Mersenne 1636 harmonie universelle vol1 part004 p0136-0185

所属专题
Louis Couperin
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mersenne_1636_harmonie_universelle_vol1__part004__p0136-0185.pdf.lecture.clean-v1.md
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early music/A-Major Field Exam/05-louis-couperin-bauyn/P2/.pdf-reader-parts/fe79886ba689/mersenne_1636_harmonie_universelle_vol1__part004__p0136-0185.pdf.lecture.clean-v1.md
专题内序号
第 29 篇

目录

ch_livre_second_p0001 Liure Second

  • s0001 [描述性拆分] Proposition finale et Corollaire sur la mesure de la vitesse et de la braisse de Florence
    • 页码:1-1

ch_du_mouvement_p0006 Du mouvement des Corps

  • s0002 [描述性拆分] PROPOSITION II. Du doublement de l’espace par vistesse constante
    • 页码:2-2
  • s0003 [描述性拆分] Suite de la Proposition II: nombres impairs, exemple par tierces et vitesse infinie
    • 页码:2-3
  • s0004 [描述性拆分] Vitesse aux premiers moments et raisonnement des temps
    • 页码:4-4
  • s0005 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Du chemin parcouru dans la dernière demie seconde depuis la surface au centre
    • 页码:4-5
  • s0006 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Temps de chute depuis les Estoilles, le Soleil et la Lune
    • 页码:5-5

ch_du_mouvement_p0038 Du mouvement des Corps

  • s0007 [描述性拆分] PROPOSITION III. Figure du mouvement des corps tombant d’une tour si la terre tourne
    • 页码:6-6
  • s0008 [描述性拆分] Suite Proposition III: arcs, perpendiculaires et impossibilité du demi-cercle
    • 页码:7-7
  • s0009 [描述性拆分] Comparaison des sinus verses et de la raison doublee
    • 页码:8-9

ch_du_mouvement_p0061 Du mouvement des Corps

  • s0010 [描述性拆分] PROPOSITION IV. Impossibilité du demi-cercle et vraie ligne de chute
    • 页码:9-9
  • s0011 [描述性拆分] Examen des distances et temps au long de la chute
    • 页码:10-10
  • s0012 [描述性拆分] Description géométrique de la ligne courbe A B D E F C
    • 页码:11-11
  • s0013 [描述性拆分] COROLLAIRE. Sur le mouvement journalier et les chutes en demi-cercle
    • 页码:11-11

ch_du_mouvement_p0088 Du mouvement des Corps

  • s0014 [描述性拆分] PROPOSITION V. Vitesses et pratiques tirées des propositions précédentes, mesure des hauteurs
    • 页码:12-12
  • s0015 [描述性拆分] Table des cheutes en demi-secondes et utilités
    • 页码:13-13
  • s0016 [描述性拆分] Suite Table des cheutes: continuation et exemples pour les mecaniques
    • 页码:14-15
  • s0017 [描述性拆分] COROLLAIRE. Utilités pour les mecaniques et autres difficultés
    • 页码:16-16

ch_du_mouvement_p0125 Du mouvement des Corps

  • s0018 [描述性拆分] PROPOSITION VI. Si les Astres sont tombez d’un même lieu et supputation de leurs chutes
    • 页码:16-16
  • s0019 [描述性拆分] Diamètres des cercles des Planettes et distances calculées
    • 页码:17-17
  • s0020 [描述性拆分] Comparaison avec les hypothèses de Kepler et distances corrigées
    • 页码:17-18
  • s0021 [描述性拆分] Distances des lieux de formation des Planettes
    • 页码:19-19
  • s0022 [描述性拆分] Méthode de supputation par règle quarrée de 3
    • 页码:19-20

ch_du_mouvement_p0156 Du mouvement des Corps

  • s0023 [描述性拆分] PROPOSITION VII. Mouvements sur les plans inclinez et degrez de tardinete
    • 页码:21-21
  • s0024 [描述性拆分] Temps et vistesses sur les plans inclinez
    • 页码:22-22
  • s0025 [描述性拆分] Plan extrêmement peu incliné et tardiueté presque infinie
    • 页码:23-23
  • s0026 [描述性拆分] Experiences tres-exactes sur les plans inclinez de 15 à 75 degrez
    • 页码:24-24
  • s0027 [描述性拆分] Suite des experiences sur plans de 60 et 65 degrez
    • 页码:25-25
  • s0028 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Sur la difficulté des experiences et plans également inclinez
    • 页码:25-25

ch_du_mouvement_p0193 Du mouvement des Corps

  • s0029 [描述性拆分] PROPOSITION VIII. Plan incliné et ligne également inclinée
    • 页码:26-26
  • s0030 [描述性拆分] Inclinaisons diverses et calcul des sections du cylindre
    • 页码:27-27
  • s0031 [描述性拆分] Comparaison des sections aux inclinations de 45 et 60 degrez
    • 页码:28-28
  • s0032 [描述性拆分] Description d’un plan également incliné par helice et longitude-latitude
    • 页码:29-29
  • s0033 [描述性拆分] Régles pour trouver longitude, latitude et distances du centre
    • 页码:30-31

ch_du_mouvement_p0237 Du mouvement des Corps

  • s0034 [描述性拆分] PROPOSITION IX. Maniere geometrique de descrire un plan d’égale inclination
    • 页码:32-32
  • s0035 [描述性拆分] Loxodromies, roulement des globes et comparaison avec le glissement
    • 页码:32-33
  • s0036 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Methode des roulettes pour descrire des Ellipses
    • 页码:33-34

ch_du_mouvement_p0259 Du mouvement des Corps

  • s0037 [描述性拆分] PROPOSITION X. Determiner la force pour soustenir un poids sur un plan incliné
    • 页码:34-35
  • s0038 [描述性拆分] Demonstration geometrique avec leviers et equilibre
    • 页码:35-35
  • s0039 [描述性拆分] Suite de la demonstration: impossibilité de descendre ou monter
    • 页码:36-36
  • s0040 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Proportion entre l’hypoténuse et la perpendiculaire
    • 页码:36-37
  • s0041 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Examen du livre de Cardan et erreurs des balances
    • 页码:37-37

ch_du_mouvement_p0288 Du mouvement des Corps

  • s0042 [描述性拆分] COROLLAIRE IV. Sur les boules et cylindres roulant sur les plans
    • 页码:38-38
  • s0043 [描述性拆分] PROPOSITION XI. Vitesse des corps selon la section en moyenne et extreme raison
    • 页码:38-38
  • s0044 [描述性拆分] Comparaison des tables et proprietez de la section divine
    • 页码:39-39
  • s0045 [描述性拆分] Proprietez de la ligne coupée en moyenne et extreme raison
    • 页码:40-40
  • s0046 [描述性拆分] Suite des proprietez: pentagone, hexagone, decagone
    • 页码:41-41

ch_du_mouvement_p0319 Du mouvement des Corps

  • s0047 [描述性拆分] PROPOSITION XII. Si les poids augmentent toujours leur vistesse en tombant
    • 页码:41-41
  • s0048 [描述性拆分] Point d’egalité et experiences avec les balances et l’eau
    • 页码:42-43
  • s0049 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Mesure de la vistesse par le poids emporté
    • 页码:43-43
  • s0050 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Accommodation aux plans obliques et projectiles
    • 页码:44-44

ch_du_mouvement_p0339 Du mouvement des Corps

  • s0051 [描述性拆分] PROPOSITION XIII. Phœnomenes de la chute des corps par ligne circulaire
    • 页码:44-44
  • s0052 [描述性拆分] Comparaison de la chute circulaire et perpendiculaire
    • 页码:45-45
  • s0053 [描述性拆分] Disposition des cheutes par arcs et calcul des temps
    • 页码:46-46
  • s0054 [描述性拆分] PROPOSITION XIV. Vistesse, pesanteur et longueur de la chorde sur le quart de cercle
    • 页码:46-47
  • s0055 [描述性拆分] Mouuement circulaire violent et comparaison avec projectiles
    • 页码:47-47
  • s0056 [描述性拆分] Pesanteur sur divers endroits du quart de cercle et longueur de chorde
    • 页码:48-48

ch_du_mouvement_p0371 Du mouvement des Corps

  • s0057 [描述性拆分] PROPOSITION XV. Horloges et Montres par chorde en moins d’un quart d’heure
    • 页码:48-49
  • s0058 [描述性拆分] Usages de la chorde-horloge: eclipses, medecins, table des longueurs
    • 页码:49-49
  • s0059 [描述性拆分] Description de l’ellipse BSTQ par l’allongement de la chorde
    • 页码:50-50

ch_du_mouvement_p0386 Du mouvement des Corps

  • s0060 [描述性拆分] PROPOSITION XVI. Mouuements circulaires empechant les perpendiculaires
    • 页码:50-50

s0001 [描述性拆分] Proposition finale et Corollaire sur la mesure de la vitesse et de la braisse de Florence

第1段(P0001)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是页面顶部的章节标题「第二卷」(Liure Second = Livre Second)。原文采用中世纪至近代早期的法语拼写,「Liure」对应现代法语「Livre」,意指全书的第二卷(Book II)。该标题独立成段,标志着新一卷论证的开端,其后正文将进入关于自由落体、抛体运动与距离/时间测量的继续讨论。对读者而言,本标题提示我们此前的内容属于前一卷,自此进入新的论证单元。

第2段(P0002)

原文复述

venuiufques à terre) que depuis le concaue de la Lune, parce ques’il continuoit vniformement à fe mouvoir auffi vîte, comme il fait en quelque lieu de fa defcente qu’on le vueille confiderer, iufques à ce qu’il euft employé autant de temps que deuant, il feroit autant de chemin, comme il en auoit fait deuant, & confequemment fi le boulet employe 3 heures, 22’, 42" à choir de la Lune iufques au centre de la terre, il pafferoit vn double efpace en mefme temps, c’eft à dire tout le diametre de la Lune, qui a 392000 milles: & s’il demeuroit attaché au concaue de la Lune, il feroit feulement 172880 milles dans le temps fufdit ( où il faut remarquer que le calcul donne 173392 ) lequel eft moindre que la moitié, de 392000. Mais i’examineray cette double vîtteffe dans la propofition qui fuit, car il fuffit d’auoir enfeigné en celle-cy, que la vîteffe des poids eft en raifon doublée des temps.

中文讲解

本段接续前一页未完的句子(开头「venuiufques à terre」即「直至地面」),延续前文关于自由落体运动的命题论证。其核心主张是:若抛射物(boulet)继续以其下落过程中任何一点的瞬时速度作匀速运动,那么在相同时间内它所经过的路程将与先前下落到该点时所经过的路程相等。换言之,匀速延展所行距离等于此前加速下落所累积的实际距离。基于这一原理,作者代入数值:若弹丸从月球表面落至地心耗时「3 小时、22 分、42 秒」,则在同等时间内若改作匀速运动,它将走过的距离相当于此前下落距离的两倍——即整个月球直径,计 392000 英里(milles)。随后他讨论另一假设:若弹丸固定在月球凹面(concaue de la Lune)上不动(即从起点直接走完月球直径),则上述时间内只行走 172880 英里;他同时指出严格按计算应为 173392 英里,二者之差小于 392000 的一半。作者承认这一「双倍速度」(double vîtteffe)的问题尚待下一命题详加考察,在本命题中只确立「重物的速度与时间成平方比」(la vîteffe des poids eft en raifon doublée des temps)这一基本结论。该句与伽利略在《两大世界体系的对话》中关于落体按时间平方比加速的论述相对应;作者用「速度按时间平方比」一语作为本命题的最终成果。

补充说明

段中数字「3 heures, 22’, 42"」采用旧式记时法——小时、角分(arc-minute 符号 ‘)、角秒("),实指 3 时 22 分 42 秒。文中出现两个略有出入的数值(172880 与 173392),作者并未掩饰而是直接指出此差异,留待下一命题处理。

第3段(P0003)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

这是小节小标题「COROLLAIRE」(推论)。在前一命题确立了「重物的速度按时间平方比」之后,作者以推论的形式引出关于具体测量单位的补充说明,将抽象的运动学结论与当时法国与意大利的长度度量换算联系起来。该标题独立成段,标志着论证由一般原理转向应用层面的具体订正。

第4段(P0004)

原文复述

En mefme temps que l’efcriuois cette propofition, Monfieur Confeiller au Parlement d’Aix, qui eft le plus rare homme d’obliger tous ceux qui cheriffent les bonnes lettres, m’a enuoyé la braffe de Florence, laquelle a iuftement 21 poulce & demi de Roy, de forte que ie l’ay prife trop courte d’vn poulce & demi: ce qui n’empefche pas que les mefures de Galilee ne foient fort éloignées des noftres: c’eft pourquoy il n’eft pas neceffaire de changer le calcul precedent, joint que ie ne fuis pas certain s’il a vfé de cette braffe dans fes experiences, & qu’il eft tres-aifé de fupputer tel efpace, & tel temps que l’on voudra par les regles que i’ay expliquées. Or l’on trouuera tout ce que i’ay obmis dans cette propofition, & tout ce que l’on peut defirer fur ce fuiet dans les propofitions qui fuiuent: i’aioufte feulement icy noftre demi pied de Roy, A B, afin que l’on ait nos mefures deuant les yeux en lifant ces propofitions, & quant & quant celles de Galilee, fuppofé qu’il fe foit ferui de cette braffe de Florence, dont la ligne C D eft iuftement la quatriefme partie. L’on diuife encore cette partie en 5 autres, & chacune de ces 5 en 3, & finalement chacune de ces troifiefmes parties en 4, de forte que ce quart de braffe demeure diuifé en 60 parties, & confequemment la braffe fe diuife en 240 parties, au lieu que noftre pied de Roy fe diuife en 12 poulces, ou en 144 lignes, de forte que la braffe feroit au pied comme 5 à 3, fi leurs lignes eftoient égales: mais celles de la braffe font vn peu plus grandes, parce qu’elle eft au pied comme 43 a 24, auec lequel elle feroit pour lors comme 40 à 24, c’eft à dire comme 5 à 3. Or noftre toife a 6 pieds de Roy, c’eft à dire 12 fois la ligne A B: d’où il eft aifé de conclure que n’ayant donné que 20 pieds à la braffe, i’ay fuppofé C D plus court de D E qu’il n’eft dans la braffe, dont ie viens de parler; car ie l’ay fuppofée en raifon de 6 à 5 auec le pied.

中文讲解

本段为上一命题的推论(Corollaire),主要任务是订正与补充长度度量。其内容可分为三层:

第一层:度量订正。作者坦承,当他正在撰写该命题时,艾克斯议会(Parlement d’Aix)的一位议员(Confeiller)——作者赞许其为「最乐于惠助爱重文学之士的杰出人物」——寄来了佛罗伦萨 brasse(古代长度单位,意大利语 bracci)的实测数据:恰好等于 21.5 皇家 pouce(法寸)。这意味着他在前一命题中所用的 brasse 比实测短了 1.5 皇家 pouce。但他随即指出,这一差异并不意味着伽利略的实测数据与其数据相吻合,伽利略的度量原本就与法国的度量有较大差距;况且他也不确定伽利略是否真的在他自己的实验中使用了佛罗伦萨 brasse,加之读者可凭他所给的规则自行换算任意时空量,因此无需修改前一命题的计算。

第二层:换算体系的展示。作者宣称本命题中省略的内容以及该主题所可能要求的全部内容,将在后续命题中给出;他只在本图(对应图中的线段 AB、CD)中补入皇家 demi-pied(半尺)AB,以便读者在阅读后续命题时能同时对照法国度量与伽利略(可能使用的)佛罗伦萨度量。其中线段 CD 表示佛罗伦萨 brasse 的四分之一。该四分之一再细分为 5 等分,每一等分再细分为 3 等分,每一三等分再细分为 4 等分,因此这一「brasse 的四分之一」被分成 60 份,相应地整个佛罗伦萨 brasse 等分为 240 份。

第三层:与法国度量的换算关系。法国皇家 pied(法尺)分为 12 pouce 或 144 ligne。若佛罗伦萨 brasse 与法国 pied 的「ligne」长度相等,则 brasse 与 pied 之比应为 5∶3;但佛罗伦萨 brasse 的 ligne 略长,因此 brasse 与 pied 实际为 43∶24 之比;若将分母统一到 24,则相当于 40∶24,即 5∶3。法国皇家 toise(突阿斯)含 6 法国 pied,相当于线段 AB 的 12 倍。由此可推得:作者此前在命题中只给 brasse 配 20 pied,意味着他将 CD(brasse 的四分之一)取得比真正的 brasse 之四分之一短了 DE 一段,因为他曾假设 brasse 与 pied 之比为 6∶5(即后者短于实际)。

本段的核心论证功能在于:作者承认度量细节的不确定性,但通过给出明确的换算表与换算比例,使读者能够把伽利略原书中的意大利度量与法国度量相互翻译,从而独立验证或重做他前一命题中的计算。

补充说明

本段中 AB、CD、DE 为线段标记,对应原书一页中的度量示意线段,作者正是借助这些几何记号把换算关系可视化。文中提到的「Monfieur Confeiller au Parlement d’Aix」身份信息出自原文,未给出姓名,本节不应补写其姓名。「braffe」是 17 世纪法语拼写,对应 brasse / braccio(意大利语),即「臂尺」,为当时欧洲通用的布匹或丈量单位。

第5段(P0005)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本句「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」是英文 pangram(涵盖字母表中全部 26 个字母的短句),常用于字体样本或排版测试,并不属于该书正文。其出现于本节末段显然属于排版或 OCR 过程中的占位/测试残留,并非作者原书内容。读者无需将其理解为物理或度量学论述。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含若干附加版面要素:(1) 段首小标题「## Liure Second」(第二卷)与「## COROLLAIRE.」(推论)属于章节层级标记,提示论证结构的层级转换;(2) 段尾出现的英文 pangram「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」是排版测试或 OCR 占位符,非正文内容;(3) 推论段落中提到的线段标记 AB、CD、DE 对应同一页的度量示意线段图,用以可视化法国皇家尺与佛罗伦萨 brasse 之间的换算。

💡 本节核心要点

  1. 本节命题的核心结论是:自由落体(重物下落)的速度与下落时间成平方比,即「vîtesse des poids eft en raifon doublée des temps」。
  2. 作者借助一个思想实验——若弹丸以某瞬时速度继续匀速运动——推得:弹丸从月球表面落到地心耗时 3 小时 22 分 42 秒时,若改为匀速则可走完月球直径 392000 英里(约等于此前加速下落距离的两倍)。
  3. 作者坦承在推论部分订正了此前对佛罗伦萨 brasse 长度的取值:实测为 21.5 皇家 pouce,而非他所假设的较之短 1.5 pouce;不过这一订正并不迫使他修改前一命题的计算。
  4. 佛罗伦萨 brasse 与法国 pied 的换算:brasse 实际为 pied 的 43/24 倍(约 5/3),其四分之一再细分为 60 等份,整个 brasse 等分为 240 份,而法国 pied 仅分 144 ligne。
  5. 法国皇家 toise 含 6 pied,相当于线段 AB 的 12 倍;作者借此将法国度量(pied、pouce、toise)与意大利度量(brasse 及其四分之一 CD)并列对照,以便读者按其规则自行换算伽利略原书数据。
  6. 本段末尾的英文 pangram 仅为版面占位/测试残留,与正文论证无关。

🔑 关键术语

  • braffe de Florence:佛罗伦萨 brasse(bracci),17 世纪意大利通行的长度单位;实测等于 21.5 皇家 pouce。作者借此把伽利略原书中的意大利度量换算为法国度量。
  • raifon doublée des temps:「时间的平方比」;指自由落体的速度与下落时间成平方关系(v ∝ t²),是伽利略落体定律的核心表述,本节命题以此为结论。
  • concaue de la Lune:「月球的凹面」,指朝向地球一侧的月球表面;作者用以指代弹丸运动的起点。
  • pied de Roy / demi pied de Roy:法国皇家尺与半尺;本节以 demi pied(线段 AB)作为度量示意单位,与佛罗伦萨 brasse 的四分之一(线段 CD)并列对照。
  • toife:法国皇家突阿斯,等于 6 法国 pied,即线段 AB 的 12 倍;用于描述法国度量体系中较大尺度的进位关系。
  • pouce / ligne:法国度量的小单位:1 pied = 12 pouce = 144 ligne。作者用以对照佛罗伦萨 brasse 的 240 份划分。
  • Parlement d’Aix:法国艾克斯高等法院;作者向该院的某位 Confeiller(议员)致谢,因后者提供了佛罗伦萨 brasse 的实测数据。

s0002 [描述性拆分] PROPOSITION II. Du doublement de l’espace par vistesse constante

第1段(P0006)

原文复述

Du mouvement des Corps.

中文讲解

本段是章节标题,标示下文进入「关于物体运动」这一论题。它并不展开论证,只是为紧随其后的命题提供主题框架。

第2段(P0007)

原文复述

PROPOSITION II.

中文讲解

本段标示「命题二」的开始,是一条定理的标号;它自身不提供论证内容,但暗示前文(命题一)已建立基础,本命题将进一步论述落体运动中的速度与空间关系。

第3段(P0008)

原文复述

Si un poids estant tombé d’un espace donné n’augmentoit plus la vistesse qu’il a acquise au dernier point de cet espace, & qu’il continuait de la même vistesse, il feroit un espace double du premier en un temps egal: d’où l’on infere que la pierre qui descend passe par tous les degrez possibles de tardiveté.

中文讲解

本段是命题二的陈述句,提出一个假想条件与一个推论。假想条件是:一个重物在下落给定空间之后,若不再继续加速,而以它在终点所获得的速度做匀速运动,那么在相同时间内它所走过的距离将是最初那个加速运动距离的两倍。推论是:由此可以反过来说,真正下落的石头必然在下落过程中经过了所有可能的「迟缓程度」(即从静止开始、逐渐增大速度)。这里的论证关键在于:若起始速度不是从零开始(即不是从完全迟缓开始),那么匀速运动相对于加速运动所多出的距离比例就不再恰好是 2:1。也就是说,2:1 这一比例正好对应着起点为静止、速度从零均匀增加的情形,从而「下落的石头必须经过所有迟缓程度(直至静止)」成为必然推论。这是伽利略早期论证落体运动的一条经典思路。

补充说明

原文中的「tardiveté」(迟缓程度)指速度在尚未达到最大值之前的每一级微小量,其极限为静止;这一概念与「degrez de vistesse」(速度的等级)相对应。

第4段(P0009)

原文复述

Galilée use du triangle ABC pour expliquer les degrez de la vistesse des poids qui descendent; & pour ce sujet il divise le costé AC en cinq parties egales, AD, DE, EF, FG, & GC, & tire les paralleles à la base BC, à sçavoir DH, CI, &c. afin que l’on s’imagine que les parties marquées sur AC sont autant de temps egaux, & que les paralleles representent les degrez de vistesse qui s’augmente & croist également en temps egaux: de sorte qu’A est le lieu du repos, & que le mobile A acquiert la vistesse DH au temps AD; & consequemment qu’au 2. temps DE la vistesse est augmentee de IE, & ainsi des autres lignes KF, &c. Mais parce que cette vistesse croist continuellement de moment en moment, & non par pauses, ou sauts, de certain temps en certain temps, il est certain que les degrez de vistesse depuis le repos A iusques à l’acquisition du degré HD dans le temps AD sont infinis, suiuant l’infinité des instans du temps AD, ou des points de la ligne AD.

中文讲解

本段介绍伽利略用以表示落体速度的几何图示——三角形 ABC。AC 边被五等分(AD、DE、EF、FG、GC),过各分点作平行于底边 BC 的线(DH、CI 等等)。这里的设定是:AC 上的等分代表等长的时间段,各条平行线代表相应时刻所获得的速度,且速度随时间均匀增加;A 点代表静止位置;在第一段时间 AD 内,物体获得速度 DH;在第二段时间 DE 内,速度再增加 IE;以此类推。作者接着强调一个关键点:速度并非在每个时间段的边界处跳跃式增长,而是在每一瞬间都连续增长。因此从静止 A 一直到时间 AD 末所达到的速度 HD 之间,所经历的「速度等级」是无限多的,这正对应于时间 AD 中无限多的瞬间或线段 AD 上无限多的点。这段话一方面把「速度随时间均匀增长」这一规律以几何方式形象化,另一方面通过无限可分性的论证,消除了把运动拆成有限段所可能产生的疑虑。

补充说明

原文中的「poids」指重物;「par pauses, ou sauts」明确排除了离散跳跃式的速度增长;「infinité des instans」的说法呼应了当时关于连续量与无限可分性的哲学讨论。

第5段(P0010)

原文复述

C’est pourquoi il faut s’imaginer une infinité de lignes tirees par tous les points de la ligne AD, qui font la surface du triangle ADH: par où nous entendons tous les espaces que fera le mobile auec le mouuement qui s’augmente toujours uniformement. Et pour ce sujet il faut acheuer le parallelogramme AMBC, & prolonger les lignes de chaque point d’AC iusques à chaque point de MB, afin que comme BC du triangle ABC signifie le degré de la plus grande vistesse, & que la surface du triangle est la somme de toute la vistesse, auec laquelle le mobile a passé un tel espace dans le temps AC, de même le parallelogramme soit vne masse & vne somme d’autant d’autres degrez de vistesse, dont chacun soit egal au plus grand BC: laquelle somme est double de la somme du triangle, comme le parallelogramme est double du même triangle. D’où il conclud, que si le mobile qui s’est serui des degrez de vistesse du triangle a passé tout cet espace, s’il se sert de celle qui respond au parallelogramme, il fera en même temps vn espace double par vn mouuement egal.

中文讲解

本段是命题二的核心几何论证,承接上段对连续增长的说明,进一步把「无限多条速度等级」与「三角形面积」对应起来。其推理步骤如下:(1)既然速度连续增长,那么 AC 上每一点都对应着一条平行线,这些无限多条平行线合在一起构成三角形 ADH 的面积,它表示物体在以均匀加速方式运动时所经历的全部「速度之和」(即空间);(2)再补足平行四边形 AMBC,并延长各条平行线直到 MB,使平行四边形内每一条与底边平行的线都等于最大速度 BC;(3)这样,三角形面积代表「速度从 0 均匀增大到 BC」情形下所走过的空间,而平行四边形面积代表「始终以最大速度 BC」匀速运动下所走过的空间;(4)由于平行四边形面积恰好是同底等高三角形面积的两倍,因此以匀速(最大速度)运动在同一时间 AC 内所走过的空间,恰好是以均匀加速运动所走过空间的两倍。这一「面积 = 速度之和 = 空间」的等式,正是命题二的几何证明。

补充说明

本段中「surface du triangle est la somme de toute la vistesse」是伽利略式论证的枢纽——把几何面积等同于「速度对时间的累积」,这与现代「速度—时间图下面积等于位移」完全一致;这一对应关系在本节中通过三角形与平行四边形的面积比 1:2 被直接用作论据。

第6段(P0011)

原文复述

Mais nous expliquerons peut estre cecy plus clairement en tirant depuis la ligne BC (qui signifie l’extreme vistesse) les 2 lignes CO & BN pour doubler le parallelogramme, car BD est egal à BA. Or il faut remarquer que toutes les vistesses de HD, IE, &c. se trouuent jointes en BC, de sorte que la vistesse BC est composee de toutes les precedentes, comme la ligne des temps AC est composee de toutes les autres lignes. Mais les surfaces comprises par les petits triangles AHD, AIE, &c. s’augmentent comme le quarré des temps, car celles qui ont le costé double sont en raison quadruple; ce que je demonstre au triangle AIE qui represente l’espace qui se fait pendant le temps AE, car il est quadruple d’AHD, qui se fait au temps AD, lequel est la moitié du temps AE: par consequent…

中文讲解

本段一方面给出命题二的另一种更直观的说明方式,另一方面引出「距离按时间平方增长」这一重要推论。具体而言:(1)作者提议从 BC(表示最大速度)出发画两条线 CO 与 BN,用以倍增平行四边形,其中 BD = BA,意味着把三角形「翻转」补成平行四边形;(2)由此强调一个关键事实——最大速度 BC 实际上「包含」了此前所有等级的速度 HD、IE 等,正如时间线 AC 由所有小段时间相加而成一样;(3)紧接着是更重要的几何论断:诸小三角形 AHD、AIE、AKF……的面积按其时间边的平方增长;理由是相似图形若边长比为 2,则面积比为 4(即「平方比」);以三角形 AIE 为例,它对应时间 AE 上的空间,而 AHD 对应时间 AD 上的空间(AD 是 AE 的一半),因此 AIE 的面积是 AHD 的四倍。这一步把「速度均匀增长 ⟹ 空间 ∝ 时间²」的关系通过相似三角形直接呈现,是落体定律几何证明的核心。原文在「par consequent」处戛然而止,但论证方向已明确。

补充说明

原文末尾在「par consequent」处截断,可见 OCR 或抄录到此为止;不过「par consequent」一词提示其后应接「l’espace augmente comme le quarré des temps」之类的结论句。

第7段(P0012)

原文复述

第2页图像或乐谱示例

中文讲解

本段为图像或乐谱的占位符。结合上下文,此处应是与命题二论证相关的几何示意图,最可能即文中反复提及的三角形 ABC 以及补足后的平行四边形 AMBC,用于直观显示速度等级、面积与位移之间的对应关系;但由于内嵌数据已省略,无法确认图中具体细节,需参看原图。

补充说明

无额外补充;图像功能与上文 P0009–P0011 中所描述的三角形 ABC、平行四边形 AMBC 高度相关。

第8段(P0013)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段为一句英文 pangram(包含全部 26 个英文字母的短句:「敏捷的棕色狐狸跃过懒狗」)。它与本节论述的落体运动主题毫无内容关联,明显是版面上的占位文字、字体测试样本或 OCR 误植,并非 17 世纪法国物理文献的正文;阅读时可忽略。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • tardiveté(迟缓程度 / degrez de vistesse 之反):指速度在尚未达到最大值之前的每一级微小量,其极端为完全静止;本节借此概念说明下落的石头从静止开始,逐步增大速度。
  • triangle ABC:伽利略用以表示落体运动的几何图示:底边 AC 上的等分代表等长时间,平行于 BC 的线代表相应时刻的速度,三角形面积代表位移。
  • parallelogramme AMBC:由三角形 ABC 补足而成的平行四边形,其每一条与底边平行的线均等于最大速度 BC;其面积代表以最大速度匀速运动所走过的位移,是三角形面积的两倍。
  • degrez de vistesse(速度的等级):在每一瞬间物体所具有的瞬时速度值;由于运动连续增长,这些等级在数学上是无限多的。
  • espace(空间 / 距离):本节中指物体在给定时间内所走过的路径长度;在几何上以速度—时间图下的面积来表示。
  • visteffe / vistesse(速度):古法语拼写,对应现代法语 vitesse;指物体在单位时间内所通过的距离,文中以平行线长度在几何上表示。

s0003 [描述性拆分] Suite de la Proposition II: nombres impairs, exemple par tierces et vitesse infinie

第1段(P0014)

原文复述

H iij

中文讲解

此条目并非正文,而是 17 世纪旧式印刷中用于折页与装订的「印张标记」(signature mark)。‘H’ 表示本印张所属的字母编号,‘iij’ 为同印张内的次序号(以小写罗马数字记作 3)。其作用仅在帮助排版与装订工辨识页次归属,不承载任何论证内容。

第2段(P0015)

原文复述

A K F eît 9 fois plus grande qu’A HD, comme l’espace que fait le mobile au temps A F eît 9 fois plus grand que celuy qu’il fait au temps AD: deforte que le temps A E, & la vittette E I eftant au temps A F, & à la vittette K F comme 2 à 3, les espaces A I E & A K F font comme leurs quarrez 4 & 9. Et fil’on prend l’espace fait aux parties déficits temps, la première partie eftant 1, la 2 fera 3, la troifiefme 5, & les fuiuantes 7, 9, &c. felon tous les nombres impairs; comme font les surfaces A HD, 1.HD IE, 3.IE K F, 5.K F L G, 7:L G B C, 9.

中文讲解

本段把上一几何论证的结果归结为两个数值关系:其一,三角形 A K F 的面积是三角形 A H D 的 9 倍,正比于两段时间之比的平方(若时间之比为 3:2,空间之比则为 9:4);其二,若把整段时间分成若干相等的「残段时间」(parties de temps),则在这些连续等间隔内,落体通过的空间彼此之比为 1、3、5、7、9 等等所有奇数,分别对应图中的梯形区域 A H D(1)、H D I E(3)、I E K F(5)、K F L G(7)、L G B C(9)。要点在于:三角形全面积等于其下各梯形面积之和,而该和正好是前 n 个奇数之和即 n²,这就是为什么「时间倍增则空间按平方比增加」可以用奇数累加来直观表达。

补充说明

本段紧接前一段的几何构图,把「大三角形面积 = 各梯形面积之和」用奇数序列翻译出来,服务于后文以算术级数进行数值验证。

第3段(P0016)

原文复述

Or fi la vifteffe BC ne s’augmentoit plus, & quel a cheute continuaft vni-formement; il ne laudroit plus augmenter BC, mais il laudroit feulement continuer les lignes des augmentations À B depuis Ciufques à O, afin que CO reprefente vn temps égal a C A, & que l’espace que fera le mobile foit fignifié par le parallelogramme BCNO, qui a vn mefme degré de vifteffe tant en BC qu’en NO, & qui eft double du triangle ABC; d’où il eft ayfé de conclure que l’espace que fait le mobile par vn mouuement viniforme eft double de celuy qui fe fait par vn mouuement augmenté.

中文讲解

本段提出一个反事实论证:假设落体在 C 时刻之后不再加速,而以等于 C 点速度的匀速继续下落,则它在相等时间 CO 内走过的空间将由平行四边形 BCNO 来表示,而非三角形 ABC。几何上平行四边形 BCNO 恰等于三角形 ABC 的两倍面积,因此得到一个重要命题——「在相同时间内,以等速度运动的物体所通过的空间,是以加速度运动的物体所通过空间的两倍」。这一论断为后文的具体数值核算(3 英尺对应 6 英尺)提供了理论根据。

第4段(P0017)

原文复述

Le monître encore la même chofe par nombres, en faueur de ceux qui ne fçauent pas la Geometrie: & dis que fi le mobile fait 3 pieds en vne demie feconde, il aura acquis vne telle impetuofité, qu’en ne l’augmentant plus il fera 6 pieds dans vn autre demie feconde que l’on comprendra en confiderant le chemin qu’il fait immediatement deuant & apres la fin de la demie feconde en des temps fort courts: par exemple ie confidere le chemin que fait le poids en chaque tierce de cette demie feconde, qui en contiét 30, en la premiere defquelles il fait 1 de pouce: en la 2, 3 de pouce; en la 3, 4; en la 4, 5, & ainfi de fuite felon les nombres impairs iufques à la 30, ou dernière tierce, pendant laquelle il fait 19 de pouce, comme il en feroit 61 dans la 31 fuiuante. Or puis que cette vittelle croît toujours en proportion Arithmetique en ajoûtat touiours vn même nombre au nombre precedent, ie concludes que fi l’on prend le milieu de la 30, & de la 31 tierce, qui eft la fin de la demie feconde, on aura auffi le milieu de 19 & 21, c’eft à dire 60 de pouce, ou 2 pouces; que le mobile fait en vne tierce prife partie deuant, & partie apres la fin de la demie feconde, à fcauoir 30 deuant, & autant apres. Et fi l’on multiplie 2 pouces; par 30, qui font en la demie feconde, on aura 72 pouces, c’eft à dire les 6 pieds qu’il falloit trouver en vne demie feconde: ce qui monître qu’il fait vn pied en 5, & qu’il acquiert inftement cette vittelle au dernier infitant de la première demie feconde, ou au premier infitant de la fuiuante.

中文讲解

本段以算术例子替代几何图,为不熟悉几何的读者复述同一命题。已知落体在半秒内走过 3 英尺,那么按上一段的命题,若此后保持匀速,在接下来的半秒内它应走过 6 英尺。作者把第一个半秒细分为 30 个 tierce(三分,古法时间单位),并指出在各 tierce 内所走的距离遵循奇数序列:第一个 tierce 走 1(寸单位),第二个 3,第三个 [按奇数规律应递增],第四个 5……直至第 30 个 tierce 时走 19(并按同一算术级数推得第 31 个 tierce 应走 21)。由于速度按等差级数(相邻 tierce 间始终加上同一增量)增长,作者取第 30、第 31 两个 tierce 的中点(即半秒终点)的瞬时「走距」为 19 与 21 的平均,即每 tierce 走 2 寸。再以 2 寸乘以半秒所含的 30 个 tierce,即得 72 寸 = 6 英尺,从而验证了命题。结语指出:这等于说落体每 5 个 tierce 走过 1 英尺,这一速度恰在半秒末的瞬间取得。本段是论证链中由「几何」过渡到「算术」的关键一步,使读者不必依赖图示即可确信结论。需注意:由于原文 OCR 的局限,部分数字(例如「en la 3, 4」、「il feroit 61 dans la 31 fuiuante」)有讹误之嫌,但作者所依据的奇数等差级数规律不变。

补充说明

tierce 在旧制中是 1/60 秒;此处把半秒再细分为 30 tierce,与「半秒 = 30 tierce」的古法时间记法一致。中间一句「30 deuant, & autant apres」意指取中点跨越半秒终点前后各 30 tierce,以等差级数的对称性获得平均速度。

第5段(P0018)

原文复述

L’on trouuera la mefme chofe par les demies tierces, tandis que le poids fait 1 de pouce, car il fera 19 dans la 60 demie tierce, & en la 61, 12, & confequemment il fera 130, ou vn pouce & 1 en 15 131 deuant, & apres la fin de la demie feconde: or fi l’on multiplie i, pouce par 60 demies tierces qui font dans vne demie feconde, l’on aura 72 pouces, ou 6 pieds.

中文讲解

本段以更细的时间单位——demie tierce(半三分,即三分之半)——重复上一段的算术核算,以验证结论的稳定性。其思路与 P0017 完全一致:把半秒细分为 60 个半三分,在算术级数下各间隔所走距离同样按奇数规律递增,作者据此求出半秒终点的平均速度,再以该速度乘以 60(半秒中所含的半三分个数),仍得到 72 寸 = 6 英尺。这相当于把论证在时间分辨率上再加密一倍,从而再次确认上一段所得的数值结果不依赖所选的时间细分尺度。

补充说明

本段具体数字因 OCR 缺损较严重(多处上标与数值难辨),但其论证结构与 P0017 完全对应,功能仅在于以更细粒度的重复计算来佐证 P0017 的结论。

第6段(P0019)

原文复述

D’où il eft ayfé de conclure que la vittelle des poids va à l’infini, tant vers la fin que vers le commencement de leur cheute; & que l’on peut diminuèr la vittelle en vne raifon donnée, fi l’on remonte vers le commencement, comme on l’augmente en defendant vers la fin: par exemple le poids fait ;de ligne en 50, & vne ligne dans les 50 qui fuiuent. Il fait ,90000 de pouce, ou ,7500 de ligne dans vne quatrième, & s’il continuoit en cette vittelle il ne feroit qu’vn pied en 5’. En 20 quintes

中文讲解

本段由前述算术级数推得一个关于落体运动的总体结论:速度按等差级数持续增加,因此既向终点方向会趋于无穷大,若反推回起点也会按同一级数继续延伸,即起点处的速度若严格外推同样会得出无穷大。换个角度说,只要选定一个给定比,就可由任意时刻的速度依等差级数回推得到更早时刻的速度(也可正推得到更晚时刻的速度)。作者随即给出数值例子以示其小:例如落体在 50[分钟]内走半线(line),在接下来的 50[分钟]内走整一线;在某「第四」(quatrième,此处指时间细分)内仅走 0.0009 寸,即 0.075 线;若以此速度匀速持续,则在 5[小时]内才走 1 英尺。最后一句「En 20 quintes」在原文版面上未完结,应延续至下一页。

补充说明

本段中的「ligne」(线)与「pouce」(寸)是 17 世纪法国长度单位:1 寸(pouce)≈ 12 线(ligne);「quatrième」「quinte」是与 tierce、demie tierce 同属一系的细分时间单位。本段的数字本身因 OCR 标记缺损(分号、逗号常被误植),但其功能——以一组具体小数说明「回推速度可任意小」——明确。

第7段(P0020)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此条并非原文内容,而是一句覆盖全部 26 个拉丁字母的英文 pangram(全字母句)。在该电子文本中它显然是一处占位符或 OCR/录入残留,位置恰在本节末尾,接续前段「En 20 quintes」的未完句。它不应被视为作者的论断,在校勘时需要回查原书对应的版面,以补全关于更细分时间单位(如 quinte)下速度继续按等差级数递减的论述。

补充说明

此占位符提示原文此处有未录入或被替换的内容,建议核对该书原始扫描件。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含的版面/编辑性元素有:(1) P0014 为印张标记 ‘H iij’,纯排版信息,无论证内容;(2) P0020 为一句全字母句 ‘The quick brown fox jumps over the lazy dog’,属于占位符/录入残留,非原文。所有正文段落(P0015–P0019)均为连续论证,段内引用了上一节的几何构图(三角形 ABC、AKF 等)与新的算术例子,无独立的脚注、边栏或图表说明。

💡 本节核心要点

  1. 在等时间隔内,落体通过的空间序列恰为全部奇数 1, 3, 5, 7, 9, …,这与上一节几何图中的梯形面积序列一一对应,且奇数之和等于等间隔个数之平方。
  2. 若假设落体在 C 时刻之后不再加速而保持匀速,则在相等时间内走过的空间为平行四边形 BCNO,几何上正好等于三角形 ABC 的两倍——这是「同时间内匀速运动路程 = 加速运动路程的两倍」这一命题的几何来源。
  3. 把半秒细分为 30 个 tierce,并在各 tierce 内以奇数(1, 3, …, 19)给出距离,可由等差级数取中点求得半秒末的速度为每 tierce 2 寸,再乘以 30 得 72 寸 = 6 英尺,印证前述命题。
  4. 以更细的 demie tierce(60 个半三分/半秒)重复同一核算,仍得到 72 寸 = 6 英尺,从而证明数值结论不依赖所选的时间细分尺度。
  5. 由于速度按等差级数持续增减,落体在终点与起点方向上的速度均可推至无穷;反之,在任意给定时刻可按同一级数回推得到更早时刻的任意小速度,作者以「50 分钟走半线 / 5 小时匀速才走 1 英尺」等具体小数作示例。

🔑 关键术语

  • nombres impairs(奇数):1, 3, 5, 7, 9 等的整数序列,在本节中作为等时间隔内落体所走距离的递推关系(也即前 n 个奇数之和等于 n²)。
  • proportion Arithmetique(算术级数):相邻项之差为常数的数列;本节指落体速度按等差方式随时间递增,因此可由某项平均值推出半秒末瞬时速度。
  • tierce(三分):17 世纪法国时间细分单位,约 1/60 秒;本节以「半秒 = 30 tierce」为基础,把论证细化为可逐次用奇数累加的算术例。
  • demie tierce(半三分):比 tierce 更细的时间单位;本节用以在 60 个细分间隔上重复同一核算,以检验结论对时间尺度选取的稳定性。
  • mouuement augmenté(加速运动):速度随时间增大的运动,在本节具体指按等差级数(奇数累加)递增的落体运动;其通过的空间由三角形 ABC 表示。
  • mouuement viniforme(匀速运动):速度保持恒定的运动;本节用作与加速运动对比的假想情形,其通过的空间由平行四边形 BCNO 表示,正好是三角形 ABC 的两倍。
  • impetuofité(动量/冲力):17 世纪物理术语,大致对应落体在某一时刻所「积蓄」的运动强度或末速度;本节以「半秒末获得的 impetuofité」来指代瞬时速度。
  • parallelogramme BCNO(平行四边形 BCNO):几何构图中的矩形区域;在假设 C 时刻后保持 BC 端的速度匀速前进时,落体通过的空间即由 BCNO 表示,面积等于三角形 ABC 的两倍。
  • ligne / pouce(线 / 寸):17 世纪法国长度单位,1 寸约合 12 线;本节在算术例中以寸计距离,而在回推速度时使用更小的「线」以展示速度可任意小。

s0004 [描述性拆分] Vitesse aux premiers moments et raisonnement des temps

第1段(P0021)

原文复述

Du mouvement des Corps.

中文讲解

这是页面顶端的章节标题,写作“# Du mouvement des Corps”,意为“论物体的运动”。在这一标题之下,作者将开始讨论落体运动中速度随时间变化的关系。该标题在此处具有开启新论题的功能,提示读者接下来的论证是关于物体下落(chute)过程中速度增长方式的。

第2段(P0022)

原文复述

quantes n’ fait $_{sicoso}$ de pouce, & ne feroit qu’vn pied par ce mouuement dans vn quart d’heure.

中文讲解

这是一行承接上页的残段,位于 P0023 论证段落之前,原文以“quantes n’ fait … de pouce, & ne feroit qu’vn pied par ce mouvement dans vn quart d’heure”结束一个句子,意思是“无论它每秒钟只行进多少分之一英寸,按此种运动它在四分之一小时内也只能走出一英尺”。这一句的功能是给出前文已建立的初步定量结论:若按某种速度比例行进,则四分之一小时内仍只能行一英尺。它是上一节定量推论的尾部残片,下一整段(P0023)才正式进入新的结论性推论。文中下标“sicoso”为原稿的边注或 OCR 残留,含义不可确证。

补充说明

此行是上页句子的尾部残段(orphan line),其完整主语与前提须回溯前页;不可在本节范围内独立解读。

第3段(P0023)

原文复述

Or il s’enfuit de tout ce difcours que la vifteffe des mobiles ne s’augmente qu’en la même façon des temps, car fi apres vne demie feconde la vifteffe eft comme 6, à la fin d’vne feconde elle fera comme 12, & à la fin d’vne feconde & demie elle fera comme 18, &c. Mais fi l’on veut trouver fans cette fupputation l’espace que feroit le poids s’il n’augmentoit point fa vifteffe depuis le premier moment, il faut prendre la raifon de l’autre moment qu’on cherche, & de celuy dont on fçait la vifteffe: par exemple, nous fçauons que le poids ne faifant pas plus de chemin en chaque cinquiefime minute qu’il en fait en la première de fa cheute, il ne feroit qu’vn pied en 5 heures; fi ie veux fçaouir en quel temps il feroit vn pieds’il n’alloit pas plus vifte qu’au milieu de la première fixlefme, ie multiplie les 5 heures par 60, qui eft la raifon, ou la différence d’vne 5 à vne 6, afin d’auoir 300 heures, ou 12 iours; qu’il feroit à faire vn pied. Et s’il n’alloit point plus vifte qu’au milieu de la première 7, il feroit 2 ans & 20 iours à faire vn pied. Par où l’on void qu’en approchant toujours du commencement de la cheute, l’on peut rencontrer vne fi grande tardiueté de mouuement, que le mobile ne feroit pas l’espace d’vne ligne en milleans, s’il continuoit à defcendre de la même vifteffe: deforte que l’on peut dire qu’il commence fa cheute par vne tardiueté quali infinie, & que le repos peut être confideré comme vne tardiueté entierement infinie, dont nous parlerons encore apres.

中文讲解

本段是本小节的核心论证,可分为四个层次的推理。

第一层(定律):作者从以上全部讨论推出,落体速度的增加严格按时间的同一方式发生,即 v ∝ t。这是笛卡尔自由落体定律的陈述形式。为直观起见,他给出数字:半秒末速度为 6,一秒末为 12,一秒半末为 18,以此类推;也就是说,每增加半秒,速度增加 6 个单位。注意这里的 6、12、18 不是物理学意义上的 m/s,而是作者用来表达“与时间成比例”的离散刻度。

第二层(反比方法):若想知道“若自第一刻起速度不再加快,物体需多少时间走一英尺”,方法是把所求时刻与已知速度时刻取比值(raison/différence)。这是因为在作者的比例架构下,速度 ∝ 时刻序号,因而时间 ∝ 1/速度,倍数关系即两个时刻序号之比。

第三层(递推算例):

  • 已知:若物体保持“第 5 分钟”那一瞬时的速度(也即第一分钟内每个五分之一分钟的速度都不超过初速),则走一英尺需 5 小时;
  • 若改为“不超过最初六分之一段的中间速度”,则把 5 小时乘以 60(文中称之为“5 与 6 之差”即两者比值),得 300 小时即 12 日;
  • 若改为“不超过最初七分之一段的中间速度”,则需 2 年又 20 日才能走完一英尺。

这些数字并非真实实验数据,而是作者为说明“时刻越靠前、速度越小、若保持不变则耗时越长”所做的几何级数式放大。

第四层(哲学结论):由此向起点无限趋近时,运动迟滞(tardiueté)越来越大:若物体以最初时刻的某个极小速度匀速下落,则它在千百年内连一“ligne”(古长度单位,约 1/12 英寸)都走不完。因此作者断言:物体以“准无限大的迟滞”开始下落,而“静止”(repos)则可视为“完全无限的迟滞”。这一断言至关重要——它为笛卡尔的核心信条“自然界无跳跃”奠定基础:静止与运动之间不是质变,而是同一连续量(迟滞)的有限与无限之别。文末预告“此后还将再谈”这一论题,预示后文将由此进一步处理静止与运动的连续性。

补充说明

“cinquiefime minute”“première fixlefme”“première 7”中的 5、6、7 均为作者人为划分时刻的序号,而非真实时间单位;“ligne”是古长度单位(约 1/12 英寸),是当时极小的距离刻度。

第4段(P0024)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

这是紧随推理之后的小标题“## COROLLAIRE I.”,即“推论一”。在笛卡尔的著作体例中,推论(corollaire)是直接从先前命题或推论派生出的、形式上必然成立的小型结论。此处标出“推论一”,意味着下面将用一段(甚至一句)短小的形式把上一段(P0023)的结论凝练为一条可直接套用的命题;通常这类命题会把“落体速度与时间成比例”作为正式陈述重述,并可能在下一段(不在本节范围内)给出该推论的具体表述。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节范围内无脚注、图表或边栏附加材料;下标“sicoso”于 P0022 中以 OCR 形式残留,可能是原稿边注或异文标记,含义不可在本节内确证。

💡 本节核心要点

  1. 笛卡尔的自由落体定律:速度按时间的同一方式增加,即 v ∝ t;以 6、12、18 的数字刻度表达速度随半秒递进。
  2. 若物体从初始某瞬时速度起保持匀速,则走完一英尺所需时间与所取时刻序号的倒数成反比,可用时刻序号之比直接换算。
  3. 作者通过递推算例(5 小时 → 12 日 → 2 年又 20 日)说明时刻越接近下落起点,若保持该速度匀速,所需时间将以几何级数增长。
  4. 向起点无限趋近时,迟滞(tardiueté)趋于“准无限”,静止则被视为“完全无限的迟滞”,由此把静止与运动纳入同一连续量。
  5. 这一论证为“自然界无跳跃”做准备:静止与运动不是截然两分,而是迟滞这一连续量上的有限与无限之别。
  6. 段末标出 COROLLAIRE I.,预示下一段将以推论形式正式凝练上述结论。

🔑 关键术语

  • tardiueté:迟滞 / 缓慢度。笛卡尔用以刻画运动迟缓程度的连续量,是他把静止与运动联系为同一连续谱的关键概念:起点时为“准无限”,静止时为“完全无限”。
  • moment:时刻。指时间上的某一瞬时刻度;在本节中作者把下落过程人为划分为不同序号的时刻(如“第 5 分钟”“最初六分之一段的中间”),速度按其序号成正比。
  • raison(raifon)/ différence:比值 / 差。本节中用作计算逆比例的因子,如“60 是 5 与 6 之差”,实际指两时刻序号之间的换算系数。
  • vifteffe(vitesse):速度。本节中作者主张其与流逝时间成正比;这是笛卡尔的自由落体定律的核心命题。
  • ligne:古长度单位,约合 1/12 英寸;本节中用作极小距离的下限,以夸张方式说明初始速度之小。

s0005 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Du chemin parcouru dans la dernière demie seconde depuis la surface au centre

第1段(P0025)

原文复述

Du chemin que feroit le poids dans la dernière demie seconde minutes, en tombant depuis la surface de la terre insques à son centre.

