清朝物理学发展

物理学
　　（一）近代西方物理学的传入
　　洋务运动办企业、办学堂，均需要物理学书籍，故京师同文馆和江南制造局翻译馆都组织人力进行西方物理学专著的翻译。国内的一些出版社及出国留学生，也都进行了物理学著作和教材的翻译、编写。在华的传教士等外国人也从事了有关的工作。
　　李善兰与英国人艾？约瑟（Ｊｏｓｅｐｈ　　Ｅｄｋｉｎ，１８２３- １９０５年）合译的《重学》，是晚清翻译物理学书中最早且较重要的一本。原著为英国人ｗ？胡威立（Ｗｈｅｗｅｌｌ）的《初等力学》。译著２０卷，上海墨海书馆咸丰九年（１８５９年）出版。同治五年（１８６６年）译著又由金陵书局再版。这部书较系统地介绍了经典力学知识，是中国近代科学史上首部包括运动学、动力学、刚体力学和流体力学在内的力学译著。书中的牛顿运动三定律，以动量概念讨论物体碰撞及功能原理等内容，均为第一次在中国介绍。确为当时影响最大的物理书籍。书中的一些沿用至今的译名，如分力、合力、质点、刚体等，均为译者首创。
　　《声学》、《电学》两译著由徐建寅和傅兰雅合译，分别出版于同治十三年和十八年（１８７４年和１８７９年）。《声学》２册８卷，介绍了许多物理概念、基本原理及实验内容。该书原著者是英国著名物理学家Ｊ？丁铎尔（Ｔｙｄａｌｌ）。《电学》８册１０卷，细述了１９世纪６０年代之前的电学知识，包括静电学、静磁学、生物电、化学电、热效应、磁效应、电磁感应、电热器、电报、电钟等原理与基础知识。二书的原本系较新版本（分别为同治八年和同治六年版，即１８６９年和１８６７年版）。两部译著在介绍西方声学、电学知识的译著中，堪称是最早、最全面和最系统的。
　　京师同文馆也译出和编写了一些物理学书籍，有《格物入门》、《格物测算》、《电理测微》等。其中《格物测算》由总教习、美国传教士丁韪良（Ｗｉｌｌｉａｍ　　Ａｌｅｘａｎｄｅｒ　　ｐａｒｓｏｎｓ　　Ｍａｒｔｉｎ，１８２７- １９１６年）口授，副教习席淦等人笔述。这些书中，有关部分已用微积分来叙述落体运动、求物体重心等力学问题。江南制造局共译格致３种９卷、电学４种１７卷、声学１部８卷和光学１部２卷。
　　在日本留学生所掀起的翻译活动中，也有一些日本人著的近代物理学著作被译成汉文。教科书译辑社曾译出《物理易解》，是为该译书组织的第一部出版物。范迪吉等译的《普通百科全书》１００册中，有一部物理学书，名为《物理学问答》。
　　傅兰雅于光绪五年（１８７９年）担任了基督教新教在华传教士组织的学校教科书委员会——益智书会的总编（他声明不编宗教书）。他自编《格致须知》２７种科学入门书，编译了《格物图说》１０种，傅兰雅在传播西方物理学知识方面如同他在传播数学、化学、机械、医学、农学、矿冶等知识方面一样，确实作出了重要贡献。
　　光绪二十九年（１９０３年）中国学校使用的物理学教科书基本上是翻译过来的，主要有：傅兰雅所著《重》、《力》、《电》、《声》、《光》、《气》、《水》、《热》等８种；樊炳清翻译的《小物理学》；陈榥翻译的《物理学》；京师大学堂译书局翻译的《力学》１卷，以及《动静力学》、《气水学》、《热学》、《光学》、《电学》各１卷。
　　除了译书，一些杂志也起到了传播近代西方物理学的渠道作用。《格致汇编》专载西方科技新知、国人发明创造等内容。《亚泉杂志》也登过物理方面文章４篇。杜亚泉创办并主编的《普通学报》，也刊载物理学文章。
　　晚清自洋务运动开始的新式教育，也把物理学作为重要课程来设置。京师同文馆五年制之第三年开设重学测算课，八年制之第五年开格物课，福州船政学堂、北洋大学堂、湖北的实业学堂、师范学堂及普通教育，无不开设物理课。全国各地在清末新政中开办的各类新式学堂，均开设物理课，有的专开物理课，有的开理化课。
