在细竹篾圈上形成一薄膜而有杂质的桐油就不能形成薄膜。周密在1俞琰：《席上腐谈》卷上。

1《武经总要》前集卷6“寻水泉法”。

2《武经总要》前集卷16“守城”。

3苏轼：《东坡志林》卷4“井河·筒井用水鞴法”。

4《宋史》卷462《僧怀丙传》。

1张世南：《游宦纪闻》卷2。

《齐东野语》中还记载了一种以少许净水调开熊胆以去除眼球表面尘土的方法：“熊胆善辟尘。试之之法以净水一器尘幂其上投胆粟许则凝尘豁然而开。以之治目障翳极验。”这是由于熊胆溶于水后在水面形成薄膜膜的表面张力会将水面尘埃推开因此可用来清洗和除去眼球表面的灰尘。

对于液体浓度的测定这时也有了较为科学的方法这主要反映在检验盐卤的浓度方面。因为在制盐过程中确定盐卤是否有煎煮的价值就是根据其浓度来决定的。北宋初年赞宁在《物类相感志》中说：“盐卤好者以石莲投之则浮。”乐史记述了以1o个莲子来测定盐卤浓度的方法：“取石连（莲）十枚尝其厚薄全浮者全收盐半浮者半收盐三簾（莲）已（以）下浮者则卤未堪。”2说明浮起的莲子数目越多盐卤的浓度越大制盐价值越高。南宋姚宽记述：“予监台州杜渎盐场日以莲子试卤。择莲子重者用之。卤浮三莲四莲味重五莲尤重。莲子取其浮而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。”3这里说到莲子在浓度不同的盐卤中呈现不同的浮沉状态同时还记载了福建人用鸡蛋和桃仁测试盐卤浓度的方法。这一时期有关用莲子等测定盐卤浓度的记载还有许多可以见于吴仁杰《离骚草木疏》卷1、吴曾《能改斋漫录》卷15等。

第二节热学至迟在宋代我国已明了“走马灯”其灯上有“马骑人物旋转如飞”1。具体制作是在一个圆形或方形的灯笼中有一立轴立轴上方固定一叶轮。立轴底部的近旁装有烛座。蜡烛点燃后热空气上升推动叶轮转动从而带动立轴旋转。立轴中部交叉安装的两根铁丝的外端贴有纸剪的人马等亦随立轴旋转。因此人马的影子投射到灯笼上看起来“车驰马骤团团不休”2。走马灯在宋代的许多诗文著作中均有记述如范成大《石湖居士诗集》卷23《上元纪吴中节物俳谐体三十二韵》；姜夔《白石道人诗集》卷下《观灯口号十》之七；金盈之《醉翁谈录》卷3《京城风俗记》；吴自牧《梦粱录》卷13“夜市”条等。这种应用热气流而用作玩具的走马灯与现代的燃气轮机其根本原理是相同的3。

第三节声学固体传声和气腔共振在战争中的应用宋代曾公亮在兵书《武经总要》中总结了利用固体传声及共振效应在战2《太平寰宇记》卷13o“淮南道八·海陵监·刺土成盐法”。

3姚宽辑：《西溪丛语》卷上。

1周密：《武林旧事》卷2“灯品”。

2刘侗：《帝京景物略》卷2“城东内外·灯市”。

3参见刘仙洲：《中国机械工程明史》科学出版社1962年版第72页。争中进行侦探的方法——“瓮听”和“地听”：“瓮听用七石瓮覆于地道内择耳聪人坐听于瓮下以防城中凿地道迎我。”“地听于城内八方穴地如井各深二丈勿及泉令听事聪审者以新瓮自覆于井中坐而听之凡贼至去城数百步内有穴城凿地道者皆声闻瓮中可以辨方向远近。”1这两种方法与《墨子·备穴》及《太白阴经》、《通典》中所述类同是我国古代战争中一直使用的方法。此外《武经总要》还记述了另一种方法：“选聪耳少睡者令卧枕空胡鹿其胡鹿必以野猪皮为之凡人马行在三十里外东西南北皆响闻。”2这种方法实质上是以野猪皮做成的称为“空胡鹿”的卧枕代替瓮因此更加方便实用。沈括在《梦溪笔谈》中亦记述了以牛皮箭袋当卧枕能听见数里内的人马声：“古法以牛革为矢服卧则以为枕取其中虚附地枕之数里内有人马声则皆闻之盖虚能纳声也。”3振动的音乐效果我国古代很早就将乐钟铸成合瓦之形在先秦的著作中已述及编钟及其声特性。沈括在《梦溪笔谈·补笔谈》中指出：“古乐钟皆扁如盒（合）瓦盖钟圆则声长扁则声短。声短则节声长则曲节短处声皆相乱不成音律。后人不知此意悉为圆钟急叩之多晃晃尔清浊不复可辨。”沈括的这段文字解释了我国古代乐钟所以是扁形的道理是合乎科学原理的。因为钟的振动是一种复杂的板振动圆钟的振动衰减很慢在演奏中快敲击时声波易生相互干扰而不成音律；而扁钟的振动衰减较快演奏时可避免声波相互干扰的问题。

古代对于声音的效果亦很重视。比如