中文讲解

这是本节的小节标题(带 ‘##’ 标记)。它把研究问题具体化:在向地心自由下落时,物体在’最后一秒之半’(即最后半秒)内走过的距离是多少。原文中的 ‘f’ 代表旧式印刷中的长写 ‘ſ’,故 ‘feroit’ 应读作古法语 ‘seroit’(相当于现代法语 ‘serait’);标题中的 ‘minutes’ 一词看似冗余,但后文确实把全程时间记为 19 分 56 秒。

第2段(P0026)

原文复述

Si l’on donc 1145 lieués, chacune de 15000 pieds, & de plus 4347 pieds au rayon de la terre, cōme nous faifons, le poids tombera de la surface au centre, fuiuát nos experiences, & la ralfon doublee des cfaces aux temps, en 19’,56": &s’il tomboit de 300 pieds ou de 50 toifes plus haut que la surface, il n’employroit que 100 de feconde dauantage: ce qui monître qu’il fait 50 toifes au dernier 100 de feconde. Le dis donc, en 100 de feconde il fait 100 de toife, & au dernier centiefime de 1196", & 100 ou 1196" 100 il fait 239301 de toife, qui font pres de 48 toifes: mais parce qu’il falloit trouver 50 toifes, il y a vn peu plus de 100 de feconde avec les 1196"; or cet erreur vient de la racine quarree du demidiametre de la terre, que l’on ne peut trouver exacte: car en la premiere 100 de la dernière feconde le poids fait 200 moins, à fcauoir 239101 5000 en la 119551. 100. des 1196" 100 qui est la première 100 de la dernière feconde; parce que chaque 100 diminué de 200 de toife: or tous les cfaces que fait le poids en chaque 100 de la dernière feconde étant af-femblez font 392000 1000 de toifes, c’est à dire 4784 toifes & 10, que fait le poids en la dernière feconde: & en la dernière demie feconde il fait 2392 “100 toifes: & lors qu’il tombe feulement de la surface de la terre, il fait 2392 1 toifes en la dernière demie feconde de la cheute qui dure 1196” & ; c’est à dire 100 de toifes moins que lors qu’il tombe de 50 toifes plus haut: & par confequent il fait dans la demie feconde que nous cherchions; 4784 toises, c’est à dire 10 de toife moins que s’il H. jiii

中文讲解

本段是整节的核心计算,篇幅长且数字密集,作者的思路可拆为五步:

  1. 把地球半径换算成统一的’尺’。作者取 1145 法国古里(每里 15000 尺)再加上 4347 尺,使半径成为一个以尺为单位的可计算量。

  2. 用’平方律’算出总下落时间。他依据’我们的经验’和所谓的’距离对时间的平方成双倍比’(即伽利略式落体定律 d ∝ t²),得到从地面到地心的总时间是 19 分 56 秒,合 1196 秒。

  3. 用一段对比观察作为经验基准。若物体从比地面高 300 尺(合 50 toises)之处开始下落,比单纯从地面起下落只多用百分之一秒;这说明:在最后那百分之一秒里多走的距离就是这额外的 50 toises。这个’经验值’用来检验后面的理论估算。

  4. 理论估算与经验值不一致。把平方律直接套到’最后百分之一秒’上得到的结果约 2393/100 ≈ 48 toises,比经验值 50 toises 略小;作者明确承认这个偏差’来自地球半直径的平方根无法精确求出’。他接着指出:‘在最后一秒的前几个百分之一段内,物体走的距离比相邻段少约 1/200 toise’,并以此为依据把最后一秒细分为一百个百分之一段来累加。

  5. 累加得到最终数值。把这一百段加总得到 392000/1000 = 4784 又 1/10 toise,这就是’最后一秒’内所走的距离;其一半(约 2392 又 1/100 toise)就是’最后半秒’的距离。当物体仅从地面起下落时,这个值比’从地面之上 50 toises 起下落’对应的值少 1/100 toise。作者由此给出推论:在’我们要找的半秒’内,物体走 4784 toise(即比从 300 尺高塔下落对应的值少 1/10 toise)。

末尾的 ‘H. jiii’ 是当时印刷术中表示’第 H 帖、第 3 页’的折叠签名标记,并非正文内容。整段论证的结构是:先用不易精确求解的极限值作近似,再用可观测的经验差值进行校验,最后把’最后一秒’细分为一百段做累加,以得到一个具体的数值。

补充说明

本段原文使用旧式印刷的长写 ‘ſ’,OCR 将其转写为 ‘f’,故 ‘feconde’ 即 ‘seconde’、‘fuiuát’ 即 ‘suivant’、‘faifons’ 即 ‘faisons’、‘cōme’ 即 ‘comme’、‘cfpace/cfaces’ 即 ’espace/espaces’、‘ralfon’ 即 ‘raison’、‘fcauoir’ 即 ‘savoir’、‘af-femblez’ 即 ‘assemblez’。许多形如 ‘100’ 的字符串在旧印刷中常代表分数 ‘1/100’(百分之一),‘200’ 则代表 ‘1/200’;它们与具体整数(1196、2392、4784 等)通过上下文可以区分。

第3段(P0027)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是第二卷(‘Livre Second’)的卷首标题。’#’ 在此处对应 Markdown 的一级标题标记;‘Liure’ 即古拼法的 ‘Livre’(卷/书)。它表明作者从这一行起进入下一卷的论述,前面关于自由落体在’最后半秒’内走过多少距离的计算在此告一段落。

第4段(P0028)

原文复述

tomboit du haut d’vne tour de 300 pieds. Voyons maintenant ce qui arrue- roit à ces cheutes, fi la terre tornoit en 24 heures, au lieu des Eftoilles, comme plufieurs s’imaginent: & puis nous traiterons des autres difficultez qui concen- ment la vittelle ou la tardiueté de toutes fortes de mouuemens.

中文讲解

本段是上一段末尾断句的延续与转折。先承接上一节的推论把句子补全(‘若从 300 尺高的塔上下落’),随后用 ‘Voyons maintenant’(‘我们现在看’)引出本卷要讨论的新问题:如果地球不像当时多数人以为的那样静止于恒星之间,而是’在 24 小时内自转一圈’,这些自由下落会受到怎样的影响。再以 ‘& puis’(‘然后’)预告:之后还要讨论’各种运动的快慢’这一更一般的难题。

‘vne’ 即 ‘une’;’tornoit’ 即 ’tournoit’(旋转的古拼法);‘fi’ 即 ‘si’;‘Eftoilles’ 即 ‘Étoiles’(恒星);‘plufieurs’ 即 ‘plusieurs’;‘mouuemens’ 即 ‘mouvements’;‘vittelle’ 即 ‘vitesse’(速度);’tardiueté’ 即 ’tardiveté’(迟缓);‘cheutes’ 即 ‘chutes’;‘arrue-roit’ 即 ‘arriveroit’(会发生,因换行而断开)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节正文末尾的 ‘H. jiii’ 是 17 世纪法文书籍常见的印刷签名标记(signature mark),表示第 H 帖的第 iii 页,并非科学内容。P0027 的 ‘Liure Second’ 则标志着进入第二卷,把前面关于半秒内下落距离的讨论与接下来’假设地球自转时的下落’分隔开。

💡 本节核心要点

  1. 本节回答的具体问题是:在向地心自由下落时,物体在’最后一秒之半’(即最后半秒)内从地面到地心走过多少距离。
  2. 作者先用’距离与时间的平方成正比’(la raison doublée des espaces aux temps,即伽利略自由落体定律)算出从地面到地心的总下落时间约为 1196 秒(19 分 56 秒)。
  3. 他以’从地面之上 50 toises 起下落与从地面起下落的时间差(约百分之一秒)‘作为经验基准,得到’最后百分之一秒内多走约 50 toises’。
  4. 把平方律套到’最后百分之一秒’上得到的理论值约 48 toises(2393/100),与经验值 50 toises 略有出入;作者把偏差归因于’地球半直径的平方根无法精确求出’。
  5. 把’最后一秒’细分为一百个百分之一段并累加后,得到最后一秒走约 4784 又 1/10 toise、最后半秒走约 2392 又 1/100 toise;扣除’地面起下落’与’地面之上 50 toises 起下落’的微小差异后,作者给出的答案是 4784 toise(比 300 尺高塔情形少 1/10 toise)。
  6. 本节末尾开启第二卷,作者把’地球在 24 小时内自转一圈’(即地动说假设)作为下一个要处理的议题,并预告之后还要讨论一般运动的快慢。

🔑 关键术语

  • lieue:法国古里,本节用来把地球半径换算成尺(pied):1145 lieues × 15000 pieds + 4347 pieds。
  • toise:法国古尺,本节中’最后一秒’与’最后半秒’内所走的距离都以此为单位给出(4784 toise、2392 toise 等)。
  • pied:法国’尺’,与 toise(≈6 pieds)和 lieue 共同构成本节的距离单位体系,半径换算时直接用 15000 与 4347 这两个数值。
  • raison doublée des espaces aux temps:‘距离对时间的平方比’,即伽利略式自由落体定律 s ∝ t²,本节以此为基本公式来推算总下落时间以及最后一段细分的距离。

s0006 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Temps de chute depuis les Estoilles, le Soleil et la Lune

第1段(P0029)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

「COROLLAIRE II.」即「推论二」的小节标题。它标志着本节是针对前一命题的第二个推论展开,承接「COROLLAIRE I」(推论一,已在本节 P0031 中回引)所建立的匀加速下落时间表,并将其扩展到天体距离的尺度上。在原书的结构中,「推论」通常给出具体数值结果或附加结论,而本节正是把这一形式应用到恒星、太阳、月亮三类起算点上。

第2段(P0030)

原文复述

Où il est monstré en combien de temps une pierre tomberoit depuis les Estoilles, le Soleil, et la Lune, iusques à la surface, ou au centre de la terre.

中文讲解

这是「推论二」的副标题/导引句,预告本节要论证的核心问题:一颗石头从恒星(Estoilles)、太阳(Soleil)、月亮(Lune)三类起点出发,分别需要多长时间才能抵达地球表面(la surface)或地心(le centre de la terre)。标题把起算点(恒星、太阳、月亮)与终点(表面、地心)相组合,预示了若干组待算的下落时间。

第3段(P0031)

原文复述

Je suppose que la pierre suive nos proportions, qui monstrent qu’elle chet 12 pieds dans une seconde, & de 300 pieds en cinq secondes. D’où il s’ensuit qu’elle tombera de la surface de la terre au centre dans 19’,56",25",9",36’, comme nous avons dit dans le premier corollaire; de la Lune eloignée de 56 demidiam. iusques au centre de la terre en 2 heures,29’,14",25,48: & iusques à la surface en 2 heures 17’,54",6",54, lesquelles étant ostées du nombre precedent, il reste 1’,20",18,54, pour le temps de la cheute qui se fait de la surface de la terre iusques à son centre.

中文讲解

本段是本节计算的方法论起点。作者以一组经验数据作为锚点:石头在第一秒下落12英尺,五秒内下落300英尺,这符合「距离∝时间²」的匀加速比例关系(即推论一所建立的比例)。作者据此先得出「从地表到地心」的下落时间约为19′56″25‴9⁗36(即六十进制下多分位的小数时间),并明确指出这与推论一的结果相符。接着转向天体尺度:以月球距地心56个地球半径(demidiamètres)为起算点,从月球下落到地心需2小时29′14″25‴48,从月球下落到地表需2小时17′54″6‴54;两者相减得到1′20″18‴54,即「从地表到地心」所需的独立时间。这个数值与先前的19′56″25‴9⁗36并不完全相同,作者却把它作为「差值校验」的结果呈现——其方法论关键在于:先算出「远点A→地心」的总时间,再算「远点A→地表」的时间,两者之差即「地表→地心」的时间,从而间接验证整套数字的内部一致性。

补充说明

文中「demidiam.」是 demidiamètres(地球半径)的缩写形式;「chet」是17世纪法语中表示「下落」的拼写(现代法语作 choit / tombe)。时间数字中连续出现的「′,″,‴,⁗」分别代表分、秒、三秒、四秒、五秒等多重六十进制位。

第4段(P0032)

原文复述

Le poids tomberoit depuis le Soleil eloigné de 1142 demidiametres iusques au centre de la terre en 11 heures,13’,56",48; & iusques à la Lune eloignée de 56 demid. en 10 heu.57’,12,54; lesquelles étant ostées de 11 heures 15’,56",48, il reste 16’,43",54" pour la cheute depuis la Lune iusques au centre de la terre. Et du Soleil à la surface de la terre, la cheute se fait en 11 heures 13’,38,57: lesquelles étant ostées de 11 heures 13’,56,48, il reste 17",51 pour la cheute depuis la surface de la terre iusques à son centre; & pour celle de la Lune à la surface, l’on a 16’,26,33.

中文讲解

本段把同样的「分段减法」方法应用到太阳。设定太阳距地心为1142个地球半径。从太阳到地心的总下落时间为11小时13′56″48‴;从太阳到月球(中途标记点)的下落时间为10小时57′12″54‴;两者相减得16′43″54‴,即「从月球到地心」的下落时间——这一数值与上一段给出的「月球→地心 2小时29′14″25‴48」量级不一致,提示原文中的某些数字之间可能存在排印差异(例如原文「11 heures 15′,56″,48」与前句「11 heures 13′,56″,48」数字相邻,可能其中一处有误)。其次,从太阳到地表的时间为11小时13′38″57‴,与到地心的时间(11小时13′56″48‴)之差为17″51‴,这是「地表→地心」的另一种独立估算;其结果与上一段的1′20″18‴54有出入,作者却把它列为又一种结果。最后给出从月球到地表的补充数字16′26″33‴。整段以多种路径切分同一段距离,目的是用加法/减法互相校验。

补充说明

「Le poids」即「重物/落体」,与前段「la pierre」(石头)同义,是作者交替使用的描述;「heu.」是 heures(小时)的缩写。

第5段(P0033)

原文复述

Le poids en fin tombera des estoiles eloignées de 14000 demid. iusques au centre de la terre en 39 heures,19’,41,57,54: iusques au Soleil en 37 heures 4’,24,37,21: & du Soleil au centre en 1 heure 38’,17,20,33. Des estoiles à la Lune en 39 heures,14’,58,30: & de là au centre dans 4’,43,27,54: & depuis le Soleil iusques à la Lune dans 1 heure 33’,33,52,39.

中文讲解

本段把距离尺度扩展到恒星层。设定恒星距地心为14000个地球半径。给出多组路径的下落时间:从恒星直接到地心为39小时19′41″57‴54⁗;从恒星到太阳为37小时4′24″37‴21⁗;从太阳到地心为1小时38′17″20‴33⁗。前两个数字相加应近似等于第三个,本段以这种「加法分解」的方式佐证三者的内部一致。换一条路径:从恒星到月球为39小时14′58″30‴;从月球到地心为4′43″27‴54⁗;从太阳到月球为1小时33′33″52‴39⁗。整段提供多组交叉数值,让读者自行验证「恒星→太阳→地心」≈「恒星→地心」、「恒星→月球→地心」≈「恒星→地心」等恒等关系。「分段加法/减法」仍是本节的基本算术结构。

补充说明

「en fin」是17世纪法语中「最后」之意(现代法语为 enfin);「estoiles」是 étoiles(恒星)的旧拼写。

第6段(P0034)

原文复述

Et si l’on desire le temps exact de la cheute depuis le firmament, l’on a 39 heures,19’,41,58,12. Iusques à la surface, 39 heures 19’,36,54. De la surface au centre,5",4,15, c’est à dire,1791, de toute la cheute depuis les Estoiles iufques au centre de la terre.

中文讲解

本段给出「从天穹(le firmament)」开始的精确下落时间。三个关键数字:从天穹到地心为39小时19′41″58‴12⁗;到地表为39小时19′36″54‴;从地表到地心为5″4‴15⁗。末句的「1791」对应一个比例关系:地表到地心的这一段时间仅占从天穹到地心总下落时间的约1/791,意在指出天体距离远远超过地球半径(按本节设定恒星距离为14000个地球半径),因此「地表→地心」这一段在整个天体尺度的下落过程中几乎可以忽略不计。

补充说明

「le firmament」指恒星天/天穹,与「les estoiles」在本节语境中等价,都是最远起算点的同义词;末句数字「1791」按上下文读法,对应原文「c’est à dire,1791, de toute la cheute」,理解为「(地表到地心这一段)占整个(恒星到地心)下落时间的1/791」。

第7段(P0035)

原文复述

Ce qui monstre une estrange vitesse des poids, supposé qu’ils gardent toujours une même progression; car ce dernier nombre monstre qu’une pierre feroit 1145 lieuës, c’est à dire tout le demidiametre de la terre, tandis que le poulx ou le cœur bat six fois; ce qui est quasi incomprehensible, & ce qui fait que plusieurs nient que ce progres de vitesse continuë toujours iusques au centre. A quoy l’on peut ajouster que les poids ne descendroient peut estre pas des Estoilles, sur lesquelles ils demeureroient comme sur la terre. Mais nous ne pouvons rien conclure de ce qui se feroit, puis que nous ne pouvons faire aucune experience de cecy.

中文讲解

本段是作者对前面计算结果的反思与限定。首先承认:按匀加速比例假设推算,下落末速将达到「惊人」的程度——具体表现为石头在脉搏(或心跳)六次的时间里就能跑完1145里(lieuës),即整整一个地球半径的长度。作者承认这一结果「近乎不可思议」(quasi incomprehensible)。由此引出两类怀疑:第一,物理学界「许多人」(plusieurs)否认速度会一直按此比例增长到地心——即匀加速假设可能在地心附近失效;第二,恒星上的物体未必会向地球下落,它们可能在恒星上像在地球上一样保持静止——恒星上的物体是否会下落,在作者看来本身就是一个开放的问题,他并未预设它们必然会落向地球。最后作者以认识论式的克制收束全节:以上都只是假设性推演,因为我们无法对恒星做实验,因此不能下任何确定的结论。这一段把本节从纯计算转入对假设本身的反省,体现作者的实验哲学立场。

补充说明

「lieuës」是17世纪法语中 lieues(里)的拼写形式;「poulx ou le cœur」意为「脉搏或心跳」,作者并列两种生理节律以衡量极短时间。

第8段(P0036)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

「敏捷的棕色狐狸跃过懒惰的狗。」这是一句英文 pangram(包含全部26个英文字母的句子),常用于字体或键盘排版测试。在本节上下文中,这句话与前后文毫无语义关联,明显是 OCR 或排版流程中混入的乱码/占位符,并非作者原文中任何论点的一部分,读者应忽略。

补充说明

该句与前后法文物理论述无任何逻辑或主题关联,可判定为扫描/识别流程中的杂项文字残留。

第9段(P0037)

原文复述

PROP.III.

中文讲解

「PROP.III.」即「命题三」的标题。它出现在本节末尾,标志着「推论二」在此结束,下面将进入第III号命题(具体内容不在本节范围内)。在原书的版式结构中,这一行的出现意味着节段切换——读者由此知道「COROLLAIRE II」至此为止,下一段是新命题的开始。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节末尾的 P0036「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」是一句英文 pangram(包含全部26个字母的句子),与前后法文物理论述毫无关联,明显是 OCR 流程中误识别的杂项文字,并非作者原文,读者可忽略。除此之外,本节无脚注、图表或边栏等附加材料。

💡 本节核心要点

  1. 本节是「推论一」的拓展,将匀加速下落的时间计算从地球半径尺度推及到月亮(56个地球半径)、太阳(1142个)和恒星(14000个地球半径)的距离。
  2. 计算依据的基本比例是「一秒钟落12英尺,五秒钟落300英尺」,对应距离∝时间²的匀加速关系。
  3. 段落反复使用「分段减法」做交叉校验:远点→地心与远点→地表之差,应等于地表→地心的时间。
  4. 作者给出从天穹(恒星所在天球)到地心的总时间约为39小时19′,并指出地表到地心那一段在全程中占比极小(约1/791),从而显出天体距离远超地球半径。
  5. 作者承认由此推出的末速「近乎不可思议」——石头在脉搏/心跳六次内可跑完整个地球半径,并引出两类怀疑:匀加速可能不一直保持到地心;恒星上的物体未必会下落。
  6. 作者以认识论式的克制收束全节:因无法对恒星做实验,一切推论只能是假设,不能下确定的结论。

🔑 关键术语

  • demidiamètre:地球半径(地球半直径),本节衡量天体距离的统一单位;分别取56(到月亮)、1142(到太阳)、14000(到恒星)个地球半径作为起算距离。
  • cheute (chute):下落,指物体朝地心方向的运动;本节所有时间均指「从某起算点下落到地心或地表」所需的时间。
  • Estoilles (Étoiles):恒星(17世纪拼写),本节假设的最高起算点,代表恒星天球上的物体。
  • proportion:比例,特指距离与时间平方成正比的匀加速关系,是本节一切时间计算的算术基础。
  • firmament:天穹/恒星天,本节末段把它作为最远起算点的同义词使用。
  • lieuë (lieue):旧法里,作者用以衡量末速大小——石头在脉搏六次内可行进1145里,即一个地球半径。
  • poulx (pouls):脉搏,作者与「心跳」并列使用,作为极短时间的生理参照。

s0007 [描述性拆分] PROPOSITION III. Figure du mouvement des corps tombant d’une tour si la terre tourne

第1段(P0038)

原文复述

Du mouvement des Corps.

中文讲解

本段是整章的总标题"论物体的运动",它把本章从序言或前面的小节过渡到具体的命题与几何论证。作为标题行,它本身不携带论据,而是限定接下来的讨论范围:地面上物体的运动。该标题承上启下,预示本节将围绕物体运动的轨迹与几何性质展开。

第2段(P0039)

原文复述

PROPOSITION III.

中文讲解

本段为命题编号"命题三"。它本身只是命题的标题行,标示接下来进入本命题的正式陈述与论证;其作用相当于几何课本中"命题 X"的引语,本身不含具体内容,需结合下一段理解命题的完整表述。

第3段(P0040)

原文复述

Determiner la figure du mouvement des corps pesans qui tomberoient du haut d’une Tour, ou de telle autre hauteur que l’on voudra, supposé que la terre se meut, & face chaque jour un tour entier sur son axe.

中文讲解

本段以一句完整的命题形式给出本节要解决的问题:在地球每日绕其轴自转一周的假设下,求作从一座塔顶或任意高度自由下落的重物所画出的运动曲线(figure du mouvement)。关键词"figure"指的是运动所描绘的几何轨迹,而非速度或加速度本身;命题的限定条件有三:起点是塔顶或任意高处、地球每日自转一整周、所求为下落运动的轨迹。本命题承接前文对螺旋线(helice)不均匀性的讨论——作者在前文已论证,若下落物体的运动与地球一样均匀则会画出螺旋线,但实际运动是不均匀的——因此这里把"图"作为待求的几何对象正式提出。

第4段(P0041)

原文复述

Il n’eſt pas neceſſaire d’expliquer l’helice que feroit le poids, ſi ſon mouvement eſtoit vniforme comme celuy de la terre, puis que nous auons monſtré ſa diſformité, & ſon inegalité, laquelle ie ſuppofe maintenant, afin de n’vſer point de repetition. Mais afin que cette proposition ſoit plus agreable, ie veux examiner les penſées de Galilee ſur ce ſujet, dont il parle depuis la 156 page de ſes dialogues: c’eſt pourquoi ie deſcrits icy le cercle B I du centre A, qui repreſente la terre, & prolonge le demidiametre A B iuſques à C, afin que BC ſoit la hauteur de la Tour, laquelle eſtant portee par la terre ſur la circonference B I deſcrit auec ſon ſommet, l’arc CD N. Ie diuiſe apres le demidiametre A C par la moitié au point E, d’où ie deſcris le demi cercle C I A, par lequel Galilee dit qu’il eſt probable que la pierre tombe, ſi ſon mouuemẽt eſt compoſé du circulaire de la terre, & du droit qui luy eſt propre: ce qu’il prouue ainſi.

中文讲解

本段首先排除一种简单情形:如果下落物体的运动与地球一样均匀,那么它会画出螺旋线(helice);但作者在前文已证明此运动的不规则性(diſformité)与不均匀性(inegalité),故此处直接采用此结论而不重复(“afin de n’vſer point de repetition”)。随后出于"使本命题更令人愉悦"(agreable)的考虑,作者决定讨论伽利略在《对话集》(ſes dialogues)第156页起对此问题的看法。

几何构造随即展开:以A为圆心的圆BI代表地球;将半径AB延长至C,使BC等于塔高;当塔被地球沿圆周BI带动时,其顶端便扫出弧CDN。接着将半径AC在其中点E处二等分,自E画出半圆CIA。伽利略认为,石头很可能沿此半圆CIA下落,因为其运动是地球圆周运动与石头自身直线运动的复合(compoſé du circulaire… & du droit)。末尾一句"ce qu’il prouue ainſi"(他如此证明)把证明责任交给下一段。

本段的核心是把伽利略的命题几何化:伽利略的圆形轨迹CIA正是按"复合运动"的几何合成得出的——塔顶在地球带动下沿大圆运动,同时石头相对塔沿CB直线下落,两者复合即为以E为圆心的半圆。作者的"愉悦"二字暗示,他要在此指出伽利略几何化的可疑之处,因此全段是一段精心铺垫的反驳序曲。

补充说明

原文提及伽利略《对话集》(ſes dialogues)第156页;此处"第156页"是作者对其讨论位置的指认,属于本段内部可定位的信息,未引入外部背景。

第5段(P0042)

原文复述

Si dans la circonference CD on manque quelques parties égales, comme CF, FG, HL, & LD, & que des points F, G, H, L, on tire des perpendiculaires au centre A, les parties de ces lignes comprises entre les deux circonference CDN, & BIM, repreſentent la Tour portée par la terre de C à N: & les points où le diametre couppe ces lignes ſeront les lieux où la pierre ſe trouuera de temps en temps en tombant : or ces points s’éloignent touſiours plus en plus du haut de la Tour, c’eſt pourquoi le mouvement droit de la pierre au long de la Tour ſe monſtre touſiours plus augmenté, & plus violent. Et parce que l’angle D CI eſt infiniment aigu, l’éloignement de la ſurface C F D, ou du haut de la Tour eſt tres petit au commencement, & conſequemment le mouvement de la pierre eſt d’autant plus lent qu’il eſt plus proche du C, ou du repos, & qu’elle va plus vite vers le centre A, qu’en nul autre lieu.

中文讲解

本段是伽利略对自己命题的"证明"(由前段末尾"ce qu’il prouue ainſi"引出)。其几何构造是:在圆周CD上截取若干等份CF、FG、HL、LD,从F、G、H、L四点向圆心A作垂线;这些垂线被夹在两圆周CDN与BIM之间的部分,代表塔随地球从C运到N时所占据的各个位置;垂线与某直径的交点,即石在下落过程中各时刻所占据的位置。

作者据此推出三点运动学特征:(1) 这些交点越来越远离塔顶,所以石头的"沿塔的直线运动"显得越来越被增强(augmenté)、越来越剧烈(violent);(2) 角DCI是"无穷锐角"(infiniment aigu),所以从弧CFD或塔顶开始的初始距离极小(tres petit au commencement),相应地,石头的运动在越靠近C(即"静止"位置)时越慢;(3) 越靠近中心A,石头运动得越快,超过其他任何地点。

本段的作用是把伽利略的"圆形轨迹"假设转写为可度量的运动学描述:初速为零、加速度沿运动方向持续增大;这正是伽利略《对话集》第三日关于匀加速运动的著名定义,也是后续作者反驳所要利用的关键前提。读者在读这段时应注意:作者并非在此反驳伽利略,而是在替伽利略写出他自己方案的物理后果,以便下一段再针对这些后果提出反例。

补充说明

原文所称"angle D CI infiniment aigu"是17世纪几何与运动学中常见的极小角极限说法;本段把它作为"起始距离极小、运动极慢"的几何理由,并非数值意义上的严格无穷小。

第6段(P0043)

原文复述

Emplacement réservé à une image ou à une partition en page 6 ; les données visuelles intégrées ont été omises, seule la position et la légende d’origine sont conservées.

第6页图像或乐谱示例

中文讲解

本段在原文中以图像或乐谱占位符的形式出现,没有文字论据内容。依据上下文(本小节反复提及"figure"、几何作图以及前一段P0042的尺寸标注),该图像应是P0041-P0042所述几何图形的实际呈现——含以A为圆心的圆BI、直径延长BC、塔与弧CDN、以E为圆心的半圆CIA,以及各等分点F、G、H、L上的垂线。原图的刻度、标注等具体细节需查阅原书第6页;本占位符不复述任何图形细节。从其在P0042之后的相对位置可推断,该图正是伽利略方案所依据的那张"复合运动图",其后P0044所要讨论的则是另一张"A, 90, L"图。

第7段(P0044)

原文复述

Or il faut examiner cette belle penſée de Galilee, afin de voir ſi le mouvement de la pierre, qui nous ſemble perpendiculaire, peut être circulaire, & égal à celuy de la terre, comme le demicercle B I A eſt égal au quart du cercle C N. Nous auions déja conſideré cette même ligne auant que d’auoir vû les dialogues; mais puis qu’il met la cheute des poids en raiſon doublee des temps, comme nous auons fait, à laquelle la raiſon des Sinus verſes des arcs égaux eſt qualiſemblable, principalement au commencement de la cheute lors qu’ils ſont petits, il eſt aiſé de montrer que la cheute des pierres ne peut ſe faire par le demicercle B I A: ce que ie demonſtre par l’autre figure qui ſuit, à ſcauoir A, 90, L, dans laquelle les arcs repreſentent le téms, & les finus verſes l’eſpace de la cheute; c’eſt pourquoi lors que le lieu d’où tombe le poids, à ſcauoir A, ſera porté par le mouvement journalier iuſques à 9, qui ſignifie 9 degrez, ce qui ſe fera en 16’ d’heure, le poids ſera en B, & partant ſera au point du demicercle z, c’eſt à

中文讲解

本段开启对伽利略方案的正式反驳。首先,作者承认伽利略的想法"精巧"(belle penſée),但指出要看石头的运动——在我们看来是垂直的——是否真能与地球一样作圆周且等速,这就要求半圆BIA与四分之一圆周CN等长。作者随即声称自己在看到伽利略《对话集》之前,就已经考察过同一条曲线(“Nous auions déja conſideré cette même ligne auant que d’auoir vû les dialogues”),这一句既是对自己独立性的宣示,也为反驳的独立性提供依据。

关键的反驳点出现于此:伽利略把下落按"时间平方比"(raiſon doublee des temps,即距离 ∝ 时间²)来描述,这正与作者此前所采用的相同;而与该比例"相似"(qualiſemblable)的几何量,是"等弧的正矢"(Sinus verſes des arcs égaux),尤其在下落开始、弧长很小时。作者由此主张:既然如此,就容易证明石头的下落不可能沿半圆BIA进行。

接下来作者交代反驳所用之图,即所谓"A, 90, L"图(l’autre figure qui ſuit, à ſcauoir A, 90, L):在此图中弧代表时间,正矢代表下落距离(les arcs repreſentent le téms, & les finus verſes l’eſpace de la cheute)。具体地,当下落的起点A被周日运动带到9(即9度角处),这段时间据原文记为16分钟(16’ d’heure),此时石应已抵达B,并且据半圆假设应位于其上的点z。原文末尾以"c’eſt à"中断,应在下页继续。

本段是本节论证的转折:从陈述伽利略方案转为对其的几何证伪;其核心武器是把伽利略自己的"时间平方比"与其正矢几何对应起来,从而暴露半圆轨迹与该运动学前提之间的不一致。读者应特别注意"qualiſemblable"这一旧词,它承担"在弧小时近似成立"的限定功能,是后续严格论证生效的前提。

补充说明

原文末尾"c’eſt à"一句尚未写完,应在下一页继续;本节的小节边界止于此处,故不补写后续内容。原文给出"9 degrez"对应"16’ d’heure",此处数字按原文如实保留,未对其与24小时自转周期的算术关系作校正。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节内除正文段落外,仅有P0043一处图像或乐谱占位符;依据上下文,该图承载P0041-P0042所述的几何作图(圆BI、半圆CIA、各等分点与垂线)。本小节无独立的脚注或边栏可摘录;图注未单列。

💡 本节核心要点

  1. 本命题所求的是物体在地球自转假设下下落时画出的几何轨迹(figure du mouvement),而非速度或加速度本身。
  2. 作者首先排除螺旋线情形(因运动已被证明不均匀),随后在P0041-P0042中以伽利略《对话集》第156页起的内容为基础,把伽利略的方案几何化为"以E为圆心的半圆CIA"。
  3. P0042将伽利略的圆形轨迹转写为运动学描述:起始距离极小、运动极慢,越靠近中心越快,符合伽利略的匀加速定义。
  4. 作者在P0044正式转入反驳:承认自己先前已独立考察过同一条曲线,并以伽利略自己采用的"时间平方比"(raifon doublee des temps)反证半圆轨迹不成立。
  5. 反驳的核心几何对应是:‘时间平方比’在弧小时与’等弧的正矢比’相似(qualiſemblable),从而以弧为时间、正矢为距离的’A, 90, L’图即可演示石头偏离半圆假设的实际位置。

🔑 关键术语

  • figure du mouvement:本节要求确定的对象,指物体运动所画出的几何曲线,而非运动的速度或加速度本身。
  • helice:螺旋线。作者排除的简单情形:若下落物体的运动与地球一样均匀,则物体会画出螺线;但前文已论证其运动不均匀,故此处不重复讨论。
  • demi-cercle C I A:以半径AC的中点E为圆心、过C与A的半圆。伽利略方案中石头被假定沿此半圆下落,理由是其运动为地球圆周运动与石头自身直线运动的复合。
  • raison doublée des temps:时间平方比,即下落距离 ∝时间²,对应伽利略式的匀加速运动定义。作者用其与正矢比作几何对照。
  • sinus verse:正矢,一段弧的versed sine。在本节中作者将其作为下落距离的几何对应量,并主张它与"时间平方比"在弧小的时候相似(qualiſemblable)。
  • qualiſemblable:古法语词,意为"相似的、可类比的"。此处专指在下落初始弧很小时,正矢比与时间平方比的几何关系近似成立,是后续严格论证生效的前提。

s0008 [描述性拆分] Suite Proposition III: arcs, perpendiculaires et impossibilité du demi-cercle

第1段(P0045)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是一行版面标记,标示当前页进入了"第二卷"(Liure Second)。在中世纪至17世纪的法语学术著作中,“Liure"即"Livre”(书/卷)的旧拼写法,单独出现于页眉或段首时,仅用于切分内容单元,并不承载论证。

第2段(P0046)

原文复述

dire au lieu où la perpendiculaire 9 L coupe l’arc defcrit du point B : & quand

中文讲解

原文片段,与上一页未完句子相接,意为"说在过9点的垂线与自B点描出的弧线相交之处:而当……"。由于这是因换页而截断的半句话,其语义依赖于前文已经给出的几何构造:从某个点(如B)作一段弧,与一条特定的垂线相交,从而定出某个轨迹上的关键交点。这句话本身只承担"指向交点—并引出下一动作"的连接功能,详细论证在后续段落才给出。

补充说明

此处"9 L"应理解为经过9号点、终止于L(即地心)的垂线段;“arc descrit du point B"则是以B为圆心、按规定半径所作的弧。

第3段(P0047)

原文复述

第7页图像或乐谱示例

中文讲解

此为第7页插图或图版的占位符,原图中绘制的几何图形是本小节论证的几何基础。从上下文(涉及垂线9 L、27 L、45 L、72 L、90 L,以及从B、C、D、F、I各点出发所作之弧与这些垂线的交点)可以判断,原图应为一组同心弧系与若干径向垂线相交的构造图,用以演示落体在每一时刻所处的位置。图中具体弧度、刻度数字与几何细节须查阅原图方可确认。

补充说明

无额外补充(无法看到原图,无法补写未在文本中出现的数字或标注)。

第4段(P0048)

原文复述

A fera au point 18, ce qui arriuera dans vne heure, & 12’, la pierre fera au point 2, c’est à dire au lieu où l’arc venant de C coupe la perpendiculaire 18 L, car l’espace 18, 2, est égal à l’espace de la cheute A C, & au Sinus verfe de l’arc A 18, qui marque le temps.

中文讲解

本段开始给出第一组可计算的数值结果:在 1 小时 12 分钟(vne heure & 12’)时,A 点将抵达第 18 号位置;与此同时,下落的石块将抵达第 2 号位置,这个第 2 号位置定义为"从 C 点出发的弧与过 18 号点的垂线 18 L 的交点”。作者给出两条几何等式来支撑该位置:① 线段 18—2(即径向位移)的长度等于实际下落的距离 AC;② 该长度也等于弧 A—18 上的"正矢"(Sinus verse)。在这套几何—运动学模型里,正矢充当"时间刻度",因此该等式即宣告:径向位移 = 自由下落距离 = 与流逝时间对应的正矢量。换言之,本段将运动学时间—空间关系翻译为一段弧上一段弦的几何量,并完成命题的第一次数值兑现。

补充说明

Sinus verfe(正矢)在17世纪几何中定义为 1−cosθ,或与之等价的弧上高度量;在本节它被用作"时间累计量",因此每给出一个角度,便同时给出一个时间值。12’ 即 12 弧分,对应 1 小时 12 分钟的物理时间。

第5段(P0049)

原文复述

De mefme quand le point A est porté iufques à 27, le poids fera iufques à D, d’où le quart de cercle étant tiré il rencontre la perpendiculaire 27 L au point 3. Lors

中文讲解

作者沿用同一方法给出第二个算例:把点 A 推进到刻度 27 时,下落重物即抵达 D 点;自 D 点引出一段"四分之一圆",这段弧与过 27 号点的垂线 27 L 相交于第 3 号点。“De mefme”(同样地)一词明确表示:此例与上一例采用完全相同的几何—时间对应规则,仅更换一组数值(27 与 3 替代 18 与 2)。这一段的作用是把"单一数值兑现"扩展为"规则可在不同刻度反复套用",从而为下段的多点推广铺路。本段以"Lors"(“于是”)作收尾,留待下段继续推出 45、72、90 三个更大的刻度。

补充说明

“le quart de cercle étant tiré"指自 D 点出发、按规定半径画出一段四分之一圆弧作为几何构造工具。

第6段(P0050)

原文复述

qu’A fera en 45, ce qui arriuera en 3 heures, la pierre fera au point 5, qui est le lieu, où l’arc tiré du point F (lequel est le terme de la cheute du poids A F, car c’est le Sinus verfes de 45 degrez) coupe la perpendicularaire 45 L. Et partant le poids arriuant en 4 heures 48 à 72, le Sinus verfe de 72 degrez est A I, & l’arc tiré du point I rencontre la perpendicularaire 72 L au point 9, qui est le lieu du poids; de forte que le point A estant en 90, le poids fera arrué dans 6 heures au centre de la terre L par le demidiametre A 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, L: D’où il s’enfuit que toutes fortes de poids de pefanteur & matière suffifante pour vaincre l’air comme le plomb, les pierres, le bois, &c. doivent tomber au centre de la terre en 6 heures, de quelque distance que ce foit, par exemple auffi bien d’vne lieué prez du centre, que depuis la Lune; ce qui est impossible, fi les poids commencent leur mouuement d’vne vifteffe égale en toutes fortes de lieux, & s’ils gardent toujours la proportion dont nous auons parlé: de forte que pour verifier la cheute precedente, il faudroit que le poids descendift d’autant plus lentement qu’il tombera d’vne hauteur moins éloignée de fon centre, comme il arriue au plomb fuspendu à vne longue chorde, dont le mouuement est quali imperceptible quand on le tire fort peu hors de la ligne de direction, parce qu’il est fort peu violenté, & ne defire pas changer de lieu aue tant de violence que lors qu’on l’élongne dauantage de fon centre.

中文讲解

本段是本小节的核心。它把上一段的方法推广到三组更大的数值:① A 抵达 45,对应 3 小时,石块至点 5,而 45 度的正矢即等于下落距离 AF,因此过 F 点的弧与垂线 45 L 的交点即为 5;② A 抵达 72,对应 4 小时 48 分,72 度的正矢为 AI,过 I 点的弧与垂线 72 L 的交点为 9;③ A 抵达 90 时,石块在 6 小时内沿"直径” A—1—2—3—4—5—6—7—8—9—L 抵达地心 L。作者由此推出结论:凡是有足够重量和密度以克服空气阻力的物体(如铅、石、木等),不论初始距离远近,“哪怕是一里距地心附近"和"哪怕从月亮那么远”,都应在 6 小时内落到地心。然而作者立刻指出这是不可能的——前提是物体在各处都以相同速度开始下落、并始终保持他所讨论的那种比例关系。要让前面这套计算自洽,就必须假设物体"距离地心越近,反而下落越慢"。作者随即给出一个日常经验类比:长绳悬挂的铅锤,被稍稍拉离铅垂方向时几乎不动,因为它离平衡位置越近,所受使之偏离的"强迫"越小,“想要换地方"的迫切性也越弱;只有被拉得较远时才会摆动明显。

本段的论证功能是"建立模型—导出惊人结论—指出与日常经验或运动学公理的矛盾—用单摆经验作类比揭示矛盾的可视化情形”。它把"6 小时落地"从纯几何结论上升为一个反证式命题:若要维持正矢=时间=落距这一比例体系,必然要求越靠近地心越慢,但单摆的日常观察反而显示越靠近平衡位置系统越"平静"(即恢复力小但加速度也小),二者矛盾,因而整个假设须被修正。

补充说明

“Sinus verfes”(正矢)作为时间计的核心约定在 P0048 已确立;本段多次复用。所谓"demidiametre"(半径)A—1—2—…—9—L 实际是逐次累加 9 段构成的全半径,用以象征石块沿径向逐段落到地心。所谓"d’vne lieué prez du centre"是作者自设的一个极端情形(一里约等于四公里),用以测试模型是否对极小高度仍给出同一 6 小时结论。

第7段(P0051)

原文复述

Car l’on peut respondre la même chose pour les poids éloignez de la terre, & dire qu’ils reuiennent toujours à ce centre dans vn temps égal, comme fait le plomb attaché à la chorde, dont nous parlerons apres: & même l’on peut aiouiter que l’égalité des retours au centre de la terre est plus exacte que celles des retours du plomb, parce que la chorde l’empefche vn peu, or la pierre qui tombe droit au centre n’a point cet empelchement: & ce temps de la cheute de la pierre au centre feroit toujours de 6 heures, encore qu’elle ne tombaît que d’vn’t pied de haut à son centre, fuiuant les hypothefes precedentes.

中文讲解

本段是对上一段反驳意见的一种"答辩":作者承认前述结论看似荒唐,但仍可以给出一个相容的辩护——对于远离地心的物体而言,可以用与单摆(绳上铅锤)相同的逻辑来辩护:物体永远以相等的时间回到地心。作者还要再补一层:绳上铅锤的"等时性"其实不如真正落体"等时"严格,因为绳子会轻微阻碍运动;而沿径向自由下落至地心的石头没有任何这种阻碍,因此它的等时性应当更精确。最后一句是关键性的极端断言:在前述假设之下,即使石头只从距地心一英尺的高度落下,它落到地心的时间仍然是 6 小时。

这段的功能是为命题 III 设置一个"反直觉但可辩护"的推论,借以测试读者是否愿意在假设框架内接受它;同时"dont nous parlerons apres"(我们后面会讨论绳上铅锤)一语把当前命题与后文关于单摆等时性的讨论串成一条论证链。

补充说明

“d’vn’t pied de haut”(距地心一英尺)应理解为"距地心一英尺高度"——即物体初始位置距地心仅一英尺,并非"距地面一英尺"。这与原文"à son centre"相呼应。

第8段(P0052)

原文复述

Quoy qu’il en foit, il est impoffible d’en faire les experiences, qui conuainquent du contraire, dautant que quelques hauteurs que l’on prouue, la différence des

中文讲解

本段是又一段的开头残句(被截断)。它表达的核心是:“无论怎样,不可能做出能够反驳上述结论的经验”,并以"因为无论试验多大的高度,差值……“作为理由的引出,但理由的具体内容在下一段或下一页给出。从结构上看,作者即将陈述一个关键的认识论主张:人类能够做的下落实验,其高度范围相对地心尺度而言永远有限,因此其上的差异不足以推翻"6 小时落至地心"这一几何推论。

补充说明

“conuainquent du contraire”(证明相反情况)意味着本段在为前段反直觉结论设置最后一道防线:人类无法用现实实验证伪它。

第9段(P0053)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此行为版面占位文本(“The quick brown fox jumps over the lazy dog"为英文打字排版常用全字符测试句),并非作者正文,多半由 OCR 或版式识别误入。它不承载本节任何论证内容。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节附图占位符(P0047)所代表的图是命题 III 的几何基础,绘制了以地心 L 为公共端点的多条径向垂线(9 L、27 L、45 L、72 L、90 L 等)以及从 B、C、D、F、I 等点出发的一系列弧线,弧与垂线的交点依次标作 2、3、5、9 等,对应石块在 1 小时 12 分、2 小时、3 小时、4 小时 48 分、6 小时所抵达的位置。该图与正文数字严格对应,离开原图无法独立重构全部交点位置。

💡 本节核心要点

  1. 命题 III 的核心工具是把"时间"换算为某段弧上的"正矢”(Sinus verfe),从而把下落运动转译为几何相交问题。
  2. 通过逐一给出 18、27、45、72、90 五组刻度的数值兑现,作者演示了"任一距离的物体在 6 小时内落地心"的几何推论。
  3. 该推论引发一个反直觉后果:物体越靠近地心反而下落越慢,作者用单摆的经验作为类比来呈现这一矛盾。
  4. 作者随后用"绳上铅锤"类比给出可辩护的修正说明,并把单摆等时性的讨论留到下文,构成本节与后段的衔接。
  5. 本节末尾提出一个重要的认识论限制:现实落体实验的高度有限,无法证伪上述 6 小时落至地心的几何结论,从而把命题悬置为一个理论上可辩护但经验上不可证伪的命题。

🔑 关键术语

  • Sinus verfe (正矢):17 世纪几何术语,定义为 1−cosθ 或与之等价的弧上高度。本节中它被赋予新的角色——时间累计量:每给出一个角度值,便同时给出对应的下落时间。
  • perpendiculaire (垂线):从地面某编号点垂直指向地心 L 的线段,如 9 L、27 L、45 L 等,用以承载石块在该时刻应抵达的径向位置。
  • demidiametre (半径):从 A 经 1—2—3—…—9 直至 L 的全半径,被作者用作石块沿径向逐段落到地心的几何路径。
  • chorde (绳/弦):此处特指悬挂铅锤的长绳,被作者用作单摆类比的对象:绳的存在轻微阻碍运动,使铅锤的等时性不如真正的径向落体严格。
  • Sinus verfe de 45 degrez (45 度的正矢):在本节中等价于自由下落距离 AF,也等价于 3 小时所对应的几何量;是命题 III 在 45 度处的数值兑现。

s0009 [描述性拆分] Comparaison des sinus verses et de la raison doublee

第1段(P0054)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本条是页首的章题/栏题,写作「Du Mouvement des Corps」(论物体的运动)。它是版面元素,本身不陈述命题,仅标示本节所属的论题是关于「物体运动」的论述;下方紧接其正文段落将在地球表面的尺度上比较「正矢(sinus verses)」与「倍比(raison doublee)」两种刻画落体的方式。

第2段(P0055)

原文复述

[du fait] que cette différence des vitesses sera si petite, que nulle industrie humaine ne la peut appercevoir, non plus que la différence de la raison doublee des espaces au temps de la chute, d’avec celle des sinus verses des arcs doubles; car le rayon estant 10000, le sinus verse de 15’, qui se font dans 1’ par le mouvement journalier, est un, celuy de 30’ est 4, et celuy de 45 est 9. Or nous ne sçaurions icy observer de chute dans 1’ d’heure, et encore moins en 2’; car en 1’ le poids feroit 7200 toises, & 28800 en 2’; et neantmoins la raison des espaces est exactement double de celle des temps en cette distance, encore que ce soit la raison des sinus verses aux arcs. Mais si l’on continuë plus auant, ou que l’on soit plus pres du centre, l’on y trouuera une difference manifeste, et la raison des sinus verses aux arcs sera toujours moindre que la raison doublee des espaces aux temps: quoy que nous ne puissions sçauoir la vraye proportion que garderoit le poids iusques au centre, et que l’on puisse soustenir que c’est celle des sinus verses à leurs arcs. Neantmoins puis que la raison doublee est la plus aisee, il vaut mieux s’en seruir que de l’autre, car l’on ne peut s’y mesprendre sur la surface de la terre.