　　中国人赴外国留学，少有专攻物理学的。福州船政学堂于光绪三年至十一年（１８７７- １８８５年）派出的３８名赴欧留学生中，大部学制造、驾驶，仅有４人学习的专业与之不同，为气学、化学、格致（１人）；兵船、算学、格物学（１人）；算学、化学、格物学（２人）。日本早稻田大学清国留学生部本科师范教育中设有物理化学专业。专攻物理学的留学生是宣统元年（１９０９年）到美国学习的胡刚夏（１８９６- １９６６年）和梅贻琦等人。那些非专攻物理学的留学生，一般也会受到物理学的教育，如日本振武学校（培养陆军士官）有一年三个月的学制，尚开物理课７１节。
　　教会学校也开设物理课。中西书院第四年、第八年分别开格致和重学课。登州文会馆正斋第三年、第四年和第五年分别有格物课，声、光、电课，物理测算课。圣约翰大学在光绪三十二年（１９０６年）设置文、理、医、神４个学院。
　　（二）物理学家的成就
　　无论是清代前期和中期，还是鸦片战争后西方近代物理学传入时期，中国都出现了一些有成就的物理学家。
　　明清之际的孙云球（约１７世纪上半叶），是多有创造的光学仪器发明家。他独立地制作了望远镜和眼镜，以制作眼镜为生。他是我国民间最早独立制作望远镜的人。他还制作了存目镜（放大镜）、察微镜（显微镜）、多面镜、夜明镜、万花镜、幻容镜等７０种光学仪器。他写成《镜史》一书，总结了他的制镜技术，很受欢迎， 市场依法制造，各处行之.可惜现在已见不到此书。
　　黄履庄（１６５６- ？），江苏人，仪器及机械发明家。他动手设计并制造了很多仪器和机械。其中重要的有验冷热器、验燥湿器、瑞光镜（探照灯）、望远镜、显微镜及多级螺旋水车等。这些仪器在量温测湿、预报天气、发展农田灌溉等方面，均有一定作用。
　　邹伯奇（１８１９- １８６９年），字一鄂，广东南海人，对几何光学和照像术有深入研究。曾两次有人推荐他到京师同文馆工作，均为他婉拒。所著《格术补》，为晚清几何光学的重要著作之一。格术即几何光学，语出沈括《梦溪笔谈》卷三： 阳燧照物皆倒，中间有碍故也。算家谓之格术.他对前人几何光学经验加以总结，在《墨经》和《梦溪笔谈》二书有关几何光学论述的基础上，采用数学方法深入探讨。他讨论了透镜成像原理和成像公式。
　　他把透镜的焦距称为日限，阐明物、镜距离，像、镜距离，以及焦距（日限）
　　这三者之间有一定数量关系，用他的话就是： 置日限尺寸自乘为实，以物距镜减日限为法除之，得影加远之数 ； 或置日限尺寸为实，以物距镜乘之，物距镜减日限除之亦同 ； 若先有影距镜数，与物距镜相乘，与物距镜相并为法除之，得此镜之日限.透镜成像公式已在上述引文中表述出来。
　　他还研究了透镜组焦距、折射望远镜、反射望远镜、放大镜及显微镜的结构与原理，研究了望远镜的出射光瞳、渐晕、视场及场镜，也从光学原理角度介绍了眼睛与视觉。
　　邹伯奇研究了摄影技术，曾制成一架简易照相机，这大概是中国最早的照相机。他写有《摄影之器记》的文章。他还曾撰文详述照像原理，内中关于制感光底片、拍摄、冲洗、晒板等程序均有说明。他本人也拍摄过照片，现藏于广州市博物馆的一张玻璃底片，即力邹氏本人像，距今已一百多年。
　　他为中国摄影技术的先驱。
　　郑复光（１７８０- ？），字元甫，号浣香，安微歙县人。功名无成就，对科学技术甚偏爱，于物理学和仪器制造方面尤精。道光四十二年（１８４２年）
　　著成《弗隐与知录》一书，对世人惊骇不解、以灾祥相附会的现象二百余例，用物性、热学、光学原理予以解释。他对几何光学有较深入的研究，并取得不小的成就。他对几何光学的兴趣起于观察民间 取影灯戏.他到南方、西北和北京游历，必观察、搜寻光学仪器，向手工艺人请教制法，还到北京观象台询问望远镜等仪器的使用等情况。道光四十六年，著成较系统而完整的几何光学著作《镜镜吟痴》，反映了当时中国光学水平。书计５卷，包括 明原 、 类镜 、释圆 、 述作 ４部分。各部分具体内容依次为：讨论光的直射、反射、折射及眼睛的光学功能；论述反射镜、折射镜、尤其方形透镜的性能；详述透镜与透镜组的成像原理，是时西方几何光学未传入，故属其创造，在中国是领先的；细述１７种光学仪器的制作方法与技术，尤详于望远镜和放大镜等中国少见之仪器。