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 10 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。