中文讲解

本段是全节论证核心:作者要把两种刻画落体的数学形式——「落体时间平方律」(作者称之为 raison doublee,即空间与时间平方成正比)与「弧的两倍的正矢(sinus verse des arcs doubles)」——放在一起比较。

(1) 在地球表面的尺度上两者的差距微乎其微。理由是:取半径 10000,在一日运动中恰好走 1′ 所对应的弧,其正矢仅为 1;走 30′ 时正矢为 4;走 45′ 时正矢为 9。这些数值其实对应的是「极短时间内落下的距离」,而一天走完一圈的「时」的长度里,距离小到人类技艺根本观测不出来(1 小时下落 7200 toises,2 小时下落 28800 toises;这些 inobservables 完全超出了当时仪器所能达到的精度)。

(2) 但当把同样的比较延伸到靠近地心处,或延展到更长时间,则会出现明显的差异,并且始终满足「正矢比弧」这一关系小于「平方律」(espace 平方于 temps)的比值。不过作者承认:我们无法真正测得物体在到达地心途中究竟守的是哪一种比例;理论上仍可坚持「落到地心时遵循正矢-弧关系」。

(3) 因此在方法选择上,因为平方律更便于运用,又在地球表面这一段不会出错,作者便采用平方律,而非正矢律。

需要注意本段用词:「raison doublee」在本节语境里指 distance ∝ temps² 这一经验规律(伽利略式的时间平方律),不是任意「平方比」;「sinus verse」即 versed sine(弧中点至弦中点的距离,几何上为 R − R cos θ 的近似函数);作者选「平方律」不是因为它在地心成立,而是因为它在地球表面段足够准确且计算便利。

补充说明

本段内的数字(10000、1、4、9;7200 toises;28800 toises;15′、30′、45′)均为原文给出的具体取值,不能换成现代值;其中「7200 toises/小时与 28800 toises/2 小时」是按平方律反推出的「若观测得到则应观到的数值」,作者用来说明该数值在实际中根本不可观测,从而为「可忽略差异」背书。sinus verse、raison doublee 两条术语均贯穿本节,其定义含义需参看前后文。

第3段(P0056)

原文复述

Or auant que de passer outre, il est bon de remarquer que ce qui nous a fait considerer cette chute par le demicercle, est qu’ayant supposé le mouvement journalier de la terre, et que le poids estant porté du point A au point 18 en la ligne perpendiculaire 18L, aussi pres du centre L que le point C, qui est touché par la ligne 18C, parallele à l’horizon du lieu du mouvement de la chute 90L, et ayant seulement consideré la chute dans la perpendiculaire AL, à proportion que l’arc A9,18,27, &c. se courbe; de sorte qu’estant arriué au point 90, la ligne qui en est tiree perpendiculairement sur AL finit au centre de la terre; (mais à cause que le poids ne demeure pas en la ligne AL, parce qu’elle suit le mouvement journalier, quand le lieu d’où le poids tombe est arriué au point 27, après que l’on a tiré de ce point une perpendiculaire sur AL, qui la touche au point D, et qui monstre la chute du poids, tandis que la terre a fait l’arc A27, ie tire un arc du point D, le même centre L demeurant toujours le lieu où l’arc rencontre la perpendiculaire tiree du point 27 au centre, à sçauoir 4, est le lieu du poids, à raison qu’il a trouué l’arc D4, et après auoir marqué plusieurs lieux également distans sur le quart du cercle A90,) et tiré des lignes perpendiculaires coupées de plusieurs autres moindres quarts de cercle, selon les lieux où la premiere ligne AL est coupée, et de plus la ligne qui marque la chute estant tiree par les perpendiculaires, et par les arcs qui s’entrecoupent, nous auons en fin trouué que cette ligne estoit un demicercle parfait, et que les arcs paralleles au quart de cercle A90 sont eloignez l’un de l’autre d’une proportion fort proche de la double, et si semblable aux arcs eloignez du centre L, que l’on n’en peut remarquer la différence par aucune obseruation.

中文讲解

本段是上节结论的几何回溯:作者解释为何落体轨道曾被视为「半圆」。论证步骤可以拆成三层:

① 模型假设。地球有一日自转(mouvement journalier),物体起点在 A 点,一边跟随地球自转一边沿垂直方向下落;其在地面上投影落到 L,即经过一段 18L 之类的垂线段,到达一个「与 C(也就是平行于当地水平线 90L 的切点)相近地心距」的 L 处。换言之,作者并不假设物体严格沿一条固定垂线下落,而是承认它在被地球带着转的同时相对地表作垂向移动。

② 作图构造。在做此落体过程中,作者把地面点 A→9→18→27…→90(90 度即四分之一圆处)的位置随时间展开;具体到第 27 位置时,他先从 27 沿垂线打到 AL 上的 D 点,再以 L(地心)为圆心作过 D 的弧,与过 27 引到地心的垂线相交于点 4;这个 4 点即是「地球自转过 A→27 时,物体在地心系中实际所在」。在四分之一圆 A–90 上以「等距」标记同样的若干位置后,再画相应的小四分之一圆并在它们之间取交点,连接这些交点得到一条「描述物体落体的曲线」。

③ 结论。作者声明:通过这样多弧相交作出的曲线,最终是「一个完美的半圆」;并且,与基准四分之一圆 A90「平行排列」的相邻弧,它们的间距几乎成「倍比」(即平方律),与同样偏离地心 L 的弧的间距差异之小,以至于任何观测都无法察觉。

这一段的功能有二:一是给出前面得出「落体轨道=半圆」的几何理由;二是为下一段(P0057)说明这种结论「不可捍卫」做铺垫——因为它的得出依赖复杂的相对运动叠加,而作者下面要用实验精度指出它带来的矛盾。

补充说明

原文中 18、27、4、9、90 等数字均为四分之一圆上等分点或弧-垂线交点的代号,并非具体物理量;阅读时需把它们当作几何标记对待。「demicercle parfait」指通过上述多重作图得到的正合半圆曲线。

第4段(P0057)

原文复述

Mais apres auoir examiné cette matière plus à loisir, nous auons trouué qu’il estoit impossible suivant nos experiences, et l’une ou l’autre des dites proportions, qu’un poids fust six heures à descendre de la surface de la terre iusques au centre, et que de même que noître pensée n’estoit pas de grande consideration pour prouuer la chute des corps pesans par le mouuement circulaire, à sçauoir mesure quel l’arc approche de la ligne horizontale 90L, aussi la route de la chute en demicercle, laquelle nous auons descrit par le moyen expliqué cy-deuant,

中文讲解

本段开启对前节「半圆轨道」结论的反诘。它包含两层意思:

① 经验反证。作者声明「更从容地考察后」发现,无论采用「平方律」还是「正矢-弧律」中的任何一种都无法成立「重物从地表落到地心需 6 小时」这样一个命题。换言之,按他掌握的实验数据,自由下落根本不可能慢到这种程度;因此前面推得的落体轨道曲线——不论它几何上多么完善——都在物理时长上与经验相悖。

② 论证意义的自我限定。作者进一步澄清:先前思想的目的,并不主要是去「用圆周运动证明重物的下落」,也不是去精确度量弧线如何逼近水平线 90L;同理,「依上述手段描述出的半圆形的下落路径」也只是为后文更精细的命题做铺垫,本身不作为关键论据成立。

由此引出对半圆形下落模型本身的放弃:作者接下来要说明为什么这个模型不能再为之辩护。

补充说明

句末「laquelle nous auons descrit par le moyen expliqué cy-deuant,」是一句未完的承前宾语,与下一段关于「不可能性」的判断连读;本段因此不能独立成句结束,需连读至 P0060。

第5段(P0058)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本条并非原文内容,而是在数字化/OCR 过程中错误植入的英文 pangram(一句包含全部 26 个字母的占位短语),恰好占据了 P0057 与 P0060 之间应有的连续论述位置。读者读这里应直接跳到 P0057「aussi la route de la chute en demicercle…」的宾语之后,与 P0060 的「ne pouloit être deffenduë」连读,原句应是:「…aussi la route de la chute en demicercle, laquelle nous auons descrit par le moyen expliqué cy-deuant, ne pouloit être deffenduë…」。因此本条不对应任何论证内容。

补充说明

无额外补充;该条纯属版面/OCR 噪声,应在转写与讲解时均按占位符处理。

第6段(P0059)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是版面上的卷(部)题,写作「Liure Second」(第二书 / Book II)。它不是普通章节标题,而是上位结构中区分两大部的标题,意味着从此处起进入著作的第二卷。本卷将由「接下来的命题(proposition qui fuit)」继续承担讨论落体运动的相关问题。

第7段(P0060)

原文复述

ne pouloit estre deffenduë, parce qu’elle tire après soy de grandes absurditez qu’il faut examiner dans la proposition qui fuit.

中文讲解

本条是 P0057 中断句的真正结尾(中间 P0058 的英文 pangram 与 P0059 的卷题均非原文内容),作者用以总结对前述「半圆下落轨道」的态度:「这条路不能再为之辩护,因为它牵出一系列必须由下一条命题加以考察的重大谬误。」

本句在论证上起两重作用:① 显式宣告放弃半圆模型;② 转向下一命题,作为论题承上启下的桥梁——即把读者引向对「那些由半圆模型推出的 absurditez」(经验上站不住脚的推论)做系统检视。这是 «Du Mouvement des Corps» 这一节末尾最关键的一笔,把「半圆轨道」从「几何成果」降格为「等待否证的反例」。

补充说明

句中「absurditez」并非哲学意义上的荒诞,而是相对于实验与平方律/正矢律所得结果的物理矛盾;「proposition qui fuit」即紧接其后的命题,承担对这些矛盾的几何与经验双重检视。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无独立脚注、无独立插图说明、无旁栏批注。正文中出现的一处数字仅作为几何点标记(18、27、4、9、90 等)出现于构造描述中,不属于物理量。P0058(The quick brown fox jumps over the lazy dog.)是 OCR 误植的英文 pangram,连读时应跳过,与 P0057 的宾语和 P0060 的句首重新组成完整句。P0059 的「# Liure Second」是第二卷的卷题,仅作版面分隔功能,不属于本节论证内容。

💡 本节核心要点

  1. 在地球表面的极短时段内,自由下落经验可表为「空间∝时间²」(作者所谓 raison doublee),与「弧的两倍之正矢」(sinus verse des arcs doubles)在数值上几无差别,这是伽利略式落体律的局部适用性。
  2. 取半径 10000 时,1 分钟对应正矢 = 1、30′ 对应正矢 = 4、45′ 对应正矢 = 9,结合 1 小时即应下落 7200 toises 这一不可观测的尺度,论证两者差异微至人眼/仪器无法分辨。
  3. 但在向地心推进或延长时间后,两种描述出现明显分离:「正矢-弧」之比始终小于「平方律」之比;作者承认自己对到达地心前的真实比例并无定论。
  4. 作者据此在方法学上选择平方律:它在地球表面段准确且便于运算,避免观测错位。
  5. 回溯几何构造:在地心日转假设下,从 A 起以四分之一圆等分点配合垂线与小弧相交的方法,可让物体的下落曲线被「作出」一条完美的半圆——这是前节结论的几何来源,但作者随即指出其物理后果不可接受。
  6. 更从容的考察显示,无论是平方律还是正矢律都不能支持「重物由地表落到地心需要 6 小时」,且弧线趋近水平线 90L 的几何事实亦无法承担起「以圆周运动证明落体」的任务,半圆下落轨道因此不可捍卫,并将其误差(absurditez)留待下一命题检视。

🔑 关键术语

  • sinus verse:法文古语,今作 sinus versus / versed sine(正矢):几何上指圆弧中点至其弦中点的距离,对应 R − R·cos θ 的小角近似。在本节中作为「落体的另一可能几何描述」出现,与平方律对照以判别其物理后果。
  • raison doublee:本节中特指「落体空间 ∝ 时间²」这一经验规律(即伽利略式时间平方律),而非泛指「倍数比」。作者以此与「正矢-弧之比」对勘,作为其最终采用的工作定律。
  • mouvement journalier de la terre:地球的日自转,在 P0056 的几何构造中作为背景运动承担,即物体并非沿固定垂线落下,而是伴随地球一起转。
  • demicercle parfait:P0056 中由多重弧线相交得到的「完美半圆」,作者由其构造得出「下落路径可视为半圆」的论断,但 P0057–P0060 表明这一论断在物理上不可捍卫。
  • absurditez:本节末 P0060 用以指由半圆轨道推出的、与实验和平方律相违背的物理结论,并未指哲学意义上的矛盾;作者把它们的系统检视留给下一命题。

s0010 [描述性拆分] PROPOSITION IV. Impossibilité du demi-cercle et vraie ligne de chute

第1段(P0061)

原文复述

PROPOSITION IV.

中文讲解

这是一个二级标题,开启了 PROPOSITION IV(第四命题)。作为小节标题,它的功能是标记下文即将展开论证的对象。从本节的小节标题可知,命题 IV 的任务有二:论证重物沿前一命题给出的半圆轨迹下落至地心是不可能的,并给出地球若以 24 小时为周期自转时重物实际应走的下落曲线。标题本身没有论证内容,仅定下整段的论题范围与归属。

第2段(P0062)

原文复述

Monstrer qu’il est impossible que les corps pefans descendans in’ques au centre de la terre, descriuent le demi cercle precedent ; & donner la ligne par laquelle ils descendroient, si la terre tournoit en 24 heures autour de son efsieu.

中文讲解

这是命题 IV 的命题陈述句,宣布本节的两重任务。第一:证明重物(corps pefans = corps pesants)下落至地心时,不可能描出前一命题中所给的半圆(demi cercle)。第二:给出地球若绕其轴(efsieu = essieu)以 24 小时为周期自转时,重物实际应走的下落曲线(la ligne par laquelle ils descendroient)。这一句是论题的预告而非论证本身,但通过否定半圆律并提出真正的下落曲线,它与前文伽利略式的半圆下落讨论形成直接的对峙关系。

补充说明

efsieu 即 essieu(轴),是地球自转所绕的轴心,命题 IV 设定其自转周期为 24 小时。demi cercle 指前文伽利略主张的半圆下落路径。

第3段(P0063)

原文复述

Nous auons dit cy-dessus, que fi le poids tomboit en fix heures de quelque lieu que ce fuft, il feroit necelfaire qu’il eult diuers degrez de vifteffe, felon les diuerfes diftances du centre d’où on le lairroit cheoir ; & confequemment eftant à la Lune efloignee de 58 demidiametres terreftres, ou de 66666 lieuës du centre de la terre, il feroit 820 lieuës en 36’ d’heure, puis que la terre feroit 9 degrez en 36’. Or le finus verfe de 9 degrez eft 1230, le rayon eftant de 100000, donc fi le rayon eft 66666, le finus verfe fera 820 lieuës ; & fi le rayon eft egal au demi-diametre de la terre, c’eft à dire à 1145, lieuës, le finus verfe de 9 degrez fera 14’, & partant le poids ne deuroit faire que 14’ lieuës en 36’ : & neanmoins il tom-bera fuiuant nos experiences, & la raifon doublee 3732 lieuës, & 1200 toifes pen-dant ledit temps.

中文讲解

本段是命题 IV 论证的第一步,先援引前文(cy-dessus)确立前提:若重物在六小时内到达地心,则依距离不同应有不同的下落速度。作者以此前提在三个尺度上展开推演。其一,月球距离尺度:月球距地心 58 个地球半径,即 66666 里(lieuës),在 36 分钟内地球自转 9°,按正矢(finus verfe = sinus verse / versine)换算为弧长,得 820 里——这是同一 36 分钟内重物应有的下落距离。其二,地球半径尺度:若半径取 1145 里(地球半径),则 9° 的正矢对应 14 里,意味着同 36 分钟内重物应只下落 14 里。其三,经验对照:然而依据作者的经验及"双重比例”(raifon doublee = raison doublée,即平方比律),重物在 36 分钟内实际上应走过 3732 里又 1200 toises。这三组数字的对照显示,在半圆律下推得的下落距离(14 里)与按平方比律经验值(3732 里余)相差悬殊,从而构成半圆下落假设的第一组矛盾。注意作者用"38demidiametres terreftres"作为月球距离的估计,并把正矢的几何量与地球半径尺度上的距离直接对应起来——这是当时将自转角度折算为下落弧长的标准做法。

补充说明

finus verfe 即 versine(正矢),是 1−cosθ 一类的三角量,作者借此把地球自转所走的弧度折算为相应的弧长(即重物应走的距离)。raifon doublee(双重比例 / 平方比)指下落距离与下落时间的平方成正比,是伽利略自由落体定律的数学形式。58 demi-diametres terreftres 是当时对月地距离的估计。lieuës 与 toifes 都是本段直接出现的法国旧制长度单位。

第4段(P0064)

原文复述

Le poids chet 108 pieds en 3" comme monitrent toujours les experiences tres-exactes ; & neanmoins s’il deuoit tomber en 6 heures au centre, il ne feroit que 4 pouces & 11 lignes : car en 3" la terre fait 45" dont le finus verfe eft 238, le rayon eftant 1000000000 ; & fi ce rayon donne 238, 17181818 pieds donneront 4 pouces, 11 lignes : qui eft vne difference fi remarquable, qu’il n’y a nul fujet de douter qu’vn poids ne peut eftre 6 heures à tomber au centre. Or puis qu’il tombe 108 pieds au lieu de 4 pouces, 11 lignes, il deuroit eftre 48" & 1 à tomber, felon cette fuppofition : car fi 17181818 pieds donnent 108 pour le finus verfe, 1000000000 donneroit 62897, oftez du rayon, il refte 99999371410 pour le finus du complement que la terre torne pendant la cheute, qui fe fait en 48" qui eft vn temps trop long & trop different de 3" pour ne pas inferez les abfurditez qui fuiuent vne telle hypothefe ; car l’experience monstre qu’il fait 263’ fois plus de chemin, qu’il ne feroit en fuppofant la cheute depuis la surface de la terre iufques au centre en 6 heures, puis que 4 pouces & 11 lignes font autant de fois en 108 pieds : & pour faire vn chemin egal, il employroit 16’ fois plus de temps qu’en fuiuant la raifon doublee, & l’experience, puis que 3" font autant de fois en 48" & que cette difproportion de temps relpond fort bien à celle des espaces car i à 263 eft à peu prez en raifon doublee de i à 16".

中文讲解

本段是论证的第二步,引入更精确的经验数据,构成半圆律最致命的对照。核心对比是:(1)经验上重物在 3 秒内下落 108 英尺(pieds),由"极为精确的实验"反复证实;(2)若按六小时到达地心的假设,在同样 3 秒内地表附近的下落距离仅为 4 英寸(pouces)11 分(lignes)。作者用正矢法推算此替代值:以 10 亿为单位作半径,3 秒内地球自转 45",对应正矢 238;按比例折算到 17181818 英尺的尺度上,即得 4 英寸 11 分——与经验的 108 英尺相差悬殊。作者认为此差异"如此显著,已无任何理由怀疑重物不可能用六小时落到地心"。随后做反向推算:若以 17181818 英尺为半径、108 英尺为正矢,则当半径回到 10 亿时正矢应为 62897;从半径中减去,得 99999371410——这是余角的正弦值(sinus du complement),对应地球在下落期间所转过的弧。由此推得下落时间应为 48 秒多。这与经验值 3 秒相比"太长且差别太大",足以揭示半圆律的荒谬。最后作者总结定量关系:经验显示重物走的路程是半圆律假设下的约 263 倍;要走同样路程,时间则需为平方比律的约 16 倍;而 1∶263 正好近似等于 1∶16 的平方——这种"时间的差异比例正好对应空间的差异比例",作者视为平方比律的另一佐证,从而把伽利略式的平方比下落律与半圆律之间的对立用数据明确锁定。

补充说明

本段出现多套法国旧制长度单位:pieds(英尺)、pouces(英寸)、lignes(分)属于小尺度,对应经验测量;lieuës 与 toises 属于大尺度,对应天体距离与跨地心计算。这些单位层级在原文中按计算需要交替使用。“263’ fois"中的撇号应为 fois(倍)的强调号;“i"是 1 的旧体写法。“finus du complement"指余角的正弦量,是作者在反推时间时所用的三角量。

第5段(P0065)

原文复述

Or il est aifé à conclure de tout ce difcours, que Galilee s’elt contenté d’auoir vine proportion de cheute qui luy fembloit s’accorder avec les apparences, & que penfant dauantage aux belles correspondances & consequences qu’il en tiroit, il n’a pas approfondi cette matière, attendu qu’il n’est pas croyable qu’vn tel homme le fuit tellement mefpris, s’il eult examiné de plus pres la cheute des poids, fuiuant les experiences qu’il a fait luy-même.

中文讲解

本段是论证的小结,把上述数字矛头直接指向伽利略(Galilee)。作者由"这一切论述"得出两点判断:第一,伽利略满足于找到一种与现象(les apparences)表面相符的下落比例(proportion de cheute,即距离与时间平方成正比的律),并进一步沉醉于由此推出的"美妙的对应与推论”(belles correspondances & consequences);第二,他并未真正深入(n’a pas approfondi)下落到地心这一问题本身。作者为这一批评给出的理由是修辞性的:不可能相信如此杰出的人物,若真按自己所做的实验去仔细检验重物下落,会如此轻视这一议题。这段话兼具技术性反驳与方法论指摘两层含义——既否定伽利略的具体下落模型,也批评他把数学后果的优雅摆在了经验验证之前。语气上明显带评判色彩,是本节中唯一一处直接指名道姓的批评。

补充说明

Galilee 即 17 世纪文本中的 Galileo,本段中作者批评其"美妙的对应与推论”,暗指伽利略由平方比律推出的一系列几何与天体运动后果。proportion de cheute 指下落距离与时间平方成正比的关系。

第6段(P0066)

原文复述

Mais paffons outre, afin de voir fi l’on peut connoître quelque différence en la vifteffe des poids au premier moment de leur cheute, fi elle eftoir inegale,

中文讲解

这是一个过渡段,作用是把论述从否定半圆律推进到下一个待议的问题。作者用"Mais paffons outre”(让我们继续往下)暂停此前的争论,预告新论题:能否(l’on peut connoître)探测到重物在下落最初一瞬间(au premier moment de leur cheute)的速度差异——这一问句以条件从句"si elle eftoir inegale"(如果速度本身是不均匀的)作前提。注意本段尚未给出任何论证,只标志论题的转移:从前文讨论的"路径是否正确"转到"初速度是否可测的不均匀性"。

第7段(P0067)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段原文为英文句"The quick brown fox jumps over the lazy dog."。这是一句常见的英文 pangram(包含全部字母的打字练习句),明显不是 17 世纪法语科学论述的内容,从其位置(第 9 页末段、紧接过渡段之后)和内容判断,应是页面扫描或文本数字化过程中混入的占位/噪声文字,与本命题的论证在语义上无任何关联。在本节中应作为非正文内容处理,不构成命题 IV 的论证组成部分。

补充说明

这一行不来自原文献正文;从内容(英文 pangram)与位置(第 9 页末)判断,它极可能是版面扫描或数字化时的副产品,而非作者有意写下的论题语句。

第8段(P0068)

原文复述

comme

中文讲解

本段只有一个法语单词"comme"(意为"如同"“当……时"“因为"等)。在原文布局中,它处于第 9 页末段,显然是一句未完成的句子的开头——该句应在下一页继续。从语法上看,“comme"可作为比较连词(“如同……一样”)或原因连词(“由于”)引导从句;但因后续内容不在本节范围内,本段自身不构成完整命题或论证,仅作为跨页的句子残片。

补充说明

此残句应与下一页开头的内容相连才构成完整论说;单凭本节信息无法判断作者原本的完整句意。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、图表、边栏或插图说明等附加材料。唯一需特别说明的是 P0067 行的英文 pangram 与 P0068 的单词"comme”,二者均处于第 9 页末段,从内容与版面位置判断不构成命题 IV 论证的实质组成部分:前者为数字化噪声,后者为跨页句首残片。

💡 本节核心要点

  1. 命题 IV 宣告两重任务:否定半圆下落轨迹的物理可行性,并给出地球 24 小时自转假设下重物的真正下落曲线。
  2. 若接受六小时到达地心的假设,在月球距离尺度上(半径 66666 里)由正矢法推得的下落距离为 820 里,在地球半径尺度上为 14 里;而按"双重比例"律的经验值应为 3732 里又 1200 toises——三组数字悬殊,构成第一组矛盾。
  3. 更精确的尺度对照:经验上重物在 3 秒内下落 108 英尺,而半圆律下同 3 秒内的地表距离仅为 4 英寸 11 分,比例约 263∶1;反向推算则得下落时间应为 48 秒,与 3 秒的经验值相差约 16 倍——而 263 近似等于 16 的平方,恰好印证平方比律而非半圆律。
  4. 作者由此明确批评伽利略:认为他满足于平方比律与其几何后果的"美妙对应”,并未真正以自己所做的实验深入检验从地表到地心的下落,把数学后果的优雅摆在了经验验证之前。
  5. 在完成对半圆律的否定之后,作者以过渡句"Mais paffons outre"将论述转向一个新问题:若下落初速度本身不均匀,能否在最初一瞬间探测到其差异。

🔑 关键术语

  • demi cercle (demi-cercle,半圆):前一命题中伽利略设想的重物下落至地心的轨迹形状;命题 IV 的首要任务即否定其物理可行性。
  • finus verfe / sinus verfe (versine,正矢):三角量,作者用以把地球自转所走的弧度换算为相应的弧长(即重物应走的下落距离),是本节计算的核心数学工具。
  • raifon doublee (raison doublée,双重比例 / 平方比):下落距离与时间平方成正比的关系,对应伽利略式的自由落体定律;本节中作者用它作为对照半圆律的经验基准。
  • lieuës (lieues,里):法国旧制大尺度长度单位,本节用于度量月球距离(66666 里)、地球半径尺度下的下落距离(14 里、820 里)等。
  • toife / toise:法国旧制长度单位,本节以"1200 toifes"作为经验下落数据的一部分,与 lieues 配合使用。
  • pied, pouce, ligne(英尺、英寸、分):法国旧制小尺度长度单位;本节用以承载经验测量(108 英尺 / 3 秒)和半圆律推算(4 英寸 11 分 / 3 秒)之间的关键对比。
  • efsieu / essieu(轴):地球自转所绕的轴心;命题 IV 的设定前提是地球绕此轴以 24 小时为周期自转。
  • demi-diametre terrestre(地球半径):本节取为 1145 里,用于把 9° 地球自转对应的正矢换算为地表尺度上的下落距离。
  • Galilee(伽利略式下落律 / Galileo Galilei):本节中作者批评的对象;批评焦点是其"proportion de cheute”(平方比下落律)虽与现象表面相符、且推出"美妙的对应与推论",但他并未以自己的实验深入检验从地表到地心的下落。

s0011 [描述性拆分] Examen des distances et temps au long de la chute

第1段(P0069)

原文复述

[Emplacement d’une image ou d’une partition sur la page 10 ; le contenu visuel exact ne figure pas dans le texte et doit être consulté dans l’original. Aucun légende transmise dans le présent extrait.]

第10页图像或乐谱示例

中文讲解

本段在原文版面中对应第10页上的一处图像(或乐谱/插图)占位符,紧接其后才是 P0070 的正文(含页眉「Du mouuement,&c. 97」)。由于 OCR 文本只保留位置而不含实际图像内容,读者若要理解此图与正文中落体距离/时间论证之间的具体配合(例如是否给出塔高、轨道弧段或数字表),须查阅原书第10页的原图本身。讲解时不应凭空猜测图像细节。

第2段(P0070)

原文复述

De la chute des poids, comparée à diverses distances au centre de la terre. La plus grande différence que l’on puisse supposer touchant l’éloignement du centre est tout au plus de cinq lieues, ou de 81 818 pieds de Roy ; néanmoins, si l’on prend la chute de l’un et de l’autre lieu pendant trois secondes, l’on ne trouve aucune différence sensible. Car, étant éloigné de 1 145 lieues, ou 17 181 818 pieds du centre, le poids tombe de quatre pouces onze lignes en trois secondes ; et si l’on s’approche de cinq lieues, afin d’être à 1 140 lieues, ou 17 100 000 pieds du centre, le poids ne tomberait aussi que de quatre pouces onze lignes en trois secondes : la différence ne porte que sur la fraction de ligne, à savoir 380/1000 de ligne dans le premier cas, contre 97/1000 dans le second. Si l’on prenait la chute qui se fait en trente-six secondes, étant éloigné de 1 145 lieues, le poids parcourrait un peu moins de quatorze lieues, et environ quatorze lieues étant éloigné de 1 140 lieues : ce qui n’est nullement observable à de si grandes distances.

中文讲解

本段是整个小节的核心数值论证之一:作者试图说明,塔顶处的物体因地球自转而与地心距离的差异(最大约 5 里,即 81 818 尺王尺)所造成的自由落体位移差,在可观测精度内可以忽略。论证分两层:(1)3 秒下落:无论在地表 1 145 里(17 181 818 尺)处,还是靠近赤道 1 140 里(17 100 000 尺)处,下落距离都是 4 寸 11 分,差别只存在于小数第三位的「分」单位(380/1000 分 vs 97/1000 分),即不到半分的线级差。(2)36 秒下落:两处的位移都约为 14 里,差别同样在观测阈值以下。

这一段的逻辑意义在于:作者在为后文的反 Galileo 结论(P0072)准备铺垫——既然塔顶与塔底、或不同纬度处下落位移几乎一致,那真正决定落体轨道的就不是「在塔顶静止」这一理想化前提,而是物体在下落开始前已经具有的、与塔顶一起运动的初始切向速度。这一点为后文说「mobile ne tomberoit pas de la mesme façon que s’il eust demeuré au lieu d’où il fust tombé」(下落方式与若物体一直留在原出发点不同)做了数值上的兜底。读者应注意:本段的「差异不可观测」是论证的中间环节,不是结论本身;结论要到 P0072 才显出。

补充说明

本段数字与 P0071(48 秒下落)的数字属于同一组实验对照表,可相互参照。「pouces」「lignes」「pieds de Roy」「lieues」均为旧法长度单位:1 pied de Roy ≈ 32.48 cm,1 pouce = 1/12 pied,1 ligne = 1/12 pouce,1 lieue 在本节取为约 4 km 量级(与原文 17 181 818 尺反推一致)。这些单位关系只能从本段数字本身推出,不补外部史料。

第3段(P0071)

原文复述

En quarante-huit secondes, le poids devrait tomber de cent quatre pieds huit pouces une ligne, étant éloigné du centre de 1 145 lieues, et de cent quatre pieds deux pouces deux lignes (c’est-à-dire demi-pied de moins), étant éloigné de 1 140 lieues. Car, comme 1 000 000 000 est à 60 924 (sinus verse de douze minutes, qui est l’arc que décrit la terre en quarante-huit secondes), de même le rayon de la terre, soit 17 188 818 pieds, est à 104¼ pieds ; et, par conséquent, le rayon diminué de cinq lieues (c’est-à-dire 17 100 000) est à 104⅛ pieds. Or cette petite différence ne peut être aperçue, quelque diligence et remède qu’on y puisse apporter, encore qu’elle fût de quatre pieds ; car, si le poids fait cent huit pieds en trois secondes, il fera cent quatre pieds en deux secondes ⁴⁷⁄₁₀₀, c’est-à-dire en 3″ moins 36/100 de seconde, qui est un temps qui ne tombe pas sous l’observation.

中文讲解

本段将 48 秒这一更长下落时间纳入对照,并把比较精度推到「半尺」级别:以 1 145 里处为基准,48 秒下落 104 尺 8 寸 1 分;以 1 140 里处为基准,则为 104 尺 2 寸 2 分,差值约半尺。作者随即用比例式给出其几何来源——

1 000 000 000 :60 924(这是 12′ 弧的 sin versus,对应地球自转 48″所扫过的弧) = 17 188 818 尺 :104¼ 尺(= 17 100 000 :104⅛ 尺)。

其中 60 924 这个数字正是「sinus verse de 12′」,也就是弧 12′ 对应的正矢;作者用「sinus verse ↔ arc」的平方关系(即「raifon doublee」,平方比)把地表切向位移换算成径向位移差。这一段是上一段(P0070)数值论证的延伸,但其关键作用是引入比例论证的代数骨架,为 P0072 把整个比较上升到「sinus verse 与弧之比」的高度做好准备。

后半段(108 尺/3 秒 ⇒ 104 尺/2″47)则说明:即便把差值放大到 4 尺,所需分辨的时间差也只在约 0.36 秒之内,已经落在观测能力之下。这一句解释了为什么作者敢断言 P0070 的「不可观测」结论在更大时间尺度上同样成立。读者应注意的是:这里的「108 pieds en 3″」是把比例关系外推到极端情形(4 尺差)后倒推出所需时间分辨率所用的反证假设,并非作者声称的实测值。

补充说明

「sinus verse」(正矢)在旧法几何/三角学中指 1 − cos θ,对应于弧所扫过的弦与圆心的偏差;「raifon doublee」即平方比。本段中 60 924 作为 12′ 的正矢近似值,与 1 000 000 000(即弧近似为 1 时的基数)构成比例,结构上等价于 r² : r·sinus verse 的关系。这一术语关系只在当前段落与 P0072 之间有直接呼应,词源与历史无须外推。

第4段(P0072)

原文复述

Il est donc évident que le mobile ne tomberait pas de la même façon que s’il eût demeuré au lieu d’où il fust tombé, c’est-à-dire d’une chute circulaire, et, conséquemment, qu’il ne ferait pas autant de chemin que s’il fust demeuré sur le haut de la tour, et qu’il n’aurait pas un mouvement uniforme et égal, comme Galilee s’est imaginé. Car nous avons montré clairement qu’un poids ne peut choir de la surface au centre en six heures, comme il serait nécessaire, et que, suivant nos expériences, et la raison doublée, ou celle des sinus verses aux arcs, il arrivera au centre en 19′ 56″, pendant que la terre fera 4 degrés 59′ ; et, si l’on suit l’expérience de Galilee, il ira au centre en 25′, tandis que la terre fera 6 degrés 22′ ; et partant il…

中文讲解

本段是整个小节的总论断,需要逐层拆解。

第一层(结论):自由下落的物体「不会」像 Galileo 所设想的那样保持「均匀且相等」(uniforme etégal)的运动,也不会走等同于「从塔顶静止释放」所能走的路程。这里的关键否定项是 Galileo 的「均匀运动」假说——作者借 P0070–P0071 的数值论证指出,由于塔顶物体已经具有与地球自转同步的切向初速度,其合成运动既非纯径向直线下落,也不是 Galileo 心目中那种单纯的匀加速,路径本身更接近一种「螺旋/复合」的下落,与「s’il fust demeuré au lieu d’où il fust tombé」(若一直留在出发点)的纯圆周情形并不相同。

第二层(机制):作者亮出反 Galileo 的核心时间对比——「自地表落到地心」所需时间。Galileo 的体系若要求匀加速下落从地表抵达地心需要约 6 小时,与作者自身实验及「raifon doublee / sinus verse 与弧之比」推出的结果冲突。按作者体系:到达地心需 19′56″,期间地球自转约 4°59′;按 Galileo 的实验:到达地心需 25′,期间地球自转约 6°22′。两套数字本身的差异(约 5′24 秒 vs 约 5′6 秒)表明,到达地心所需时间与地球自转所扫弧长在两套假设下并不同步,从而再次说明「塔顶静止释放」与「自转系中下落」这两条图像不能等同。

第三层(修辞功能):本段以「il est donc évident」开头,把前面三段(P0069–P0071)作为不可观测的小差值与「sinus verse 与弧之比」的代数骨架,全部收束为一个定性结论:地球自转系中的落体不是 Galileo 意义的均匀下落。这一「il est donc évident」是本节的论证顶点;句子在「et partant il」处戛然而止,应为原文 OCR 截断,下一小节或后续段落将承接「il」之后的具体论证。

读者最易误解之处:作者并非否定 Galileo 的匀加速定律本身(实验数据仍沿用),而是否定 Galileo「塔顶物体视同静止释放」这一理想化前提;其反例建立在承认地球自转、并以「sinus verse vs 弧」的几何比值重算下落时间之上。

补充说明

「Galilee s’est imaginé」在本节中作为靶子人物出现,但作者并未引用 Galileo 的具体著作名或页码,仅给出时间数字(25′、6°22′)作为反例依据;其引用关系严格限定在本段文字之内,不外推。段末的「et partant il」明显为原文 OCR/排版截断,需结合下节内容补全。无其他补充。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

P0069 为第 10 页上的图(或表/插图)占位符,本身不携带可在文本中独立解读的图表数据;其与正文的联系须查阅原图。P0070 与 P0071 共同构成一组以「不同离地心距离 → 同一时段下落位移」的数值对照表,分别覆盖 3″、36″、48″ 三个时间档,并把最大差值控制在「分」与「半尺」级别。P0072 是该数值对照表所支撑的定性结论段,未列出任何附加脚注、旁注或边栏。整节无明确脚注编号(原文中的上标 ¹、²、³、⁴ 仅是数字脚注符号,但脚注本体不在本节范围内),故附加材料栏仅汇总图占位符一项。

💡 本节核心要点

  1. 作者论证的关键前提是:塔顶物体在释放瞬间已经具有与地球自转同步的切向初速度,因此其下落不是 Galileo 意义上的「自塔顶静止释放」的均匀下落。
  2. 在 3″、36″、48″ 三个时间尺度上,地表与赤道附近两处(差 5 里)的下落位移差都落在当时观测精度之下(最大差值约半尺,对应可分辨时间差约 0.36″),作者用这一不可观测性为后文的定性结论做铺垫。
  3. 作者援引「sinus verse de 12′」(即 60 924)作为 12′ 弧的正矢,用「raifon doublee / 平方比」把切向位移与径向位移差联系起来,这是其论证的代数骨架。
  4. 作者给出两套「自地表落地心」所需时间作反 Galileo 的关键对比:自身体系 19′56″(对应地球自转 4°59′),Galileo 体系 25′(对应地球自转 6°22′),用以否定「塔顶物体视同静止释放」这一理想化前提。
  5. 作者并不否定匀加速定律本身,而是否定 Galileo 图像中「落体运动均匀且相等」这一表述,因此本节的反 Galileo 是有限度的、模型层面的反驳。
  6. 本节论证顶点是 P0072 的「il est donc évident」,其后文本在「et partant il」处截断,应接续到下一节。

🔑 关键术语

  • pouces / lignes / pieds de Roy / lieues:本节使用的旧法长度单位:1 pied de Roy ≈ 32.48 cm,1 pouce = 1/12 pied,1 ligne = 1/12 pouce,1 lieue 在本节按 17 181 818 尺反推约为 4 km 量级。这些单位直接决定 P0070–P0071 中 4 寸 11 分、104 尺 8 寸 1 分等数值的大小。
  • sinus verse:正矢,几何上为 1 − cos θ,对应弧所扫过的弦与圆心的偏差。本节 P0071 中 60 924 即作为 12′ 弧的 sinus verse 近似值出现,用以把地球自转所扫弧长换算为径向位移差。
  • raifon doublee(raison doublée):平方比。作者主张落体位移与「sinus verse / 弧」之间服从平方关系,因此以平方比建立 1 000 000 000 :60 924 = 17 188 818 :104¼ 的比例式,构成 P0071 的代数骨架。
  • chute circulaire:圆周下落,指「若物体一直留在塔顶随地球自转而作的圆周运动」;作者以此为对照,说明真实下落物体的轨迹与此不同。
  • mouvement uniforme et égal:均匀且相等的运动,指 Galileo 体系中匀加速下落的时间—距离规则;作者以此为靶子论证,地球自转系中的实际下落并不满足这一理想化表述。

s0012 [描述性拆分] Description géométrique de la ligne courbe A B D E F C

第1段(P0073)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是章节标题,原文为「第二卷」(Liure = Livre,Second = 第二)。它开启本节所讨论的论题:在地球自转与重物下落的共同作用下,落体所画出的曲线 ABDEFC 的几何描述。该标题表明本节位于作者著作的第二卷之中。

第2段(P0074)

原文复述

decrira la ligne courbe A B D E F C, qui est grandement différente non feulement du demicercle, mais de quelque partie de cercle & d’arc que l’on voudra: car si l’on ofte la portion A B D, le refte n’est guere different d’vne ligne droite, comme l’on void particulierement dans la portion E F C: or cette ligne fe decrit en cette forte.

中文讲解

原文复译:作者将描述曲线 ABDEFC;该曲线不仅与半圆大有不同,而且也与任何想要选取的某段圆弧不同;因为若除去 AB D 那一段,其余部分几乎与一条直线无异,这在 EF C 那一段尤其明显;而这条曲线是这样画出来的。

讲解:本段先为读者勾勒出曲线 ABDEFC 的整体形态特征。它的特殊之处有二:第一,曲线整体既不构成半圆,也不与任何简单圆弧相似;第二,曲线内部各段的弯曲程度差别很大——靠近地表的 ABD 段弯曲明显,但靠近地心的 EFC 段几乎呈直线。换言之,下落物在初期阶段因为离地表近、地球自转引起的水平位移与垂直位移比例不同,而偏向弯曲;进入深部后,垂直下落距离迅速增大,相对而言水平位移变小,曲线趋近于一条斜率固定的直线。作者在抛出结论后立即说明「cette ligne se décrit en cette forte」,即下文即将给出具体的几何构造步骤。

补充说明

「ofté」(应为 ôté,去除)、「refte」(应为 reste,其余)、「fe」(应为 se,自己)均保留原文拼写形式,未作规范化。

第3段(P0075)

原文复述

Le tire la ligne droite A C qui reprefente le demidiametre de la terre, dont C eft le centre, & puis ie mene la ligne C O, qui fait auec A C vn angle de 6 degrez 22’, car fi la ligne A C eft 100000, la ligne A O’fera 11178: Et puis ie diuife l’arc A O en 5 parties egales, dont chacune a vn degré 16’’, & la ligne A en 5 parties inegales, dont la premiere en vne, la feconde 3, la troifiefme 5, la quatriefme 7, & la derniere 9, qui font en tout 25, c’eft à dire le quarré de 5: & par les fections ietire des arcs iufques à la ligne O C: de forte que pendant que la terre torne & fait l’arc A 2, le poids tombe iufques à B en 5’,6’: & faifant l’autre arc 2,3, en 5’,6’, il tombe de B à D, c’eft à dire 3 fois dauantage, & puis en pareil temps il fait D E, qui contient 5 parties; & tandis que la terre fait l’arc 4, 5, le poids tombe l’espace E F, & puis F C, &c. en augmentant la viteffe en raifon doublee des temps.

中文讲解

原文复译:先画直线 AC,代表地球的半径(demi-diametre,半径),C 为地心;再作直线 CO,使它与 AC 成 6 度 22 分之角;因为若 AC = 100000,则 AO = 11178。然后将弧 AO 等分为 5 份,每份占 1 度 16 分;并将线段 [AO] 不等地分为 5 份:第一份取 1,第二份 3,第三份 5,第四份 7,最后一份 9,合计 25,即 5 的平方;通过各分点作弧直至 OC 线。于是当地球自转画出弧 A–2 时,重物在 5 分 6 秒内下落至 B;画下一段弧 2–3,同为 5 分 6 秒,重物从 B 落到 D,即原距离的 3 倍;然后在同样的时间内画出 DE,含 5 份;而当地球画弧 4–5 时,重物下落距离为 EF,再下落距离为 FC,等等,速度以「时间之倍比」(raison doublée des temps)增加。

讲解:本段是本节的核心,给出曲线 ABDEFC 的具体几何构造。其逻辑分三层:

第一层:确定坐标系。以地心 C 为原点,AC 代表地球半径(=100000 个任意比例单位)。再作射线 CO,使其与 AC 成 6°22′ 的角度——这一角度并非任意选取,而是与「地球自转过一定弧段所需时间」对应的小角度位移。

第二层:时间与水平位移的等分。把弧 AO 等分为 5 段(每段 1°16′),意味着地球自转经过这 5 段时间是相等的,因此每一段时间内地球表面产生的水平位移相同。

第三层:垂直位移的不等分。线段 [AO](或 AO 沿线)的 5 段长度按 1、3、5、7、9 划分——这正是从静止开始的匀加速运动在连续相等时间间隔内所通过的距离比(伽利略定律)。总和 1+3+5+7+9 = 25 = 5²,恰好是 5 段时间的总位移对应于「时间平方」的比例(原文「vitesse en raison doublée des temps」,即速度按时间的平方比增加,也就是通常所说的匀加速下落)。

由此在每一等分时间格内:自转弧从 A 到 2 时,落点为 B;从 2 到 3 时,垂直位移为 B→D = 3 份(是首份的 3 倍);从 3 到 4 时,垂直位移为 D→E = 5 份;从 4 到 5 时,垂直位移再增加(即 E→F 与 F→C)。将每一时间段的水平、垂直位移综合,所得折线 ABDEFC 即为所求曲线。这一构造把「地球匀速自转」与「重物匀加速下落」两种运动的几何关系同时嵌入同一图形,正是上一段所说的「曲线在开端弯、在末段近乎直」的成因。

补充说明

「raifon doublee des temps」在 17 世纪法语数学术语中指「ratio duplicata」,即两个量之比的平方;这里具体表示速度 v 与时间 t 的平方成比例(v ∝ t²),由此推得相邻等时间隔内位移成 1:3:5:7:9 的奇数比。原文将 5 段时间内的垂直位移按 1, 3, 5, 7, 9 列出并相加得到 25(=5²),正是这一规律的代数体现。

第4段(P0076)

原文复述

Si le poids romboit de 373248 lieües, c’est à dire de 326 demidiametres terreîtres, il arriueroit en fix heures au centre, & la ligne de fa cheute decriroit vne figure fort proche du demi cercle, fuppofé que la proportion fuft en raifon doublee: mais fi elle eîtoit comme les finus verfes aux arcs, il feroit vn demi cercle parfait: & hors de cette distance il feroit vne helice, fi l’eloignement eîtoit plus grand que 326 demidiametres; ce qu’il eîtoit facile de demonîtrer, comme nous auons déjà fait ailleurs. Et l’on peut encore voir plufieurs fupputations que i’ay fait fur ce fujet dans le liure De Caufs sonorum, dans la 24, & 27 propofition.

中文讲解

原文复译:若重物从 373248 里(lieües)之处落下,即从 326 倍地球半径的高度落下,则它将在 6 小时内到达地心,而其下落线将描出一个非常接近半圆的图形——这是假设比例按「时间之倍比」成立时的结果;但若该比例取「弧的正矢(sinus verses)之于弧」,则会得到一个完美的半圆;而超出此距离(即离地心大于 326 倍地球半径),则会描出一条螺旋线(helice),这一点易于证明,正如我们已在别处做过的那样。此外,读者还可以在《De Caufs sonorum》一书中看到我对此主题所作的多项推算,见该书第 24 与第 27 命题。

讲解:本段把前面所构造的曲线放进三种不同的下落高度,并讨论它们的几何形态差异,构成全节的总结与延伸。

第一种情形:从 326 倍地球半径(373248 里)高度下落,作者计算出 6 小时可抵达地心。若下落遵守「时间之倍比」(即匀加速,v ∝ t²)规则,则落体轨迹接近半圆而非完美半圆。

第二种情形(反事实假设):作者指出,若垂直位移与水平位移之比不是按时间平方,而是按「弧之正矢(sinus verses)之于弧长」的比例,则轨迹会恰好构成一个完美的半圆。「正矢」即 1−cosθ,对应于单位圆上从弦到弧顶的距离。言下之意:实际的物理下落与「画出完美半圆」的几何轨迹之间存在微小但可见的偏离。

第三种情形:若下落的初始距离大于 326 倍地球半径,则轨迹不再是半圆或近似半圆,而是变成一条螺旋线(helice)。作者声称已在别处证明过此点。

最后,作者指引读者去查阅他自己另一部著作《De Caufs sonorum》第 24 与 27 命题,那里有关于此问题的更详尽计算。这是一种典型的「自我引用」——把当前几何构造与另一部作品中的计算相挂钩,使本节成为更大研究网络中的一部分。本段对本节论证的功能是:把单一构造成果(曲线 ABDEFC)放进更大的尺度变化之中,揭示其几何形态随初始距离不同而呈现半圆、近似半圆、螺旋三种不同形态,从而为下一阶段的讨论(或对前一段所构造曲线的更深理解)作铺垫。

补充说明

「finus verfes」(versed sines,正矢)为旧法语数学术语,指 1 − cosθ;「helice」(hélice)为螺旋线;「De Caufs sonorum」按原文拼写保留,疑指作者另一部与声音成因有关的著作(原文标注其第 24 与 27 命题)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、图表或边栏等附加材料;P0076 末尾提及的《De Caufs sonorum》第 24、27 命题属于作者自己的交叉引用,而非本节的内部脚注。

💡 本节核心要点

  1. 本节给出曲线 ABDEFC 的几何描述:它是同时考虑地球匀速自转与重物匀加速下落两种运动时,落体所描出的复合轨迹。
  2. 该曲线的关键特征是:A B D 段弯曲明显(因初期垂直位移小而水平位移相对显著),而 E F C 段几乎为直线(因深部垂直位移迅速增大)。
  3. 曲线构造的关键在于「水平位移等分 + 垂直位移按 1:3:5:7:9 不等分」:弧 AO 被等分为 5 段代表等时间间隔,而线段按奇数比划分对应匀加速下落(速度按时间之倍比增加,即 v ∝ t²)。
  4. 本节在小尺度(326 倍地球半径)下给出三个临界情形:小于此距离轨迹接近半圆;等于此距离且比例取「正矢之于弧」则成完美半圆;大于此距离则轨迹变为螺旋线。
  5. 作者明确把当前结论与《De Caufs sonorum》第 24、27 命题相关联,提示读者该问题有更完整的计算在别处可查。

🔑 关键术语

  • raifon doublee des temps:旧法语数学术语,相当于「ratio duplicata」(倍比 / 平方比),指两个量之比的平方。本节中具体指下落速度按时间的平方比增加(v ∝ t²),是匀加速运动的代数表达,亦对应于相邻等时间间隔内位移的奇数比 1:3:5:7:9。
  • finus verfes (sinus verses):正矢,几何函数 1 − cosθ,对应单位圆上从弦中点到弧顶的垂直距离。在本节中用作反事实假设:「若位移按正矢之于弧的比例」则落体轨迹会描出完美的半圆。
  • demidiametre terreftre:地球的半径(demi-diamètre,半径)。本节以 AC = 100000 单位代表地球半径,并将 326 倍此距离设为临界下落高度。
  • helice:螺旋线(hélice)。本节指出当下落起始距离超过 326 倍地球半径时,落体轨迹不再是半圆或近似半圆,而成为一条螺旋线。
  • ligne courbe A B D E F C:本节所构造的核心几何对象。它由 6 个点连成的折线逼近,落体的真实路径。各段长度按 1、3、5、7、9 等奇数比构成,总和 25 = 5²,编码了「匀加速下落 + 地球匀速自转」两种运动的复合效应。

s0013 [描述性拆分] COROLLAIRE. Sur le mouvement journalier et les chutes en demi-cercle

第1段(P0077)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本条为小节标题,在原文中以二级标题形式呈现。‘COROLLAIRE’ 是法文词,对应中文’推论’或’系论’,源自拉丁文 corollarium。在17世纪法语—拉丁科学论著(尤其是几何—物理学论证)中,‘Corollaire’ 通常用于标示紧随某一命题(proposition)之后、由该命题直接推导出的结论性陈述,其结构功能类似欧几里得《几何原本》中的’系’。此标题提示读者:紧随其后的内容是前文某一主张的直接推论,而不是一项新的独立命题。

第2段(P0078)

原文复述

L’on peut conclure de cette proposition, que toutes les penſées & les experiences de Galilee ne fauoriſent nullement le mouvement journalier de la terre: & que les poids ne tomberoient jamais en demicercle, même de la diſtance que nous auons ſuppofée, que lors qu’ils ſeroient ſous l’Equateur, & qu’ils tomberoient ſeulement en ligne droite ſous les Poles.

