第三节 声学





  有关声学的研究及实验清代较之明代远为逊色,且记述不多。

  郑光祖《一斑录》卷三“物理”篇记载了一些有关声学的认识。如空气振动成声及声可以被反射:“空中融气有所震而成声。前有一墙,曲声为勒转,必成应声。若墙外有圈洞,则愈甚。故山多之处,应声百出,其变也。”使用“顺风耳”传声或听声:“顺风耳用铜制,或如喇叭而较大。人以口就之而喊,其声洪大可闻于隔山对江。若以耳就之,所闻亦较朗。”他还写道,“人家墙壁以空甏横砌而成,使口尽向内,则室中所作之声尽收入甏,而贴邻不闻”。这里空甏起了隔声的作用。这与方以智在《物理小识》中的记述相同。另外,他还说到“凡平地数十里外人马大众行声,可探之于地下。法以四五尺大竹通去其节,直埋入地,留尺上出,以耳就之,其声轰轰然”。这种方法与古代的“瓮听”、“地听”一样,都是利用固体传声和气腔共振的原理。

  康熙帝对声学亦甚关注。他曾探讨过声音的共振现象,认为“相声相应,自然之至理也”①。他还特别研究过测量声速的问题:“朕以算法较之,雷声不能出百里。其算法依黄钟准尺寸,定一秒之垂线,或长或短或重或轻,皆有一定之加减。先试之铳炮之属,烟起即响,其声益远益迟,得准比例而后算,雷炮之远近即得矣。朕每测量过百里,虽有电而声不至,方知雷声之远近也。”①他的方法是利用单摆(即南怀仁在《新制灵台仪象志》中所介绍的“垂线球仪”)测定时间,先测出从看到烟起至听到炮声的时间间隔,再比较从闪电到雷声的时间间隔,从而推断出声源的距离。

  ①《康熙几暇格物编》上册,卷下“同声相应”条。

  ①《康熙几暇格物编》,上册,卷上“雷声不过百里”条。