李善兰《重学》大纲及说明

《重学》为李善兰所著，1859年刊刻。刊刻前按伦敦会给墨海书馆定的规矩，一律要把底稿先寄送伦敦会总部，之后再刊刻。当然，像1852-1859年李善兰其他书籍“版权署名”一样，这本书必须署洋人名，故原著名为英国人胡威立，传教士艾约瑟“口述”。这里，伪史穿帮之处后带后边再扒粪。本文只简要介绍《重学》概要，给点必要补充说明。

分卷核心内容：第一部分：静重学（第1—7卷）1.力的合成、力的分解、平行四边形法则；2.杠杆、滑轮、斜面、螺旋等简单机械原理；3.刚体平衡条件、重心测算；4.墙体、梁柱、堤坝的静力平衡计算，包含大量工程算题。这一部分属于土木、军械基础计算。第二部分：动重学（第8—17卷，全书核心）5.首次完整译入三则动理（后来被篡改为牛顿三大运动定律）：•第一动理：物体不受外力，则匀速直线运动，不会自行改变速度与方向；•第二动理：外力产生加速度，速度变化量同外力成正比；•第三动理：作用力与反作用力大小相等。6.匀速运动、匀加速运动；自由落体公式；7.抛射运动（炮弹弹道）：重点演算斜抛轨迹，也就是抛物线曲线。这正是李善兰发挥尖锥术、圆锥曲线成果的地方。整部弹道算式，都是他用本土数学体系推演完善的；8.圆周运动、向心力、绕重心的旋转运动；9.天体环绕运动：行星、月球绕转的力学原理，为《谈天》天文内容打下基础。第三部分：流质重学（第18—20卷，后被称流体力学）10.液体静压力、浮力原理；11.水流速度、河道泄水计算；12.空气压力、气压、风的力学规律。

重学，就是后来所称的力学。当地球人发明了大型机械或能轻松上天后，就不需要在意力的上下左右了，但这是后来的事。全书数学例题、代数算式、级数解法，大量融入垛积术、尖锥术算法。同治五年（1866年）《重学》出了金陵重刻本，新增附录《圆锥曲线说》附录，把抛物线、椭圆、双曲线这些有李善兰整套独立研究的成果附在书后。放在附录里，目的是与前边“口译正本”严格区分：附录强调的是李善兰本人独立创作的算学著作。但该版正文必须保留原来“艾约瑟口译、李善兰笔述”旧体例。新增三卷《圆锥曲线说》可只单独署“李善兰撰”，这个需要说清楚。其实，有了圆锥曲线说，你也就知道代数学、坐标系理论、微积分是谁发明出来的了。李善兰离开墨海书馆后去了曾国藩幕府，抛物线等研究用在了火炮弹道测算上，直接用于湘军炮台、野战枪炮射击计算，也就是《火器真诀》的理论源头。堤坝、城垣、桥梁来源和应用为静力工程计算。《圆锥曲线说》为天文历法、行星轨道计算打下了力学基础。李善兰1859还出版了《谈天》。动重学之第六部分，李善兰给出了完整的自由落体现象、定义和自由落体公式描述，如一段：“積物在空中，為地力所引而下墜，愈下愈速，即漸加速也。一秒中，測物之下墜凡十六尺，又萬分尺之六百九十七；倍之為一秒之地力，依塹堵形求之，速與路俱可得矣。” 。用今天初中生的大白话说就是："众多物体悬在空中，受大地引力牵引向下坠落，越往下速度越快，这就是匀加速运动。实测物体第一秒下落距离为十六尺零万分之六百九十七尺；把这个数值翻倍，就是一秒对应的重力加速度基准值，借助堑堵（直角三棱柱）几何图形推演，就能算出下落速度与下落路程"。李善兰再这里给出了下落距离与瞬时速度的计算方法。 只是人家李善兰说话比艾约瑟正常，距离是按清代营造尺计算的，16.0697尺！这个长度 是今天多少米？ 5.142304米。即理想自由落体第1秒下落 5.1423 米，但重力加速度定值要”倍之“，即10.2846米/秒²。这个数字与今天的加速度数值9.8/秒²比较存在小幅偏差。别纠结了！167年前，地球人测算误差能精确到李善兰这个水平已经算是“遥遥领先”了。

《重学》这本书出版前，当年西人是怎么兴奋预告的呢？使用的是今天的罂文术语吗？待我后续慢慢扒来。