中文讲解

本段是’Corollaire’小节的唯一实质内容,全文用法语写成,作者由此推出两层结论:

  1. 否定性结论:‘从此命题可以得出,伽利略的所有思考与实验都丝毫不利于(ne fauoriſent nullement)地球周日运动的假说。’ 即作者主张:在伽利略所提出的推理(penſées)与实验(experiences)框架内,没有一项能够支持’地球存在周日自转’这一说法。作者把’思考’与’实验’并提,暗示无论从理论路径还是经验验证角度,伽利略的工作都与地动说不相容。

  2. 条件性结论:‘物体永远不会沿半圆下落——即便是在我们先前所假设的那个距离尺度上——除非它们位于赤道之下;而在两极之下,则仅沿直线下落。’ 这一句采用严格的条件句结构:‘demicercle’(半圆下落)并不是在地球任何位置都会发生的普遍现象;它仅在我们前文设定的那一特定距离/尺度成立、且物体位于赤道(Equateur)附近时才出现;在两极(les Poles)之下,落体轨迹退化为’一条直线’(ligne droite)。

作者的态度是双重的:一方面宣告伽利略的工作并未给地动说提供有利证据;另一方面则把自身体系的几何结果落到了’按纬度可检验’的物理预言上——半圆轨迹是赤道独有、越靠近两极越趋近于直线。这一对照正是本节’推论’的论证功能。

补充说明

本节中 ‘mouvement journalier’ 指地球每日绕自转轴一周的运动;‘demicercle’(demi-cercle,半圆)特指在作者先前设定的距离下、落体轨迹呈半圆形的现象;‘Equateur’ 与 ’les Poles’(赤道与两极)则界定了该现象发生的地理条件。三者之间的对应——‘半圆轨迹仅在赤道出现’与’两极退化为直线’——构成了本节推论的几何核心。

第3段(P0079)

原文复述

E

中文讲解

本条为单字母 ‘E’,从其孤立出现且与正文不相连的形式判断,应为页面装饰元素(章节起首字母、花饰字、签名首字母或印张标记的残影),并非本节论证的实质内容。

第4段(P0080)

原文复述

A

中文讲解

本条为单字母 ‘A’,与 P0079 性质相同,应为页面装饰或印刷标记元素,不构成本节正文论述。

第5段(P0081)

原文复述

[OCR 噪点 / 版面装饰元素]

中文讲解

本条经识别为 OCR 噪点或版面装饰元素。原扫描位置出现的'2017年1月1日……上海浦东发展银行……最高额保证合同……30日内将该笔担保金额划入公司所有’等中文字符,明显不属于17世纪法语科学论著的内容,也与本节(关于地球周日运动与半圆落体的推论)之间无法建立任何论证关联。本条不作为本节论证材料呈现,仅在此注明其版面属性。需查看原书版面以确定该位置实际的图形/装饰内容。

第6段(P0082)

原文复述

I

中文讲解

本条为单字母 ‘I’,应为页面装饰元素(印张标记、签名首字母或活字残影),并非本节论证文字。

第7段(P0083)

原文复述

3

中文讲解

本条为孤立数字 ‘3’,从其孤立出现判断,应为版面元素(页码残影、印张编号或花饰符号),不构成正文。

第8段(P0084)

原文复述

s

中文讲解

本条为小写字母 ’s’,应为版面/印刷装饰元素的残影,不是本节正文内容。

第9段(P0085)

原文复述

9

中文讲解

本条为孤立数字 ‘9’,从其位置与孤立形式看,应为版面元素(页码或印张标记残影),不构成正文。

第10段(P0086)

原文复述

7

中文讲解

本条为孤立数字 ‘7’,从其孤立形式看,应为版面元素(页码或印张标记残影),不构成正文。

第11段(P0087)

原文复述

I

中文讲解

本条为单字母 ‘I’,与本节其他孤立字符性质相同,应为版面装饰或印刷标记残影,并非论证文字。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、图表或边栏附加材料。P0079—P0087 各项(孤立字母 E、A、I、s 与孤立数字 3、9、7,以及一处明显异常的 OCR 噪点)均为页面装饰元素或扫描残影,已在逐条说明中注明其版面属性,不作为本节论证材料。原书该位置的实际图形/装饰内容需查看原图方可确认。

💡 本节核心要点

  1. 本节以 ‘COROLLAIRE’(推论)为标题,结构上由前文命题直接派生结论,本身不引入新的独立命题。
  2. 第一项结论是否定性的:伽利略的所有思考与实验(penſées & experiences)都不利于(ne fauoriſent nullement)地球周日运动的假说。
  3. 第二项结论是条件性的:‘半圆下落’(demicercle)这一现象并非普适,它仅在我们先前假设的那一距离尺度下、且物体位于赤道(Equateur)附近时才出现。
  4. 在两极(les Poles)之下,落体轨迹退化为直线(ligne droite),表明半圆落体具有明确的纬度依赖性。
  5. 作者通过把’半圆轨迹’绑定到赤道,把地球自转之争转化为一项可按纬度验证的物理预言,从而在伽利略体系与自身体系之间形成对照。
  6. 本节作为推论,承担着把前文几何/动力学结果落到’可观测地理分布’层面的桥梁作用。

🔑 关键术语

  • COROLLAIRE:法文词,对应中文’推论’/‘系论’。在17世纪法语—拉丁科学论证中,标示由前一命题直接导出的结论性陈述,结构功能类似欧几里得《几何原本》中的’系’。
  • mouvement journalier:指地球每日绕自转轴一周的运动(周日运动)。本节中作为被检验的’地球自转’假说出现。
  • demi-cercle(demicercle):‘半圆’。本节特指在作者先前设定的距离/尺度下、且位于赤道时落体路径呈半圆形的现象;是把地动之争落到可观测层面的关键几何预言。
  • Equateur / les Poles:赤道与两极。本节用二者界定半圆落体现象出现的地理条件:半圆轨迹仅在赤道出现,越靠近两极越退化为直线,形成纬度依赖的对照。
  • ligne droite:‘直线’。本节中作为半圆轨迹的对立面出现,特指两极条件下物体下落退化为直线运动的形态。

s0014 [描述性拆分] PROPOSITION V. Vitesses et pratiques tirées des propositions précédentes, mesure des hauteurs

第1段(P0088)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段是页面顶部的版式标识(章题/页眉),以法语原文出现。该标题属于章节级标题,作用是标示本章(关于物体运动的论述)所归属的总题目,为后续 PROP. V 等命题提供上层语境。此处仅需识别其版面属性,无需展开论述。

第2段(P0089)

原文复述

PROPOSITION V.

中文讲解

本段为命题编号标题,逐字标示即将进入的是 PROP. V。其作用是把接下来的长段文字(命题的陈述与展开)正式纳入“命题”这一论证单元中,遵循前几条命题的同一体例。在论证链上,它是本小节的纲领性起点。

第3段(P0090)

原文复述

Expliquer les vitesses, & les Pratiques qui se peuvent tirer des propositions precedentes pour les Mechaniques, & pour plusieurs autres choses, & particulierement comme l’on peut mesurer toutes sortes de hauteurs par les cheutes des poids, & comment l’on peut aysement trouver la cheute dans un temps donné, & le temps requis quand la cheute est connuë.

中文讲解

本段是 PROP. V 的陈述句,逐字交代本命题的三项任务:第一,从前几条命题推导出速度概念以及若干“实践”规则,使之服务于机械学以及其他多种用途;第二,重点说明如何通过物体下落的运动来测量各种高度;第三,说明如何由已知时间求下落距离,以及由已知下落距离求所需时间。

从论证结构看,前几条命题建立了关于重物下落的基本比例关系,而 PROP. V 是它们的“应用命题”——把理论的数学内容转化为可在地面上使用的测量方法。换言之,作者在这里把抽象的速度—距离—时间关系,整理为面向测量实务的操作规则。读者应特别留意“particulierement”一项:测量高度是本命题的优先示例,下文的具体数字与表格都围绕它展开。

补充说明

本段是把 PROP. V 的全部功能以一句话集中写出的“命题陈述”,下文(特别是 P0091 起)才逐一兑现这些承诺。

第4段(P0091)

原文复述

Si les corps pesans suiuent toujours la proportion dont nous auons parlé, lors qu’ils tombent de toutes sortes de hauteurs, comme il arriue dans les hauteurs que nous auons sur la surface de la terre, l’on peut dire de quelle hauteur ils tombent, pourueu que l’on sçache le temps de leur cheute, & du premier espace de ladite cheute, par exemple si l’on fçait qu’vne boule a employé 10" à faire 3 pieds, il faudra conclure qu’elle est tombee de 48 pieds en 2", & si elle employe 3" & ½, qu’elle est tombee de 147 pieds: de sorte qu’vn homme enfermé dans vne chambre, ou estant au milieu d’vn puits, d’vne carriere, &c. & voyant paffer le poids qui tombe deuant fes yeux, peut dire de quelle hauteur il est tombé, s’il obferue la viteffe de fa cheute, & quel chemin il fait en 30", ou dans vn autre temps: & s’il fçait la profondeur du lieu, dans lequel fe fait la cheute, il connoiftra le temps qu’il luy faut pour acheuer fon chemin.

中文讲解

本段开始兑现 PROP. V 的承诺,其中心主张是:在前几条命题所建立的比例关系在地球表面普遍成立的条件下,只要知道下落所用的时间以及该下落“第一段”所走的距离,就能反推总高度。

作者的论证分三步推进:

  1. 给出原理的限定条件——重物在下落时遵循前文所述的比例关系,并且“在地球表面上的高度”都满足这一条件。换言之,作者把前几条命题的结论当作可应用于地面的物理规律。
  2. 用三个数字示例把原理化为可操作的形式:
    • 球用 10 个时间单位下落 3 英尺;
    • 据此结论,2 个时间单位下落 48 英尺;
    • 若用 3½ 个时间单位,则下落 147 英尺。 这三个数字之间是作者所提示的“由时间求距离”的算术关系。读者应当注意,文中给出的是作者陈述的示例数字,不要再为这些数字附加原文未出现的物理量符号或换算诊断。
  3. 给出最具实用价值的场景设想:一个人被关在房间里,或身处矿井、采石场之中,仅凭观察一颗下落重物在他眼前经过的速度与某段时间内所走的路程,就能说出该重物是从多高的地方落下;反之,若已知下落地点的深度,也能算出落完全程所需的时间。

本段的关键意义在于:它把前几条命题的数学比例,转化为一种“可由观测反推高度”的实测方法,并明确指出其适用场景(封闭空间、深井、采石场等),为本节核心应用——以重物下落测量高度——奠定理论基础。

补充说明

段落中以“si …, l’on peut dire …”句式展开,是一个带条件的逻辑陈述:成立的前提是前几条命题所建立的比例关系在地面上成立。此外,根据 P0093 的说明,“10"”“2"”“3" & ½”这些标记表示同一类时间单位(文中统称为“demie seconde”等的单位),本段以三组示例把这一单位呈现出来。

第5段(P0092)

原文复述

D’où l’on peut tirer vne nouelle maniere de mefurer les hauteurs, & les profondeurs, car fi l’on fçait le temps de fa cheute, ou du moins le chemin qu’il fait au dernier temps de fa cheute, l’on connoiftra la hauteur de la tour, de la voûte, du puits, ou des autres lieux d’où il tombe: quoy qu’il ne foit pas à propos d’vfer de cette façon de mefurer les hauteurs, parce que l’on peut ayfément s’abufer fur vne grande hauteur, de 3 ou 4 pieds, ou toifes, & dauantage, attendu qu’entre 108, & 147 pieds il n’y a qu’vne demie feconde de différence.

中文讲解

本段由 P0091 的原理推出一种“新的测量高度与深度的方法”。其结论是:若知道下落总时间,或至少知道最后一个时间单位内所走的距离,就能反推塔、拱、井或其他下落起点的高度。

但本段同时承担一个重要的论证功能——指出这种方法的实际局限:作者明确说“quoy qu’il ne soit pas à propos d’vser de cette façon de mefurer les hauteurs”,即不宜采用此法来实际测量高度。理由有二个层次:

  1. 在大跨度的高度上,观测误差很容易导致 3 到 4 英尺甚至更大的偏差;
  2. 以至于相差 108 英尺与 147 英尺这两组结果,对应的时间差只有半秒,时间测量上的微小误差会被放大成巨大的高度误差。

读者应特别留意这一段在论证链中的作用:它一方面展示原理的潜在用途,另一方面又亲手削弱其实用性,从而为下一段“尽管如此仍提供一张表”做铺垫——作者把方法的弱点讲在前面,再以一张可查的表来部分弥补不足。

补充说明

本段与 P0091 的三个数字示例并不直接对应,而是接着给出一个独立的数值对比“108 vs 147 英尺 / 0.5 demi-seconde 之差”,用来支撑其关于“时间测量精度易被放大”的判断。

第6段(P0093)

原文复述

Neantmoins fi quelqu’vns’en veut feruir ie mets icy vne table en fa faueur, par laquelle il est aifé de connoître le temps de la cheute d’vn corps donné, quand on fçait le lieu d’où il tombe, & le lieu d’où il tombe, lors qu’on fçait le temps de la cheute, puis qu’il faut feulement doubler la raifon des temps pour fçauoir les efpaces, ou fous-doubler la raifon des efpaces pour connoistre celle des temps. Or la première colomne contient 30 demies fecondes, afin que l’on fçache l’efpace que fait le poids en tombant dans chacune des 30 premières demies fecondes, c’eft à dire dans la première demire feconde minute, dans la feconde demie feconde, ou dans les autres qui fuiuent iufques à la trentiefme demie feconde. Car ce temps fuffit pour toutes les hauteurs & les profondeurs qui fe peuvent rencontrer, dautant que nous n’auons point de tours, de puits, de mines, &c.dont la hauteur foit de plus de 2700 pieds, ou de 450 toifes: la tour d’Vtrec, que l’on fient l’vnè des plus hautes du monde, n’a qu’vne ftade, ou 125 pieds: & les carrières, & cauernes les plus profondes d’oùfetire la houille, l’ardoife, &c.n’ont tout au plus que 250 toises, ou 1500 pieds.

中文讲解

本段承接 P0092 的警示——虽然不建议用下落法来测量高度,但若仍有人愿意采用,作者便提供一张表以方便读者查找。

段落内含三层信息:

  1. 表的双向用法:左向——已知下落起点位置,可求下落时间;右向——已知下落时间,可求下落起点位置。其数学依据只需要两条经验法则:把时间比“平方”(doubler la raison des temps)就能得到距离比;把距离比“开方”(sous-doubler la raison des espaces)就能得到时间比。
  2. 表的列结构与覆盖范围:第一列列出 30 个“半秒”,即从第一个半秒到第三十个半秒为止,目的是给出每个半秒内下落所走的距离。作者特意说明 30 个半秒足以覆盖现实中可能遇到的所有高度与深度。
  3. 为什么 30 个半秒足够:作者用三组参考数据说明现实中并不存在超过 2700 英尺(450 toises)的高度,下文给出三个对照——塔类以乌得勒支塔(约 1 stade / 125 英尺)为“世界最高之一”为代表,矿井/采石场以煤层与板岩层最深约 250 toises / 1500 英尺为最大限度。

因此本段在论证链上的功能是:把抽象的“时间—距离换算”落实为一张可查的表,并解释为什么表的范围(30 个半秒)足以覆盖作者所知的全部实际高度,从而为 P0094 的第二列数学说明铺平道路。

补充说明

本段涉及古法长度单位:toise(突阿斯,约 6 法尺)与 stade(斯塔德,作者此处等同于 125 英尺)。这两组数字仅为作者本人对其当时已知最高建筑(乌得勒支塔)与最深矿井(煤、板岩)的估值,用以佐证 30 个半秒已足够覆盖一切现实高度;本讲解不引入这些换算的现代来源。

第7段(P0094)

原文复述

La 2 colomne contient les nombres impairs, qui montrent la proportion des cheutes qui fe font en chaque demie feconde, car tous les nombres impairs (qui font les differences des nombres quarrez) donnent les cheutes particulieres de toutes les demies fecondes: ce qui arriuera femblablement fi l’on fait des tables pour les fecondes, & pour les premieres minutes, ou même pour les heures.

中文讲解

本段说明表格的第二列——奇数序列——的几何意义。

作者的核心主张是:第二列所列的奇数(1, 3, 5, 7, …)恰好刻画出每个半秒内所走的下落距离之间的比例关系,因此可以用这一列直接读出每个半秒的“个别下落量”。作者给出的算术依据是:奇数正是连续平方数之差(即 1², 2², 3², … 相邻两者之差),因此连续平方数所代表的累计距离,在离散为逐个半秒的增量时,自然就变成了奇数这一序列。

段落最后还指明这一做法的可推广性:若改以秒、分钟甚至小时为单位制表,同样的算术原理同样适用——只要把单位换掉,相应的距离列就会按同样规则生成。

本段在论证链上的作用是:把 P0093 的“时间—距离对应表”在数学上落实为“一个连续的代数关系”,并提示该方法可推广到更粗或更细的时间单位,从而把 PROP. V 的应用任务收束为一张可查、可推广的表。

补充说明

“les differences des nombres quarrez”这一表述即“平方数之差”,是作者为本节第二列所列奇数提供的唯一算术理由;本讲解不再为其附加原文中未出现的其他代数或物理符号。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节没有附加脚注、边栏或独立图版。文中提到的“表”并未出现在本 OCR 段落范围内;它由 P0093 所描述的第一列(30 个 demi-secondes)与 P0094 所描述的第二列(奇数)共同构成,本节讲解按作者文字顺序复述表的两列及其用法,不对表的具体数值再做补写。

💡 本节核心要点

  1. PROP. V 是一项“应用命题”,把前几条命题所建立的下落比例关系,转化为对机械学与高度测量有用的若干实践规则。
  2. 核心原理是:若已知下落总时间与第一段距离,就能反推总高度;反之,已知下落地点的深度,也能反推所需时间。
  3. P0091 以三个数字示例(10 个时间单位下落 3 英尺;2 个时间单位下落 48 英尺;3½ 个时间单位下落 147 英尺)来演示这一原理的应用形态。
  4. P0092 给出方法的两条局限:在大跨度上易产生 3–4 英尺以上的误差;108 与 147 英尺之间仅相差半秒,时间精度易被放大。
  5. P0093 引入可查的表:第一列为 30 个 demi-secondes(足以覆盖作者所知的所有现实高度,最高不超过 2700 英尺 / 450 toises)。
  6. P0094 解释第二列的奇数序列:奇数即为连续平方数之差,恰好给出每个 demi-seconde 的“个别下落量”,同一手法可推广到秒、分钟、小时。

🔑 关键术语

  • proportion (proportion dont nous auons parlé):前几条命题中所建立的重物下落距离与时间之间的比例关系;本节所有测量方法都以这条已成立的“比例”作为前提。
  • cheute (chute des poids):重物的下落运动;本节以“cheute”的时间与距离作为测量的基本量。
  • demie seconde (demi-seconde):半秒,是本表第一列所用的时间单位;其特点是 30 个半秒即足以覆盖当时已知的所有下落高度与深度。
  • nombres impairs:奇数;表格第二列的取值,刻画每个 demi-seconde 内所走的下落距离之间的比例关系。
  • differences des nombres quarrez:平方数之差;作者给出的算术依据——奇数正是连续平方数(1², 2², 3², …)两两之差,因此它直接给出了离散化后的逐段增量。
  • doubler la raison des temps / sous-doubler la raison des espaces:作者所给的查表口诀:把时间比“平方”即可得距离比,把距离比“开方”即可得时间比;这是该表双向互查的算术依据。
  • toise:古法长度单位突阿斯,作者用 450 toises(约 2700 英尺)作为“现实最高高度”的上限。
  • stade:古希腊长度单位斯塔德,作者在文中以 1 stade = 125 英尺换算,并以乌得勒支塔作为“世界最高之一”的代表。

s0015 [描述性拆分] Table des cheutes en demi-secondes et utilités

第1段(P0095)

原文复述

Mais i’ay dreffé celles-cy pour les demies fecondes, parce que les poids defcendent affez notablement dans vne demie feconde, c’est à dire dans la 120 partie d’vne minute; quoy que l’on en puiffe faire d’autres pour les tierces, & les quartes, & pour les milliefmes parties des fecondes, &c. en fuiuant toujours le même ordre, & la même proportion des nombres.

中文讲解

作者交代设计这套表格时所选用的时间单位——「半秒」(demie seconde),即一分钟的 1/120。理由是物体在半秒内下落的距离已经足够显著,可供实验观测。他同时强调这套表格并非唯一可行的形式:按相同的「次序与比例关系」(ordre et proportion des nombres),完全可以再造出以三分之一秒、四分之一秒甚至千分之一秒为单位的下落表。

这里的论证重心是「可推广性」:作者所给出的不是一张封闭的数值表,而是一套可按比例伸缩的方法。只要保持奇数序列(1, 3, 5, 7…)这一比例结构,时间单位的细分化并不构成原理障碍。这一点也是伽利略自由落体定律(距离 ∝ 时间²)在离散表格中的体现。

补充说明

原文中的「120 partie d’vne minute」反映了旧制单位换算:1 分钟 = 60 秒,故 1 半秒 = 1/120 分钟;此换算可由原文内部信息直接得出。

第2段(P0096)

原文复述

La 3 colomne garde la même proportion que la 2, dautant qu’elle procede de la multiplication de la 2, car le poids defcend 3 pieds dans la première demie feconde. Mais fi l’on fait vne table dont l’vnité foit le premier espace qui fe fait dans vn temps donné, par exemple fi au lieu de 3 pieds on prend vne demie toife, la 2 colomne donnera l’efpace de la cheute faite en chaque temps, fans qu’il foit neceffaire d’vfer de la 3 colomne; de forte que le 2 nombre de ladite 2 colomne, à fçauoir 3, monftrera que le poids chet 3 demies toifes, & le 2 nombre 5, qu’il chet 5 demies toifes.

中文讲解

本段解释表格中第 2 列与第 3 列的关系:第 3 列与第 2 列「保持相同比例」,因为第 3 列是直接把第 2 列乘以 3 而得的(依据「物体在第一个半秒下落 3 pieds(皇家尺)」这一事实)。

接着作者引入一个关键的「单位变换」思想:如果改换表格的基准长度单位——把「第一个时间间隔内所落下的距离」本身当作 1,例如用 1 demi-toise(半噸)取代 3 pieds 作为单位——那么第 2 列本身就同时表示各时段的下落距离,不再需要第 3 列来换算。具体而言,「第 2 列的第 2 个数(即 3)」意味着物体下落 3 demi-toises,「第 2 个数 5」意味着下落 5 demies-toises。

这一思路的精妙之处在于:伽利略的奇数定律描述的是「以第一个距离为单位的相对下落」,只要把单位归一化,比例信息全部蕴含在一列之内。这是近代科学「无量纲化」与「相对测量」思想的早期雏形。

补充说明

「toise」(噸)为旧法长度单位,约合 1.95 m;「demie toise」即其一半。原文中所说的「取 1 demi-toise 作单位」,其实是用第 2 个奇数 3 作为新的单位 1,使整列数字直接表达「以第一个下落为单位 1 的相对距离」。

第3段(P0097)

原文复述

Il arriue la mefme chofe, fi l’on diuife chaque feconde en 12 parties, pour fçauoir la hauteur d’ou tombe le poids dans chaque 12 partie de feconde, comme l’on void dans cette petite table, qui fait voir qu’il tombe d’vn pouce de haut dans la première douziefme; de 3 dans la feconde douziefme partie, de 5

中文讲解

本段引出与「半秒表」平行的另一类细分:把每一秒再细分为 12 份(douzièmes),以便求出物体在每一「十二分之一秒」内的下落高度。作者预告下方的小表将显示:在第 1 个 1/12 秒下落 1 pouce(寸),在第 2 个 1/12 秒下落 3 pouces,第 3 个下落 5 pouces。

注意这里的 1, 3, 5 仍是奇数序列,但每格是 1/12 秒而非 1/2 秒。也就是说,只要把时间单位缩为原来的 1/6,下落距离的相对比例仍然遵循同一奇数律。这再次印证了 P0095 所说「en suivant toujours le même ordre, & la même proportion des nombres」。

补充说明

「douziefme」(douzième)即「十二分之一」。下文(接续于 P0099)会指出:累计 6 个 1/12 秒即得 1 demi-seconde,因此小表与大表在时间起点上恰好衔接。

第4段(P0098)

原文复述

Table des cheutes.

中文讲解

这是一个独立的小节标题,宣告下面将展示一张名为「Table des cheutes(下落表)」的表格。该标题标定了其后内容的形式属性——以数字排列呈现伽利略式自由落体的奇数定律与平方数定律,读者需要参照原表图像来获得完整信息。

补充说明

本段仅为标题,本身不展开推理。

第5段(P0099)

原文复述

dans la troifiefme douziefme, &c. & confequemment qu’il chet de 4 pouces dans 2 douziefmes, de 9 dans 3, & de 36 pouces dans 6 douziefmes, c’eft à dire de 3 pieds dans la première demie feconde; de forte que cette petite table finit où commence la grande qui fuit, & qui contient trente demies fecondes, c’eft à dire 15", qui valent ¼ de minute d’heure, ou la 240 partie d’vne heure.

中文讲解

本段延续 P0097,将 1/12 秒表的数值写完并给出累计量:在第 3 个 1/12 秒下落 5 pouces(按前段续出),依此类推;累计 2 个 1/12 秒共下落 4 pouces,3 个共 9 pouces,6 个共 36 pouces——而 36 pouces = 3 pieds,正是「物体在第一个半秒下落 3 pieds」之值。

由此作者点出两张表之间的衔接关系:小表以「1/12 秒」为单位、6 档后结束;大表从「半秒」单位开始,列出 30 个 demi-secondes,合计 15 秒,等于 1/4 分钟(即一小时中的 1/240)。这一安排不是偶然——小表与大表在「时间轴」上前后无缝衔接,把更细的 1/12 秒尺度和较粗的 1/2 秒尺度统一在同一物理定律之下。

补充说明

原文「15", qui valent ¼ de minute d’heure, ou la 240 partie d’vne heure」给出三重换算:15 秒 = ¼ 分钟 = 1 小时 / 240。这三个表述彼此等价,可由「1 小时 = 60 分钟 = 3600 秒」直接得出。

第6段(P0100)

原文复述

La 4 colomne monftre combien le poids defcend dans toutes les demies fecondes prifes enfemble: par exemple combien il chet dans les 2, 3, ou 4 demies fecondes, c’eft à dire dans vne, vne & demie, ou deux fecondes: car fi l’on veut feulement fcauoir les fecondes entieres, il faut toujours prendre le double des nombres de la première colomne. L’on fcaura donc qu’il defcend 300 pieds en 5", parce que 300 pieds font dans la 4 colomne, vis à vis du 10 de la première, lequel vaut 10 demies fecondes, ou 5": & le 30 ou dernier nombre de la 4 colomne montre qu’il defcend 2700 pieds en 15", ou dans 30 demies fecondes, qui font marquées à la fin de la 1 colomne, dont les nombres fuiuent continuellement l’ordre naturel, & marquent le temps des cheutes.

中文讲解

本段说明大表第 4 列的功能:「累加下落距离」。第 4 列给出前 n 个 demi-secondes 内下落的总英尺数,因此查第 4 列即可回答「物体在前 2、3、4 个 demi-secondes(即 1、1.5、2 秒)中共下落多少」。

作者进一步给出「只想读整秒」时的简便规则:把第 1 列的数字直接加倍即为整秒数——因为 2 个 demi-secondes 才构成 1 seconde。第 1 列依次为 1, 2, 3, …, 30,对应 0.5 秒, 1 秒, 1.5 秒, …, 15 秒,恰好连续不间断地走过自然数序,因此可作为「下落时间」的索引。

作者给出两个具体数值以印证: (1)下落 300 pieds 对应 5 秒——查第 1 列得 10(即 10 demies-secondes),10 demies-secondes = 5 secondes,其对面第 4 列即 300 pieds。 (2)下落 2700 pieds 对应 15 秒——第 1 列最后一格为 30 demies-secondes = 15 secondes,其对面第 4 列即 2700 pieds。

这段论述揭示了大表的三列结构:第 1 列是「半秒数」(自然数序的时间),第 2、3 列是「各间隔内的相对/绝对下落」,第 4 列是「累计下落」。

补充说明

原文中「5",」「15"」中的撇号「"」是当时表示「secondes」的速写符号,类似于现代的「s」。该符号在原文内部多处出现,与「demies fecondes」交替使用。

第7段(P0101)

原文复述

Ceux de la 2 colomne eftant ajoutez enfemble font les quarrez: car 1 & 3 font le premier nombre quarré, à fcauoir 4: 1, 3, & 5 font le 2 quarré 9: 1, 3, 5, & 7 font le 3 quarré 16, & ainſi des autres iufques à l’infini, dont chacun donne la cheute de chaque demie feconde quand on les prend pour demies toifes; fi on veut les cheutes en pieds de Roy, la 3 colomne les contient: mais ceux de la 4 colomne aioutent les efpaces qui font feparez dans la 3.

中文讲解

本段是大表的「定律陈述」,揭示三个数学结构:

  1. 奇数累加成平方——第 2 列的奇数序列 1, 3, 5, 7, … 累加起来依次得到平方数 4, 9, 16, …:

    • 1 + 3 = 4 = 1² + 3²?非——作者的说法是 1 + 3 = 4 即第一个「平方」4,1 + 3 + 5 = 9 即第二个平方 9,1 + 3 + 5 + 7 = 16 即第三个平方 16。这正是经典恒等式 1 + 3 + 5 + … + (2n−1) = n²。
  2. 第 2 列作 demi-toises 即直接代表下落距离——若把第 2 列的 1, 3, 5, 7… 视为「半噸」单位下的下落量,那么每个奇数都直接给出该 demi-seconde 内的下落距离。

  3. 第 3 列 vs 第 4 列的分工——若希望用 pieds de Roy(法国皇家尺)作绝对单位,则读第 3 列;但第 3 列只列出「各 demi-seconde 内」的离散增量,第 4 列负责把分散在各行的增量累加成总距离。

由此,伽利略「距离 ∝ 时间²」的平方律被显式地表达为「奇数累加律」,并以两种单位制(demi-toise 与 pied de Roy)分别落地。

补充说明

「pieds de Roy」(皇家尺)为法国旧制长度单位,约合 32.48 cm;「toise」合 6 pieds,因此 1 demi-toise = 3 pieds,这与「首个 demi-seconds 下落 3 pieds」相互吻合。

第8段(P0102)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段文字为英文「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」,并非作者论述内容,应视为版面中的占位/排印残留(常见的全字母示例句或 OCR 引入的噪声)。它不承载科学信息,故本节内不作引用。

补充说明

该句与本节科学主题无关,原文其他位置亦未见此英文段落,因此不展开。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处小节标题「## Table des cheutes.」(P0098),宣告其后表格的存在与功能;表格的具体数值需要参照原书图像阅读。其余脚注、边栏等附加材料在本节输入范围内未出现,无其他附加信息。

💡 本节核心要点

  1. 作者以「半秒」为时间单位构造下落表,因为物体在半秒内已可观测到显著位移;同一秩序可推广到 1/3 秒、1/4 秒乃至 1/1000 秒。
  2. 第 2 列是「奇数序列」1, 3, 5, 7…,代表各 demi-seconde 内的下落相对量;若以 demi-toise 作单位,第 2 列本身即为距离,无需换算。
  3. 把时间单位缩小到 1/12 秒后,下落奇数律依然成立:6 个 1/12 秒的累计下落(36 pouces = 3 pieds)恰好等于 1 个 demi-seconde 的下落,从而两张表在时间轴上无缝衔接。
  4. 第 4 列是「累加下落距离」:依次给出前 n 个 demi-secondes 内的总英尺数;查第 1 列偶数倍即可换算成秒(如 10 demi-secondes = 5 secondes)。
  5. 奇数累加律 1 + 3 + 5 + … + (2n−1) = n² 是伽利略平方律(距离 ∝ 时间²)的离散表达,本节把它与 pieds de Roy 单位的下落距离显式地联系在一起。
  6. 全表可同时承担两种职能:在 demi-toise 单位下作「相对下落」表,在 pied de Roy 单位下作「绝对英尺」表,第 3、4 列分工配合。

🔑 关键术语

  • demie feconde(demi-seconde):半秒,即 1/2 seconde,亦即 1 minute 的 1/120,是本节下落表的基本时间单位。
  • toife / demie toife(toise / demi-toise):旧法长度单位「噸」,约合 1.95 m;半噸约合 0.975 m。文中用作相对下落表的长度单位,使第 2 列数字直接成为下落距离。
  • pied de Roy:法国皇家尺,约合 32.48 cm;本节用其作为绝对长度单位,把第 2 列的奇数换算成英尺数写入第 3 列。
  • douziefme(douzième):十二分之一;本节借以把时间单位再细分到 1/12 秒,展示同一奇数律在更细尺度下仍成立。
  • pouce:寸,1/12 pied de Roy,约合 2.71 cm;在 1/12 秒小表中作为下落距离单位。
  • nombre quarré(平方数):1, 4, 9, 16…等形如 n² 的整数;本节指出奇数序列的累加正好等于平方数,由此把伽利略的平方律以离散加法呈现。
  • colomne(列):表格的列;本节下落大表至少含 4 列,分别承担「半秒序号」、「奇数相对下落」、「英尺绝对下落」、「累计下落」四种功能。

s0016 [描述性拆分] Suite Table des cheutes: continuation et exemples pour les mecaniques

第1段(P0103)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段为章节大标题’论物体的运动’。它开启本节,宣布将集中讨论物体的运动——尤其是自由落体——并为随后展开的’下落表’及其在力学、音乐、自然现象等方面的延伸应用设定主题。

第2段(P0104)

原文复述

Table des cheutes.

中文讲解

本段为二级小标题’下落表’。在’Du Mouvement des Corps’的总论题之下,它引出本章将要继续展开的具体内容——下落距离表的延伸计算与典型例题。

第3段(P0105)

原文复述

Table des-cheutes.

中文讲解

本段再次出现与 P0104 完全相同含义的小标题,仅写法由’des cheutes’变为’des-cheutes’(多一连字符),疑因换页或版式而重复出现,应视为同一小节标题的再次显示。

补充说明

两个标题除连字符外其余文字完全一致,应视为同一小节标题。

第4段(P0106)

原文复述

Or l’on peut continuer cette table iusques à l’infini, quoy qu’il soit assez aisé de trouver tous les espaces des cheutes sans s’obliger aux tables. Par exemple, si l’on veut sçavoir la hauteur dont ils tombent en deux fois autant de temps qu’il en est contenu dans cette table, il faut seulement quadrupler le dernier nombre, à sçavoir 2700 pieds ou 450 toises, et l’on aura 1800 toises pour la cheute d’une demie minute. Et si l’on veut sçavoir la cheute d’un temps triple, il faut doubler la raison d’un à 3 pour avoir celle d’un à 9, lequel multipliant 450 toises donne 4050 toises. Et l’on aura par même moyen 7200 toises pour la cheute d’une minute entiere, en doublant la raison d’un à 4 pour avoir celle d’un à 16, lequel multipliant 450 toises donne 7200 toises, qui sont quasi 3 lieuës.

中文讲解

本段承接前文已列出的下落表,主张虽然表格可以一直延伸至无穷,但实际上不必依赖查表,便可凭借比例运算求出任意时段的下落距离——其法则是当下落时间扩大 n 倍时,距离按 n² 倍增长(即 s∝t²)。作者连用三个算例加以示范: (1)当时间为前表之 2 倍时,只需把’最后一个数'2700 pieds(即 450 toises)乘以 4,得到 1800 toises——这是’半分钟’(30 秒)下落的总高度; (2)当时间为 3 倍时,把’比率 1:3’自乘得’比率 1:9’,再以 450 toises 乘以 9,得 4050 toises; (3)当时间为 4 倍时,把’比率 1:4’自乘得’比率 1:16’,再以 450 toises 乘以 16,得 7200 toises,即’一分钟整’下落的总高度,约合 3 lieuës(古里)。 这里的关键修辞是’不必受制于表格’,作者以此凸显公式的简洁性,并把表格降格为辅助工具。 论证作用:把抽象的平方律落到具体数字上,让读者立刻看到比例法如何替代逐项制表。

补充说明

前表所列的最末一项为 30 个 demi-secondes 的总距离——30²×3 pieds = 2700 pieds = 450 toises,本段即以此为起点外推;下文 P0113 给出 1 lieuë = 15 000 pieds de Roy,故 7200 toises = 43 200 pieds ≈ 2.88 lieuës,确实’quasi 3 lieuës’。

第5段(P0107)

原文复述

Et si l’on veut trouver l’espace que fait le poids dans la derniere demie seconde, il faut chercher le nombre impair qui respond à la 120 demie seconde,

中文讲解

本段把议题由’整段总高度’转入’最后半秒钟内所通过的距离’,并预告方法:只需求出与第 120 个 demi-seconde 相对应的’奇数’即可。 这一步是论证的关键转折:作者要从总距离公式转入局部距离公式,即伽利略落体定律中的著名推论——‘第 n 个 demi-seconde 通过的距离等于首 demi-seconde 距离的 (2n−1) 倍’,并以奇数 239(应为 239;见下)作为该公式的数值代表。

第6段(P0108)

原文复述

à sçavoir 1/120 de minute, c’est à dire le nombre 299, lequel estant multiplié par 3 donne 717 pieds, ou 119½ toises, que fait le poids à la derniere demie seconde de sa cheute d’une minute d’heure.

中文讲解

本段接续 P0107,明确给出与第 120 个 demi-seconde 相对应的奇数及其用法。原文作’le nombre 299’,然下文 P0109 的算式明确推导出该数为 239(即 2×120−1),且 239×3=717 pieds 与本段给出的距离数字相符,故本段之'299’实为抄写或排印之误,应理解为 239。 作者指出:取此奇数乘以 3(首 demi-seconde 所经距离为 3 pieds),即得最后 demi-seconde 之距离——717 pied,合 119½ toise——这正是一分钟整段下落在最末半秒钟内所通过的距离。

补充说明

原文'119; toises’中,’;‘在 17 世纪法文印刷体里代表’½’,故'119½ toises’写作'119; toises’。

第7段(P0109)

原文复述

Or il est tres-aisé de trouuer tel nombre impair que l’on voudra pour sçavoir le chemin que fait le poids, parce qu’il faut seulement doubler le nombre des demies secondes, & oster vn de la somme 120, dont le double est 240, duquel vn estant osté, il reste 239, par lequel il faut multiplier l’espace de la cheute qui se fait dans la premiere demie seconde, c’est à dire qu’il faut multiplier 239 par 3.

中文讲解

本段正式给出求’任意最后 demi-seconde 距离’的通用算法:把 demi-secondes 的个数先加倍,再减一,所得奇数乘以首 demi-seconde 距离(3 pied)即可。 以 120 个 demi-secondes 为例:先得 2×120=240,再减 1 得 239;239×3 = 717 pied。 作者强调此法’极为简便’(tres-aisé),只需两步算术。其推论 d_n = (2n−1)·d₁ 即伽利略式奇数定律的简明陈述。 本段也是对 P0108 中'299’之明显矛盾的纠正——以这里的'239’为准。

补充说明

此即伽利略式奇数定律 d_k = (2k−1)d₁ 的最简洁表述。

第8段(P0110)

原文复述

Le donne encore l’exemple de la cheute d’vne heure, que l’on aura en doublant la raifon d’vn à 60, & en multipliant 60 par foy-mefime pour auoir 3600, qu’il faut encore multiplier par la cheute d’vne minute, c’est à dire par 7200 toifes, afin d’auoir 25920000 toifes, ou 10368 lieuës pour le chemin que feroit le poids dans vne heure.

中文讲解

本段把 P0106 的比例法推广到一小时的尺度。作者分三步走: (1)一小时整段是一分钟整段的 60 倍; (2)距离按时间平方增长,故把比率 1:60 自乘得比率 1:3600; (3)取一分钟总高度 7200 toises,乘以 3600,得 25 920 000 toise,合约 10 368 lieuës——此即一小时内物体下落的总距离。 此例彰显:同一比例法可在秒、分钟、小时乃至更长的时间尺度上反复套用,无需另起炉灶。

补充说明

验算:1 小时 = 7200 demi-secondes;总距离 = 7200² × 3 pied = 155 520 000 pied = 25 920 000 toise,与文中数字一致。

第9段(P0111)

原文复述

Et pour trouver le chemin qu’il fait dans la derniere demie feconde, il faut prendre le nombre impair qui luy respond, à fcauoir 14399, qui est le double, moins vn, du nombre des demies secondes d’vne heure, à fcauoir de 7200: car ce nombre multiplié par 3, fuiuant la table precedente, donne 43197 pieds, ou 7199½ toifes pour la cheute de la derniere demie feconde d’vne heure. Ce qui fera plus aifé à trouuer, fi l’on reduit les pieds en toifes, car la moitié de la racine quarrée de l’efpace donnera les fecondes: par exemple, fi l’efpace eft de deux

中文讲解

本段先承接 P0110 的小时例题,求’最末 demi-seconde’所通过的距离,随后引出更便捷的换算捷径,但句子在举例处中断。 (1)按 P0109 的通用规则,对 7200 个 demi-secondes,取奇数 2×7200−1 = 14399,乘以 3 pied,得 43 197 pied,合 7199½ toise——此即一小时下落在最末 demi-seconde 内所通过的距离。 (2)随后指出更简便的方法:把总距离(以 toise 计)取平方根后再取一半,即得下落时间(以 seconde 计)。句中以’两 lieuës’开始举例,但下文 P0113 才续完。

补充说明

‘7199; toises’中’;‘代表’½’;此即 7199½ toise;验算:43 197 / 6 = 7199.5 toise ✓。

第10段(P0112)

原文复述

Liure Second

中文讲解

本段为分卷大标题’第二卷’(Liure = Livre)。它开启《第二卷》,标志本节起进入新一卷的内容。

补充说明

在 17 世纪法文排印中,‘u’与’v’常通用,故’Liure’即’Livre’。

第11段(P0113)

原文复述

lieuës, il faut les reduire à 10000 demi toifes (parce que nous faisons la lieuë de 15000 pieds de Roy) dont la racine eft 100 demies fecondes, & fa moitié eft 50, qui donne 50" pour le temps que la pierre employroit à tomber de 2 lieuës de hauteur. Il eft encore plus aifé de dire combien le poids fera de chemin dans tel temps donné que l’on voudra, parce que le quarré du temps que l’on aura pris donnera l’efpace: par exemple, l’on fçaura le chemin qu’il fait en 10 demies fecondes, en quarrant 10 pour auoir 100 demi toifes, ou 300 pieds.

中文讲解

本段接续 P0111 中断的句子,示范’取距离平方根之半得秒数’的具体算法,并指出其逆运算更简便。 (1)已知下落高度为 2 lieuës;由 1 lieuë = 15 000 pied de Roy,故 2 lieuës = 30 000 pied;又 1 demi-toise = 3 pied,故化为 10 000 demi-toise。 (2)√10 000 = 100 demi-secondes;取其半得 50 secondes,即 50"——也就是说,从 2 lieuës 高处落下的石头历时 50 秒。 随后给出逆运算公式:给定时间(以 demi-seconde 计),其平方即为以 demi-toise 计的距离。例如 10 demi-secondes → 100 demi-toise = 300 pied。 这两步构成一组相互换算的捷径:s = t²(demi-toise & demi-seconde 单位下),以及 t = √s / 2(seconde & toise 单位下)。

补充说明

原文'50"‘中的’"‘代表’secondes’(秒)的旧式缩写;1 toise = 6 pied,1 lieuë = 2500 toise,与 P0106 中的换算逻辑一致。

第12段(P0114)

原文复述

l’aioûte vne autre vitilité pour les Mechaniques, à fçauoir que l’on peut connoître la force de la percuffion, ou du coup, fi elle depend de la vifteffe du mouvement des corps qui frappent, & que l’on peut fçauoir le lieu d’où les marteaux doient tomber pour faire tel effet que l’on voudra; & confequemment d’où ils font tombez lors qu’on void leur effet. Et fi le fon eft dautant plus fort ou plus aigu que le mouuement eft plus rapide, l’on peut fçauoir d’où le poids tombe, & la force qu’il aura en tombant, par le moyen du fon qu’il produira; ou bien l’on peut fçauoir le mefme fon, fi l’on connoift le mouuement ou l’effet du coup: par exemple, l’on peut determiner de quelles hauteurs doivent defcendre quatre boules egales en groffeur pour faire les quatre parties de la Mufique au lieu où elles fe rencontreront: mais il eft necelfaire de les laifler tomber de differentes hauteurs les vnes apres les autres, comme ie monftre à la fin du liure des Diflonances, où ie donne les lieux d’où elles doient tomber pour faire toutes les Confonances.

中文讲解

本段把下落理论应用于’力学’(Mechaniques),提出两类实用方向: (1)冲击力:若冲击力取决于击打物体的速度,则可由所需效果反推锤子应从多高处落下;反之,看到效果亦可推算落点。 (2)声响:若声音越强或越尖对应于运动越快,则可由声音反推下落高度与冲击力;亦可由已知的运动/效果反算声音。 随后给出音乐方面的具体例证:四颗同等大小的球须分别从不同高度落下(且须依序先后落下),方能在相遇处产生音乐的’四个部分’(古代希腊音乐的四音列 tetrachord)。作者预告《不协和音之书》(Livre des Dissonances)末尾给出各球下落的具体高度,以制造所有协和音程(Confonances)。 本段的论证意义在于:把纯数学的落体表延伸到工程(锤子冲击)与艺术(音乐协和)的实践领域,凸显该理论的广泛用途——这是 17 世纪典型的’普遍数学’(mathesis universalis)思路。

补充说明

Confonances 与 Dissonances 是当时音乐理论的核心对立概念;‘四部分音乐’指古希腊传统的四音列系统,而非近代西方的’四声部合唱’。

第13段(P0115)

原文复述

L’on peut en fin receuoir plufieurs autres contentemens de cette fpeculation, en comparant les differentes vifteffes des cheutes auec les autres mouemens de la nature; par exemple, fi l’on determine la vifteffe d’vn boulet d’artillerie, d’vne fleche, ou de tel autre miffile que l’on voudra, ou du vol des oifeaux, des vents, des foudres, &c. l’on trouuera aifément les lieux d’où les poids doient tomber pour aller auffi vite que lefdites miffiles, & autres mobiles, ou pour aller moins vite felon la raifon donnée: par exemple, fi la bale d’arquebufe allant toujours de mefme vifteffe fait 1727 demitoifes dans vne demie feconde, la pierre doit tomber de 149 lieuës, & 748 toifes pour faire vn efpace efgal dans vne demie feconde: or elle employroit 7’, 12" à faire ce chemin, c’eft à dire 864 demies fecondes: & elle feroit 863½ toifes dans la derniere demie feconde.

中文讲解

本段将下落速度与自然界中其他运动(炮弹、箭矢、鸟飞、风、闪电等)作横向比较,并给出一个具体算例:火绳枪子弹若以恒速在半个秒钟内行进 1727 demi-toises,那么落下之石头须取何种高度才能在最后一个 demi-seconde 内也通过相同的距离? 作者给出答案:石头须下落 149 lieuës 748 toise;为走完此高度需时 7'12"(即 864 demi-secondes);而在最末 demi-seconde 内所通过的距离为 863½ toise。 这一算例的论证作用是:只要已知任何运动物体的速度,就能用同一落体公式反算’须从多高落下才能达到该速度’,从而把所有自然运动纳入统一的数学描述。

补充说明

‘7’, 12"‘中’,‘代表’minutes’,’"‘代表’secondes’;验算:149×2500+748 = 373 248 toise,√373 248 ≈ 610.85 toise(首秒钟 2 toise),610.85²×2 ≈ 746 484 toise… 此处验算方式为查 P0116 之 373 248 toise = 432²×2,与’double du quarré de 432’一致;最末 demi-seconde 距离 863½ toise = 2×864−1 demi-toise,与奇数律相符。

第14段(P0116)

原文复述

Mais pour faire ce calcul, il faut ajouter vn à 1727, & en prendre la moitié, c’eft à dire 864 demies fecondes, ou 432", car le poids fait 2 toifes en vne premiere; & partant il en fera 373248 en 432", c’eft à dire le double du quarré de 432. Où l’on doit premierement remarquer que la derniere demie feconde donne toujours autant de toifes que fon nombre, moins vne demie toife, comme l’on void dans la table, où la 30 demie feconde fait 29 toifes & demie, c’eft à dire demie toife moins que 30.

中文讲解

本段给出上例(1727 demi-toises)背后的具体算法,并提出第一条普遍法则。 算法:把 1727 加 1 得 1728,取其半即 864 demi-secondes,亦即 432 secondes;因为首 seconde 通过 2 toise,故整段总距离 = 432² × 2 = 373 248 toise(= 432² 的两倍)。 第一条普遍法则:‘最末 demi-seconde 所通过的距离(以 toise 计)等于其序数减半 toise’,即第 n 个 demi-seconde 通过 (n − ½) toise。例如第 30 个 demi-seconde 通过 29½ toise(比 30 少半 toise)。这与 P0108–P0109 的奇数公式完全等价,是同一规律的另一种表述——把 (2n−1) demi-toise 改写为 (n − ½) toise。

补充说明

d_n(以 toise 计)= (2n−1)/2 = n − ½,即第 n 个 demi-seconde 距离 = (n − ½) toise;这是将 P0109 的公式改用 toise 为单位后的等价形式。

第15段(P0117)

原文复述

En fecond lieu, que la derniere feconde fait vne toife moins que le double de ce que fait la derniere demie feconde en temps pareil; car fi l’on prend 15" de temps, on trouuera qu’en la derniere feconde le poids tombe 58 toifes, & dans la derniere demie feconde 59 demies toifes. C’eft pourquoi fi la bale d’arquebufe fait 1726 toifes en vne feconde, c’eft à dire vne toife moins que le double de 727½ demitoifes, il faudra que la pierre tombe de la hauteur fufdite pour faire cet efpace en vne feconde. Et pour en faire la fupputation, il faut prendre la moitié de

中文讲解

本段提出第二条普遍法则:‘最末一整 seconde 所通过的距离比最末 demi-seconde(同时长)所通过距离的两倍少 1 toise’。 以 15 secondes(= 30 demi-secondes)为例:最末 demi-seconde 距离 = 29½ toise = 59 demi-toise;最末整 seconde = 58 toise = 2×29½ − 1 = 58 toise。 随后将此应用于火绳枪子弹情形:‘若子弹在一 seconde 内行进 1726 toise’——作者称此即’比 727½ demi-toise 的两倍少 1 toise’,但验算表明此处'727½ demi-toise’应理解为'1727 demi-toise’(原文'727, demi-toife’似脱漏首字'1’或被误识),否则 2×727½ − 1 = 1454 demi-toise = 727 toise,与 1726 不符;只有把首字还原为 1,得 2×1727 − 1 = 3453 demi-toise − 1 toise = 3452 demi-toise = 1726 toise,方与文中数字一致。 文末’pour en faire la supputation, il faut prendre la moitié de’未写完,应由后续段落续写。

补充说明

d_{last second} = 2·d_{last demi} − 1 toise,是 d_n = n − ½ toise 的推论——最末整 seconde 由第 n 个与第 n−1 个 demi-seconde 组成,相加得 (n − ½) + (n − 1.5) = 2n − 2 = 2·(n − ½) − 1;原文'727½ demi-toife’与'1726 toises’算术不一致,最可能的解释是该数为'1727 demi-toife’的抄录脱落。

第16段(P0118)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段为英文占位句’The quick brown fox jumps over the lazy dog.’,并非作者原文,而是排版或 OCR 流程中的填充文本(该句因含英文字母表中全部字母,常被用于测试字体与版面)。它在此处应被理解为内容缺失或版面残留,不承载任何论述。

补充说明

此为典型的字体/版面测试用语(pangram),与本节论述无关;下游引用本节时应忽略此段。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节正文未出现独立脚注、边栏或图表;’# Liure Second’(P0112)为分卷大标题;’## Table des cheutes’ 与 ‘## Table des-cheutes’(P0104/P0105)为同一副标题因换页而再现;‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’(P0118)为版式/OCR 占位符。文中 ‘;’(分号)在旧法文印刷体中代表 ‘½’,’″’ 代表 secondes(秒),’’’ 代表 minutes(分),‘fcauoir’ 等词中起首的 ‘f’ 为长 ſ 的误识,原字应为 ‘sçavoir’。

💡 本节核心要点

  1. 下落距离与时间平方成正比(s∝t²):把时间比率自乘即得距离比率,由此可由短时段外推到任意时段(半分钟、一分钟、一小时乃至更久),不必逐项制表。
  2. 第 n 个 demi-seconde 通过的距离 = (2n−1) 倍首 demi-seconde 距离;以 toise 计即 n − ½ toise;最末整 seconde 则 = 2·(最末 demi-seconde) − 1 toise——这是同一规律在不同单位下的两种表述。
  3. 落体定律可应用于力学:由所需效果反推锤子的下落高度,或由效果反推落点;同样可通过声音强弱/音高反推下落高度与冲击力。
  4. 落体定律还可应用于音乐:四颗同径球从不同高度依序落下,可在相遇点产生音乐的’四部分’,作者在《不协和音之书》末尾详述制造各协和音程所需的下落高度。
  5. 落体速度可与自然界其他运动(炮弹、箭矢、鸟飞、风、闪电、火绳枪子弹等)横向比较:已知任意运动物体的速度,便能反推所需下落高度,从而把所有自然运动纳入统一的数学度量。

🔑 关键术语

  • cheute:下落(fall,名词)。本节核心研究对象——物体从高处自由落下所通过的距离;亦作’chute’。
  • demie seconde / demi-seconde:半秒钟(½ second)。本节所用的基本时间单位,总距离与’最末 demi-seconde’两套公式均以此为单位;首 demi-seconde 距离为 3 pied。
  • toise / demi-toise:旧法国长度单位。1 toise = 6 pied de Roy;1 demi-toise = 3 pied de Roy;本节用以记录下落距离。
  • pied de Roy:法国皇家尺(约 0.3248 m)。本节基本长度单位;作者在 P0113 中明确 1 lieuë = 15 000 pied de Roy。
  • lieuë:古里(league)。本节远距离所用的大尺度单位,1 lieuë = 15 000 pied de Roy = 2 500 toise。
  • percuffion (percussion):冲击/撞击(名词)。本节论及落体速度决定冲击力的大小,从而可反推所需下落高度。
  • Confonances / Difloncances:协和音程 / 不协和音程。当时音乐理论的核心对立概念;作者于《不协和音之书》末尾详述小球下落制造协和音程所需的高度。
  • raiſon (raison):比率(ratio)。本节反复出现’倍率为 1:n 即距离比为 1:n²’的论证;‘doubler la raison’即把比率自乘(平方)。
  • vifteffe (vitesse):速度(speed)。本节用以比较下落与自然界其他运动(火绳枪子弹、鸟飞、风、闪电等)的统一度量。

s0017 [描述性拆分] COROLLAIRE. Utilités pour les mecaniques et autres difficultés

第1段(P0119)

原文复述

Du mouvement des Corps.

中文讲解

这是版面上的章节眉题(running heading),原文形式为「论物体的运动」。在本节语境下,它提示本卷或本章讨论的主题是自由落体运动,并统摄其下的命题、推论与例证。本眉题本身不展开论证,仅作为版面结构出现于 P0119。

补充说明

本段为版面上的小节标题(heading),不承载新信息;其作用是声明所属论题并统领紧随其后的命题 VI 与相关推论。

第2段(P0120)

原文复述

103

中文讲解

这是第 103 页的页码标注,原文以阿拉伯数字单列一行出现于版面上,不构成正文论述,仅起版面定位作用。

补充说明

该条目为页码(folio/pagination),在 OCR 流程中被识别为独立段落;不影响正文论证逻辑。

第3段(P0121)

原文复述

Il s’agit icy de la valeur 1726, employée pour reduire les 2 toifes que le poids fait dans vne feconde à l’vnité : car cette moitié eft 863, auquel il faut ajouter 1, & en prendre encore la moitié pour auoir 432, comme nous auons fait cy-deuant.

中文讲解

本段是上一节计算过程的延续说明。作者使用数值 1726,目的是把重物在一秒钟内下落的两「toise」(古长度单位,一 toise 约合 1.949 米)化为一个单位值。其做法是:先将 1726 取半,得到 863;再在 863 上加 1;然后再取其半,最终得到 432。作者明确以「comme nous auons fait cy-deuant」(如我们前文所做)回指此前已经完成的同一运算步骤,说明此处并非引入新方法,而是把同一归一化程序再次应用于「两 toise/秒」的数值,便于与前文已有的归一化结果对接。本段因此承担的是「单位换算与数值衔接」的功能,本身不提出新的物理主张,而是为后续推论提供可比的数值基础。

补充说明

toise:古法国长度单位,1 toise ≈ 1.949 米;本段以 toise·秒⁻¹ 度量落体速度。1726、863、432 这一串数字是同一归一化程序(取半、加 1、再取半)的不同阶段,作者把它作为已知结果直接引用。

第4段(P0122)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

这是「推论」(Corollaire)的小节标题,原文以独立一行出现,宣告紧接其后的段落属于从前文命题/实验中直接派生出的辅助性结论。它并不论证,只是给读者一个信号:以下文字是「推论」,而非新的命题或新实验。

补充说明

本段为小节标题(heading),与 P0123 中的推论正文相呼应;在原书的层级结构里位于「PROPOSITION V」(或紧邻的实验叙述)与「PROPOSITION VI」之间。

第5段(P0123)

原文复述

Je laiffe plufieurs autres vitilitez que chacun peut inferer de ces experiences, aufquelles l’on en peut ajouter d’autres ; & feray bien aife qu’on les faffe encore après moy, afin que l’on defcouure plufieurs facrets de la nature, & que l’on trouve la raifon de cette proportion des vitteffes, ou que l’on determine en quel lieu chaque poids commence à la diminuer en tombant, & où il fe trouve le point où quelques-vns croyent qu’ils n’augmentent plus leur vitteffe, & qu’ils vont depuis là iufques au centre d’vn efgal mouuement : quoy que ie touche ces difficultez en d’autres lieux. Or puis que nous auons discouru fi exactement de la cheute des poids, il eft à propos d’examiner vne autre penfée excellente que Galilee attribué à Platon, & qu’il femble luy-mefme fuire & embraffer auec vn grand contentement, puifqu’elle depend des cheutes & des experiences, dont il demeure d’accord ; c’eft pourquoi i’ajoûte la propofition qui fuit.

中文讲解

本段是本节的核心,承担「收束—过渡」的双重功能,可分为三层来读。

第一层(开放性收束):作者宣称自己刻意略去许多可从上述实验中推出的用途,并欢迎他人继续做下去,以期「发现自然界的若干秘密」,特别是找到「速度之比例的理由」,或者确定下落物体在何处开始减速、以及某些学者所设想的「不再加速」的临界点——过了此点物体便以等速直趋地心。作者声明这些问题虽在「他处」已触及,但此处不展开。这一层既显出作者对自身论证边界的克制(只承认前文已证之事),也透露出他意识到当时仍悬而未决的几大难题:减速起点、等速下落区段及其与地心运动的关系。

第二层(论题过渡):作者把话锋从「落体」转到另一议题。由于前文「对重物之坠落已论述得相当精确」,此刻便适合考察另一种「优秀见解」——伽利略将其归于柏拉图,作者本人亦以极大满足感加以追随与采纳,因为该见解依赖于前述的落体实验,而伽利略对此并无异议。

第三层(结构性预告):作者明确宣告「因此我附加上紧随的命题」,即 P0124 起的 PROPOSITION VI。

由此可见,本段同时起到:① 标注前文(关于均匀加速落体)论证的结束;② 邀请他人继续研究几个明确的开放问题;③ 引入下一命题(PROPOSITION VI)的合法性来源——它依赖相同的落体经验并为伽利略—柏拉图所共同支持。

补充说明

本段中「Galilée attribué à Platon」与「qu’il s’en suit & embrasse」涉及作者的师承与归属声明;其在本书后续命题(PROPOSITION VI)中通常对应于「自然加速定律」与「真空下落」类问题,但此处作者尚未展开,不可在本节内补写其具体内容。

第6段(P0124)

原文复述

PROPOSITION VI.

中文讲解

这是「命题 VI」的小节标题,原文独立成行,作为下一段论证的入口。它承接 P0123 中的过渡语(「我附加上紧随的命题」),标明自此进入新的命题陈述;其本身不展开论证,只起版面与结构上的标识作用。

补充说明

本段为命题标题(heading),与 P0123 的过渡语在结构上前后呼应,标志新命题的开始;具体命题内容将在 P0124 之后的段落中给出,本节范围内不涉及。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内出现的非正文要素包括:① 两次小节标题(P0119「Du mouvement des Corps.」与 P0122「COROLLAIRE.」及 P0124「PROPOSITION VI.」),它们构成原书的层级结构,标志论题与命题边界;② 一处页码(P0120「103」);③ 一段延续前文计算的衔接性数字叙述(P0121),它把「两 toise/秒」归一化为单一数值 432,以便与上文比较。无图、无表格、无脚注、无边栏文本。

💡 本节核心要点

  1. 本节是 PROPOSITION V(或紧邻实验段落)向 PROPOSITION VI 之间的过渡,结构上由「COROLLAIRE」统摄。
  2. P0121 中的数值 1726 → 863 → 432 走的是「取半、加 1、再取半」的同一归一化程序,作者以「comme nous avons fait ci-devant」明确回指前文已完成的步骤,本节不引入新方法。
  3. 作者在 P0123 中自觉收束前文论证,并公开悬置三个未决问题:速度比例的理由、下落物体开始减速的位置、以及「等速下落到地心」这一假想区段的真实性。
  4. P0123 同时承担过渡功能:作者以「nous avons discouru si exactement de la chute des poids」为由,把论题从「落体」转入伽利略归于柏拉图的「另一种优秀见解」,并预告 PROPOSITION VI 的合法性来自同样的落体经验。
  5. 本节在论证上不引入新的物理主张,只起收束—过渡—预告作用;新命题的实际内容需待 PROPOSITION VI 展开。

🔑 关键术语

  • toise:古法国长度单位,1 toise ≈ 1.949 米;本节用「toise/秒」度量落体速度,并以之做归一化(与单位 1 对应)。
  • COROLLAIRE:「推论」。在本节作为小节标题出现,标志其下文字是从前文命题/实验直接派生的辅助结论,而非新命题。
  • PROPOSITION:「命题」。原书按 PROPOSITION 编号展开论证,PROPOSITION VI 由本节末尾的小节标题(P0124)引入,其具体内容由下一节承载。
  • proportion des vitesses:「速度之比例」。P0123 中作者将其列为有待他人继续研究的「自然的若干秘密」之一,指落体速度随下落距离或时间变化的定量关系(即后世所谓的速度–距离/速度–时间定律)。
  • egal mouvement:「等速运动」。P0123 中指某些学者所设想的下落末段——自某一临界点以后物体不再加速、以恒定速度继续下落到地心——的状态;作者声明此处仅提及而不展开。

s0018 [描述性拆分] PROPOSITION VI. Si les Astres sont tombez d’un même lieu et supputation de leurs chutes

第1段(P0125)

原文复述

Determiner fi les Aftres font tombez d’vn mefme lieu par vn mouvement droit, qui fe foit changé dans le mouvement circulaire qu’ils ont maintenant, comme Galice s’imagine auec Platon, auquel il attribué cétte opinion; & donner la manière de fupputer leurs cheutes, leurs diftances, & leurs mouuemens circulaires.

中文讲解

本段是 PROPOSITION VI 的命题陈述,宣告本节要论证的两件事:第一,确定诸天体是否原本从同一处出发,以直线运动下落,并在某刻被改换为它们现在所保持的圆周运动;第二,给出计算它们下落距离、运动距离与圆周运动的方法。关键限定是作者明说这一观点并非自己的原创,而是他归之于"Galice"(即伽利略 Galilée),并说伽利略持有此观点同时也与柏拉图(Platon)的学说相契。因此本节并不是作者独创新说,而是对伽利略(连带柏拉图)所提出假说的审视与测算。换句话说,作者承担的是"判官 + 数学核算者"的角色,而非假设的提出者。命题措辞中"fupputer"(supputer,计算)、“cheutes”(chutes,下落/坠落)、“mouuemens”(mouvements,运动)三个术语界定了本节即将用到的三类量化对象:下落的高度、所经过的距离、以及最终维持的圆周运动速度。

补充说明

原文中的"Galice"在源文拼写中如此,应作"Galilée"(伽利略)解;但因本段未对此人名作进一步说明,本栏不补写其历史身份与著作,仅指出此人名在 P0127 被称为"vn grand homme de noftre temps"(我们这个时代的一位伟人),与伽利略的时代相符。

第2段(P0126)

原文复述

Si l’on trouue que ie fois trop hardi de porter l’Harmonie iufques au ciel, & de parler des fons, ou du mouuement des Aftres, l’on doit confidérer que Dieu nous a mis dans ce monde pour être les fpectateurs de fon ouurage, & pour en confidérer les refforts & les mouuemens, afin d’admirer la fageffe & la puiffance de l’ouurier, & d’aimer fa bonté, dont nous dependons abfolument.

中文讲解

本段是预答辩,针对"把和谐上推到天空、并谈论天体之声与运动是否僭越"的潜在批评给出神学—目的论辩护。论证结构是让步—承认—反驳三层:让步:作者承认自己若被视为"过于大胆"地把 Harmonie(和谐)带到天上、谈论天体之"fons"(sons,声)与运动,可被看作越界;反驳:但人之所以被安置在世界中,正是为了作其工(“fon ouurage”)的"fpectateurs"(spectateurs,观者),去考察其中的"refforts"(ressorts,机关、机理)和"mouuemens"(mouvements,运动);结论:观看的目的是三重的——惊叹造物主的智慧与全能,并热爱他绝对的善。

这段要放在整本《Harmonie universelle》的语境中理解:梅森(Mersenne)写这本书的根本动机正是把天上的"和谐"和地上的"声学"纳入同一知识计划,所以他必须预先抵挡神学上的指责。从论证作用看,本段是过渡枢纽:一端连着前面 PROPOSITION V 的声学讨论,另一端则预告 PROPOSITION VI 要从"机械—数学"角度讨论天体运动,因此先在 P0125 把命题立下,又在 P0126 把"为何可以谈论天的运动"这件事说清楚。

补充说明

本段并未给出关于"Harmonie"的确切定义,仅以人观天工的目的论来正当地化这一研究,故补充说明只限于该段内部逻辑,不对"Harmonie universelle"全书结构作外部补写。

第3段(P0127)

原文复述

Or puis que nous fçauons que les Planettes fe meuuent, foit que l’on faffe les Efoiles mobiles, ou immobiles, & qu’ils font les plus grands corps vifiables du monde, nous verrons premierement s’ils ont peu acquérir la viteffe de leurs mouuemens circulaires, dont ils roulent autour du Soleil ou de la terre, par la force du mouuement droit; par lequel vn grand homme de noftre temps s’imagine que les Planettes font tombez d’vn mefme lieu iufques aux endroits où ils font maintenant, & où leur autheur changea leur mouuement droit au circulaire de mefme viteffe, afin qu’il fuft eternel, ou qu’il duraft iufques à ce que fa prouidence le fuft ceffer.

中文讲解

本段把命题 P0125 化为可检验的问题,分四层组织。

第一层为前提:行星(P0125 称之为"Astres",本段称之为"Planettes",所指同一对象)是可观测的最大可见天体,且它们确实在运动——无论采用"恒星不动、地心"的旧体系还是"恒星亦动、日心"的新体系,这一点都成立,因此"行星运动"这一事实是不依赖体系选择的前提。

第二层为待验证的问题:它们现在环绕太阳或地球所作圆周运动的速度,是否可能由更早的一次"直线运动"所赋予?

第三层为对照假说:作者复述"我们这个时代的一位伟人"(即 P0125 提到的 Galice = 伽利略)的设想——所有行星从同一地点沿直线下落,到达现在的位置后,其作者(autheur)将它们的直线运动改换为速度相同的圆周运动,以使该运动永恒,或至少持续到"天意"(prouidence)令其停止。

第四层为方法宣告:作者将首先核查这一假说的物理可行性。

关键概念辨析:本段同时出现两个并列概念——“直线运动(mouvement droit)“与"圆周运动(mouvement circulaire)",作者把它们设想为同速度(“de même viteffe”)的相互转换,这是笛卡尔、伽利略早期自然哲学中"惯性与冲力(impetus)“思想在宇宙论层面的一个具体运用。换言之,行星一旦在某处获得了某一直线速度,便足以"无缝"转入与之速度相等的圆周运动,从而无需持续推动即可永恒运转。这也回应了 P0126 中"天意可停止之"的让步——并不否认神意拥有最终终止权,只是先论证此机制本身足以自维持。

补充说明

“Planettes” 与 “Astres” 在 P0125 与本段中实际指同一组对象:前者以"星体"通称,后者特指行星;本段措辞的切换不影响所指。

第4段(P0128)

原文复述

C’eft donc ce que nous auons à examiner; & pour ce fujet il faut prendre la grandeur de leurs cercles, & la viteffe de leurs mouuemens, afin de voir fi cecy approche fi pres de la iufteffe comme il affeure, & fi la grandeur des cercles eft iuftement proportionnée à la viteffe du mouuement, fuiuant la raifon de l’impetuofité acquife par le mouuement droit.

中文讲解

本段把 P0127 立下的待检验问题转化为具体的核查程序,因而在论证链中起方法论枢纽的作用。

作者明确说要做两件事:(1) 取得各行星圆周的"grandeur”(大小、几何尺度);(2) 取得它们运动的"viteffe”(vitesse,速度)。然后用这两组数值做两重比对:

  • 第一重比对:核实伽利略宣称的程度是否足够准确(“fi cecy approche fi pres de la iufteffe comme il affeure”——他所断言的与数值是否接近到"justesse”[恰如其分]的程度);
  • 第二重比对:各圆周的几何大小是否与其运动速度成恰当比例(“eft iuftement proportionnée”),其判据是"由直线运动所获得的冲力(impetuofité acquife par le mouuement droit)“这一比例关系。

因此本段引入了一个贯穿本节的核心物理量——“impetuofité acquife”(acquired impetus,获得性冲量/动量)。从概念上说,冲量正比于速度,亦即在伽利略式的设想里,圆周大小应当与当初直线下落所获得的冲量成正比;若该正比关系在数值上不成立,则伽利略假说就被证伪。从论证作用看,本段宣告了作者将以"算—量—比"的方式介入这位伟人的假说,立场是仲裁者而非辩护者:他没有预设结论,而是把裁决权交给数值。

易误解之处:读者容易把"iufteffe"译成"公正"或"公平”,但在本段语境下,它指数学—物理意义上的"恰好、精确相符",更接近今天说的"吻合度"或"精度"。

补充说明

“impetuofité acquife”(获得性冲力/动量)是 P0128 引入的新物理量,仅本节尚未给出其量化形式,需到后续段落才会出现具体计算;本栏不补外部历史来源。

第5段(P0129)

原文复述

Quant aux diametres des cercles des Planettes, nous prendrons ceux de I iii

中文讲解

本段是 PROPOSITION VI 测算程序的入口句,正文是"至于诸行星圆周的直径,我们将取……",句子在"ceux de"("……的")之后被切断。句尾的"I iii"是页面尾部的印刷折页记号(signature),即装订工用来排序书页的标记,并非正文内容,因此本节测算部分实际尚未展开,将延续到下一页(折页 I 的第三对开页)。

从作者意图看,本段完成了 P0128 中方法论宣告的第一步:取"grandeur de leurs cercles"(圆周之大小)。作者选择用"diametres"(直径)作为尺度量——这是 17 世纪天文测算中标准的几何中间量,由直径可推得周长与半径,从而与"viteffe"(速度)进行比例核算。句子未完成表明本节 PROPOSITION VI 的数据与比例论证刚刚要进入具体数字,本书页并不足以容纳,正是这一未完待续之点。

补充说明

句末"I iii"属折页记号(signature mark),是版面元素,不属于命题正文。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • Galice (= Galilée):在本节中指伽利略;作者把"诸天体从同一处直线下落、其后转为同速圆周运动以至永恒"的假说归于他,并说与柏拉图的某些看法相契。本节只承担检验其假说之责。
  • Mouvement droit / Mouvement circulaire:本节并置的两类运动:直线下落(mouvement droit)与绕日/绕地的圆周运动(mouvement circulaire)。假说的关键之处是"同速改换"——直线速度与圆周线速度相等,从而无需外加推动即可维持。
  • Impetuosité acquise:由直线运动获得的速度量或动量(impetus)。作者把"圆周大小与速度成正比"作为检验假说的比例判据——此即"获得性冲量"一词的具体物理含义。
  • Astres / Planettes:本节交替使用的两类称呼。PROPOSITION VI 的命题行用"Astres"(天体)泛称;P0127 起改用"Planettes"(行星)特指可运动的天体。本节实际讨论对象是后者。
  • Justesse:在本节中不是伦理意义上的"公正",而是指数值或几何上的"精确吻合"——用作衡量伽利略所宣称与实际测算之间接近程度的判据。

s0019 [描述性拆分] Diamètres des cercles des Planettes et distances calculées

第1段(P0130)

原文复述

Lanfberge, qui ſemble les donner le plus exactement : mais nous uſerons du temps des periodes de chaque Planette que Kepler leur donne, parce qu’il eſt plus conforme au ſyſteme de Copernic, & qu’il ſuppute leurs mouuemens à l’égard du Soleil immobile, autour duquel il ſuppote que les corps celeſtes ſe tor-nent ; au lieu que Lanfberge les ſuppute à l’égard de l’ecliptique & de la terre.

中文讲解

本段交代作者的数据取舍。文中承认朗斯贝格(Lansberge)给出的数据"看似最为精确",但作者仍选择采用开普勒给出的行星周期。理由是体系层面的根本差异:开普勒的方法符合哥白尼体系——以不动的太阳为参照系来推算诸天体的运动;而朗斯贝格却是以黄道和地球为参照来计算。这意味着即便朗斯贝格的数字在表面上更"精确",其参照原点与作者所采纳的日心框架不兼容,因此无法使用。这是关于"以何者为坐标原点"的方法论分歧,而不是单纯的数据精度之争。

补充说明

原文未提供任何外部背景,仅以"conforme au systeme de Copernic"一句即表明立场;此处无额外补充。

第2段(P0131)

原文复述

Le diametre du cercle annuel eſtant poſé de 10000 parties, celuy du cercle de Mercure ſera de 3573, celuy de Venus 7193, celuy de Mars eſtant de 10000 parties, celuy de ſon cercle annuel ſera de 6586 ; celuy de Iupiter eſtat de 10000, l’annuel ſera de 1852 ; & celuy de Saturne eſtant 10000, l’annuel ſera de 1007. Or le diametre du cercle annuel eſt de 1500 demidiametres terreſtres, dont chacun a 1145, lieuës chacune de 15000 pieds de Roy ; & conſequemment le cercle annuel a 10800000 lieuës de circonference : le cercle de Saturne 107249255 lieuës 3202 pieds : celuy de Iupiter 58315334 lieuës 11598 pieds : celuy de Mars 16398420 lieuës 13392 pieds : celuy de Venus 776844 lieuës, & celuy de Mercure 3858840 lieuës.

中文讲解

本段是全节的核心数字表,分两步给出各行星的轨道尺度。第一步以"年圈"(即地球公转轨道)的直径为10000份作基准,得出诸行星轨道的相对直径:水星3573、金星7193、火星年圈6586、木星年圈1852、土星年圈1007——这里的逻辑是以外行星(火星、木星、土星)的"年圈"比它们的本轮直径,而不是它们的本轮直径比地球年圈。第二步把这些相对值换算为绝对距离:地球年圈直径=1500个"地球半直径",每个地球半直径=1145法里,每法里=15000法尺(pieds de Roy),因此年圈周长=10,800,000法里。乘以上述比值后得到:土星周长约107,249,255法里又3202法尺,木星58,315,334法里又11598法尺,火星16,398,420法里又13392法尺,金星776,844法里,水星3,858,840法里。需要注意的是:原文给出的是周长(circonference)而非半径;且单位是当时法国的"法里"(lieuë)和"法尺"(pied de Roy),与今天的国际单位不可直接对应。

补充说明

原文所给的"107249255 lieuës"等数字明显与1007/10000×10800000=1,087,560法里的简单算术不一致;本复述仅照录原文,不作更正。

第3段(P0132)

原文复述

Quant à leurs mouuemens, Saturne fait ſon tour en 258220 heures 58’, 25’’ : & dans 1’’ de temps 1730 pieds & 29/60. Jupiter fait ſon tour en 103982 heures 49’, 31’’, & en 1’’, 2336 pieds 18/15. Mars fait le ſien en 16487 heures 31’, 56’’, & en 1’’, 4144 pieds 1. La terre ſuiuant cette hypotheſe fait ſon tour en 365 iours, 6 heures, 9’ ſous les fixes autour du Soleil, & en 1’’, elle fait 5135 pieds 1. Venus fait ſon tour en 5393 heures autour du Soleil, & fait dans vne ſeconde 6000 pieds 19/20. Mercure fait ſon tour en 2111 heures, 15’, 36’’, & en vne ſeconde 7615 pieds 3.

中文讲解

本段列出各行星的公转周期和每秒所经过的距离。各行星绕日一周所需时间分别为:土星258,220小时58分25秒、木星103,982小时49分31秒、火星16,487小时31分56秒、地球365天6小时9分(按本假设)、金星5,393小时、水星2,111小时15分36秒。每秒所走的线速度则依次为:土星1730又29/60法尺、木星2336又18/15法尺、火星4144又1法尺、地球5135又1法尺、金星6000又19/20法尺、水星7615又3法尺。这里体现出距离-速度的反相关:离太阳越近的行星,周期越短、线速度越大;离太阳越远的行星,周期越长、线速度越小。这是开普勒第三定律"T²∝a³"在数值层面上的直接体现,也是17世纪为平方反比引力定律做经验准备的核心数据。

补充说明

原文中的"18/15"“1"“19/20"“3"等尾数写法,是当时记小数/分数的常见形式;本节内已能确认"1 pied de Roy"即"1法尺”,无需额外外部资料补充。

第4段(P0133)

原文复述

D’où ie conclu que Saturne n’eſt tombé que de 62393 pieds 31947/40000, ou 4 lieuës, 2393 pieds en 72’’ 43/400 loin de ſon cercle : que Iupiter n’eſtoit eloigné du ſien que de 113751 pieds 331/625, ou 7 lieuës 8751 pieds qu’il a fait en 97’’ 9/25, ou 1 & 3/100 : que Mars n’eſt deſcendu que de 357790 pieds, ou 23 lieuës 12790 pieds, qu’il a fait en 172’’ 2/3 & 1/168, ou 113/168 : que la terre n’eſt deſcenduë que de 750237 pieds 9961/19200, ou so lieuës 237 pieds qu’elle a fait en 317’’,19’’, ou 5’,17’’,19’’.

中文讲解

本段是全节的关键推论:作者用上段算出的每秒线速度,反推各行星在1秒内"下落"多远——即偏离其本应走过的圆轨道多少。所谓"下落”(tombé / deſcendu),是17世纪讨论行星运动的典型思路:把行星的切向运动分解出一个等效的径向"位移”,再与行星距太阳的距离联系起来。作者给出的具体数字是:土星在72又43/400秒内"下落"了62,393又31947/40000法尺(约4法里2393法尺);木星在97又9/25秒内下落了113,751又331/625法尺(约7法里8751法尺);火星在172又2/3又1/168秒内下落了357,790法尺(约23法里12790法尺);地球在317又19/20秒内下落了750,237又9961/19200法尺(约50法里237法尺)。这里"下落"并不等同于字面意义的坠毁,而是把切向线速度对应的角速度、再乘以该行星与圆心之间的距离得到的径向偏移量——这是当时还没有"离心力"严格定义时常用的代换方法,与伽利略、博雷利等人的做法同属一个传统。

补充说明

原文中的"so lieuës"(应为"50 lieuës"之误)和"317’’,19’’““5’,17’’,19’’“在时-分-秒的换算上写法不一;本复述仅照录原文数字形式,未作改正。

第5段(P0134)

原文复述

Voyons maintenant de qu’elle diſtance du Soleil ces corps ſont tombez pour auoir acquis l’impetuoſité du mouvement, par lequel ils ſont les eſpaces dont nous auons parlé, dans le temps d’vne ſeconde : & aſin que le lieu fauoriſe l’opinion de cét excellent homme, nous approcherons les corps celeſtes le plus pres les vns des autres que nous pourrons, en faiſant Saturne perihelie, c’eſt à dire le plus proche du Soleil qu’il puiſſe eſtre ; & Venus aphelie, ou le plus eloigné, aſin qu’ils ſoient plus proches l’vn de l’autre. Nous mettrons tous les autres dans leur moyen eloignement du Soleil, parce qu’il ſeroit inutile de les faire aphelies, ou perihelies, dautant que l’on ne les peut approcher de l’vn des corps, que l’on ne les eloigne de l’autre. Or la rencontre de l’aphelie de Mercure, & le perihelie de Saturne eſt aſſez heureuſe, parce qu’ils ſont dans le même ligne du Sagittaire vers la fin, & que celuy de la terre eſt fort proche au commencement du Capricorne.

中文讲解

本段为后续的"下落距离"计算做几何配置上的准备。作者要回答的问题是:在"下落"那一刻,各行星距太阳究竟有多远?为了让"这位杰出人物”(cét excellent homme,指开普勒)的观点得到最有力的支持,他有意识地把行星放在彼此最近的位置上:让土星处于近日点(perihelie,离太阳最近),让金星处于远日点(aphelie,离太阳最远),以使两者之间的距离被压缩。其余行星(水星、火星、木星、地球)则取它们与太阳的平均距离——因为再要不就近日、要不就远日的调整,反而会拉大与其他行星的距离,反而帮不了"压缩"的目标。作者还特别指出:“凑巧"的是,水星远日点与土星近日点在黄道上几乎重合(同在人马座末附近),地球的相应位置也接近摩羯座初——这种几何对齐使整个体系能同时被压缩到最短,从而有利于计算。本段不引入新数字,而是为下一段的偏心率-距离换算做方法论上的说明。

补充说明

原文中的"Sagittaire"和"Capricorne"是黄道十二宫中的两个星座名称,分别人马座和摩羯座;这是17世纪天文学惯用的黄道坐标记法,文中已直接给出其名。

第6段(P0135)

原文复述

Quant aux Eccentricitez, celle de Saturne eſt de 57, de telles parties que le demidiametre de ſon cercle en a 1000 ; & partant ſon perihelie ſera de 943, & ſon eloignemét du Soleil de 160898258 765/1000 lieuës. L’eccentricité de Mercure eſt 21, de telles parties que ſon diametre en a 100. Lanfberge luy donc 948 parties telles que le demidiametre du cercle annuel en a 10000 : & celuy de Mercure 3573, ce

中文讲解

本段开始给出各行星的偏心率以及据此推算的近日/远日距离。土星的偏心率为57(以轨道半直径=1000份为单位),因此近日距=1000-57=943份;换算成绝对距离,土星近日时与太阳相距160,898,258又765/1000法里。水星的偏心率为21(以其轨道直径=100份为单位)。引用朗斯贝格的数据:水星直径=3573份(以年圈半直径=10000份为单位),于是水星近日距=948份。段尾以"ce"未完,提示内容在下一页继续。本段的真正功能,是把偏心率和绝对距离这两个量同时给出——因为前文计算"下落"时,需要知道该行星"下落"那一刻距太阳到底多远;只有知道了偏心率,才能把相对比例转成绝对距离,并把各行星的"下落距离"和"它们当时的日距"对应起来。

补充说明

原文段尾以"ce"字截断,提示下文在下一页接续;本节范围内无其他外部信息可补。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节为连续正文段落,无单独的脚注、边栏或图表占位符出现在所给P0130–P0135范围内。段末以"ce"字未完,是版面上自然的接续标记。

💡 本节核心要点

  1. 数据取舍的依据不是"哪个数字更精确”,而是"参照原点是否与日心框架兼容”——作者因此舍朗斯贝格(Lansberge)而取开普勒(Kepler)。
  2. 以地球年圈直径=10000份为基准,给出诸行星轨道的相对直径(水星3573、金星7193、火星年圈6586、木星年圈1852、土星年圈1007),再换算成以"法里"和"法尺"计的绝对周长。
  3. 各行星的公转周期与每秒线速度呈距离-速度反相关:离太阳越近,周期越短、速度越大;这是开普勒第三定律的数值体现。
  4. 作者把各行星的切向线速度换算成径向"下落"位移(每1秒偏离圆轨道多远),这是17世纪用"下落"概念研究离心/向心运动的典型做法。
  5. 为了让"下落"那一刻各行星到太阳的距离最短,作者在几何上做特殊配置:土星近日、金星远日,其余取平均距离;并指出水星远日与土星近日在黄道上恰好接近重合。
  6. 给出土星、水星等行星的偏心率(57、21等),据此求出近日距和远日距的绝对值,为下一节"下落-距离"对应计算提供径向位移数据。

🔑 关键术语

  • lieuë (lieue):法里,17世纪法国的长度单位。本节规定 1 lieuë = 15000 pieds de Roy,用于度量行星轨道的周长。
  • pied de Roy:法国王尺,17世纪法国的标准长度单位。本节以它作为最基础的尺度,去组合成 lieuë 和 demidiametre terrestre。
  • demidiametre terreſtre:地球半径。本节取其=1145 lieuës,并用以换算年圈直径(即地球轨道直径=1500个地球半径)。
  • cercle annuel:年圈,即地球绕太阳公转的轨道圆。本节以其直径为10000份作基准,去度量各行星轨道的相对大小。
  • eccentricité:偏心率,行星轨道偏离正圆的程度。本节用"轨道半直径=1000份"或"轨道直径=100份"作分母,给出土星=57、水星=21 等数值。
  • perihelie / aphelie:近日点 / 远日点。本节把行星放在 perihelie(离太阳最近)或 aphelie(离太阳最远)的位置上,以便压缩行星之间的相互距离。
  • impetuoſité du mouuement:运动的"猛烈程度"或动量。本节用它来表述行星在1秒内走过的空间所对应的某种等效动能,与下文"下落"概念直接相关。

s0020 [描述性拆分] Comparaison avec les hypothèses de Kepler et distances corrigées

第1段(P0136)

原文复述

qui

中文讲解

本段仅由一个法语关系代词"qui"组成,明显是从上一页末尾(第17页)越过本节边界遗留下来的残段。从本节下一段开头"qui reuient à 26, de telles parties que fon diametre en a 100"来看,这个孤立的"qui"很可能是与下文相连的一句话的末词:完整结构应是”…qui reuient à 26, de telles parties que fon diametre en a 100",即"……其回归到26份,其中直径占100份"——承上句对某种偏心比例的描述。本段因此不具备独立论旨,只起承接作用。

第2段(P0137)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是本节的小节标题,意为"论天体的运动"(或"论物体的运动")。它开启了一个新的论题模块,专门讨论星体的运动以及行星若依伽利略物理下落生速模型应位于的"下落起点"。本标题之上的"#“为现代编辑添加的层级标记。

第3段(P0138)

原文复述

qui reuient à 26, de telles parties que fon diametre en a 100. Nous prenons donc cette excentricité pour donner tous les avantages possibles à la penfée de Galilee, afin que la diftance de Mercure aphelie au Soleil foit de 776591 lieuës. Et puis nous vferons du demidiametre du cercle des autres Planettes, puis que nous les fuppofons dans leur moyenne diftance du Soleil: or il faut ajouter à la diftance de chacun l’espace d’où ils ont deu tomber pour acquerir leur vitteffe. D’où ils s’enfuïura que Saturne fera tombé de 16089829 lieuës, 13868 pieds loin du Soleil: Iupiter de 9277447 lieües, 3096 pieds: Mars de 2608863 lieües, 8102 pieds: la terre a 1718217 lieües, 13500 pieds: Venus de 1235938 lieües, 2964 pieds: Mercure de 613986 lieües, 13732 pieds; & quand il eft aphelie, de 776671 lieües, 11028 pieds. Par où l’on void que ces lieux font fort eloignez les vns des autres, & que le lieu où Saturne auroit efté creé, & d’où il feroit tóbé, feroit plus eloigné du Soleil que celuy de Iupiter, de 6812382 lieuës: celuy de Iupiter plus eloigné que celuy de Mars, de 6668584 lieües; celuy de Mars plus que celuy de la terre de 482239: celuy de Venus plus que celuy de Mercure, de 621952 lieües, ou de 459266 lieües 6936 pieds, lors qu’il eft aphelie, encore que fon eccentricité l’approche beaucoup de Venus: & le lieu de Saturne eft plus eloigné que celuy de Mercure aphelie de 15313158 lieües, car la diftance de Saturne contient celle de Mercure 26 fois & , quand il eft en fon moyen eloignement, ou 20 fois & , lors qu’il eft aphelie. Elle contient 9 fois celle de la terre: 6 fois celle de Mars: celle de Iupiter vne fois & vn peu moins.

中文讲解

【中文释义】本段开篇承接上节末尾"qui”,把某偏心比例描述为"回归到26份,其中直径占100份"。随后作者声明:为了让伽利略的理论"获得一切可能的便利",他接受水星远日点距日为776591里格。对于其他行星,则采用各自轨道半径的半值(即平均距日距离),并在该距离之上再加上下落所需空间。计算结果如下:

  • 土星下落起点距太阳16089829里格又13868尺;
  • 木星9277447里格又3096尺;
  • 火星2608863里格又8102尺;
  • 地球1718217里格又13500尺;
  • 金星1235938里格又2964尺;
  • 水星613986里格又13732尺;远日点时为776671里格又11028尺。

接着作者比较这些"下落起点"彼此的差距:土星的起点比木星远6812382里格;木星比火星远6668584里格;火星比地球远482239里格;金星比水星远621952里格(水星在平均距离时),或远459266里格6936尺(水星在远日点时),尽管水星的偏心率使其本来就接近金星。土星比水星远日点远15313158里格。倍数关系:土星距离 = 水星的26倍多(平均时),20倍多(远日点时);= 地球的9倍多;= 火星的6倍多;= 木星的1倍多但稍少。

【论旨作用】本节的核心策略是把伽利略的"下落产生速度"模型反过来用作探测器:给定行星当前的运行速度,反推每颗行星本应从哪个遥远的"创造点"下落。由此得到的各下落起点距离太阳的悬殊差异(土星约一千六百万里格 vs 地球约一百七十万里格)显示:若依伽利略模型,行星的"创造点"彼此并不处在任何可协调的秩序之中。这一悬殊差距是作者反驳伽利略行星距离体系的关键证据。

补充说明

原文使用旧法文印刷惯例,lieuë / lieü 两种拼写并存。段中"26 fois &"、“20 fois &"、“vne fois & vn peu moins"中的”&“后所附分数在原版中应为具体分子分母,但当前OCR未能完整保留,故只余”&“符号。“tóbé”(应为"tombé”)的ó为排印变异。

第4段(P0139)

原文复述

Certes ie m’eftonne qu’vn fi habile homme ait creu que la grandeur des cercles, & la viteffe des Planettes, approchent fi fort de celle que donne le calcul, qui feroit encore beaucoup plus eloigné de fa penfée, fi nous prenions les diftances de Kepler, car il fait le demidiametre du cercle annuel de 3469; demidiamètres terreftres, c’est à dire 2 fois & ; plus grand que celuy de Lanfberge: de forte que l’erreur s’augmenteroit, puis que ce demidiametre eft la mefure fur laquelle on regle les diftances de toutes les Planettes: & bien que Galilee ne donne que 1200 demidiametres au cercle annuel, neanmoins la différence des lieux d’où tombent les Planettes ne fera guere moindre, dautant que toutes les diftances fe diminuent en même proportion: & Saturne fera 1384 pieds 58/12 en 11/ , & tombera de 2 lieuès 9952 pieds dans 57” 343/100 . Jupiter fera en 11/ 1869 pieds 47/125 , & tombera de 4 lieües, 12800 pieds en 77" 2797/1000 . Mars fera 3315 pieds en vne feconde, & tombera de 15 lieües 3985 pieds en 138" 29/100 . La terre fera 4108 4/15 pieds en vne fecóde, & doit eftre cheute de 23 lieües 6621 pied en 171" 5/45 . Venus fait 4800 19/25 pieds dans vne feconde, & doit eftre cheute de 32 lieües 152 pieds en 200" 19/200 . Mercure fait 6992 pieds en vne feconde, & eft tombé de 51 lieu 8298 pieds en 253" 64/75 .

中文讲解

【中文释义】作者声明:他惊讶于像伽利略这般"精明的人"竟会认为行星的轨道大小和速度与他算出来的数值如此接近。“如果改用凯普勒的距离数据,结果还会更为悬殊”——凯普勒把地球轨道的半径定为3469个地球直径,比兰斯贝热的数值大"2倍多"。由于地球轨道半径是推算所有行星距离的基准,用凯普勒的数值会让误差放大。即便伽利略只把地球轨道半径定为1200个地球直径,由于所有行星的距离按同一比例缩小,“下落起点"之间的差异并不会显著减小。

随后给出伽利略体系下各行星每秒运行距离与对应下落所需的距离-时间:

  • 土星:每秒1384又58/12尺,11"内下落2里格9952尺,需时57秒又343/100;
  • 木星:每秒1869又47/125尺,11"内下落4里格12800尺,需时77秒又2797/1000;
  • 火星:每秒3315尺,下落15里格3985尺需138秒又29/100;
  • 地球:每秒4108又4/15尺,下落23里格6621尺需171秒又5/45;
  • 金星:每秒4800又19/25尺,下落32里格152尺需200秒又19/200;
  • 水星:每秒6992尺,下落51里格8298尺需253秒又64/75。

【论旨作用】作者在此把三家数据并置(伽利略1200、兰斯贝热居中、凯普勒3469),用同一组计算程序验证:无论选用哪一家的地球轨道半径作为基线,行星"下落距离"的悬殊差异都不会消失。这是上一段论证的延伸:用不同数据基础进行"压力测试”,证明伽利略速度-距离协调论无法成立。

【易误读处】“57""、“77"“等后的双引号”““为旧式秒(secondes)符号;“58/12”、“47/125”、“4/15”、“19/25"是分数;末段"765/1000”、“612/1000”、“1343/100"是十进制小数。

补充说明

原文"58/12"约4.83,与相邻"47/125”=0.376 在量级上不合常规,可能原版分数排印存在错位;“4/15”、“19/25"是正常的小分数。“Lanfberge"指Philip van Lansberge(兰斯贝热),17世纪初与凯普勒同时期的天文表编纂者。“demidiametre du cercle annuel"在伽利略体系中是地球绕日轨道半径,作者将此作为"推算所有行星距离"的总尺度。

第5段(P0140)

原文复述

Or le demidiametre des cercles, ce qu’ils font en vne feconde, & le temps de leur cheute auant qu’ils ayent aquis leur impetuofité, font en raifon fous-fefqui-quarte, ou de 5 à 4 aux diftances precedentes: & l’espace que font ces corps pour aquerir leur vitteffe est en raifon fous-fefquiquarte doublee, c’est à dire de 16 à 25 aux mefimes espaces. Par exemple, Saturne perihelie est eloigné du Soleil de 16089825 lieües 765/1000 : quoy que felon la dernière fupputation il ne deuft eître eloigné que de 12871860 612/1000 ; & qu’au lieu qu’il fait 1730 19 pieds dans vne fecon-de, il ne deuft faire que 1384 58 . Semblablement au lieu qu’il doit tomber dans 72 13 , il fuffit qu’il tombe de 57 1343/100 . Or tous ces nombres font en raifon fefqui-

中文讲解

【中文释义】作者提出本节论证的两条数学比例作为骨架:

  1. 行星轨道半径、行星每秒运行的距离、以及行星在下落到获得其冲力(impetuofité)前所需的时间,三者与"前述距离"之间成"亚四分之五比”(raifon fous-fefqui-quarte),并明确化为 5:4 之比;
  2. 行星为获得其速度所经过的下落空间,与上述同一空间成"亚四分之五比之平方”(fous-fefqui-quarte doublée),即 16:25 之比。

【具体示例:土星近日点】按作者计算,土星近日点距日16089825里格又765/1000,而"按上一次推算"它应只距12871860里格又612/1000;按当前实测土星每秒运行1730又19尺,而依新比例只须运行1384又58尺便足够;下落时间本应需72又13,但57又1343/100已足。

【论旨作用】本段从单星个案(P0138、P0139)转入对全部距离-速度-时间关系的统一刻画,把分散的数值归纳为两个简洁的比例法则,作为本节反驳伽利略体系的总框架。“亚四分之五比"控制速度与时间随距离的放缩;“亚四分之五比之平方"控制下落空间的二次放缩。这两条法则之后将用于检验各行星是否落入同一框架。

【易误读处】(1)“fous-fefqui-quarte"字面是"低于 sesquiquartal(5:4)的比”,作者立即在"ou de 5 à 4"中给出确切值,应理解为:这是他用以刻画该比例的专名,等价于5:4。(2)“impetuofité”(impétuosité)指17世纪物理学中的"冲力”,即运动体所携带的运动强度,是当时尚未细分为动量/动能之前的统一概念。(3)“fous-fefquiquarte doublee"意即5:4之比平方后再取倒数方向,得16:25。(4)段末"raifon fefqui-“戛然而止,第三个比例关系(应为sesquiquartal或sesquialtera等)转至下一节继续。

补充说明

段末"Or tous ces nombres font en raifon fefqui-“在"fesqu-“处被本节边界截断,明确显示作者即将给出第三组比例关系,并由此展开对各行星具体数值的系统核算——这应是下一节的核心内容。“1730 19”、“1384 58"等写法很可能为"1730 19/100”、“1384 58/100"的简写或排印脱落;“72 13"同理为"72 13/100”,而"57 1343/100"即57又13.43/100秒(旧法以双引号”““表示秒,此处可能脱漏)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节片段在P0140末尾"raifon fefqui-“处被切断,论述延续至下一节。原文使用大量17世纪法文印刷惯例:lieuë/lieü两形并存;“f"代替"s”(如"eft"代"est”、“auffi"代"aussi”、“femblablement"代"semblablement”);“u/v"互换;“ë"与"ü"作元音区分符;秒以双引号”““为后缀;分数以斜杠记数(如"58/12”、“765/1000”)。文中反复对照的天文学家包括:Galileo(伽利略)、Kepler(凯普勒)、Lanfberge(兰斯贝热,即Philip van Lansberge)。段落中多处分数符号在当前OCR中残缺(如"26 fois &“中的”&“应为分数残迹),本节按原文原样保留,不作补全。

💡 本节核心要点

  1. 本节的核心方法论:依据伽利略’下落生速’模型,给定行星的当前运行速度,反推每颗行星本应从哪个’创造点’下落,从而得出其’下落起点’距离。
  2. 按水星远日点776591里格为基础条件(给伽利略最大便利),各行星的下落起点分别为:土星16089829里格13868尺,木星9277447里格3096尺,火星2608863里格8102尺,地球1718217里格13500尺,金星1235938里格2964尺,水星613986里格13732尺;这些起点彼此相差悬殊。
  3. 倍数关系:土星 = 水星26倍多(平均)/20倍多(远日点);= 地球9倍多;= 火星6倍多;= 木星1倍多稍少。作者以此说明伽利略模型下的’创造点’之间不存在可协调的秩序。
  4. 三家数据并置验证:伽利略给地球轨道半径1200地球直径,凯普勒给3469地球直径(约为兰斯贝热的2倍多);无论选哪一家的基线,下落起点间的悬殊差异都不会消失——这是作者对伽利略速度-距离协调论的系统性’压力测试’。
  5. 本节给出两条统一的比例法则作为论证骨架:(1) 半径、每秒速度、下落时间与距离成 5:4 之比(亚四分之五比);(2) 下落空间与同一空间成 16:25 之比(亚四分之五比之平方形式)。
  6. 以土星近日点为具体算例:实测距日16089825又765/1000里格、每秒1730又19尺;按上一次推算本应距12871860又612/1000里格、每秒1384又58尺;下落时间由72又13缩减至57又1343/100便足——再次证明伽利略模型与实际数值存在结构性失配。

🔑 关键术语

  • aphelie:远日点(aphelion):行星轨道上距太阳最远之点。本节中水星远日点被定为776591里格(用于伽利略体系的有利条件),并在远日点状态下重做下落起点的计算。
  • perihelie:近日点(perihelion):行星轨道上距太阳最近之点。本节末段以土星近日点为例,给出16089825又765/1000里格作为’实测/反推值’,与上一次推算值12871860又612/1000里格对比。
  • excentricité:偏心率(eccentricity):行星轨道偏离正圆的程度。本节指出水星的偏心率使其轨道’接近金星’,故水星在远日点与平均距离下的相对位置差异需分别核算。
  • lieuë / lieüe:里格(league):17世纪法国通行长度单位,约合3至4公里。本节几乎所有行星距离均以’里格+尺’表达。
  • pied:法尺(foot,旧长度单位):本节作为里格之后更精细的余数单位,记录百尺以下的距离差额。
  • demidiametre du cercle annuel:地球轨道半径(radius of the annual circle):地球绕太阳公转的轨道半径。凯普勒取3469地球直径,兰斯贝热取较小值,伽利略取1200。本节将此半径视为’推算所有行星距离的总尺度’。
  • impetuofité / impetuosité:冲力(impetus):17世纪物理学概念,指运动体所携带的运动强度,介于后世’动量’与’动能’之间。本节以行星须先下落获得其冲力为基本假设。
  • raifon fous-fefqui-quarte:亚四分之五比(sub-sesquiquartal ratio):作者用以描述半径、每秒速度、下落时间与距离之间关系的专名,明确化为5:4之比。
  • raifon fous-fefqui-quarte doublee:亚四分之五比之平方(doubled sub-sesquiquartal ratio):用于描述下落空间与同一空间的二次关系,明确化为16:25之比(即5:4平方后取倒数方向)。
  • Lanfberge:兰斯贝热(Philippe van Lansberge,17世纪初):与凯普勒同时期的天文表编纂者,作者以其地球轨道半径值作为对照标准,指出凯普勒3469地球直径的取值约为兰斯贝热的2倍多。

s0021 [描述性拆分] Distances des lieux de formation des Planettes

第1段(P0141)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是原文中的章节标题"第二书”(Livre Second)的标识,标志着本书第二部分的开始。在十七世纪法国科学著作中,“livre"即"书"或"卷”,“second"为序数第二,表明下文进入新篇章的论证。标题独立成段,仅起分隔和导航作用,不包含实质论证内容,但提示读者后面将系统讨论行星形成地距离的问题。

第2段(P0142)

原文复述

quarte, & les espaces qu’ils font en ce temps font en raifon de 25 à 16, parce qu’ils feront 4 lieües 2793 pieds en 72"43, & 2 lieües 9932 pieds en 57"342.

中文讲解

这段文字是一句未完结的片段,开头以"quarte”(四分之一)直接起句,应当与前一页未完结的句子相连,是上页长链式算式的尾段。段中指出:两个物体在同一时间内所走过的空间(距离)之比为25比16,因为其中一个在72"43(即72又4/3秒)内走了4里又2793尺,另一个在57"342(即57又3/42秒——按古法带分数记法)内走了2里又9932尺。“lieües"是古法里(lieue),“pieds"是法尺,数字后所附的撇号"是"seconde”(秒)的简写。这段承接前文,作用是以一组具体数字支持前页已经陈述的"空间成某确定比"的论断,使比例结论落到可验证的数值之上。读者宜将其视为前页长链收束的尾段,而非独立的新论断。

补充说明

“raifon"是古法语"raison”,此处意为"比、比例”。 “72"43"和"57"342"采用古法带分数记法,撇号"表示"又”,即72又4/3和57又3/42。 “quarte"是"quatrième”(四分之一)之略或形容词形式,因段首缺失无法判断完整语义,应结合前页内容理解。

第3段(P0143)

原文复述

Cecy eftant pofé, il est facile de trouver la distance du lieu où Saturne a cfté formé, car il est eloigné du Soleil de 12871863 lieuës 4112 pieds: celuy de Iupiter de 7421956 lieuës 8276 pieds, comme l’on demonftre en ajoutant le demi-diametre de fon cercle, à fçauoir 7421951 lieuës, 10476 pieds, au chemin qu’il a fait en ligne droite pour aquerir la viteffe de 4 lieuës 12800 pieds.

中文讲解

作者在前述计算方法确定后(Cecy estant posé),指出现在可以求出各行星形成地距太阳的距离。土星(Saturne)的形成地距太阳12871863里又4112尺;木星(Jupiter)的形成地距太阳7421956里又8276尺。木星数字的得来方法是:把它圆形轨道的半径(demi-diametre de son cercle)7421951里又10476尺,加到它在直线上为获得4里又12800尺每秒的速度所走过的距离上。这一段在节内的功能是:先给出土星与木星的可验证数值,并演示其中一个(木星)的具体求法,作为后续比例计算的基础。“demi-diametre"指圆之半直径即半径,“vitesse"是速度,“en ligne droite"强调下落过程为直线运动,区别于成圆后的圆周运动。

第4段(P0144)

原文复述

Le lieu de Mars eft eloigné de 2087087 lieuës 234 pieds: celuy de la terre de 1374568 lieuës 13439 pieds: celuy de Venus de 988742 lieuës 8333 pieds: celuy de Mercure aphelie de 621324 lieuës 9498 pieds: d’où l’on tire la mefme proportion dont nous auons parlé; car la diftance de Saturne au Soleil contient 20 fois & 7/10 celle de Mercure aphelie; celle de Venus 13 fois; celle de la terre 9 fois & 2/25: celle de Mars 6 fois & 1/6; & celle de Iupiter vne fois & 3/4 vn peu moins. Mais il faut expliquer la maniere de fupputer ces temps & ces espaces, afin que chacun puiffe examiner la verité du calcul.

中文讲解

这段给出其余行星形成地距太阳的数值:火星(Mars)2087087里又234尺;地球(la terre)1374568里又13439尺;金星(Venus)988742里又8333尺;水星远日点(Mercure aphelie)621324里又9498尺。由此推导出与前文相同的比例:土星到太阳的距离包含水星远日点距离的20又7/10倍;金星为13倍;地球为9又2/25倍;火星为6又1/6倍;木星则稍小于1又3/4倍(原文用"vn peu moins”,未给出具体分数尾数)。作者在段末声明:他仍需解释计算这些时间和空间的方法,以便每个读者都能检验计算的真理性。“aphelie"即行星轨道上距太阳最远的点。

本段的修辞结构是"先列具体数字—再提炼比例—预告方法细节”:让读者先看到整齐的比例关系,产生兴趣并确信数字彼此协调,再跟随下文方法细节自行验证。这是十七世纪科学著作中常见的修辞安排。

补充说明

“Mercure aphelie"指水星位于远日点时距太阳的距离,是水星轨道上距日最远的位置。 关于木星比例,原文只说"略小于1又3/4”,未给具体分数小尾数,暗示木星自己的形成地几乎就在其轨道附近,与其他行星形成地在轨道之外的模式形成对照。 “meſme proportion dont nous auons parlé"指向本节前段(甚至上一节)已陈述的某种比例关系。

第5段(P0145)

原文复述

Or cette fupputation est fort briefue, & facile; car fi l’on veut trouuer que Saturne fait 1730 pieds dans vne feconde, il faut diuifer toute fa circonference reduite en pieds de Roy par le nombre des fecondes qu’il employe à faire fon tour entier, afin d’euiter les fractions qui se rencontrent dans les autres manieres de fupputer. Et puis pour fcauoir en combien de temps il a aquis cette vitette, nous fuppofons nos experiences tres-certaines, qui nous ont montré qu’vn corps mobile fait 12 pieds en vne feconde, 48 en 2”,108 en 3”, &c. D’oùnous concluons que quand il tombe de 108 pieds, qu’il est necelfaire qu’il falle 12 pieds en la première feconde de fa cheute, 36 en la 2,60 en la 3, &c. de forte que la différence du chemin qu’il fait en chaque feconde est de 24 pieds, puis qu’ily a 24 de 12 à 36, & de 36 à 60, & que le chemin de la defcente s’augmente en proportion Arithmetique par l’addition continuelle du mefme nombre 24. Deforte que fi l’on veut fcauoir le temps qu’il faut à vn mobile pour aquerir par fa cheute vne viteffe capable de faire 60 pieds dans vne feconde, il faut diuifer 60 par 24, qui est la différence du chemin qu’il fait en chaque feconde, pour auoir 2’; & à cét infant il aura aquis vne impetuofité capable de faire 60 pieds dans vne feconde, s’il n’augmentoir plus fa viteffe. Or fi l’on fuppofe que Saturne falle dans fon cercle 1730 pieds 29 en chaque feconde, il faut diuifer ce nombre par 24, & le quotient donnera 72” 43, à fcauoir le temps qui luy est necelfaire pour aquerir vne viteffe capable de faire 1730 pieds en vne feconde, pourueu qu’il n’augmente plus fa viteffe.

中文讲解

这是本节论证的核心段落,详述计算方法和其经验基础。

第一层:方法概述。作者声称此算法简短且容易——若要求出土星每秒走1730尺,应把它的整个圆周长度(以法王尺 pieds de Roy 为单位)除以它走完一圈所需的秒数,以避免其他计算方法中遇到的分数。

第二层:经验规律。作者陈述其经验基础:经验已表明,一个运动物体在第1秒走12尺,第2秒合计走48尺,第3秒合计走108尺,等等。由此可推断——当物体从108尺高处下落时,它必然在第1秒走12尺,第2秒合计走36尺(即加上24),第3秒合计走60尺(即再加24),以此类推。也就是:每秒钟走过的距离之差恒为24尺(从12到36差24,从36到60差24),下落距离按算术级数增加——每秒钟增量的那个24尺被连续累加。

第三层:反推时间。作者给出关键推论:若想求一个运动体通过下落获得每秒60尺的速度所需的时间,就用60除以24(每秒钟的增量),得2.5秒。在这一瞬间,物体便获得了足以使它每秒走60尺的"冲力”(impetuosité),前提是它之后不再增加速度。

第四层:应用于土星。若土星在其轨道上每秒走1730尺,就用1730除以24,得72又4/3秒(72"43),这就是土星获得每秒1730尺速度所需的下落时间——前提是它下落结束后即开始圆周运动而不再加速。

本段论证链是:经验观测→每秒增量恒为24→算术级数→除法求时间→应用于行星。“impetuosité"是当时物理学中描述运动物体携带的"冲力"或"动势"的概念。读者易误解处是:作者用的是"每秒钟走过的合计距离"的差为24这一算术规律,而非现代意义的"每秒速度差”(即加速度)——这是伽利略式落体规律在十七世纪的特定表达形式,与现代匀加速公式不完全等同。

补充说明

原文"1730 pieds 29"中的"29"是上标脚注标记,对应原文中的脚注(本节未提供其内容)。 “pieds de Roy"即"法王尺”,法国旧长度单位。 “impetuosité"在十七世纪物理学中指运动物体携带的"动势"或"冲力”,源自亚里士多德—中世纪impetus学说,是连接古典动力学到近代力学的概念。 “proportion Arithmetique"即"算术级数”,区别于"proportion Geometrique”(几何级数)。 “s’il n’augmentoir plus sa vitesse"假设速度不再增加,是把土星从加速下落状态转入匀速圆周运动状态的临界条件。

第6段(P0146)

原文复述

Mais il faut remarquer que ie fuppofe que les Planettes ne faffent pas plus de chemin en tombant que font icy les corps pefans; car nous ne pouuons faire d’experiences qui nous contraignent de conclure qu’ils defendent plus vite que les corpsterreftres, qui defendent quali auffi vite les vns que les autres, lors qu’ils ont affez de force pour vaincretellement l’air, qu’il ne leur apporte nul empelchement fenfible, comme nous auons dit en vn autre lieu.

中文讲解

作者在此插入关键的限定声明:他假设行星在下落过程中不比地球上的重物走得更远(即在同一时间内行走的空间不比地球重物多)。理由是:人无法做某种实验强迫自己得出结论说行星下落得比地球物体更快——而地球上的物体在它们有足够力量真正克服空气阻力、空气对其不产生明显妨碍时,彼此下落速度几乎相同。“icy"指"此处、此地”(ici),即地球上;“corps pesans"是重物;“corps terrestres"是地球物体;“defendent"是"descendent”(下落)。“vn autre lieu"指作者在本书别处曾论述过空气阻力问题。

这一段看似补充说明,实则承担重要论证功能:它为前段整套计算铺设了合法性基础。前段把地球落体实验的"每秒增量恒为24"规律直接应用于行星;本段就显式说明这种类推是允许的——既然地球重物彼此下落速度相近,且我们没有实验理由认为行星下落更快,那就可以用相同的运动学规律来描述行星。

读者易误解处:作者不是要证明行星和地球物体下落速度一样,而是在声明——他没有实验理由反对这种类推,因此可以采用地球物体的运动规律作为类推前提。

补充说明

“empeschement sensible"指"明显的阻碍”,即空气阻力在该情形下不显著。 “icy"是"ici”(此地)的古拼写。 “force pour vaincre l’air"与"empeschement sensible"配合,构成对"自由落体"条件的早期描述:当物体有足够力量克服空气时,空气阻力可忽略。 “vn autre lieu"提示本书前文已讨论过空气阻力问题,读者宜回查以全面理解其立场。

第7段(P0147)

原文复述

Voyons dpnc fuiuant ces hypothèses de quelle distance de leur cercle ils font rombez, & combien ils ont fait de chemin avant que de torner en rond; ce que l’on treuuera en vfant d’vne regle, que l’on peut nommer regle quarree de 3, & en difant fi dans vne feconde le mobile fait 12 pieds, combien fera-il en 72”

中文讲解

这段开篇承接前文:让我们按照上述假设(hypothèses)来看行星从其圆形轨道之外下落了多远,以及它们在开始绕圈运行之前总共走了多少路。这一计算将通过一种作者称为"règle quarrée de 3”(平方三率法)的方法来完成,方法是提出一个比例问题:若运动体在1秒内走12尺,那在72秒内会走多少?句子在"72"“处被截断,应延续到下一页。

本段在节内结构上起承上启下作用:承上,是把P0145得出的"时间"结果(72又4/3秒)转化为"距离"结果;启下,预示下一节将给出具体的距离数值。“rombez"是"tombés”(落下)的古拼写。“torner en rond"即"开始绕圈”,对应行星下落结束、进入圆周运动的临界时刻。“règle quarrée de 3"是三率法(已知三数求第四数的比例法)与平方运算结合的复合比例方法,在十七世纪算术教材中常用于求运动体在给定总时间内下落的总距离。

本段的关键假设是:把P0145的每秒线性增量规律,通过"平方"操作(因为总距离在匀加速下落中与时间平方成正比)扩展到求总距离——这就是为什么需要"règle quarrée”(平方规则)而不是普通三率法。

补充说明

“dpnc"是"donc”(因此)的古拼写。 “fuiuant"是"suivant”(按照)的古拼写。 “rombez"是"tombés”(落下)的古拼写,词根为"romber/tomber”。 “treuuera"是"trouvera”(将找到)的古拼写。 “quarree de 3"即"平方三率”,十七世纪算术术语,“quarrée"强调与"普通三率”(比例本身)的区别在于需要平方运算。 句子在"72"“处被截断,是版面跨页的正常结果;读者宜结合下一节理解其完整形式。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节包含一个脚注标记:P0145中"1730 pieds"之后的上标"29”,对应原文中的脚注,但脚注内容未出现在本节段落中,本输出不对其内容作外部补充。本节没有图、表、版画或其他视觉材料。P0141的”## Liure Second"是章节标题的版面结构标记而非正文论证。本节各段落的旧法语拼写(如"efté"代"été”、“raifon"代"raison”、“lieuës"代"lieues”、“fuiuant"代"suivant"等)反映了十七世纪法语正字法的特征,保留这些拼写以忠实于原文。

💡 本节核心要点

  1. 本节的核心论题是:在行星由物质下落而获得圆周速度的宇宙论框架下,推算各行星形成地(lieu de formation)距太阳的精确距离。
  2. 论证采取"先示结果—再示方法—允许检验"的修辞结构:先列出各行星形成地距日具体数值并给出整齐比例关系(土星到太阳=20又7/10倍水星远日点距离,金星13倍,地球9又2/25倍,火星6又1/6倍,木星约1又3/4倍),再公开算法,末段声明希望读者自行验证。
  3. 方法核心是"每秒钟合计距离之差恒为24尺"的算术级数规律:物体下落时第1秒走12尺,第2秒合计36尺,第3秒合计60尺……每秒增量都是24。由此反推获得某速度所需的时间=该速度除以24。
  4. 作者将地球落体经验规律直接应用于行星下落的计算,并显式声明这种类推的合法性——前提是没有实验证据表明行星下落比地球重物更快;地球重物在空气阻力可忽略时彼此下落速度几乎相同。
  5. 本节最后一段以"règle quarrée de 3”(平方三率法)开启新计算:把前段得到的时间结果(72又4/3秒)转化为距离结果,预示下一节将给出各行星下落的总距离。
  6. 所有数值都使用法国旧单位(lieüe里、pieds de Roy法王尺、seconde秒),数字后撇号"是"seconde"的简写;“aphelie"指行星轨道上距太阳最远的点。

🔑 关键术语

  • Lieüe(里):法国旧长度单位。本节所有行星形成地距离都以lieüe和pied组合表示,lieüe为较大单位,pied为精细余数单位。
  • Pieds de Roy(法王尺):法国旧长度单位,“Pied"为单数。本节中出现在两个语境:一是"pieds"作为圆周长度换算的目标单位(用于求土星每秒尺数),二是与lieüe复合给出精细距离。
  • Seconde(秒):时间单位,原文以数字后跟”(撇号)表示,如72"43代表72又4/3秒,是本节中各行星获得速度所需下落时间的基本量。
  • Aphelie(远日点):行星轨道上距太阳最远的位置。本节提到"Mercure aphelie"即水星位于远日点时,是确定水星形成地距离的参照位置。
  • Impetuosité(冲力/动势):十七世纪物理学中描述运动物体所携带的"势"或"力”,源自中世纪impetus学说,与后来momentum或动能概念相关。本节用于描述物体通过下落所获得的速度状态,是行星从加速下落转入圆周运动的临界物理量。
  • Demi-diametre du cercle(圆之半直径,即半径):指行星圆形轨道从圆心到圆周的距离。本节在求木星形成地时,将此值(7421951里10476尺)加上直线下落距离。
  • Règle quarrée de 3(平方三率法):十七世纪算术术语,指结合三率法(已知三数求第四数的比例法)与平方运算的复合比例方法。本节末段用此法把"每秒线性增量规律"扩展为"求总距离”,对应匀加速运动中距离与时间平方成正比的关系。
  • Proportion Arithmetique(算术级数):数列中相邻项之差恒定的级数类型。本节中物体下落时每秒钟合计距离之差恒为24尺,就是典型的算术级数;这与"proportion Geometrique”(几何级数)相对应。
  • Planettes(小行星/行星):古法语对行星的称呼,本节统一使用此词,复数形式为"les Planettes”。
  • Hypothèses(假设):本节末段明确以"suivant ces hypotheses”(按照这些假设)开启新计算,所指假设即:行星下落不比地球重物更快、地球上空气阻力可忽略时重物几乎等速下落、行星下落按算术级数规律获得速度等。

s0022 [描述性拆分] Méthode de supputation par règle quarrée de 3

第1段(P0148)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此段位于本节(标题为「用三方规则平方法计算」)的起始位置,但内容是一句英文 pangram(包含全部 26 个英文字母的句子),与前后法语文境完全脱节。它显然不是作者原意,而是数字化或版面替换过程中残留的占位文本/识别错误,需查阅原书第 19 页上方扫描图像方能确认其真正来源。

第2段(P0149)

原文复述

43\n400?

中文讲解

这一短行只含「43」、换行符与「400?」,处于 P0148(英文 pangram 占位符)与 P0150(章节标题「论物体的运动」)之间,明显是版面碎片。从数学内容看,「43/400」很可能对应 P0151 中出现的分数「72 43/400」之分子分母,亦即第 20 页上端跨页处一个被 OCR 切散的数字片段,本身无法独立成段。需直接查阅原书第 19 页与第 20 页交界处的换页版面以确认其位置与真伪。

第3段(P0150)

原文复述

Du Mouuement des Corps.

中文讲解

这是带井号「#」标记的章节大标题,意为「论物体的运动」。原文使用旧式拼写「Mouuement」(今作「Mouvement」),与现代法语在 u/v、uü 上的拼写习惯不同。此标题之出现提示本节虽以「用三方规则平方法计算」为小标题,实际隶属于「论物体的运动」这一更大论题;紧随其后的内容将围绕行星的运动与其下落距离的数值推算展开,而非纯粹的算术教学。

补充说明

本标题所辖范围覆盖行星直线下落、直线运动向圆形运动的转化、垂直下落与斜面下落等多个论题,本节(计算方法)是其中的一小节。

第4段(P0151)

原文复述

41, ie quarre le 1 & le3 nombre, & puis ie multiplie le quarré du 3 par le 2, & diuife le produit par le quarré du 1. Par exemple, ie quarre icy 1 & 72 43 pour auoir 1 & 5199 78649, & puis ie multiplie 5199 par 12 pour auoir 62393 pieds 39047 40000 qui est la distance cherchee.

中文讲解

本段陈述并演示本节的核心算法——作者所称的「平方法」(règle quarrée)。其步骤为:先把第 1 与第 3 个数各自平方,再用第 2 个数乘第 3 个数的平方,最后除以第 1 个数的平方。这一公式实即伽利略落体定律(距离 ∝ 时间²)在「比例三数」上的代数表述:若第 1、第 3 个数为参考时间与待求时间,第 2 个数为参考距离,即可按平方律求得待求距离。算例中,作者把「1」与「72 43/400」分别平方,得到 1 与约 5199.78649(即 5199 又 78649/10000),再将其乘以 12、除以 1²,得 62393 又 39047/40000 英尺——这便是所求的下落距离。值得注意的是,小标题虽称「三方规则」,实际执行的是「比例的平方」(quatrième règle 的平方形式),作者称之为「quarrée」(平方的)。

补充说明

旧法语中:quarré = carré(平方);diuife = divise(除);auoir = avoir(得);pieds = pieds(英尺)。「72 43/400」即 72.1075;「5199 78649/10000」≈ 72.1075² 的近似值。「41」可能为「第 4 例」的章节编号,受上方 OCR 碎片干扰。

第5段(P0152)

原文复述

Si le premier nombre euf esté autre que 1, il euf fallu diuifer 62393 par le quarré dudit nombre: or ie prouue la verité de cette regle en doublant le nombre 62393 pour auoir 124787 $^{15947}{2000}$ que Saturne fera en 72” de mouvement circulaire qui n’augmente plus fa vitette; parce que s’il fait 62393 pieds en 72” de mouvement augmenté, & inegal, & s’il continue de la même vitette, il fera le double à fcauoir 124779 pieds d’vn mouuement egal & vniforme en 72”: de forte qu’en diuifant 124787 pieds $^{15947}{20000}$ par 72” $^{43}{400}$ , le quotient doit donner le nombre des pieds qu’il fait dans chaque feconde dans fon cercle: ce qui arriue semblablement dans la diuifion où le quotient est 1730 pieds $^{29}{50}$ , que Saturne fait dans 1” en fon cerclé.

中文讲解

本段先以一句补述补充上段的法则形式:「若第 1 个数不为 1,就应当用该数的平方去除 62393」,表明整条法则的分母本就是「第 1 个数的平方」。随后作者对法则给出独立的「自洽性证明」:把 62393 加倍,得到 124787 又 15947/2000 英尺,并把它解释为土星在 72 秒「圆形运动」中所走的距离——理由是圆形运动不再继续增加速度,故可视为匀速运动。其逻辑链为:62393 英尺是土星在 72 秒「加速且非匀速」运动中所走的距离;若此后保持与该瞬时速度相同的匀速运动,则同样 72 秒应走两倍距离,即 124787 英尺(文中又作 124779,应为印刷差异),这便是「匀速运动」下的距离。再把这一距离除以时间 72 又 43/400 秒,即得土星每秒在其圆轨道上所走的英尺数:1730 又 29/50 英尺。通过把「加速→匀速」的运动在末态瞬时速度与一段时间内匀速运动的平均距离之间建立联系,作者论证了上段平方律所得的 62393 英尺是自洽、可信的。

补充说明

旧法语中:euf / euſt = eût;fcauoir = sçavoir;cerclé = cercle;auoir = avoir;上标撇号代表省略字母(diuifant = divisant,fcauoir = sçavoir)。文中「124787」与「124779」并存,应为原书印刷差异或 OCR 误差,不影响论证结构。

第6段(P0153)

原文复述

D’où l’on peut encore tirer vn autre moyen pour f’cauoir de combien Saturne est tombé pour auoir acquis fa vitefette, car fi l’on multiplie le nombre des fecondes 72” 43 par les pieds qu’il fait dans 1”, à f’cauoir 1730 29, l’on aura 124789 15947, lequel diuifé par 2 donne 62393 35947, comme deuant. Or encore quel’on fuuie les experiences de Galilee pour le temps des cheutes, elles ne fauorizent pas beaucoup fa penfee, car fi l’on met le cercle annuel de 200 demidiametres terreftres, & que le mobile tombe de 100 braffes en 5”, qui font 4 braffes en 1”, & 16 en 2”, il fera 12 braffes en la feconde 1", 20 en la 3, & ainfi des autres en aioutant toujours 8 braffes. Et puis fi fes 100 braffes font 166; pieds, de forte que les braffes foient aux pieds comme 5 à 3, l’on trouuera que Saturne fait 1384 pieds 5", qui donnent 830 braffes 424 en 1", lefquelles eftant diuifées par 8 qui eft la différence du chemin que fait le mobile dans chaque fecode, l’on a 103"4174 pour le temps que le poids fera 4 lieuës 11879 pieds 24, car fi l’on multiplie 103"4174 par foy-mefme, l’on aura 10781’, qui multipliez par 4 donnent 43126 braffes, qui valent 4611879 pieds, c’est à dire 9484 pieds dauantage que dans noître calcul: & Iupiter aura efté cree à 8 lieuës 11046 pieds de fon cercle, ce qui ne furmonte le calcul precedent que d’vne lieue, 2295 pieds: & ce qui n’eft pas confiderable fur des distances de plufieurs millions de lieuës.

中文讲解

本段分两层论证。第一层给出第二种求土星下落距离的方法——用时间 72 43/400 秒乘以土星每秒速度 1730 29/50 英尺/秒,得到 124789 15947/20000 英尺,再除以 2,恢复到 62393 35947/40000 英尺,与前段一致,从而交叉验证平方律计算的自洽性。

第二层转向用伽利略的落体实验数据重做计算,以检验作者原本的下落假设是否与伽利略理论相符。设年周半径为 200 个地球半径,取「物体在 5 秒内下落 100 寻」为已知事实;按 d ∝ t²,每秒下落 4 寻,每 2 秒下落 16 寻,遵循「奇数律」,即第 2、3、… 秒内分别下落 12、20、28… 寻,每秒增量 8 寻(文中「feconde 1」与「3」按上下文应读作「2」与「3」)。再由 100 寻 = 166⅔ 英尺(文中先说「braffes : pieds = 5 : 3」,但 100 寻=166⅔ 英尺实际等价于 1 寻 = 5/3 英尺,即「pieds : braffes = 5 : 3」,疑为方向性笔误或 OCR 误植),算出土星每秒走 1384 又 5/? 英尺,即 830 又 424/1000 寻;除以每秒增量 8 寻得下落所需时间 103.4174 秒;平方后再乘 4(单位时间下落量)得 43126 寻,折合 4611879 英尺——此处英寻换算与上文不一致,疑有 OCR 或原始计算错位,但量级属同一。作者将此与前段结果比较,多出 9484 英尺;类似计算下,木星的位置比原计算多出 1 里格又 2295 英尺。作者判定:相对数百万里格的天体距离而言,这几千英尺的差距「不算大」(n’est pas considerable)。

本段的论证意义在于:作者意识到自己用加速运动模式得出的土星下落距离与伽利略实验给出的距离存在几千英尺的差距,但因数量级远小于天体距离,仍坚持其「漩涡带动星体下落、再被切向抛出形成圆运动」的假设在物理上可行。

补充说明

demidiametres terreftres(地球半直径,即地球半径);lieuës(lieues,里格);braffes(寻,法尺单位,约合 1.624 米);fecode 即 seconde(秒);comme deuant = comme devant(如前);dauantage = davantage(更多)。文中若干数值(如 4611879 英尺与 43126 寻的换算)与上文 5:3 比例不完全自洽,疑为原书计算误差或 OCR 误植。

第7段(P0154)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

「## COROLLAIRE.」是带双井号标记的二级子标题,意为「推论」或「系」。它继承前文对行星下落距离的计算与伽利略实验的对照,宣告接下来作者将以「推论」形式给出对其整体论证的总括性结论,并收束本节;同时开启下一阶段关于天体运动的方法论反思。

第8段(P0155)

原文复述

Cette opinion n’empefche pas que Dieu n’ayt laiffé tomber les Planettes, & même les Eftoilles de differens lieux, & qu’il n’ayt changé leurs mouuemens droits en circulaires, ou Elliptiques, ou en telle autre figure qu’il luy a pleu; auffin’ay-je pas conclu qu’il ne l’aye pas fait, mais feulement qu’il n’a pas esté possible fuiuant les hypothefes dont il est question; c’est pourquoi il est encore libre à chacun de s’en imaginer ce qui’l voudra, & d’inuenter d’autres hypothefes qui fauuent, & expliquent tout ce qui peut arruer aux differens mouuemens des corps celestes. Or apres auoir expliqué ce qui concerne la cheute perpendiculare des poids, il faut examiner l’oblique qui se fait par le moyen des plans inclinez à l’horizon.

中文讲解

这段「推论」由三层构成。第一层(神学边界):作者明确声明,自己的「行星由漩涡带动下落」之意见,绝不否认上帝可以让行星甚至恒星从任何不同地点落下,并把原本的直线运动改变为圆形、椭圆形或上帝喜悦的任何轨道形状——他并未说「上帝没做这件事」,而是说「在所讨论的特定假设下,这件事不可能」。这是早期近代自然哲学的典型修辞:把物理假设的「不可能性」与神学上的「全能性」区分开,以免冒犯宗教权威。第二层(方法论开放):既然不可能性只在某个特定假设下成立,每位读者都可另行设想、甚至发明能够「挽救并解释」天体所有运动现象的其他假设。这是典型的笛卡尔式「假说—拯救现象」(sauver les phénomènes)框架。第三层(论题过渡):作者宣称「垂直下落」部分已解释完,接下来要考察「斜面的下落」——即物体沿倾斜于水平面的斜面而下的运动,这是伽利略在《关于两大世界体系的对话》中详论的问题,也是把下落运动扩展到行星公转的关键桥梁(行星可视为既被漩涡携带、又被某种「向心」约束沿「倾斜」轨道运动)。因此本段既收束「垂直下落」小单元,也为下一节「斜面/倾斜下落」铺设过渡。

补充说明

Eftoilles = Étoiles(恒星);mouuemens = mouvements(运动);plans inclinez à l’horizon(与水平面倾斜的平面,即斜面);arruer = arriver(发生);fauuent = sauvent(挽救,呼应「sauver les phénomènes」——拯救现象);ce qui’l = ce qu’il。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节起首两段(P0148、P0149)为 OCR 残留或版面填充内容:P0148 是一句英文 pangram,P0149 是「43/400?」数字片段;二者都不属于作者的论说文本,需查阅原书第 19–20 页交界处的扫描图像以核实。P0150 「# Du Mouuement des Corps.」是带井号标记的章节大标题,表明本节隶属于「论物体的运动」这一更大论题。P0154 「## COROLLAIRE.」是带双井号的二级子标题,引出收束性的总推论。文中多处数值(如 4611879 英尺与 43126 寻的换算、124787 与 124779 之差异、「feconde 1 / 3」与上下文「2 / 3」之出入、brasses 与 pieds 比例方向)与前后文有不一致处,疑为原书印刷错误或 OCR 误植,读者引用具体数字时建议核对原书。

💡 本节核心要点

  1. 作者提出「平方法」(règle quarrée)作为本节的核心算法:把第 1、3 个数各自平方,以第 2 数乘第 3 数平方、除以第 1 数平方,其实质是伽利略落体定律(距离 ∝ 时间²)在「比例三数」上的代数形式。
  2. 作者以「62393 加倍等于 124787」演示自洽性证明:把加速运动末态的瞬时速度延伸为匀速运动的两倍距离,再除以时间即得土星在其圆轨道上每秒所走英尺数(1730 又 29/50),用以验证平方律计算的可信。
  3. 作者以伽利略「奇数律」(每秒增量 8 寻)独立重做土星下落距离计算,得 4611879 英尺,比前段多 9484 英尺;木星多出 1 里格又 2295 英尺。作者判定相对数百万里格的天体距离,这几千英尺的差距「不算大」,从而保留其漩涡下落假说。
  4. 「推论」首段划定神学边界:作者声称其意见不否认上帝可以让行星从任何地点落下、把直线运动改为圆/椭圆/任意形状;物理上的「不可能」仅就特定假设而言,并非对上帝全能的否认。
  5. 「推论」次段开放方法论:既然不可能性只对特定假设成立,每位读者都可另行设想或发明能够「拯救现象」(sauver les phénomènes)的其他天体运动假说。
  6. 「推论」末段过渡到下一论题:「垂直下落」部分已毕,接下来要考察「斜面的下落」——即物体沿与水平面倾斜的平面(plans inclinez à l’horizon)而下的运动,由此把下落运动扩展到行星公转。

🔑 关键术语

  • Règle quarrée:作者所称的「平方法」:把比例三数中的第 1、3 个数平方、再以第 2 数乘第 3 数平方、除以第 1 数平方。在本节中用于把伽利略落体定律(距离 ∝ 时间²)转化为代数比例式,从而由已知的下落时间与距离求出另一时间下的下落距离。
  • Mouuement(mouvement):运动。本节隶属的更大章节标题为「Du Mouuement des Corps.」(论物体的运动),所辖范围包括直线下落、直线运动向圆/椭圆运动的转化、垂直下落与斜面下落等。
  • Cheute perpendiculaire:垂直下落。本节集中讨论物体在重作用下的垂直(竖直)下落运动,并以此为行星下落距离的类比模型;下一节将转入「cheute oblique」——沿斜面的倾斜下落。
  • Plans inclinez à l’horizon:与水平面倾斜的平面,即「斜面」。作者在推论末尾预告,下一节将考察物体沿这种倾斜平面的下落,从而把自由落体运动扩展到行星在倾斜轨道上的运动,是伽利略《关于两大世界体系的对话》中的核心模型之一。
  • Demidiametre terrestre:地球半直径,即地球半径。作者在 P0153 中取年周(行星绕日轨道)半径为 200 个 demidiametres terreftres,作为行星下落距离换算的天文单位基准。
  • Brasse(寻):法国旧时长度单位,约合 1.624 米。P0153 中以「100 寻在 5 秒内下落」为伽利略式落体律的基本事实,并按「奇数律」展开为每秒 4、12、20… 寻的增量序列,每秒相差 8 寻。
  • Lieuë(lieue,里格):法国旧时长度单位,约为 4 公里左右。P0153 中用作天体尺度下的误差比较单位——作者把 9484 英尺(土星)与 1 里格又 2295 英尺(木星)的差异与数百万里格的轨道距离并列,强调其量级可忽略。
  • Corollaire(推论 / 系):在数学与自然哲学论著中作为收束性总结的章节体裁。本节末以「COROLLAIRE.」为子标题,宣布对前述假设的神学边界、方法论开放与下一论题过渡的三层总结。
  • Hypotheses(假设):作者在推论中明确把「上帝让行星下落并改其轨道形状」的神学可能性与「在所讨论的特定假设下不可能」的物理结论区分开来,提示读者:物理结论的边界就是其所用假设的边界,超出该假设即可重新设想。

s0023 [描述性拆分] PROPOSITION VII. Mouvements sur les plans inclinez et degrez de tardinete

第1段(P0156)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是「Liure Second」(第二卷)的卷次分页标识,宣告从此处起进入第二卷的论述。下一行即出现命题VII,因而这条标题的功能是为整卷开启一个独立的论证单元:第二卷将以斜面运动为中心议题,把前卷关于自由下落与抛体的讨论延续到受约束的轨道面上。

第2段(P0157)

原文复述

PROPOSITION VII.

中文讲解

这是命题VII的标题标识。它与上一条的"Liure Second"共同构成「卷—命题」的层级结构,提示读者下面的命题VII属于第二卷,且为该卷首个编号命题,下接命题陈述。

第3段(P0158)

原文复述

Expliquer les mouuemens des poids sur les plans inclinez à l’horizon, avec la proportion de leurs vitesse; & determiner si le poids qui tombe, passe par tous les degrez possibles de tardinete.

中文讲解

这是命题VII的陈述部分,含两个待证任务:(1)解释物体在与地平面倾斜的平面(plans inclinez à l’horizon)上的运动及其速度之间的比例关系;(2)判定正在下落的物体是否依序经过一切可能的「迟滞度」(tardiveté)等级。这里"迟滞度"与作者在前一条命题中讨论的伽利略"速度等级"形成对照——前命题已讨论下落是否经过所有快慢等级,本命题则把同一问题投射到斜面情境中再度检验。“速度比例”(proportion de leurs vitesse)暗示作者将借助类似几何级数的方式来刻画斜面上速度的累积。

第4段(P0159)

原文复述

Nous auons montré dans les propositions precedentes ; que les poids qui descendent perpendiculairement au centre vont toujours en augmentant leur vitesse dans toutes les cheutes que l’on peut experimenter ; ce qui arriue semblablement au poids qui se meut sur vn plan incliné à l’horizon. Or auant que d’apporter nos experiences, il est à propos de remarquer que Galilee s’est serui de cette speculation, lors qu’il a dit vers le commencement de ses Dialogues, que Iupiter, & les autres Planetes tomberent en droite ligne, en passant premierement par tous les degrez de tardiueté, iusques à la vitesse qu’ils deuoient retenir dans leurs mouuemens circulaires ; ce que nous auons examiné dans la proposition precedente. A quoy il aioute que le poids acquiert en tombant vne impetuofité capable de le reconduire en haut par autant d’espace qu’il est descendu, pourueu que l’on oste toutes sortes d’empefchemens : par exemple le boulet qui tomberoit au centre, remonteroit aussi haut de l’autre costé du centre, n’y ayant que l’air qui puisse diminuër cette ascension : ce qu’il confirme par le poids attaché à vne chorde, lequel estant tiré hors de sa perpendiculaire, returne aussi loin de l’autre costé, excepté l’empefchement de l’air & de la chorde : & par le siphon, dans lequel l’eau remonte aussi haut comme elle est desenduë : mais ie traiteray de ces matieres dans vn autre lieu : car il faut icy considerer la descente des corps sur les plans inclinez, comme sont le plan C A, & D A sur le plan horizontal A B ; or cette descente se fait pour le même dessein qu’elle se fait par la perpendiculaire C B, puis que les poids descendent pour arriuer au centre de la terre : & parce que le poids estant arriué au point A est aussi pres du centre que quand il est descendu en B, il acquiert vne même impetuofité, tant en A qu’en B, laquelle est si grande qu’elle pourroit faire remonter le poids A & B en C ; car bien que la ligne CA soit plus longue que CB, il remonteroit neantmoins aussi aisement, parce qu’il auroit moins de contradiction.

中文讲解

本段是命题VII的核心论证段,承担多重功能。

(1) 承接与推进:开头先回顾前几命题已确立的结论——垂直下落向地心的物体在一切可观测的坠落中其速度都持续增大;接着类推,主张同一现象"semblablement"(同样地)发生在沿斜面运动的物体上。这里"同样地"是本段的核心桥梁:把垂直结论投射到斜面。

(2) 引用伽利略:作者在给出经验之前,特意插入伽利略《Dialogues》(即《关于两大世界体系的对话》)开篇的论断——木星与其他行星最初是沿直线下落的,依次经过所有迟滞度等级,直至获得它们在圆周运动中应保持的速度。作者说明此点在前一条命题中已加考察(“ce que nous auons examiné dans la proposition precedente”),所以此处仅作背景,避免重复。

(3) 动势原理:伽利略补充说,下落获得了一种"impetuosité"(冲力/动势),其大小足以来原路把物体推回同样高度,前提是排除一切障碍。这里"impetuosité"是17世纪仍在使用的经院—冲力论术语,作者借以引入三个例证:(a) 穿过地心的炮弹将从另一侧等高弹回,只受空气阻力;(b) 偏离垂直位置后被释放的绳端重物将荡到另一侧等高处,空气与绳是仅有的损耗;(c) 虹吸管中的水会升到与下落等高的高度。作者随即声明"mais ie traiteray de ces matieres dans vn autre lieu"——这些例子将在别处处理(提示读者:本节不展开虹吸与单摆的详细分析),由此把论证焦点收回到斜面本身。

(4) 回到斜面论证:作者设定斜面CA与DA共享底边,地平面为AB,垂直下落线为CB。其推理链为:物体下落是为了抵达地心;到达斜面底端A时离地心的距离与到达垂直底端B时相同;因此物体在A点获得的冲力等于在B点获得的冲力。冲力既然足以把B处的物体推回C,那么它也足以把A处的物体推回C——尽管CA比CB更长(这是反直觉的关键点),回推仍然同样容易,因为"il auroit moins de contradiction"(遇到的阻力更少;这里"contradiction"在17世纪力学中指介质与轨道对运动的抗拒,越长轨道中的物体上行所遇到的抵触反而越小,这是冲力论结合斜面几何的典型推论)。

(5) 论证功能:本段以"等冲力"原理为枢纽,把垂直下落的速度累积结论嫁接到斜面,从而为下一段的纯几何构造提供动力因;同时为命题VII的第一个任务(解释斜面运动及其速度比例)预先铺设解释框架。读者最易误解之处是:作者并未说斜面上的速度与垂直下落的速度数值相等,而是说在同一"接近地心"的位移上获得等量的动势——速度本身仍按斜面几何另行刻画。

补充说明

补充说明针对段内的术语与几何关系:CA、CB、A、B四点构成下段(P0161)即将使用的图形的雏形,其中C为公共起点,A为斜面与水平面的交点,B为C正下方的垂足,A与B同处水平面AB上;“contradiction"在17世纪法国力学语境中指运动所遭遇的阻抗,此处作者用其解释为何CA更长却更容易上行。

第5段(P0160)

原文复述

第21页图像或乐谱示例

中文讲解

这是第21页一幅内嵌图像的版面占位符。依据P0159与P0161的文字可定位,其内容应为说明斜面CA、DA与水平面AB、垂直线CB关系的几何图——图中应可看到C、B、A三点位置以及由B向CA所作的垂线BT。由于源数据中内嵌图像已省略,需查看原图以确认作图细节与文字图注。

补充说明

图像位置确认:根据上下文,P0159末尾引入的几何设定(CA、DA为斜面,AB为水平面,CB为垂直线)以及P0161中T点与垂线BT的构造,均依赖此图作为可视化的支撑。

第6段(P0161)

原文复述

Or il faut examiner ces pensees de Galilee, & considerer que s’il est veritable que le poids acquiert vne egale impetuofité toutes & quantes fois qu’il s’est également approché du centre, qu’il ne tombera que iusques en T sur le plan C A, pendant qu’il tombera perpendiculairement iusques en B. Ce point T se trouue au point où tombe la perpendiculaire tiree du point B sur le plan C A, à sçauoir B T : ce qu’il faut toujours faire pour trouuer les autres points du plan incliné, esquels le poids se doit rencontrer lors que le lieu de la descente perpendiculaire est donné, ou pour trouuer ledit lieu de la ligne perpendiculaire : par exemple, la ligne tiree perpendiculairement sur C A au point A, & consequentement parallele à la ligne T B, estant tiree iusques à ce qu’elle rencontre la perpendiculaire C B prolongée, donnera le lieu du poids qui tombe perpendiculairement

中文讲解

本段把上一段建立的"等冲力"原理转化为可操作的几何构造,从而开始回答命题VII的第一个任务。

(1) 核心定理:作者考察伽利略思想后得到一条推论——若"每当我们同等接近地心,物体就获得等量冲力"为真,那么同一物体从同一高度C释放时,沿斜面CA下落只会到达T点,而沿垂直线CB下落则会到达B点。T与B两点的关系由"同等接近地心"这一判据决定。

(2) 几何构造:T的求法是"自B点向斜面CA作垂线,垂足即为T”,即BT⊥CA。这一构造具有双向性:给定垂直下落的落点B,可在斜面上找到对应的T;反之给定斜面上的落点T,可反过来求出对应的垂直落点B。作者强调"ce qu’il faut toujours faire"——这是求斜面落点(或对应垂直落点)的通用方法。

(3) 例示(关于A点的反向构造):作者进一步给出反向情形——若已知斜面上落点A,则过A作CA的垂线(必与TB平行,因都垂直于CA),延长之使其与垂直线CB的延长线相交,交点即为对应的垂直下落终点。也就是说,在A点的物体若改为沿垂直方向自由下落,将落至该交点所在位置。

(4) 论证作用:本段完成了命题VII第一个任务中"速度比例"的几何化:斜面上的运动位置与垂直下落位置之间存在一种以"垂直投影于斜面"为媒介的对应关系。这是伽利略《关于两门新科学的对话》中斜面实验的几何先驱——通过比较同一物体在斜面上与垂直方向上的下落距离,间接推出斜面上的速度累积规律。

(5) 易误解处:T不是斜面上"速度达到最大处",而是与B点"获得同等冲力"处的几何对应点;故不可把T误读为终点速度相同的位置,而应理解为"同一动势所对应的位移"的几何对偶。

补充说明

补充说明针对几何术语:B为垂线CB下端,T为垂线BT下端;A既是斜面CA下端又是水平面AB端点;垂线自B至CA的作法在本段被作为通用方法(“il faut toujours faire”),其前提是"等接近地心=等冲力"原理。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

附加材料说明:(1) 第21页含一幅内嵌几何图,占位符为P0160,对应文本中斜面CA、DA、水平面AB与垂直线CB的几何布置,原图省略,需查原书以确认作图细节。(2) P0159中明确将虹吸、单摆重物、穿心炮弹三例推至"vn autre lieu"处理,本节未展开,留待他处讨论。

💡 本节核心要点

  1. 命题VII含双重任务:解释对水平面倾斜的平面上重物的运动及速度比例,并判定下落是否依次经过一切可能的迟滞度等级。
  2. 作者先以"同等接近地心=同等冲力"为枢纽,把前几命题关于垂直下落速度持续增大的结论投射到斜面运动,从而把垂直几何与斜面几何统一在同一公理之下。
  3. 伽利略《Dialogues》开篇所述木星与行星先经所有迟滞度再转入圆周运动的论断,在前一条命题已考察,本节仅作背景,不再展开。
  4. 伽利略的动势原理——下落获得的冲力可反向回推同等高度——以穿心炮弹、单摆重物、虹吸三例支持;作者声明此三例将留待别处详述,本节仅用作类比背景。
  5. 几何构造:自垂直落点B向斜面CA作垂线,垂足T即为该物体沿斜面同高度释放时落到的对应点;此构造双向适用,可由B求T或由斜面上落点反推垂直落点。
  6. 关键的非直觉结论:尽管斜面CA比垂直线CB更长,物体回推到C在斜面上反而比在垂直方向上更容易,因为斜面轨道上的介质阻力(“contradiction”)更小。

🔑 关键术语

  • plan incliné à l’horizon:与水平面倾斜的平面,命题VII的核心对象;本节通过与垂直下落线CB的比较刻画其上物体的运动与速度关系。
  • degrés de tardiveté:迟滞度等级,指下落物体在到达某一速度之前所经过的、由慢到快的连续中间速度档位;本节讨论下落是否"经过所有可能的迟滞度",承接前一条命题中对伽利略行星下落论断的考察。
  • impetuosité:冲力或动势,17世纪经院—冲力论术语,指下落所获得、可使物体反向回推同等高度的内在能力;本节以"等接近地心=等冲力"为公理,进而推出斜面与垂直下落的几何对应。
  • perpendiculaire au centre:指向地心的垂线,即真垂直方向;本节用其作为比较基准,把垂直下落的速度累积与斜面下落的速度累积在同一判据下联系起来。
  • centre de la terre:地心,物体下落的自然目的点;作者以"到达斜面底端A与到达垂直底端B距地心等远"为桥梁,推出两处冲力相等,这是本节论证的关键支点。
  • contradiction:17世纪法国力学中指运动遭遇的介质阻力或轨道抗阻;本节用其解释为何在更长的斜面CA上回推仍比在更短的垂直线CB上更容易,因为沿斜面所遇的"contradiction"更少。

s0024 [描述性拆分] Temps et vistesses sur les plans inclinez

第1段(P0162)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本行是该部分连续出现的章名/页眉:「论物体的运动」(Du Mouvement des Corps)。它标识接下来的内容属于讨论物体运动学的一个大章节;在版面上属于重复出现的栏外标题,不是论证的一部分。

补充说明

本页所有正文属于第109页(P0163)上对斜面上时间与速度关系的论证;标题的作用仅是引导章节归属。

第2段(P0163)

原文复述

109

中文讲解

「109」为页码,是版式标记。它表明此页在原书印刷物中的位置,不承载论证内容。

第3段(P0164)

原文复述

lairement qui se trouuera au point de la rencontre de ces 2 lignes. Semblablement en la ligne inclinec DA, le poids tombant de D en B, tombera par l’inclinee, de D en I, qui est le lieu où la ligne tiree de B coupera DA en angles droits: & quand il feratombé en A par laligne DA, il fera au point de la ligne DB prolongee où elle fera coupce par la ligne tiree du point A parallele à IB, qui coupera DA en angles droits.

中文讲解

本段是上一页论证的延续,因此开头仍带有前一行的残字「lairement」。作者在引入"第二幅图"(cette seconde figure)之后,先以垂直下落的情形作类比:当重物自A沿铅垂线落下时,它最终所处的位置由两条参考线的交点决定;接着把同样方法移植到斜线DA:若重物从D滑向B,它会沿斜线落到点I——这是自B向DA所作垂线的垂足;而当它沿DA一路落到A时,它到达的位置由DB延长线上、自A所作的、平行于IB的那条直线与该延长线的交点确定。 这一段的功能是为下一段(P0165)做准备:把"时间之比等于路径之比"这一断言在第二幅图的几何构型中具体落地,让读者看到点I、点B、正交性延长线之间的相互关系。

补充说明

原文以17世纪法语印刷(longue ſ, 旧拼法 “inclinec”=“inclinée”, “aligne”=“la ligne” 等)。本段开头的不完整词指示此处与上一页同段相连。

第4段(P0165)

原文复述

D’où ils’enfuit encore que le temps de la cheute perpendiculaire eft au temps de la cheute oblique, comme le chemin oblique au perpendiculaire; par exemple le temps de la cheute du poids C en B eft au temps de la cheute du même poids de C en A, comme C B eft à C A: ou dans cette feconde figure, le temps de la cheute d’A en C eft à la cheute d’A en B comme A C à B A, & confequemment A tombera en mefme temps en D, qu’en B. Or au triangle A B C l’angle B eftant de 30 degrez, la ligne A C eft la moitié de B A, qui fert de rayon, & A C eft le finus de 30 degrez, autant qu’en a l’angle D du triangle A B D; & partant fon finus A B eft fous double du rayon A D, lequel eft quadruple de

中文讲解

本段给出本节的核心比例命题:垂直下落时间与斜向下落时间之比,等于斜向路径与垂直路径之比(t⊥ : t∾ = chemin oblique : chemin perpendiculaire)。作者先用一个常见的图示实例——重物自C落到B与从C落到A——来表述这一比例,然后把同一陈述套到"第二幅图":自A到C的时间与自A到B的时间之比等于AC : BA;由此推出"A既同时落到D,又同时落到B"。 接着作者引入一个特殊的角度设定:B角为30°,于是AC = ½ BA(BA充当斜边/半径),AC即30°的正弦;与此类似,在三角形ABD中,AD所对的角等于D角。其正弦AB是半径AD的"次倍"(sous double,即AB = ½ AD 的某种特殊说法),而AD又是CA的"四倍"。因此在30°这一特殊角度下,作者把"路径比=时间比"具体化为可计算的整数比例关系。

补充说明

原文用 “fous double” 表示"不及二倍"等关系;这与16–17世纪法语对正弦比和"半径之半"的描述方式一致,具体数学对应关系需要结合附图(P0166)来确认。

第5段(P0166)

原文复述

第22页图像或乐谱示例

中文讲解

本位置是本页正文中的一处图像/图形占位符,应是一幅几何示意图,用来标示前面反复提及的"第二幅图"中的三角形ABC、ABD,及其上的铅垂线AD、斜线AB、垂足I等等。需要查看原图才能确认各点的精确位置。

第6段(P0167)

原文复述

C A ; & B A eft moyenne proportionnelle entre A C & A D, puis qu’elle eft double d’A C, & fous double d’A D. Et fi l’on fuppofe qu’A C ayt 3 pieds, le poids le fera en vne demie feconde, & les 3 autres parties qui font de C en D en vne autre demie feconde, comme nous auons demonftré dans les propofitions precedentes: or nous fuppofons qu’il chet en mefme temps par la ligne A B que par la perpendiculaire A D, il fera donc A B dans vne feconde, c’eft à dire 2 fois autant de temps qu’il employe à defcendre d’A à C: d’où il s’enfuit qu’il y a mefme raifon du temps de la cheute A B au temps de la cheute A C, que de la ligne B A de 6 pieds, à la ligne A C de 3 pieds, car la ligne A B eft double d’A C, comme le temps de la cheute A B eft double du temps de la cheute A C: ce qu’il falloit demonstrer.

中文讲解

本段把抽象的比例落到具体数字上,是整节的计算高潮。首先,作者断言BA是AC与AD的"比例中项"(moyenne proportionnelle),因为BA = 2·AC 且 BA = (1/2)·AD。 然后设定AC = 3 pieds,并援引前面命题:重物下落AC这段长度需半秒;接下来从C到D的另3 pieds长度则再用半秒(共3+3=6 pieds,对应1秒)。基于"沿AB与沿AD同时下落"的假设,AB亦将在1秒内走完——也就是说,下落AB所用的时间是下落AC所用时间的2倍。 于是"AB时间 : AC时间 = AB长度(6 pieds) : AC长度(3 pieds)",长度比=时间比,作者用 “ce qu’il falloit demonstrer” (这正是所要证明的) 收束本节的命题。 这一段的关键作用是把"t∾ : t⊥ = chemin∾ : chemin⊥“这一定性命题,由整数 (2∶1) 比例具体地演示出来,从而以数值方式坐实。

补充说明

作者援引的"前面的命题"是此前对自由下落距离与时间平方关系的论证:走过的距离按时间的平方增长,因此均匀增加距离对应均匀增加相同长度所需时间(匀加速运动模型)。

第7段(P0168)

原文复述

D’ailleurs puis que les temps font en raifon fousdoublee des efpaces, la raifon du temps de la cheute par A C au temps de la cheute par AD, eft comme la racine de l’efpace AC,1, à la racine de l’efpace AD. 2. Il y a auffi mefme raifon de la ligne A C à BA, & d’A B à D A, car A B eftant moyenne proportionnelle entre A C & AD, elle eft aufdites lignes, comme les racines des efpaces A C & AD font l’vne à l’autre.

中文讲解

本段把上一段的结论用"次方比"的语言重新讲一遍,揭示其与伽利略式自由落体定律的内在一致性。原文"les temps font en raison sous-doublée des espaces"即:时间比等于空间比的平方根(t ∝ √s),这是早期近代关于自由落体的标准表述。 由此得到:下落AC的时间 : 下落AD的时间 = √AC : √AD。 接下来作者转向一个几何观察:因为AB是AC与AD的比例中项(BA² = AC · AD),所以AB与AC之比、AB与AD之比,恰好等于√AC∶√AD这一对根式之比。换言之,正是"AB作为比例中项"这一几何性质,让"时间比=长度比"与"时间比=√空间比"两条命题能够同时成立。 本段为下一段(P0169)的"速度相等"论证铺设了定量基础:当路径加倍、时间加倍时,所对应的不是速度加倍,而是速度相等。

第8段(P0169)

原文复述

D’où l’on peut inferer que la viteffe par la ligne inclinee A B eft en quelque façon egale à la viteffe perpendiculaire A C, parce que le temps s’augmente en mefme proportion que l’efpace: car de mefme qu’vn homme qui fait 10 lieuës par iour ne va pas plus vifte que celuy qui fait 20 lieuës en 2 iours, auffi le mobile qui fera A C de 3 pieds dans vne demie feconde, n’ira pas plus vifte que celuy qui fera A B de 6 pieds dans vne feconde.

中文讲解

本段是本节的关键反直觉结论:因为沿AB的时间与沿AC的时间之比,等于AB长度与AC长度之比(都是2∶1),所以"沿斜面AB的速度"在某种意义上等于"沿铅垂AC的速度”。 为了让读者接受这一违反直觉的说法,作者引入了一个日常类比:一人每日走10里,另一人两日走20里——两人行走的速度其实一样,尽管后者两日走了更长的距离。把这一逻辑套回运动学:移动AB=6 pieds用1秒的物体,与移动AC=3 pieds用0.5秒的物体,二者的速度相等。 这正是伽利略式匀加速运动的一个微妙结论:速度本身必须用"单位时间走的距离"来定义,而不是用"总距离÷总时间"——后者会把"越来越快"的信息抹掉。本段的"en quelque façon égale"(以某种方式相等)措辞谨慎,预示着作者在P0170明确指出该等式的基础原理尚未被严格证明。

第9段(P0170)

原文复述

Mais le principe, fur lequel ces fpeculations font fondees, n’eft pas demonftré, à fcauoir qu’vn poids tombant par l’inclinee A B garde touiours vne telle viteffe eu egard à vn autre corps qu’on laiffe tomber en mefme temps du point A par la perpendiculaire A D, que la ligne tiree d’vn corps à l’autre, à fcauoir E C, ou B D, qui fera vn angle droit fur l’inclinee A B, quoy qu’il y ait grande apparence qu’il eft veritable, dont ie diray mon auis à la fin de cette propo- fition, apres auoir confideré fi le poids paffe par vne infinité de degrez de tardiueté depuis A iufques à C, ou iufques à B.

中文讲解

本段是对前文论证的一个诚实"刹车":作者坦承,整套关于"斜面速度=垂直速度"(以及由此推出的EC、BD等连线恒与斜面AB保持直角)的演算,其所依据的原理——即沿AB下落之物相对沿AD下落之物保持某种始终对应的速度关系——尚未被严格证明。 尽管该原理"看似极真"(grande apparence qu’il est véritable),作者仍要把自己的判断留到本命题末尾再给出,其间要先考察一个关键问题:物体从A到C(或从A到B)的过程是否"经由无数个递增的迟度(tardiveté)"——也就是把下落看作经过无限多个速度层级。这一悬念把读者引向关于连续运动与无限可分性的更深的概念讨论。 本段的功能是诚实地标识当前论证链中的缺口,并预告下一阶段将从"连续性/无限多等级速度"的角度来处理它。

补充说明

“degrez de tardiueté”(迟缓的等级)指加速度连续递增中的一个个瞬间速度层级,是17世纪讨论自由落体时常见的术语,与后来"瞬时速度"(vitesse instantanée)的概念相通。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节的附加材料只有一处内嵌图像占位符(P0166),位于P0165与P0167之间,承载第二幅几何图(三角形ABC、ABD及其上的铅垂AD、斜线AB、垂足I等),是P0164–P0169反复引用的同一图。无外部脚注或独立边栏。

💡 本节核心要点

  1. 核心命题:沿铅垂与沿斜面下落所用时间之比,等于对应路径之比(t⊥ : t∾ = chemin⊥ : chemin∾);等价于t ∝ √s(t与空间比的平方根成正比)。
  2. 在30°特殊角下,BA是AC与AD的比例中项(moyenne proportionnelle),使"路径比=时间比"与"t∝√s"两条命题可以同时成立。
  3. 代入AC = 3 pieds、AB = 6 pieds的数值算例,把抽象命题化为整数倍的演示:1秒走6 pieds与0.5秒走3 pied的速度相等。
  4. 关键反直觉结论:在上述路径-时间联动关系下,沿斜面AB的速度并不大于沿铅垂AC的速度,本质上等同于匀速情形下"距离加倍、时间加倍"的速度等同性。
  5. 作者明确点出论证缺口:该原理(即沿AB下落相对沿AD下落的速度之间保持始终如一的关系)尚未被严格证明,留待命题末尾、考察过"经无限多迟度等级"之后,再给出最终判断。

🔑 关键术语

  • Temps de la cheute perpendiculaire / oblique:下落时间:分别指沿铅垂方向与沿斜面方向下落所用的时间。在本节里两者之比正比于各自路径之比。
  • Raison fous-doublée des espaces:空间(距离)的次方比:即 t ∝ √s,时间比等于空间比的平方根。这一表述对应伽利略式自由落体距离定律。
  • Moyenne proportionnelle:比例中项:在本节指 BA,使得 BA² = AC · AD,是把"时间比=距离比"与"t∝√s"联系起来的关键几何关系。
  • Finus / Rayon:正弦/半径:作者以30°角设定为参照,把AC视为BA(半径)所对应的30度正弦,从而把比例关系化为整数倍。
  • Degrez de tardiueté:迟缓的等级:在17世纪文献中指自由下落过程中速度由低到高所经过的无数瞬间速度层级,对应于"瞬时速度"概念的早期形式。
  • Viteffe (速度):在本节里必须理解为"单位时间内所走的距离";作者借助此定义来论证沿斜面的速度并不大于沿铅垂的速度。

s0025 [描述性拆分] Plan extrêmement peu incliné et tardiueté presque infinie

第1段(P0171)

原文复述

Or il est certain que le poids descend dautant plus lentement que le plan est plus incliné, par exemple il va plus lentement sur A B que sur C A ; de forte que l’on en peut donner un si peu incliné à l’horizon, que le mobile ne fera que 15 pieds de Roy dans un an, ou en cent ans, ou en tant de tant que l’on voudra:

中文讲解

中文翻译:然而可以确定的是,斜面越倾斜,重物下落越慢;例如在A B上比在C A上更慢;因而可以给出这样一个对水平面倾斜极小的斜面,使得运动物体在一年内只走15皇家尺,在100年内也只走15尺,或者在任意给定的那么长的时间内只走这么多。

讲解:这段开宗明义,给出本小节的核心物理前提——下落的缓慢性与斜面倾角成单调关系:倾角越小,下落越慢。作者由此推论:只要让斜面足够接近水平,就可以让运动物体在任意长的时间里只走极短的距离(举例为15皇家尺)。这里的逻辑不是经验性的观察,而是直接服务于后面的几何计算:要给出一个具体的、可度量的“几乎无限迟缓”的例子,就需要把倾角取成一个极端小的量,从而在有限距离内获得任意长的下落时间。作者用“ou en tant de tant que l’on voudra”(想多久就多久)点明了这种可任意延展性,这是本节计算要反复利用的性质。

补充说明

本段提出了全节的基础原理,其后才引入具体数值(7967056942080000000 perche)。

第2段(P0172)

原文复述

ce qui montre une extréme tardiueté. Que B A soit une ligne inclinee à l’horizon de 7967056942080000000 perches, chacune de 15 pieds de Roy, si l’on offre trois zero dudit nombre, on aura les lieuës qu’un poids feroit en cent ans. Si l’angle A B D est droit, & que la ligne qui va d’un mobile à l’autre, à sçavoir d’A à D soit perpendiculaire à l’inclinee B A, il est certain, par la supposition, que quand le mobile tombant par B D, sera en D, le mobile tombant en même temps de B en A sera en A. Mais pour trouver l’inclination d’A B, c’est à dire l’angle B A C, & la longueur de B C, il faut sçavoir qu’A B est moyenne proportionnelle entre B D & C B, & partant comme D A est à

中文讲解

中文翻译:这就显示了一种极端的迟缓性。设B A为一条对水平面倾斜的线,长度为7967056942080000000 perche,每perche为15皇家尺;若从该数中省去三个零,便得到一个重物在100年内所走的距离(即百万分之一倍)。若角A B D为直角,且从一物体到另一物体的连线(即A到D的连线)垂直于倾斜的B A,则根据假设可确定:当沿B D下落的物体到达D时,同时沿B A下滑的物体也到达A。但要找出A B的倾斜度,即角B A C,以及B C的长度,必须知道A B是B D与C B之间的比例中项,因而正如D A与……

讲解:本段把“任意迟缓”的原理具体化为一个数值例题:取斜面长度BA等于7967056942080000000 perche(约等于7.967×10¹⁸ perche)。作者给出一个方便记忆的换算:若从这一长数中“拿掉三个零”,便得到物体在100年内所走的距离(暗示该距离约为原数的十亿分之一)。这就把“百年走15尺”翻译成一个长度量级。

接着,作者引入几何辅助线BD与AD:令∠ABD = 90°,且AD ⊥ BA。这样便有两个同时开始运动的物体——一个沿BD自由下落,一个沿BA下滑——它们会同时分别到达D和A。作者随后宣布要找BA的倾角(即角BAC)和BC的长度,所凭借的关键性质是:AB是BD与CB之间的比例中项,即AB² = BD × CB(或等价地,DA:BA = BA:BC)。这一几何关系是后续全部比例推导的入口。

补充说明

本段是后面所有比例计算的奠基:先固定斜面总长(7967056942080000000 perche),再引入直角与垂直条件,最后以“比例中项”关系作为求解倾角的钥匙。

第3段(P0173)

原文复述

第23页图像或乐谱示例

中文讲解

中文说明:此条目为原书第23页的图像或乐谱占位符,标注“图像或乐谱示例”,其嵌入的图像数据已被省略,仅保留位置与图注信息。从上下文判断,该图应当与本节的几何设置(斜面BA、垂直BD、点C与角度BAC)相关;具体图形需查阅原书原图。

讲解:占位符位置介于P0172与P0174之间,恰好处在作者给出比例关系“DA:BA = BA:BC”之后与具体数值代入之前,可以合理推测此图是用于直观呈现该比例关系(三角形中以AB为比例中项)的辅助插图;但在没有图像数据的情况下,不能确认图中究竟画了哪些点、哪些标注。

补充说明

无额外补充;图像内容不可见,应以原文文字描述为准。

第4段(P0174)

原文复述

BA, de même B A est à B C, or B D est à B A comme 7967056942080000000 est à 1, donc A B a même raison avec B C qu’à B D; de forte que B C est seulement 1/796705694208000000 de perche, ou 1/4426142745600000 de pouce; que fait le mobile depuis B iusques à C, en 18 huitièmes, & 29 neuvièmes de temps, un peu moins: car s’il fait un pouce en 5″, il fera 1/142614 &c. de pouce en 18 huitièmes.

中文讲解

中文翻译:……B A一样,B A与B C亦然;而B D与B A之比等于7967056942080000000比1,因此A B与B C的比等于其与B D的比;从而B C仅为1/796705694208000000 perche,或1/4426142745600000 pouce。运动物体从B到C所需时间为18个“八分之一”加29个“九分之一”之和,略少一些:因为若它在5秒内走1 pouce,则在18个“八分之一”时间内只走1/142614等分之pouce。

讲解:本段把比例关系代入数值。由BD:BA = 7967056942080000000:1,又因AB在DA与BC之间为比例中项,故BC仅为BD的(1/7967056942080000000)²倍量级,即BC ≈ 1/796705694208000000 perche。再换算成pouce(1 perche = 15 × 12 = 180 pouce,或类似换算),BC约为1/4426142745600000 pouce——这是极微小的距离。

接着是时间换算:作者用“huitièmes”(八分之一)和“neuvièmes”(九分之一)作为时间单位,意指在某种对时间的细分体系下的累加量,并明确说总时间比该累加值“略少”。最后给出一个可校核的经验关系:若5秒走1 pouce,则18个“八分之一”时间内仅走1/142614 pouce——这印证了BC之小与下落之慢。这是从几何到时间的桥梁。

补充说明

“huitièmes”和“neuvièmes”为17世纪法国常用的小数化时间表示,相当于今日的小数位扩展,原文没有给出它们对应的具体秒数或分数单位。

第5段(P0175)

原文复述

La demonstration de ce nombre se fait ainsi; ie multiplie 1/&c. de pouce par le quarré de 5″ pour auoir 2/&c. dont la racine quarree est 3 ou 4 de tierce, en diuisant 883410831360400000000 neuvièmes minutes d’heure, qui font en cét ans Iulians, par 7967 &c. car le quotient donc 1108 neuvièmes & 6/&c. si l’on diuise les nobres de cette fraction par 1635945984, on aura 104 : de forte que l’on aura le même temps de 1108 neuvièmes &c. par deux voyes différentes, dont l’une va par la raison des espaces doublee de celle des temps, & l’autre par la proportion d’A D à B A, & de B A à B C; car les espaces D B, & B C, sont en raison doublee de la raison de D A à B A: mais les temps étant en raison fousdoublee des espaces, le temps de la cheute B D, qui se fait en cent ans, doit être en même raison avec le temps de la cheute B C, c’est à dire avec 1108 neuvièmes & 104, comme la ligne A B, est à B C, c’est à dire comme 7967 &c. à 1.

中文讲解

中文翻译:这个数字的证明是这样做的:我把某分之一的pouce乘以5″的平方,得到某分之二;其平方根为“3或4个tierce”;把883410831360400000000个“一小时的九分之一分钟”(即这些儒略年中的分钟数)除以7967等,商为1108个“九分之一”加某分之六;若再除以1635945984,便得某分之104:于是通过两条不同的途径都得到相同的时间1108个“九分之一”等。一条途径基于“空间比为时间比的平方”,另一条基于A D与B A、B A与B C的连比例;因为空间D B与B C之比等于D A与B A之比的平方;而时间比为空间比的平方根,故沿B D下落所需的时间(即100年)与沿B C下落所需的时间(即1108个“九分之一”等分之104)之比,应当等于线A B与B C之比,即7967等比1。

讲解:本段是“证明”段,旨在用两种独立途径验证前面得到的时间值。途径一(基于伽利略式的距离-时间平方律):把5″²乘以一个极小pouce数得到新的距离量级,再开平方得到tierce(1/60秒)量级的时间。途径二(基于连比例):把“一儒略年所含的九分之一分钟数”(约8.834×10²⁰个“neuvièmes de minute”)除以7967等数,得1108个neuvièmes加一分数,该分数再除以1635945984得另一分数。

两种途径殊途同归,原因可由比例几何说明:因为空间DB与BC之比 = (DA/BA)² = (BA/BC)²(由前段比例中项关系),而下落时间之比等于空间比的平方根(伽利略定律t ∝ √s),所以t_BD : t_BC = √DB : √BC = BA : BC。代入BA:BC = 7967…:1,得t_BC = t_BD × (BC/BA) = 100年 × (1/7967…) ≈ 1108个neuvièmes加一分数。这构成了自洽的双重验证,是论证可靠性的核心。

补充说明

“tierce”为古代时间单位,相当于1/60秒;“neuvièmes de minute”为分钟之九分之一;“ans Iulians”为儒略年(365.25天),这些都是作者所用的时间细分体系;本段所引数字均直接来自原文,未做外部核对。

第6段(P0176)

原文复述

Et pour sçavoir l’inclination du plan A B, il faut dire si A B rayon 7967 &c. donne B C 1, sinus de l’angle B A C, combien donnera A B 100,000,000,000,000,000,000,000; l’on aura 125517, qui soustend un angle de 4/10 (36) (6) (44) 5/2 de minute de degré, c’est à dire de 4 dixièmes, & 21 onzièmes, qui donnent l’inclination du plan B A, sur lequel le poids étant en A, aura acquis une vitesse capable de faire 30 pieds en cent ans. Or étant tombé en C par la perpend. B C, il aura seulement la même vitesse, par consequent il passe par tous les degrez de tardiueté, auant que d’auoir acquis un certain degré de vitesse, attendu que l’on peut encore moins incliner le plan A B: & même si l’on prend la vitesse du mobile lors qu’il est en E, que ie suppose eloigné de B de 3 pieds³, car B E est le quart de B A, il ne fera B E qu’en 50 ans, & ne fera que 15 pieds en cent ans s’il continuë dans cette même vitesse, laquelle sera aussi diminuer la vitesse de la cheute perpend. B C en même proportion.

中文讲解

中文翻译:要知道平面A B的倾斜度,可这样推:若以A B为半径(7967等)时B C = 1,即角B A C的正弦,那么当A B = 100,000,000,000,000,000,000,000(即10²³)时对应多少?将得到125517,所对角度为4/10、(36)、(6)、(44)、5/2个“分的分数”,即4个“十之一”与21个“十一之一”分之几分,这就是平面B A的倾斜度;在该斜面上,重物到达A点时所获得的速度,足以在100年内走30尺。然而沿垂直方向B C落到C点时,它(在同一时刻)只有同样的速度,因此它在获得一定速度之前,经历了所有等级的迟缓性,因为还可以让平面A B更不倾斜。并且若取物体在E点时的速度(我假设E距B为3尺³,因B E为B A的1/4),则用50年才走完B E,若以同一速度继续,则只走15尺/100年;该速度也会按相同比例减小垂直方向B C下落的速度。

讲解:本段是全节的收束段落,把几何结果换算成角度,并据此讨论“速度”与“迟缓性”的关系。

(1)倾角的求法:取AB为该斜面三角形之“半径”,BC为角BAC的正弦;若AB = 7967…时BC = 1,那么当AB = 10²³时BC = 125517,对应的角度约4/10 + 21/11 ≈ 几个“分的分数”(minutes de degré的子分),即一个极微小的角度(小于1分的若干分之一)。这就是斜面BA的倾斜度。

(2)速度的获得:作者在此引入一个动力学结论——重物沿BA下滑到A时所获得的速度,足以使它在100年内走30尺(注意比前面的15尺多一倍,体现了“加速获得速度”)。但若沿垂直方向BC下落,同样时间内只获得同样的速度。

(3)迟缓性的等级:因还可以让BA更不倾斜,所以物体在获得任何“非平凡”速度之前必然经历连续的、逐级减小的迟缓阶段。最后,作者用E点(BE = BA/4)作为例子:用50年走完BE,若保持该速度则100年仅走15尺;该速度按相同比例削弱垂直下落BC的速度。

这段把“几何上几乎水平的斜面”转换为“时间上几乎无限的下落”,并暗示一个原理:可构造任意缓慢的运动序列。

补充说明

本段将前文几何比例转化为具体倾角,并指出“迟缓性”可以无限分级;E点(距B为BA/4处)的设定是为说明“半程”所需时间仍极长(50年走完BE),仅依据原文信息,不可外推到其他位置。

第7段(P0177)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

中文说明:此段仅包含一个英文全字母句“敏捷的棕狐跃过懒狗”,即著名的pangram。该句本身在17世纪法国数学/物理学语境中毫无信息价值,明显为占位符、OCR乱码或文本错置,没有承载本节的任何论题,不应当作实质性段落来理解。

讲解:保留此条目仅为覆盖原文段落编号之完整;在内容上,本节论证已在P0176中收束,此处没有推进任何主张,也不应据此推论任何数学或物理结论。

补充说明

该句与本节主题无关,疑为占位文本,不属于作者实际论证的一部分。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • Plan incliné:斜面。本节以此为基本设置,认为倾角越小,重物下落越慢,是后面所有几何与时间计算的物理前提。
  • Pied de Roy / perche / pouce:法国旧制长度单位。1 pied de Roy ≈ 0.324 m;perche与pouce为更大/更小的换算单位,本节用perche承载巨大长度量级,用pouce承载极小长度量级。
  • Moyenne proportionnelle:比例中项。若AB² = BD × CB,则称AB是BD与CB之间的比例中项;这是本节连比例DA:BA = BA:BC的核心几何关系。
  • Tardiueté:迟缓性。古法语词汇,指下落的缓慢程度;本节论证该量可以通过减小倾角而无限分级。
  • Tierce / neuvième / huitième:古时间细分单位。tierce约为1/60秒;neuvième与huitième为对分钟、小时等再细分的小数位单位,本节用它们累加表示极长的下落时间。
  • Sinus de l’angle:角度的正弦。本节把BC视为角BAC在“半径=AB”下的正弦,由此用比例法把巨大长度的斜面对应到极小的角度。
  • Ans Iulians:儒略年(365.25天)。本节在把秒/分钟换算到“年”时所用,作为时间大单位的基准。

s0026 [描述性拆分] Experiences tres-exactes sur les plans inclinez de 15 à 75 degrez

第1段(P0178)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是页面上方的章节标题,原文意为"论物体的运动"。它标志着一个新论题的开始,把读者从先前的论述引入到具体的下落与滚动实验记录。该标题本身没有陈述内容,只起划分章节、预告主题的作用。

第2段(P0179)

原文复述

Or il faut icy mettre les experiences que nous auons faites tres-exactement de fuiet, afin que l’on puiffe fuiure ce qu’elles donnent. Ayant donc choifi vn hauteur de cinq pieds de Roy, & ayant fait creufer, & polir vn plan, nous y auons donné plufieurs fortes d’inclinations, afin de laifler rouler vne boule de plomb, & de bois fort ronde tout au long du plan : ce que nous auons fait de plufieurs endroits differens fuiuant les differentes inclinations, tandis qu’vne autre boule de mefme figure, & pefanteur tomboit de cinq pieds de haut dans l’air ; & nous auons trouué que tandis qu’elle tombe perpendiculairement de cinq pieds de haut, elle tombe feulement d’vn pied fur le plan incliné de quinze degrez, au lieu qu’elle deuroit tomber feize poulces.

中文讲解

作者在此交代实验的总体安排:必须按顺序准确地报告所做的实验,使读者能够跟随数据。实验设置包括:(1)选取一个高度为五个"王家尺"(pieds de Roy,法国旧长度单位)的参考值;(2)挖出一条凹槽并打磨光滑,作为斜面;(3)让一颗铅球或一颗很圆的木球沿斜面全长滚动,并依不同的倾角从斜面上不同位置释放;(4)同时让另一颗形状与重量相同的球从五尺高处自由下落作为对照。第一个具体数据:在十五度的斜面上,当对照球垂直下落五尺时,斜面上的球仅走了十二寸(一个尺),而按理论它本应走十六寸。本段开启了本小节的实验主题——以同一时间段内"自由下落五尺"为参照,比较不同倾角下斜面球所走的距离,并立即揭示"观测值小于理论值"这一贯穿全节的事实。原文中的"fuiet"实为旧印刷体长s被误读,应理解为"sujet"(主题、按序)。

补充说明

本段在原文信息内可定位的术语关系:“pieds de Roy"是法国旧长度单位,1 pied de Roy 约合 32.48 cm;“pouce"为寸,1 pied = 12 pouces。“cinq pieds de Roy"约合 1.62 m,这是本节所有比较的基准高度。

第3段(P0180)

原文复述

Sur le plan incliné de vingt-cinq degrez le boulet tombe vn pied & demi, il deuroit tomber deux pieds, vn pouce ; fur celuy de trente degrez il tombe deux pieds : il deuroit tomber deux pieds & car il feroit fix pieds dans l’air, tandis qu’il tombe deux pieds & fur le plan, au lieu qu’il ne deuroit tomber que cinq pieds. Sur le plan incliné de 40 degrez, il deuroit tomber trois pieds, deux pouces ; & l’experience tres-exacte ne donne que deux pieds, neuf pouces, car lors qu’on met le boulet à deux pieds dix pouces loin de l’extremité du plan, le boulet qui fe meut perpendiculairement cher le premier ; & quand on l’eloigne de deux pieds, huit pouces fur le plan, il tombe le dernier : & lors qu’on l’eloigne de deux pieds & neuf pouces, ils tombent iuftement en même temps, fans que l’on puiffe diftinguer leurs bruits.

中文讲解

本段继续在相同的对照框架下报告三种倾角的实验数据:(1)二十五度——斜面球走一尺半,按理论应走二尺一寸;(2)三十度——斜面球走二尺,原文此处疑似因印刷或 OCR 缺失若干字,按文意推测是在说"应走二尺若干寸”,并补出与垂直下落五尺相比的另一组对照——斜面球走二尺的同时对照球落下了六尺,故应只落五尺;(3)四十度——理论上应走三尺二寸,但精确实验只给出二尺九寸。作者在四十度处还描述了具体的定标过程:在斜面末端附近选择三个不同的出发位置(距末端二尺十寸、二尺八寸、二尺九寸),发现从二尺十寸处释放则垂直下落的球先到,从二尺八寸处释放则斜面球后到,而从二尺九寸处释放时两球"几乎同时"落地,声音不可分辨——这"二尺九寸"即为该倾角下的实际观测值。本段揭示了一个共同规律:在所有报告的角度下,斜面球实际所走的距离都小于"5·sin(θ)“给出的理论值,反映出阻力(摩擦、空气)对运动的削减。

补充说明

本段四十度处的"二尺九寸"与作者所说"应走三尺二寸"之间的差,体现了对真实物理因素的关切——这不是测量误差,而是被作者反复核实(tres-exacte)的系统差异。

第4段(P0181)

原文复述

Sur le plan de quarante cinq degrez il deuroit tomber trois pieds & 1, vn peu dauantage, mais il ne tombe que trois pieds, & ne tombera point trois pieds & 1, fi l’autre ne tombe cinq pieds, par l’air.

中文讲解

本段报告四十五度倾角的实验数据。原文文本明显存在印刷缺失或残损(“trois pieds & 1, vn peu dauantage"中的"1"后缺单位),但依据上下文(前段以"5·sin(θ)“为理论预期)可推断作者在说:理论上斜面球应走三尺多一点点(约三尺六寸,因 sin(45°)≈0.707, 5×0.707≈3.54 尺),但实测只有三尺;并且明确说明——除非对照球垂直下落五尺,否则斜面球达不到"三尺多"这个理论值。作者把四十五度作为关键基准,因为它居于"垂直(无穷倾角)“与"水平(零倾角)“两个极端之间,但此处尚无理论解释,只是报告观测值。

补充说明

四十五度是本节论证的关键转折点,作者将在下一段以它为中心,对四十度与五十度的不对称作出机理性解释。

第5段(P0182)

原文复述

Sur le plan de cinquante degrez il deuroit faire trois pieds dix pouces, il n’en fait que deux & neuf pouces : ce que nous auons repeté plufieurs fois tres-exactement, de peur d’auoir failly, à raifon qu’il tombe en mefme temps de 3 pieds, c’eft à dire de 3 pouces dauantage fur le plan incliné de 45 degrez : ce qui femble fort etrange, puis qu’il doit tomber dautant plus vite que le plan est plus incliné : Et neantmoins il ne va pas plus vite fur le plan de 50 degrez que fur celuy de 40 : où il faut remarquer que ces deux inclinations font également eloignées de celle de 45 degrez, laquelle tient le milieu entre les deux extremes, à fcauoir entre l’inclination infinie faite dans la ligne perpendiculaire, & celle de l’horizontale : toutesfois fi l’on confidere cet effet prodigieux, l’on peut dire qu’il arriue à caufe que le mouvement du boulet eftant trop violent dans l’inclination de 50 degrez, ne peut couler & rouler fur le plan, qui le fait fauter plufieurs fois : dont il s’enfuit autant de repos que de fauts, pendant lefuels le boulet qui chet perpendiculairement, auance toujours fon chemin : mais ces fauts n’arriuent pas dans l’inclination de 40, & ne commencent qu’après celle de 45, iufques à laquelle la viteffe du boulet s’augmente toujours de telle forte qu’il peut toujours rouler fans fauter : or tandis qu’il fait trois pieds dix pouces fur le plan incliné de cinquante degrez, il en fait fix ; dans l’air au lieu qu’il n’en deuroit faire que cinq.

中文讲解

本段是全节理论分量最重的一段。在五十度倾角上,斜面球本应走三尺十寸,实测却只有二尺九寸;作者因这一结果"反常"而多次重复实验以防错误。它的反常之处在于:斜面越陡,按理球应落得越快;可是在五十度上的速度,竟不比四十度上的更快。作者提醒读者注意:四十度与五十度恰好对称地分布在四十五度两侧,而四十五度又是"垂直(倾角无穷大)“与"水平"这两个极端之间的中点——故而按某种"对称"直觉,两者表现本应相近。

对这一"奇异现象”,作者提出机理性解释:当倾角达到五十度时,球的运动过于剧烈,已经无法在斜面上平稳地滑动或滚动,而会被斜面反弹而起,发生多次跳跃;每跳一次都伴随一次"停顿”,而在这停顿的空隙里,垂直下落的对照球始终在前进,所以斜面球相对落后。跳跃在四十度时不会发生,只在超过四十五度之后才出现;在四十五度及以下,球的速度虽不断增大,但总能保持纯滚动而不跳起。作者最后补出一组比较:在五十度斜面上走"三尺十寸"的时间,对照球在空气中下落六尺,而按理论应只下落五尺——意味着对照球被多给了相当于一尺的下落时间,恰好被斜面球的多次跳跃"消耗"掉。

本段的论证意义在于:它把实验观测与理论预期的偏离,归因于一个具体的、可观察的物理机制(球的跳跃而非滚动),而不是测量误差或理论错误。作者并由此确立了四十五度作为"滚动—跳跃"的分界点。

补充说明

本段中"l’inclination infinie faite dans la ligne perpendiculaire"指倾角趋于 90°(即垂直下落)的极限情形;“l’horizontale"指倾角为 0°(平面水平)的情形。四十五度作为两者的中点,是"垂直下落的等效力"与"水平面上无力"之间的几何中位——这是十七世纪关于斜面运动的常见几何直觉,但本节实验数据表明这种对称性只在"滚动机制"内成立。

第6段(P0183)

原文复述

Nous auons auffi experimenté que tandis que la boule fait 3 pieds 10 pouces fur le plan incliné de 50 degrez, elle fait 6 pieds & par l’air, combien qu’elle ne deuft faire que cinq pieds. A l’inclination de 40 elle fait quafi 7 pieds dans l’air,

中文讲解

本段补充两组对照数据,与上一段的尾部相互印证:(1)在五十度斜面上,当斜面球走三尺十寸时,对照球在空气中下落六尺多,而按理论对应只应下落五尺;(2)在四十度倾角下,对照球在空气中下落近七尺。这两组数据共同指向同一结论——当斜面足够陡(>45°)时,斜面球因跳跃机制损失时间,对照球被赋予了更多下落距离;当斜面较缓(≤40°)时则相反,对照球须下落更远才能与斜面球同步。本段以独立测量呼应了上一段对"跳跃—停顿"机制的判断。

补充说明

原文末尾"quafi 7 pieds"中的"quafi"是"quasi"的旧拼写,意为"几乎、近乎”。“6 pieds &“的”&“后缺单位,应按上下文理解为"六尺有余”。

第7段(P0184)

原文复述

K ij

中文讲解

这是印张底部的折页标记(signature / catchword),原文为"K ij”,是十七世纪印刷工艺中用于装订时核对页码顺序的版面标记,不代表任何论述内容。本小节正文至此结束。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、无图版说明、无边栏文字。仅 P0184 为"K ij”——印刷折页标记(signature),属版面工艺元素,不承载论述。

💡 本节核心要点

  1. 本节报告了倾角从 15° 到 50° 的系统斜面实验:以同一时间段内自由下落五尺为基准,比较铅球与木球在斜面上所走的距离。
  2. 在 15°、25°、30°、40° 各倾角下,斜面球的实际距离均小于理论预期值 5·sin(θ),反映出阻力导致的系统性损耗;作者以多组定标实验(如四十度处"二尺九寸"由三点插值得出)反复核实这些数据。
  3. 四十五度被确立为关键基准——它居于"垂直”(无穷倾角)与"水平”(零倾角)两个极端的中间。
  4. 在五十度处出现反常:斜面球的速度并不比四十度处更快;作者把这一现象归因于球在陡斜面上跳跃(而非滚动),每一次跳跃都造成与垂直下落球相比的相对落后。
  5. 作者由此提出"滚动—跳跃"的分界点:四十五度及以下球可纯滚动,超过四十五度则开始跳跃;这一定性机制解释了为何四十度与五十度(关于四十五度对称)的表现反而相近。
  6. P0183 提供的独立对照测量(五十度对应垂直下落六尺余、四十度对应近七尺)从另一角度印证了上一段的跳跃—停顿机制。

🔑 关键术语

  • pied de Roy(王家尺):法国旧长度单位,1 pied de Roy 约合 32.48 cm,1 pied = 12 pouces(寸)。本节以五尺作为自由下落的标准高度。
  • plan incliné(斜面 / 倾角面):指与水平面成一定角度的平面;本节实验通过改变倾角(十五度至五十度)来"稀释"重力效应,是十七世纪常用的研究下落运动的装置。
  • inclination infinie(无穷倾角):指倾角趋于 90° 的极限情形,即垂直下落。与"水平面”(零倾角)共同构成作者描述的两极端,四十五度被界定为二者之间的中点。
  • fauts / sauts(跳跃):在本节中专指球在陡斜面上(>45°)因速度过大而离开平面、发生弹跳的现象;每一次跳跃伴随一次"停顿”,使得斜面球相对于垂直下落的对照球落后。这是本节最关键的物理机制解释。
  • tres-exacte(极其精确):作者用以标示其反复核验的实验步骤,强调观测值并非粗略测量,而是经过定标、多点插值、重复验证后得出的可靠数据;这与下文承认观测值小于理论值并不矛盾——精度是为了让偏差"真实可辨”。

s0027 [描述性拆分] Suite des experiences sur plans de 60 et 65 degrez

第1段(P0185)

原文复述

Liure Second

中文讲解

“Liure Second”意为“第二部”,其功能是标明论著进入第二部。标题本身不包含实验主张;就本节所给内容而言,它只是随后实验叙述的结构性起点。

第2段(P0186)

原文复述

Le passage commence au milieu d’une phrase : « pendant qu’elle fait 3 pieds 2 pouces &, fur le plan » ; mais l’expérience, réitérée à l’inclination de 50 degrés, fait 3 pieds sur le plan, quoique la même chose arrive à 2 pieds 9 pouces. Cela montre la grande difficulté des expériences, car il est très difficile d’apercevoir lequel des deux boulets tombe le premier, dont l’un tombe perpendiculairement et l’autre sur le plan incliné. J’ajoute néanmoins le reste de nos expériences sur les plans inclinés de 60 et de 65 degrés : le boulet, éloigné de l’extrémité du plan de 2 pieds 9 pouces ou de 3 pieds, tombe en même temps que celui qui tombe perpendiculairement de cinq pieds de haut, et néanmoins il devrait faire 4 pieds sur le plan de 60 et 4 pieds sur celui de 65. Sur le plan de 75, il devrait faire 4 pieds 10 pouces, et l’expérience ne donne que 3 pieds &. Peut-être que, si les plans ne donnaient aux mobiles pas plus d’empêchement que l’air, ils tomberaient suivant les proportions que nous avons expliquées ; mais les expériences ne nous donnent rien d’assuré, particulièrement aux inclinations qui passent 45 degrés, parce que le chemin que fait le boulet à cette inclination est quasi égal à celui qu’il fait sur les plans de 50, 60 et 65 degrés ; et sur celui de 75, il ne fait qu’un demi-pied davantage.

中文讲解

本段从一个残句开始,当前输入不足以补出它的前半句,因此不能确定“3 pieds 2 pouces”所比较的完整对象。作者的核心不是提出新的计算比例,而是说明实验的判读本身存在困难:在50度倾角下,重复实验得到平面上的3英尺,而同一现象也出现在2英尺9英寸的对应情形中;同时,人们很难凭观察判断垂直下落和沿斜面下落的两个球哪一个先到。由此,误差或差异未必能直接归因于理论本身,而可能受到判断先后次序困难的影响。

随后,60度和65度斜面上的球距斜面末端2英尺9英寸或3英尺,却与从5英尺高处垂直下落的球同时到达;按照文中所说的比例,它本应沿斜面运动4英尺。75度时,预测值是4英尺10英寸,但实验文本只留下“3 pieds &”,所给信息不能确定“&”所代表的余量。这些对照共同表明,理论预测与观察结果并不总是一致。

“也许”这一句是有条件的推测:只有在斜面除了像空气一样之外不再给运动物体增加阻碍时,落体才可能遵循此前解释的比例。它是反事实条件,而不是已经得到证明的原因。最后,作者指出,超过45度以后,球在斜面上走过的路程彼此接近:相对于50、60和65度,75度时只多出半英尺。这种区分不明显会降低测量的确定性,但作者的结论是“没有什么可确信的东西”,并非断言所有比例都完全无效。

补充说明

所给文本中的“3 pieds &”没有说明“&”之后的数量,不能据当前输入擅自补成某个数字或分数。

第3段(P0187)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

“COROLLAIRE I.”即“推论一”,用于引出紧随其后的结论性内容。这个标题将叙述从实验记录转向对实验可靠性的判断,以及对进一步验证的请求;标题本身并不单独承载具体结论。

第4段(P0188)

原文复述

Je doute que le sieur Galilee ait fait les expériences des chutes sur le plan, puisqu’il n’en parle nullement et que la proportion qu’il donne contredit souvent l’expérience ; et je désire que plusieurs personnes éprouvent la même chose sur des plans différents, avec toutes les précautions dont elles pourront s’aviser, afin qu’elles voient si leurs expériences répondront aux nôtres et si l’on pourra en tirer assez de lumière pour faire un théorème en faveur de la vitesse de ces chutes obliques, dont les vitesses pourraient être mesurées par les différents effets du poids, lequel frappera d’autant plus fort que le plan sera moins incliné sur l’horizon et qu’il approchera davantage de la ligne perpendiculaire.

中文讲解

本段把前面的实验偏差转化为一个谨慎的推论。作者先怀疑 sieur Galilee 是否真的做过这些沿斜面下落的实验,理由有两个:其一,Galilee 完全没有谈到这些实验;其二,他所给出的比例经常与实验相矛盾。因此,这里不是说某个比例在所有情形下都必然错误,而是说实验结果不足以直接支持它。

作者随后把重点从个人断言转向可重复检验:希望多人在不同斜面上重复同一实验,并采取他们能够想到的各种预防措施,以判断他人的结果是否与自己的结果相符。这个请求的目的,是积累足够明确的证据,最终建立关于斜向下落速度的定理。

作者还提出一种可能的测量思路:由“重量造成的不同撞击效果”来估计斜向下落的速度。其设想是,平面越接近水平、越接近垂直线,重量撞击得越强。撞击强弱在这里是速度的可见替代指标,但“pourroient être mesurées”明确保留了假设语气;这是一种待验证的测量方案,不是已经确立的定理。

补充说明

“en faveur de la vitesse”在这里指“为了建立关于速度的定理”,不是道德意义上的“偏向速度”。“poids”及其撞击效果是作者提出的测速依据;原文没有说明除此之外还存在哪种测量手段。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无。所给小节没有脚注、图表说明或边栏材料。

💡 本节核心要点

  1. 50度倾角处的重复实验表现出不稳定或难以解释的对应关系,而且垂直下落与沿斜面下落的先后次序很难凭观察确定。
  2. 在60度和65度斜面上,球距斜面末端2英尺9英寸或3英尺时与从5英尺高处垂直下落的球同时到达,但文中比例预测的是沿斜面运动4英尺。
  3. 75度时,预测的4英尺10英寸与所给文本中不完整的“3 pieds &”测量值不一致;“&”之后的数量不能由本输入确定。
  4. 作者将偏差与斜面可能给运动物体造成的额外阻碍联系起来,并以条件句提出:如果没有这种额外阻碍,物体可能遵循此前的比例;但这仍是推测。
  5. 超过45度后,斜面路径长度的差异趋于不明显,因此实验难以给出确定结果;作者继而质疑相关实验归属,并呼吁在不同斜面上谨慎复核,以建立关于斜向下落速度的定理。

🔑 关键术语

  • plan incliné:斜面,是球体沿之进行斜向下落运动并与垂直下落进行比较的实验表面。
  • inclination en degrés:以度数表示的斜面倾角;本节比较50、60、65和75度,并特别讨论超过45度后的实验不确定性。
  • chute oblique:沿斜面发生的非垂直下落;作者希望通过实验和定理来确定这种下落的速度。
  • proportion:文中用于预测斜面上运动距离或下落关系的数量比例;它经常与实验观察相矛盾,因此不能被视为在此处已经完全证实。
  • théorème:作者希望通过不同人的重复实验获得足够证据后建立的理论命题,主题是斜向下落的速度。
  • effets du poids:作者提出的测速依据,即通过重量撞击平面的不同效果来间接判断下落速度;撞击越强,平面越接近垂直线。

s0028 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Sur la difficulté des experiences et plans également inclinez

第1段(P0189)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

这是"推论 II"(Corollaire II)的标题。根据本小节的元数据,该推论的全称为"论实验的困难与等倾斜面"(Sur la difficulté des experiences et plans également inclinez)。它在结构上的作用是开启下文 P0190 的方法论讨论:作者将在此推论中讨论这类倾斜面实验为何难以精确完成,以及"等倾斜面"应当满足什么条件。

第2段(P0190)

原文复述

Ceux qui ont vu nos expériences, et qui y ont aidé, savent que l’on n’y peut procéder avec plus de justesse, soit pour le plan qui est bien droit, et bien poli, et qui contraint le mobile de descendre droit, soit pour la rondeur et la pesanteur des boulets, soit pour les chutes; d’où l’on peut conclure que l’expérience n’est pas capable d’engendrer une science, et qu’il ne se faut pas trop fier au seul raisonnement, puisqu’il ne répond pas toujours à la vérité des apparences, dont il s’éloigne bien souvent: ce qui n’empêchera pas que je ne parle du plan également incliné, tel qu’il doit être, afin que les corps pesants le pressent et pèsent également sur chacun de ses points. Si quelqu’un désire faire les expériences plus justes, il doit user d’un plan incliné plus long que le nôtre; par exemple d’un plan de 48 pieds, sur lequel le temps de la chute sera beaucoup plus sensible; et si l’on en avait un de cent, ou de 200 pieds, il serait encore meilleur.

中文讲解

中文译述:

“看过我们实验并曾协助我们的人都知道,我们的实验已经尽可能精确:无论是那条笔直且经过打磨、迫使运动物体(mobile)沿直线下滑的斜面,还是球体的圆度与重量,以及下落过程本身,都达到了极高水准。由此可以得出结论:经验本身并不足以生成一门学问;同时也不可过分信赖单纯的推理,因为推理并不总与现象的真实相符,它常常与之相去甚远。尽管如此,这并不妨碍我谈论’等倾斜面’(plan également incliné)应有的样子,即:重物在这样的面上每一点所施压力都应相等。如果有人希望把实验做得更精确,他应当使用比我们的更长的斜面;例如使用 48 英尺长的斜面,其下落时间将远为可感;若有 100 英尺甚至 200 英尺长的斜面,则效果更佳。”

教学性讲解:

本段在论证上可分三层。

第一层(开头至 “d’où l’on peut conclure”)是辩护性段落:作者列举三个保证精度的环节——光滑笔直的斜面、球体的圆度与重量、下落过程——并以"见过并协助过实验的人"作为证人。这一层的目的不是陈述新事实,而是为后文的方法论结论做铺垫,表明作者所依据的经验材料本身是经得起核查的。

第二层(“l’expérience…bien souvent”)是本段的核心方法论声明,且采取的是双重否定结构。第一句断言"经验不足以生成一门学问"——这是对纯经验主义的克制;第二句警告不可单独信赖"推理"(raisonnement),因为推理常常偏离"现象的真相"(la vérité des apparences)。两句合在一起,作者既不站在经验一边,也不站在推理一边,而是同时节制二者:任何一方单独都不足以保证对自然的认识。这一段式立论在本节论证链中承担方法论锚点的作用,也为下文"等倾斜面"的定义提供认识论依据——既然单凭经验或单凭推理都不可靠,那么必须以某种理想化的、力学意义上严格的"等倾斜面"概念作为讨论前提。

第三层(“ce qui n’empêchera pas…200 pieds”)给出"等倾斜面"的力学定义:重物必须在其每一点所受压力相等。这里要特别注意的是,作者给出的并非几何定义(那种定义下,“等倾斜面"只是倾角固定的一条直线斜面),而是力学定义——面上每一点对重物的支撑力都相同。这是一个比纯几何更强的条件,它实际上预设了一种均匀受力的理想平面。作者随后给出提高实验精度的具体工程建议:延长斜面长度。其逻辑是——下落时间与斜面长度有关,更长的斜面意味着更长的可测时间,因而可以减小测量中的相对误差;48 英尺是具体的数值建议,100 至 200 英尺则是更优的设想。

容易误解之处:“plan également incliné"不应被简单理解为"倾角处处相同的斜面”;在本段定义下,它特指使重物在面上每一点所受压力相等的力学意义上的理想平面。

补充说明

本段内部术语关系说明:“mobile"在本节中指沿斜面下滑的运动物体(即下文所谓"boulets”);“boulets"在 17 世纪用法中除"炮弹"义外亦可指实验中使用的圆球,在本节语境下应理解为实验用球;“cheutes”(现代拼写为 chutes)指下落过程本身。其他信息均超出本 task_input 所能直接定位的范围,故不补。

第3段(P0191)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

这是英文中著名的"全字母句”(pangram)——一句包含英文字母表全部 26 个字母的句子,常用于字体展示与打字练习。从内容上看,它与本节关于"实验的困难"与"等倾斜面"的论证毫无语义关联:它不讨论物理学,也不讨论方法论。结合该页同时出现 “COROLLAIRE II.” 和 “PROP.VIII.” 两个标题,而该句恰位于二者之间,最合理的判断是:此处并非作者本人所写的正文,而是 OCR(光学字符识别)噪声、印刷占位符,或扫描/数字化过程中引入的伪文本。读者不应将其纳入作者论证的一部分来理解。

第4段(P0192)

原文复述

PROP.VIII.

中文讲解

这是"命题 VIII”(PROPOSITIO VIII)的标题,标志着本推论 II 至此结束、下一命题即将开始。在本节的版面结构上,它充当分节符:上文 P0190 关于"实验的困难"与"等倾斜面"定义的方法论讨论到此为止,作者将在下一命题(PROP. VIII)中转入新的具体命题。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节范围内无脚注、图表或边栏等附加材料。P0191 的英文全字母句 ‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’ 不属于正文内容,已在该段说明中标注其性质(OCR 噪声或占位符伪文本的可能性),不应当作作者论述的一部分来解读。

💡 本节核心要点

  1. 作者在推论 II 中首先为自己倾斜面实验的精度做辩护,列举光滑笔直的斜面、球体的圆度与重量、下落过程三个保证环节,并以’亲见并协助者’为证。
  2. 本段提出双向节制的方法论立场:经验不足以独自构成科学,而纯推理也常常偏离现象的真实——任何一方单独都不足以保证对自然的认识。
  3. 作者在本段中给出’等倾斜面’(plan également incliné)的力学定义:重物在面上每一点所受压力相等,而非仅仅几何意义上的等倾角。
  4. 为提高实验精度,作者建议使用更长的斜面(以 48 英尺为例,100 至 200 英尺更佳),其依据是延长下落时间从而减小测量中的相对误差。
  5. 本段在论证结构上既是对上一推论的延伸(实验的困难),也是为下一命题(PROP. VIII)做铺垫——以理想化的’等倾斜面’概念作为后续具体命题的前提。

🔑 关键术语

  • plan également incliné:等倾斜面。在本节中由作者给出明确的力学定义:重物在面上每一点所受压力相等的理想平面;不可仅作几何上的等倾角理解。
  • mobile:运动物体。在本节中特指沿斜面下滑的实验用球体,即下文所谓’boulets’。
  • boulets:在本节上下文中指实验中使用的圆球(而非现代法语中较常见的’炮弹’义);其’圆度与重量’被作者列为保证实验精度的关键因素。
  • chute (cheutes):下落。在本节中指物体沿斜面滑落的过程本身,作者将其与斜面、球体并列为保证精度的三个环节之一。
  • raisonnement / apparences:推理 / 现象。本节中作者以这对术语提出方法论克制:推理不应被单独信赖,因为它常常偏离’现象的真实’(la vérité des apparences)。

s0029 [描述性拆分] PROPOSITION VIII. Plan incliné et ligne également inclinée

第1段(P0193)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是本大章节的总标题「论物体的运动」(Du Mouvement des Corps),置于第26页顶端,标识本节命题VIII所属的大章节。其作用是把后续命题收纳在「论物体的运动」这一总论题之下。

第2段(P0194)

原文复述

113

中文讲解

这是页码113,仅作版面定位之用,不承担任何论证功能。

第3段(P0195)

原文复述

PROPOSITION VIII.

中文讲解

命题编号「命题八」(PROPOSITION VIII.),标识正式命题的开启。该命题的论题是「斜面与等倾线」:要论证重物能否沿斜面下滑到地心,并说明如何画出一条对水平面等倾的线,使重物在每一点都对它施加相同的压力。

第4段(P0196)

原文复述

Demonstrer si vn poids peut ‘descendre par vn plan incliné iusques au centre de la terre © la maniere de defcrire vne ligne tellement inclinee, que le poids pese toujours de sus, et la presse également en chaque point.

中文讲解

这是命题VIII的陈述(énoncé)。命题要求两件事并列处理:(1) 论证一个重物能否沿斜面一路下滑直至地球中心;(2) 给出描述「等倾线」(ligne tellement inclinée que le poids pèse toujours également en chaque point)的方法,使重物在该线上的每一个点都对支撑面施加同样大小的压力。命题以此把日常所说的直线「斜面」与理论上应当构造的「等倾线」并置,作为本节论证的总目标。

补充说明

原文以换行形式书写;句中’©’ 为印刷装饰符号或拼写标记。

第5段(P0197)

原文复述

Il est certain que le plan qui doit supporter vne meime partie d’vn poids dans tous fes points, doit être également incliné à l’horizon, & que ceux qui s’imaginent que nos plans ordinaires, par exemple que le plan A B est également incliné fur l’horizon B C en toutes les parties le melprennêt; car le point A est autrement incliné que le point E, & le point B autrement qu’E; de forte qu’il y a autant de différentes inclinations qu’il y a de differens points fur nos plans ordinaires: d’où il arriue que l’on peut fe tromper aifément dans les traitez Mechaniques, qui fuppofent les plans inclinez: car bien que la différence des inclinations & de leurs parties différentes ne foit pas bien grande, elle peut neanmoins empelcher la verité des demonstrations qui confite dans l’indiuifible; & fi les plans eftoient fort longs, l’erreur feroit fenfible, & le poids qui feroit fouftenu par l’vn des points, pourroit rou- ler, ou couler fur les autres; ce que l’on auoüera lors que l’on aura compris le difcours qui fuit, & lequel monfre la différence des inclinations d’vn plan continué en droite ligne, comme font les noftres, & qui enfeigne à defcrire toutes fortes de plans également inclinez à l’horizon, afin que les poids les preffent toujours également, ou qu’vn même poids pefe differemment fur les plans qui continuent en ligne droite, comme font les plans ordinaires.

中文讲解

这是本节论证的总纲,作者用一整段提出并预演全文的核心结论。

(一)必要条件:若一个平面要在所有点都承受同一重物的同一部分重量,它必须对水平面保持相同的倾角。 (二)常见误解:那些以为日常的「斜面」(如平面AB)对水平面BC「处处等倾」的人是搞错了——A点的倾角不同于E点,B点的倾角也不同于E点;因此日常直线平面上有多少不同的点,就有多少种不同的倾角。

由此推出方法论后果:所有以「斜面」为前提的力学论著(traitez Mechaniques)都容易出错。虽然各处倾角的差别并不大(「ne soit pas bien grande」),但它足以妨碍那些依赖「不可分量」(indivisible)的严格证明;若斜面很长,误差就会变得显著——由某一点所承受的重物可能沿斜面向另一些点滚动或滑动。

段末预告:「以下论述」(le discours qui suit)将完成两件事——一是显示直线平面(如日常平面)各点倾角的差异;二是教授如何画出各种对水平面等倾的平面/曲线,使重物对它们处处施加同等压力;并由此说明为什么同一重物对直线平面(如日常平面)的不同点会施加不同压力。

段中以AB、BC、AE、BE等字母给出具体反例,使读者能把抽象命题落到一个可见的图形上。

补充说明

原文保留了旧式法语印刷的拼写特征,如长 s(ſ)以「f」的形式出现(「eft」= est,「fes」= ses,「l’inclination」中的长 s 等),且连接词一律写作「&」。复述按要求保留原文写法,未作规范化。

第6段(P0198)

原文复述

第26页图像或乐谱示例

中文讲解

这是第26页正文中嵌入的图像/示意图占位符。位置处于命题陈述(P0196-P0197)与几何论证(P0199起)之间,正是配图惯常出现之处。结合紧随其后的几何段落(P0199-P0201),可推测图上应当标示:(1) 一个圆,用以代表地球或水平面;(2) 与圆相切于D点的直线EF;(3) 从切点D指向圆心的垂线DO;(4) 从EF上另一点指向圆心的另一条垂线;(5) 与切线平行的水平线及与EF所成的夹角。图像的精确细节(字母标注、辅助线、画面布局)需查看原图才能确认。

补充说明

图像的真正内容已为占位符省略,无法从OCR信息中进一步确认;上述描述仅为对正文几何叙述的最小化提示,并未添加任何图中不可见的细节。

第7段(P0199)

原文复述

Or il faut icy remarquer deux choses, à fçauoir quetoute ligne droite est inclinee à l’horizon; & que cette inclination est diuerfe, felon les diuerfes parties de la ligne. En apres, que l’inclination d’vn plan est l’angle compris entre la ligne horizontale, & le plan ou la ligne inclinee: cecy estant fuppofé,

中文讲解

作者在进入具体几何构造之前先立两条预备定义:(1) 任何一条直线都对水平面有倾角,并且同一直线在不同位置的倾角不同(因此「直线平面上各点倾角一致」是不可能的);(2) 一个平面(或一条倾斜线)的「倾角」被定义为水平线与该平面(或该倾斜线)之间的夹角。

这两条定义确立了下文(P0200-P0201)几何论证所依赖的度量基准;段末的「cecy estant supposé」(以这些为前提)标志着论证由预备定义转入正式构造阶段。它同时也回应了P0197对「日常斜面不等倾」的总体判断——现在把「倾角」这个模糊词严格化为可度量的夹角概念。

第8段(P0200)

原文复述

Que E F foit vne ligne droite po fee fur le cercle qui reprefente là terre, ou l’horizon; puis qu’elle le touche au point D, elle est coupee en ce point à an-gles droits par la ligne perpendiculaire D O, & partant elle est horizontale en ce point, hors duquel elle est neceffairement inclinee, pource qu’elle n’est plus coupee à angles droits par la ligne perpendiculaire, laquelle estant autre que D O, fait vn angle au centre de la terre auec ladite ligne D O; partant l’angle qui se fait fur la ligne E F est moindre qu’vn angle droit.

中文讲解

此段给出第一步几何构造:取一条直线EF放在代表地球(或水平面)的圆上,并令它在D点与圆相切。

论证分两步走:(1) 在切点D处,EF被径向垂线DO以直角切割(DO是从D到圆心的半径),故在该点EF就是水平的(horizontale)。(2) 离开D点之后,从EF上其他点向圆心所作的垂线已不再是DO,而是另一条径向线;这条新垂线与DO之间在圆心处形成夹角,因此它与EF不再正交——EF对水平线所成的角小于直角,也就是说EF在D点之外开始倾斜。

这一步用严格的几何语言证明了P0199的预备定义 (1):同一直线在不同位置确实有不同的倾角,并且只在切点D处倾角为零。从而把P0197的总体判断落到具体可验证的图形上。

补充说明

「po fee」疑为「posée」(放置)的印刷形误;「là terre」与「la terre」同义,「l’inclination」中保留了长 s 写法。这些都是文本本身的拼写特征,不影响理解。

第9段(P0201)

原文复述

Que 10 O foit vne perpendiculaire, qui tombe du point 10 de la ligne E F au centre de la terre, ie dis que ladite ligne E F eft inclinee à l’horizon en ce point, felon la mefure de l’angle que fait ladite perpendiculaire 10 O, auec la perpendiculaire D O, à fcauoir de 10 degrez, pource que l’angle O D 10 eftant droit, l’angle O 10 D fera complement de 10 O D, & partant de 80 degrez, qui eft l’inclination de ladite ligne E F auec la perpendiculaire, dont le complement eft l’inclination auec la ligne horizontale, & fera de 10 degrez; & tel fera l’angle X 10 O, qu’e fait ladite ligne E F auec la ligne X 10 Z, qui eft l’horizontale, eftant parallele à la ligne 280, 100.

中文讲解

本段给出倾角的具体度量方法,并把「斜面在一点上的倾角」化为可计算的量。

设IO是从该点向地心所作的垂线。作者主张:在该点,EF对水平面的倾角等于垂线IO与垂线DO之间的夹角。具体地,若该角取10度,则由于三角形ODI在D处为直角,角OID就是角IOD的余角,等于80度——这是EF与「垂线方向」(即径向)的夹角;其补角(即EF与水平线的夹角)就是10度。

接着用另一组字母做等价表述:XIZ是与过D的水平线平行的水平线,所以角XIO亦为10度,正好等于EF对水平线的倾角。

这段的几何功能是:把抽象的「斜面上某点的倾角」,化为「该点向地心所作垂线与切点垂线之间的夹角」这一可计算的量,并给出一个具体数值示例(10度),证明倾角在直线斜面上确实逐点可量化、可变化。

补充说明

原文中以「10」出现的位置(du point 10 de la ligne E F、la perpendiculaire 10 O、l’angle O D 10、l’angle O 10 D、l’angle X 10 O、la ligne X 10 Z)均应为字母 I(前后皆为大写拉丁字母 D、O、E、F、X、Z,可推知此处的「10」是同一字母体系内的 I,而非数字)。段末「la ligne 280, 100」疑为水平线标注的 OCR 误读,其确切形式需查阅原图才能断定。

第10段(P0202)

原文复述

Or plus on s’eloignera du point horizontal D, & plus l’inclination fera gran- K iij

中文讲解

此段是下一论证句的开头,被行末连字符「gran-」截断,完整意思为「离水平点D越远,倾角就越大」,即沿EF远离切点D时,EF对水平线的倾角单调增大。

这是一条结论性命题,把前文 P0199-P0201 的具体几何示例综合成一般性陈述:直线斜面上的倾角以切点 D 为零点,随距离增大而单调上升。这一结论既呼应了P0197对「日常斜面不等倾」的总体判断,又为后文构造「等倾线」(倾角处处相等的曲线)提供反衬——必须放弃直线斜面,改用特定曲线才能实现「处处等倾」。

「K iij」是该页的印刷签名标记(signature mark),用于装订时按字母顺序排列书页,仅具印刷版面意义,不属于正文论证。

补充说明

签名标记「K iij」是当时法文印刷物装订工艺的遗留物(i、ij、iij 为 1、2、3 的旧式写法),无文本含义,不参与论证。

第11段(P0203)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此句为英文 pangram——一句包含全部 26 个拉丁字母的经典例句(直译为「敏捷的棕色狐狸跃过懒惰的狗」),常用于字体展示、键盘测试与 OCR 软件自检。

它出现在第26页正文末位并非原文真实内容,而极可能是 OCR 软件在识别此位置时出错,将原本的法文文本误识成这句测试短语——属于 OCR 噪声,不应作为本节论证的一部分对待。从 P0202 的句末连字符「gran-」被截断来看,P0202 之后本应接续该未完成的句子(即「gran-de」,继续谈「倾角越来越大」),但因 OCR 错位,此处代之以这句与上下文完全无关的英文。

补充说明

此段内容与本节几何论证无任何关联,应视为 OCR 识别错误的占位符;第26页在 P0202 之后真正接续的应是 P0202 截断句的剩余部分。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节的非正文附加材料如下:(1) P0198 为一个图像占位符,根据 P0199–P0201 的几何叙述可推知插图描绘代表地球的圆、切线 EF、垂线 DO 与 IO、水平线及其夹角构造,具体图形需查阅原图。(2) P0202 末的「K iij」为当时印刷物的折页签名标记,仅供装订定位之用。(3) P0203 英文 pangram「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」为 OCR 识别错误的噪声,不属于原文。本节无脚注。

💡 本节核心要点

  1. 命题VIII的总论题是「斜面与等倾线」:既要论证重物能否沿斜面下滑至地心,又要给出描述「等倾线」的方法,使重物在每一点对支撑面施加同等压力。
  2. 作者首先破除一个常见误解:日常所说的直线「斜面」(如平面AB)并非处处等倾;A、B、E 等不同点对水平面的倾角各不相同,因此平面上一共有多少不同的点,就有多少种不同的倾角。
  3. 这一误识会污染一切以「斜面」为前提的力学论著:尽管各处倾角的差异微小,却足以破坏依赖「不可分量」(indivisible)的严格证明;斜面越长,误差越显著,重物会沿斜面在不同点之间滚动或滑动。
  4. 为给出严格的几何基础,作者先立两条预备定义:(a) 任何直线对水平面都有倾角,且沿直线各点倾角不同;(b) 平面的倾角即水平线与该平面(或倾斜线)之间的夹角。
  5. 具体几何构造:以代表地球的圆为基准,将直线 EF 放在圆上相切于 D 点。在切点 D,EF 被垂线 DO 正交切割,故在该点为水平;离开 D 后,从其他点到圆心的垂线已不再是 DO,EF 对水平线的夹角小于直角,即开始倾斜。
  6. 倾角的量化度量:在 EF 上一点 I 作垂线 IO,则 EF 在该点对水平线的倾角等于 IO 与 DO 之间的夹角(例如取 10 度时,EF 对水平线恰倾斜 10 度)。本节末尾以截断句预告结论:离水平点 D 越远,倾角越大,为构造真正的「等倾线」铺垫。

🔑 关键术语

  • plan incliné(斜面):本节中泛指与水平面成角度的平面。作者强调,日常所见的直线斜面在不同点对水平面的倾角不同,并非真正「等倾」的平面。
  • ligne également inclinée(等倾线):本节核心概念,指对水平面处处保持相同倾角的曲线。命题VIII的第二个任务正是要描述这种线,使重物在每一点都对支撑面施加同等压力。
  • horizon / horizontale(水平面 / 水平线):所有切于地球表面的平面或线。本节中以「代表地球的圆」作为水平面的几何替代物;圆上各点的切线即为该点的水平线。
  • perpendiculaire(垂线):从斜面上的某点指向地心(圆心)的径向线。切点 D 处的垂线记为 DO;EF 上另一点 I 处的垂线记为 IO。斜面在某点的倾角即等于该点垂线与切点垂线 DO 之间的夹角。
  • indivisible(不可分量):作者用来说明力学证明所要求的精密量级。倾角在各处的差异虽然微小,却足以破坏依赖「不可分量」的严格论证,因此「斜面」前提在日常直线平面上并不严格成立。
  • centre de la terre(地心):本节几何构图的基准点。倾角的度量统一以「从斜面上某点向地心所作垂线」与「切点 D 向地心所作垂线 DO」之间的夹角为标准;地心即圆心。

s0030 [描述性拆分] Inclinaisons diverses et calcul des sections du cylindre

第1段(P0204)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是“第二卷”的卷题标识。原文写作“Liure Second”,其中“Liure”是古法语对“Livre”(书/卷)的拼写变体,井号“#”表示这是分节符或排版标记。该题标志着从第一卷进入第二卷,本卷将围绕不同倾斜角度下圆柱体的截面计算展开。

补充说明

本卷的论题由章节标题“各种倾斜以及圆柱体截面的计算”(Inclinaisons diverses et calcul des sections du cylindre)所限定。

第2段(P0205)

原文复述

de, dautant que l’angle qui fe fait au centre de la terre croift toujours.

中文讲解

这是承接前一小节末尾的一句话片段。原文为古法语:“de, d’autant que l’angle qui se fait au centre de la terre croît toujours.” 意为:“……因为在地球中心所形成的角度总是不断增大的。”其中“fe fait”是古法语中“se fait”(被形成)的写法,“croift”是“croît”(增大)。作者把倾斜面上物体的行为与“地心处所形成角度不断增大”这一几何事实挂钩,作为下文论证的物理—几何前提。

补充说明

“中心”在此语境中指地球中心(即宇宙结构的中心),呼应了作者将重力与几何中心位置相联系的处理方式。

第3段(P0206)

原文复述

D’où il s’enfuit que les poids qui feront fur ladire ligne rouleront toujours iufques à ce qu’ils foient audit point D, & ce d’autant plus vifte, qu’ils en feront plus eloignez (l’impetuofité oftee) car lors qu’ils feront en ce point, la ligne perpendiculare paffera par le centre de grauité dudit corps, à fçauoir par C, & le coupera en deux parties egales; mais s’il eft eloigné iufques au point 10, il fera coupé inegalement, & la partie qui eft vers D fera plus grande & plus pefante que l’autre, & partant elle l’emportera neceffairement vers ledit point D.

中文讲解

本段是论证的物理推论部分:作者由前文得出结论——位于该直线上的物体会一直滚动直到抵达点 D,并且(除去惯性冲力不谈)离 D 越远滚得越快。理由是:当物体处于点 D 时,垂直线恰好穿过该物体的重心(即 C 点),从而把物体切成两半等重的部分;若物体偏离到点 10,则被切成的两部分不再相等,朝向 D 的一侧更大、更重,因而必然而且必然地倾向于返回点 D。这里体现了作者的力学逻辑:圆柱体在斜面上的平衡位置 D 即是“垂直线穿过重心”的位置;偏离该位置时,重力差产生不平衡力矩,物体即滚回原处。注意括号中的限定语“l’impetuofité oftee”(除去惯性冲力)表明作者意识到惯性效应,但为简化分析暂把它排除在外。

补充说明

本段中“points D、C、10”是图上标号,对应前文图示:圆柱体被一条斜切面分割,C 为几何中心,D 为平衡位置,10 为偏离后的位置。

第4段(P0207)

原文复述

Mais il faut voir de combien lefdites parties font plus pefantes l’vne que l’autre, felon les diuerfes inclinations: & pour ce fujet ie tire la ligne 10 C A perpendiculaire à la ligne droite E F, qui coupe le cylindre en deux parties egales, & puis le rayon C B; & dis que l’angle A C B eft egal aux deux angles C 10 B, & C B 10, qui font egaux, pource que leurs bafes font egales, c’eft pourquoi il fera double de l’vn d’iceux: or A 10 B eftant de 10 degrez, A C B fera de 20, & mefurera l’arc A B. Ledit arc eftant trouué, ie dis qu’il y a même raifon de la circonference 360 degr. à l’arc A B 20 degr. que du plan de tout le cercle (que ie fuppofe eftre de 154 pieds, prenant le diametre de 14 pieds) au plan A C B, qui fera de 8, pieds quarrez, dont l’épeffeur fera d’vn pied, fi le corps cylindrique a vn pied d’Efpaiſſeur.

中文讲解

本段转入定量分析。作者提出两个目标:(1)研究不同倾斜角下两部分重量的差异;(2)作为计算前提先建立几何关系。具体步骤包括:作 10CA 垂直于 EF(EF 为穿过圆柱中心且把圆柱等分的直径);画半径 CB;指出在等腰三角形中角 ACB 等于底边两端点处的两个底角 C10B 与 CB10 之和,又因为两底角相等(对应等边),故 ACB 是单个底角的两倍。设定底角 A10B = 10°,则顶点角 ACB = 20°,并用以度量弧 AB。接着用比例关系——“圆周 360° 比弧 AB 20°,等于整圆面积 比 截面 ACB 的面积”——求得截面 ACB 的面积。作者先假设整个圆的面积为 154 平方尺(以直径 14 尺为前提),因此截面 ACB = 8 平方尺,若圆柱体厚 1 尺,则其体积厚度亦为 1 尺。这里同时使用了平面几何(弧度与面积的比例)与立体几何(厚度假设)两种工具。

补充说明

文中“l’Efpaiſſeur”使用了长 s 写法“ſ”,是 16–17 世纪印刷中的常规排版;这里意为“厚度”。作者把“面积比例”隐含等同于“体积比例”,前提是厚度均匀。

第5段(P0208)

原文复述

Pour le triangle equicrure C B 10, ie tiré la ligne C I, perpendiculaire à la bafe, ou foutenduë de 160 degr. B 10, partant C I fera finus du complement de l’angle I C 10, ou I C B de 80 degrez, dont les lignes B I, 10 I, font les finus. Or le rayon C 10 eftant 7, C I fera 1 pied, 5 pouces, moins; & 10 I fera 6 pieds, 10 pouces, 8 lignes, vn peu plus; qui multipliez par vn pied & 5 pouces font 9 pieds, 109 pouces; lefquels eftant ajoutez au plan A C B, 8 pieds, ou 80 pouces, l’on aura 18 pieds, 45 pouces, 48 lignes, pour le plan de la figure A 10 B, lefquels eftant oftez du demicercle de 77 pieds, il reftera 58 pieds, 98 pouces, 96 lig. pour la moindre fection 10 B: & partant l’autre fection fera de 95 pieds, 45 pouces, 48 lignes, c’eft à dire de 36 pieds, 90 pouces, 96 lignes plus que l’autre.

中文讲解

本段是对等腰三角形 CB10 几何量化的具体演算。流程如下:① 作 CI 垂直于底边 B10(其弧或对应弧为 160°),CI 即为角 IC10 之补角的正弦(或等同于角 ICB = 80° 的正弦),BI、10I 同样是正弦;② 已知半径 C10 = 7 尺,求得 CI ≈ 1 尺 5 寸稍弱,10I ≈ 6 尺 10 寸 8 分稍多;③ 把 10I 乘以“1 尺 5 寸”得 9 尺 109 寸;④ 与 ACB 截面的 8 尺(即 80 寸)相加,得图形 A10B 截面为 18 尺 45 寸 48 分;⑤ 从半圆 77 尺中减去 A10B 的 18 尺 45 寸 48 分,得较小截面 10B = 58 尺 98 寸 96 分;⑥ 因此另一较大截面 = 95 尺 45 寸 48 分,比较小者多 36 尺 90 寸 96 分。本段的计算逻辑是“补角正弦 → 线段长度 → 面积 → 两截面差”。注意“equicrure”即“等腰”(isocèle),作者将整圆分为扇形 AB10 与三角形 ACB10 两部分来处理,这是当时常见的圆形面积分块技巧。

补充说明

“pouces”(寸)与“lignes”(分)均为古长度单位,1 pied = 12 pouces = 144 lignes。计算中的换算遵循此进制。

第6段(P0209)

原文复述

Or les pieds dont nous parlons icy font cubes, mais les pouces & les lignes font quarrez, & d’vn pied d’espaiffeur.

中文讲解

本段是对前段计量单位的注解与澄清。作者说明:此处所说的“尺”(pied)取立方单位(即体积),而“寸”(pouce)与“分”(ligne)则取平方单位(即面积),并且都以 1 尺厚为基准。这一区分揭示了作者计量系统的混合性:长度(半径以尺计)、面积(以平方寸、平方分计)、体积(以立方尺计)三套单位在同一运算中并存,因此读者必须明确区分“平方”与“立方”的量纲。

补充说明

这一单位说明对理解 P0208、P0210 的数字非常关键:8 平方尺 = 8 平方 × 144 平方寸 = 1152 平方寸,但作者直接以 8 平方尺对应 80 平方寸,说明他在该步骤中以 1 平方尺 = 10 平方寸 的非标准折算(或 OCR 转写误差)。本段的存在即是为提示读者不要按现代单位换算去理解这些数字。

第7段(P0210)

原文复述

Pour ce qui eft de la pefanteur, ie fuppofe que le cylindre foit de fer, dont le pied cube pefe 576 liures, & le pouce d’vn pied d’espaiffeur, 4 liures, car il y en a 144 au pied; & la ligne, de liure, c’eft à dire 3 gros, 40 grains, ou 256 grains; de forte que le cylindre pefera 88704 liures: la grande fection, qui feule ne pefe point fur le plan incliné, eft de 54901, liu. & la moindre de 33802, dont la difference eft 21098, liures.

中文讲解

本段从几何尺寸转入重量计算。假设条件:圆柱体为铁制,每立方尺重 576 古斤(livres);厚 1 尺的圆柱,每平方寸重 4 古斤(因为 1 平方尺 = 144 平方寸);每平方分重 1/256 古斤,即 3 gros 40 grains(约 256 grains)。在以上假定下,圆柱总重为 88704 古斤。然后作者按 10° 倾斜所得截面比例分配重量:较大截面(即“不压在斜面上的那部分”)为 54901 古斤,较小截面为 33802 古斤,差额 21098 古斤即“较大截面比较小截面多出的重量”。作者之所以说较大截面“不压在斜面上”,是因为它位于斜面之上,其重力方向对斜面无垂直分量作用——这是对“斜面上圆柱体的受力分析”中的关键定性论断。注意:作者的 10° 倾斜下两截面差为 21098 古斤,对应 P0208 中两截面体积差为 36 尺 90 寸 96 分(按古单位换算后数值上的合理量级)。

补充说明

“livre”(斤)、“gros”(古钱币重量单位,约 1/8 斤)、“grain”(谷,重量最小单位,约 1/256 gros)是法国旧制度量衡。144 pouces carrés = 1 pied carré 是文中使用的面积换算。

第8段(P0211)

原文复述

L’inclination eftant de 20 d. la grande fection contient 65 pieds, 103 pouces, 114 lignes, qui font 37855 liur. vn’ plus que l’autre. Cette difference eftant donnee, fi l’on veut fcauoir la moindre fection, il faut prendre la moitié defdits 65 pieds, 103 pouces, 114 lignes, à fcauoir 32 pieds 123 pou. 129 li. & l’offer du demi-cercle 77 pieds pour auoir ‘44 pieds 20. po. 15 l. & fi l’on ajoute lefdits 32 pieds 123. po. 129 l. à 77, on aura la grande fection 109 pieds, 123 pouces, 129 lignes.

中文讲解

本段处理倾斜 20°(缩写为“20 d.”,即“20 degrés”)时的截面分配与重量差。计算过程:(1)较大截面比较小截面多 65 尺 103 寸 114 分(合 37855 古斤的重量差);(2)要由这一差值反推两截面各自大小,先把上述差额取半,即 32 尺 123 寸 129 分;(3)较小截面 = 半圆 77 尺减去该半差额 → 44 尺 20 寸 15 分;较大截面 = 半圆 77 尺加上半差额 → 109 尺 123 寸 129 分。注意数字之间表面看似超出半圆之和(如 44 + 109 = 153 ≠ 154),原因是作者采用了平方寸、平方分而非单纯的尺为单位,换算基数不一致。这是与 P0209 单位说明相呼应的处理。

补充说明

“offrir du demi-cercle”此处意为“减去(offer 在古法语中可作 soustraire 之解)半圆的值”。“d.”为“degrés”的缩写。

第9段(P0212)

原文复述

L’inclination estant de 30 degrez, l’excez de la grande fection fera 93 pieds, 111 pouces, qui pefent 58012 liures plus que la moindre fction, c’eft à dire 30 pieds, 16 pouces.

中文讲解

本段以倾斜 30° 为例给出结论性数字:较大截面超出较小截面 93 尺 111 寸(合 58012 古斤的重量差),即较小截面为 30 尺 16 寸。与 10°(差额 21098 古斤)和 20°(差额 37855 古斤)相比,30° 时差额显著增大(约 58012 古斤),这与几何直觉一致:倾斜角越大,截面被斜面切得越不对称,较大截面的“超额”就越多。本段相当于把作者的方法论套用到又一个具体角度上,证明这套计算流程是普遍适用的,而非仅对 10° 成立。

补充说明

随倾斜角增大,两截面差单调上升,这一规律反映了重力与几何位置耦合的非线性。

第10段(P0213)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段为 OCR 识别错误或占位符,原文并非此英文短句。“The quick brown fox jumps over the lazy dog.” 是英语中著名的 pangram(包含全部 26 个字母),常被用作字体测试、键盘测试或 OCR 系统的占位文本。在一部 16–17 世纪的法文古籍中出现这一英文句子,明显与上下文语境不符,应视为扫描或识别过程中产生的乱码。需查看第 27 页原始书影以确认此处的真实内容。

第11段(P0214)

原文复述

L’inclination

中文讲解

“L’inclination”(倾斜)一词独立成段。从上下文看,P0211 与 P0212 都在列举不同倾斜角度下的截面结果,本词极可能是下一小节标题的开头或断裂的标题片段(如完整的“Des inclinations selon divers angles”之类),但因本节边界止于此,无法进一步推断。该词的功能是为读者提示“下文将继续讨论倾斜”这一论题。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节所有脚注、图表、版式说明:① 本节无可识别的脚注;② P0207、P0208 中所引用的几何点(D、C、10、A、B、I、E、F)均依赖一帧图示(原书插图),文中并未独立提供点的坐标或弧度的几何定义,需查阅原书第 27 页配图才能完全复原计算;③ 单位换算方面,原文以“尺—寸—分”与“平方—立方”混用,造成现代读者阅读上的不一致,已在 P0209 的补充说明中加以提示。

💡 本节核心要点

  1. 本节论证建立在“斜面上的圆柱体在重力作用下的平衡位置 = 垂直线穿过其几何中心 C 的位置”这一基本前提之上(见 P0206)
  2. 作者用“较大截面”与“较小截面”的对比,定量化地表达了不同倾斜角度下圆柱体两部分的体积差与重量差
  3. 几何方法上,作者采用等腰三角形 CB10 + 圆弧 AB10 把整个圆形截面分割为可计算的扇形与三角块,并借助正弦表得到线段长度
  4. 在 10°、20°、30° 三个角度下分别给出了两截面的尺寸与重量差,呈现“倾斜角越大,两截面之差越大”的规律
  5. 作者假设圆柱体材质为铁,引入“livres / gros / grains”这套法国旧制度量衡,将几何体积差转为可称量的重量差,完成了从“形”到“力”的过渡
  6. P0213 与 P0214 提示本节在版式或 OCR 上存在识别问题或边界断裂,需查阅原书以确认

🔑 关键术语

  • Cylindre(圆柱体):本节的研究对象。假设其横截面为圆形,轴长 1 尺,材质为铁。
  • Inclinaison(倾斜):指斜面与水平面之间的夹角。本节分别讨论了 10°、20°、30° 三种情况。
  • Section(截面):圆柱体被斜面所切形成的两部分之一,分别为“grande section”(较大截面)与“moindre section”(较小截面)。
  • Sinus du complement(余角正弦):16–17 世纪三角学术语,指一个角的余角的正弦值,对应现代余弦。本节中用来表达等腰三角形中高与半底边的关系。
  • Rayon(半径):圆心到圆周的距离,本节假设 R = 7 尺,对应直径 14 尺。
  • Diametre(直径):通过圆心将圆等分的最长弦。本节假设直径 = 14 尺。
  • Pied / Pouce / Ligne(尺 / 寸 / 分):古法国长度单位。1 pied = 12 pouces = 144 lignes。本节在度量面积时取平方,在度量体积时取立方,且厚度统一为 1 尺。
  • Livre / Gros / Grain(斤 / 钱 / 谷):古法国重量单位。1 livre = 16 gros = 256 grains。本节假设铁 1 pied cube = 576 livres。
  • Centre de gravité(重心):圆柱体重力作用的等效作用点。在 P0206 中被定位为点 C,被作者视为圆柱体在斜面上平衡的判据。
  • Plan incliné(斜面):本节未出现该词,但其概念贯穿全节——较大截面被作者描述为“qui seule ne pèse point sur le plan incliné”(自身不压于斜面上),表明斜面只承受较小截面的重量分量。

s0031 [描述性拆分] Comparaison des sections aux inclinations de 45 et 60 degrez

第1段(P0215)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是页面顶部的章节标题,用法语写着“论物体的运动”,表明本节及紧随其后的内容属于“物体运动”这一论题下的讨论。该标题为读者标示了论述的学科归属:力学/运动学语境。

补充说明

原文中以两个“#”号表示二级标题层级。

第2段(P0216)

原文复述

II5

中文讲解

这是页面边栏处的页码或检索记号,以罗马数字 II 加上数字 5 组成,并非正文语句。它标示该页在原书排版序列中的位置,作用类似页码或折页标识。

第3段(P0217)

原文复述

第28页图像或乐谱示例

中文讲解

此处是一个图像占位符,提示原书第28页在两段正文之间插入了一幅图示。从上下文(45度与60度倾斜面上的“最小截面”、“较大截面”、重量压在平面上的比例)判断,这幅图很可能用于直观展示斜面上不同位置的截面长度差异及其与压重的关系,但具体图形细节已不可见,需查看原图。

补充说明

本占位符夹在论述45度倾斜的段落之前,应理解为对该数值示例的图示配合。

第4段(P0218)

原文复述

L’inclination eftant de 45 degrez, la moindre fection aura 14 pieds, & la grande 140, qui est dix fois dauantage; & ainfi il n’y aura que; dudit corps qui pefera fur le plan.

中文讲解

本段给出45度倾斜时的具体数值:当斜面倾角为45度时,最小的截面长度为14尺,较大的截面长度为140尺,二者相差十倍;因此物体中只有“一”这个量(原文“;”处应为十分之一,即被排印或OCR吞掉的数字“十”)会压在斜面上。作者用十倍这一极简的整数比,凸显45度倾角下截面长度差异常显著,从而说明沿斜面方向运动的物体中,只有一小部分重量实际作用于平面之上。原文使用古法语拼写:eſtant=étant(是),fection=section(截面),deuantage=davantage(更多),ainfi=ainsi(因此),pefera=pesera(将压),fur=sur(在……上)。

补充说明

“la moindre / la grande section”指的是在斜面上同一物体被假想切出的两段长度,作者通过比较这两段长度得出压在斜面上的重量比例。

第5段(P0219)

原文复述

L’inclination estant de 60 degrez, l’excez fera 145 pieds, 15 pouces qui pe- sent 83580 liures, car la moindre fection n’aura que 4 pieds 64. po., & la grande 149 pieds 79 po.

中文讲解

本段接着给出60度倾斜时的对照数值:当倾角为60度时,最小截面只有4尺64分(分即古长度单位“寸”),较大截面则为149尺79分;二者之差即“超出量”为145尺15分,这一超出量本身重83580利弗尔(livres,旧法国质量/重量单位)。作者通过这一组数字表明:当倾角变大到60度时,最小截面变得很短,而较大截面变得很长,二者差距非常悬殊;这种差距就是促使物体加速滑落的“超出重量”。古法语拼写:eftant=étant,excez=excès(超出量),peſent=pesent(重),liures=livres(利弗尔),po.=pouces(寸/分)。

补充说明

“l’excez”(超出量)是作者用以解释物体加速滑落的主动力:较大截面比最小截面多出的那段,相当于多出来的下落重量。

第6段(P0220)

原文复述

Et ainsi la partie de deuers le point D fera dautant plus pefante que le poids fera plus eloigné dudit point D, & tombera plus vite, foit pour fa pefanteur augmentee, ou pource que le plan s’oppofera moins à fa courfe, & que le poids ne pefera pas tant deffus, car il ne doit pefer que le double du poids de la moindre fection.

中文讲解

本段对前两段所列数值进行理论概括:当物体中靠近点D的那一段距点D越远时,它就越重,因而下落得也越快;其原因可能是双重的——或是由于它本身的重量增大了,或是由于斜面对它运动的阻碍减小了,因为它压在斜面上的重量应当只是最小截面重量的两倍。作者用“soit … ou …”(或是……或是……)给出两种并行的解释,提示读者从“主动重量增加”和“被动阻力减小”两个角度同时理解加速现象。古法语:deuers=du côté de(在……一侧),dautant=d’autant(相应地),pefante=pesante(重),eloigné=éloigné(远离),ainfi=ainsi,foit=soit(或是),pource que=parce que(因为),s’oppofera=s’opposera(将阻碍),deffus=dessus(在……上),pefer=peser(压)。

补充说明

“le double du poids de la moindre section”是作者反复强调的法则:物体压在斜面上的有效重量只相当于最小截面重量的两倍,与其总长无关。

第7段(P0221)

原文复述

K iij

中文讲解

这是原书装订用的折页签名(signature),以“K”与罗马数字“iij”(即3)组合而成,标示该纸属于第K印张的第三折。它是版面标记,不承载论述内容,仅供装订者按顺序装订成册。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处图像占位符(P0217),原书第28页在“Du Mouvement des Corps”标题与45度数值段之间附有一幅图示,因OCR未保留具体图形细节,需查看原图方可获知其构图与图注全貌;P0221处的“K iij”为印张折页签名,属排版信息而非正文。

💡 本节核心要点

  1. 45度倾角时,最小截面与较大截面之比为1:10,因而仅有十分之一的重量压在斜面上。
  2. 60度倾角时,最小截面仅约4尺64分,较大截面则达149尺79分,二者差距悬殊,“超出量”重83580利弗尔。
  3. 作者把物体运动加快归因于两方面:主动重量增大,以及斜面对其运动阻碍减小。
  4. 压在斜面上的有效重量遵循一条简洁法则:恒等于最小截面重量的两倍,与物体总长无关。
  5. 倾角越大,截面长度差距越大,超过最小截面越多,下落越快——这是贯穿本节数值论证的核心结论。

🔑 关键术语

  • section(fection):作者在斜面上对物体假想划分的截面长度,用以比较“最小截面”与“较大截面”,是计算压在平面上重量的关键量。
  • excez(l’excez):较大截面减去最小截面后的超出长度,作者将其视为驱动物体加速滑落的“主动重量”来源。
  • livre(liure):古法国的重量单位,本节中用来把“超出长度”转化为可比较的重量数值(83580利弗尔)。
  • inclination:斜面与水平面之间的倾角,本节对比45度与60度两种取值,用以观察倾角对截面比例与压重的影响。
  • point D:作者在斜面图示中假定的参考点,距离该点越远的部分被认为越重、落得越快,是论述“距离—重量”关系的基准。

s0032 [描述性拆分] Description d’un plan également incliné par helice et longitude-latitude

第1段(P0222)

原文复述

En-tête de section portant la marque « ## Liure Second », qui introduit le Livre Second de l’ouvrage.

中文讲解

本段是分节标题「Liure Second」(第二卷/第二部分),标示从此处起作品进入第二卷。本节小标题「Description d’un plan également incliné par helice et longitude-latitude」(描述一个由螺旋与经纬度共同决定的等倾平面)规定本卷这一节的主题——在球面坐标下描述一条同时以等倾角切割经、纬线的曲面路径。

第2段(P0223)

原文复述

Mais si l’on vouloit faire un plan qui gardât toujours même inclination, il faudrait qu’il coupât toutes les lignes provenant du centre à mêmes angles, et qu’il formât une sorte d’hélice semblable à celle que feroit un vaisseau qui vogueroit toujours par une même route, et qui couperoit tous les Méridiens à mêmes angles, lequel par ce cours ne pourroit jamais arriver au Pôle où sont tous les méridiens, parce qu’il ne les pourroit pas tous couper par un même angle en un seul point : de même ce plan couperoit toutes les perpendiculaires à mêmes angles, et pour la même raison il ne pourroit jamais arriver au centre de la terre, étant impossible qu’une ligne coupe à mêmes angles une infinité d’autres lignes en un seul point.

中文讲解

本段是本节关于「等倾平面」论证的核心几何命题,必须与船行 loxodrome(恒向线)类比配合理解:

  1. 中心主张——若所求平面须保持恒定倾角,则它必以同一角度切割所有从地心出发的射线,并在球面上沿一条 helix(螺旋线)展开。
  2. 类比结构——这条螺旋恰好等价于一艘始终保持相同航向、横切所有经线于同角的船只。这就是航海学中所谓的 loxodrome(恒向线),历来用以说明「以等角穿过子午线」的几何后果。
  3. 关键推理——但这样的船只永远无法抵达极点,因为所有子午线在极点汇合,不可能在同一点上以同一角度被切割;同理,所求平面与所有径向垂线交同角时,它也不可能真正抵达地心,因为「一线交无穷多线同角于一点」在几何上不成立。
  4. 作者态度——这是一段「构造不可能性」的论证:并不否认该平面存在,而是界定其性质为「无限趋近却永不到达」,为下文铺垫类似渐近线的拓扑结论。
  5. 在本节中的论证作用——它奠定了「等倾面绕地心无限盘旋、终不到中心」的总命题;后续 P0224 将据此转入对该面「无限接近却永不抵达」的定量叙述。

第3段(P0224)

原文复述

D’ailleurs, combien que ledit plan approche toujours du centre, neanmoins il n’y va pas, mais il torne à costé ; et partant il n’y arrivera jamais, mais il tornera perpétuellement à l’entour. Car si l’on s’imagine ledit plan aussi près de la terre que la présente figure le monstre, encore qu’il fust extrémement près du centre, eu égard à toute la terre, l’on void par ladite figure qu’on le peut encore approcher beaucoup plus près : et quand on l’aura conduit jusques à une ligne près du centre, il sera encore facile de le faire approcher plus près, en prenant l’espace d’un pied qui répond en toutes choses à celuy d’une ligne, et dont les espaces supposez ayant même raison avec eux, que 144 à un ; car l’on a autant de droit de faire qu’une grande figure en représente une petite, que de faire de petits globes qui représentent toute la terre avec ses fleuves, ses montagnes, et ses forests : et dans ledit espace d’un pied l’on pourra encore conduire le plan jusques à une ligne près du centre, qui ne sera que 1/144 d’une ligne : et si l’on veut passer outre, l’on pourra encore faire ledit espace d’un pied de diamètre, et conduire le plan jusques à l’infini. Et bien qu’il y eust beaucoup de travail à supputer lesdits espaces, et combien cette ligne ou plan feroit de tours autour du centre, ou combien elle en seroit proche à chaque tour, neanmoins il n’est pas impossible ; mais il faudrait trouver les sécantes et les tangentes des tierces, quartes, et cinquièmes, et peut-être aussi des septièmes, et huitièmes, qui sont les dernières pour achever 90 degrés ; ce qui produiroit des sécantes merveilleusement grandes : et puis il faudrait ajouter toutes lesdites sécantes depuis la première jusques à celle d’une septième ou huitième près de 90 degrés.

中文讲解

本段承接 P0223「不到中心」的拓扑结论,转入对该面「任意逼近却永不抵达」的定量构造,必须把握三层论证:

  1. 拓扑断言——该面虽然无限趋近地心,却始终从旁掠过而从不抵达;它将在中心附近无限盘旋。这与 loxodrome 绕极点不抵极点的几何行为严格同构。
  2. 缩放论证(核心)——作者借助 144:1 的比例缩放来构造「任意趋近」的路径:
    • 即便按当前图形所显示的距离已「极近地心」相对整颗地球而言,仍可在图上更靠近一些;
    • 关键类比:在大图中以一尺代表原图的一线(即 144:1),其正当性与「用小球代表整颗地球及其山河、森林」的正当性完全相同——两者均仅是按比例缩放。
    • 在该一尺空间中又可再将面推至距中心仅 1/144 线;再下一级又可将 1 尺当作新图的直径,使距离趋近无穷。 这一分形式缩放论证揭示:平面到中心的距离没有最小下界,永远可以更靠近。
  3. 计算可行性——作者承认逐级计算每一圈到中心的距离及总弧长是「辛苦」,但并非不可能:需要求 3°、4°、5°,可能再加 7°、8° 区间的正割(sécantes)与正切(tangentes)值,凑足 90°。这些正割在接近 90° 时会变得「merveilleusement grandes」(极其巨大),因此须把它们逐段累加,作为从第一段至接近 90° 的总长。这一步骤实际上是在为后续按 10° 经度间隔列表算各经度点纬度的「表」做准备。
  4. 作者态度——「neanmoins il n’est pas impossible」,为接下来的具体数值表留出可行性。
  5. 在本节中的作用——将抽象的「不到中心」命题转化为可计算的逐段弧长之和,是从理论到图算的关键过渡。

第4段(P0225)

原文复述

Or pour conduire ledit plan incliné, je suppose que le cercle qui est ici décrit soit l’Équateur sur le globe de la terre coupé en deux parties, afin que les lignes perpendiculaires qui vont au centre soient les méridiens, selon l’ordre qu’ils sont marquez sur la terre, et qui divisent ici le cercle, ou l’Équateur, en 360 deg. de longitude.

中文讲解

本段是「实际图上构造」的设定语句,必须看清三层坐标对应:

  1. 几何模型——作者用 je suppose(我假设)开启:图上所绘的那个大圆即代表赤道,被切成上下两半而置于一张平面图上。
  2. 坐标对应——所有从该圆周垂直地指向圆心的直线,都被宣告为「经线」(méridiens);并按地球上标记经线的次序,把赤道等分为 360° 经度。
  3. 目的——通过这一设定,把球面坐标「赤道 + 经线」完整移植为一张平面图,构成后面在图上按经度推动「平面」的基底。
  4. 作者态度——「je suppose」一词明示此处只是构造模型而非真实地理图,避免读者误以为在描述地球本身;同时也为下一段加入纬线(parallèles)预留过渡。
  5. 在本节中的作用——把抽象 helix 落在「一张圆 + 经度刻度」的图上,是 P0226 列出具体数值的几何前提。

第5段(P0226)

原文复述

Pareillement chaque perpendiculaire (ou méridien) est divisée en 9 parties égales, dont chacune contient 10 deg. de latitude, par toutes lesquelles parties passent de petits cercles, qui sont les parallèles. Or cette ligne doit tellement estre conduite du point D, qu’elle coupe tous les méridiens et parallèles à mêmes angles : et si le plan est incliné de 45 deg. quand la ligne courbe décrivant ledit plan sera arrivée à 10 deg. de longitude, à sçavoir au point A, elle aura 9 deg. 57’ de latitude, et il s’en faudra 3’ qu’elle ne soit au dixième parallèle, ou à 10 d. de latit. Et quand elle sera arrivée audit parallèle, lors elle aura passé le 10e Méridien, et sera à 10 deg. 3’ de longit. Estant au point b à 20 deg. de longitude, elle

中文讲解

本段在 P0225 经度网格基础上加入纬线,并给出第一组具体数值,是本节从理论过渡到图算的关键一步:

  1. 经向分纬——每条经线(即径向垂线)被等分为 9 段,每段 10° 纬度,共覆盖 0°–90° 半球;穿过这些分点的小圆即为纬圈(parallèles),从而把「赤道 + 经度」扩展成「赤道 + 经度 + 纬度」完整经纬网。
  2. 等角条件——所需曲线自起点 D 出发,必须同时与所有经线及所有纬圈以同一倾角(本节设为 45°)相交。
  3. 首次数值(10° 经度处)——
    • 曲线到达 10° 经度点 A 时,纬度 = 9°57’(差 3’ 才到第十纬圈的 10° 纬度);
    • 当曲线到达第十纬圈(10° 纬度)时,已经越过了第 10 条经线,所在经度为 10°3’。 这意味着:曲线沿纬圈方向「每次跨过一条经线」,其相应的纬度增长会比严格的 10° 慢 3’,呈系统性的「网格外溢」。
  4. 论证作用——这一 3’ 偏差就是把 helix(螺旋)等间距投影到经纬网格上的固有误差;它向读者证明:loxodrome 确可在经纬网上一段段「逼近」地推进,尽管永远收束不到极点。
  5. 承上启下——本段表中所列的「每 10° 经度对应多少纬度」的数据列,正是 P0224 所预想的「求 3°、4°、5°…等区间的正割与正切、逐段求和」的部分数值结果;本句在「20° de longitude」处戛然而止,显然要转入下一个数据行(即 P0227 之后的位置),由于 OCR 截断,具体数据需参看原页续文。

第6段(P0227)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段仅含一句英文 pangram「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」,这是 OCR 在该位置未能识别出真实文本时所留下的占位字符串。从上下文(P0226 与 P0228)可确认,此处原本应紧接 P0226「Estant au point b à 20 deg. de longitude, elle」之后,给出曲线在 20° 经度处所对应的纬度数及对相邻纬圈的偏差(例如类似「20° 经度 → 19°54’ 纬度,差 6’ 未至第二十纬圈」之类的条目),并可能进而延续到 30°、40°…各经度点上的数值表格。此处真实内容须查阅原页图版或影印件以确认,不应将 pangram 本身当作原文。

补充说明

OCR 占位符;其所在处原文内容请参照原页面续文。

第7段(P0228)

原文复述

aura

中文讲解

本段仅含孤立的法语词「aura」,是一段从前后文跨页断行的残留词形。该形式为直陈式简单将来时第三人称单数,对应现代法语「aura」(「将会」),按 P0226 的句式「elle aura … de latitude」可推断:此处原文应当是「…elle aura [X deg. Y’ de latitude], et il s’en faudra [Z’] qu’elle ne soit au [Nième] parallèle」这类数据行的开头,被截断于「aura」之后。因此它既非完整命题,也不是新章节,而是接续 P0226「20° longitude」之后、对应某经度点上纬度数值的续语。其完整内容须查阅原页续文。

补充说明

本词为跨页断片,前后段衔接关系请参考 P0226 末句及原图续页。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节所在页面(p. 29)为纯正文流,无脚注、无图题、无边栏注记。P0227 与 P0228 是 OCR 在该页中部识别失败留下的占位/断片,不应作为真实文本解读;其余段落(仅文字)可正常阅读。

💡 本节核心要点

  1. 等倾平面若保持恒定倾角切割所有从地心出发的射线,则其路径在球面上等价于横切所有子午线于等角的航海螺旋(loxodrome / helix),永远不可能抵达极点或地心。
  2. 该平面虽无限趋近地心却从不抵达,必须借助 144:1 之类的层层缩放来构造「任意接近中心」的路径;其正当性与「用小球代表整颗地球」相当,皆为比例缩放。
  3. 为定量描述该路径,作者在图上以一个大圆代表赤道,把所有径向垂线视为经线,将赤道按 360° 等分;再将每条径向垂线分 9 等份作为 10° 纬度的纬圈,构成完整经纬网。
  4. 在 45° 倾角下,从起点 D 出发:到达 10° 经度点 A 时具有 9°57’ 纬度(距第十纬圈差 3’);抵达第十纬圈时越过第 10 经线,处于 10°3’ 经度——这一 3’ 系统性偏差揭示 helix 在网格上的固有溢出。
  5. P0227 与 P0228 为 OCR 占位/断片,应据前后文视为对 20° 以上经度点上对应纬度与偏移的续述;详细表格须参看原图续页。

🔑 关键术语

  • loxodrome / helice:在球面上与所有子午线(meridiens)以同一倾角相交的曲线;本节作为「等倾平面」在球面上的几何等价物,是论证的基石。
  • meridien / perpendiculaire au centre:本节把图中所有指向圆心的垂线一律称为经线,作为度量经度(0°–360°)的基底。
  • parallèle (纬圈):穿过经线十进位分点(每 10° 纬度)的小圆,对应地理纬圈,用于在网格上标识 helix 所跨过之纬度。
  • inclinaison (倾角):该平面相对赤道面或某参考面的夹角;本节设定为 45°,用以确定 helix 在网格上的具体形状。
  • sécante / tangente des tierces, quartes, cinquièmes…:对应 3°、4°、5°、7°、8° 等细分弧段的正割与正切值;本节用这些逐段函数值求累计弧长,是为后面表格计算所做的准备。
  • 144 à un (144:1 的缩比):作者以整块地球缩为直径 1 尺小球、再以小球缩成原图 1/144 的层层缩放因子,作为「无限趋近中心」论证的尺度基础。

s0033 [描述性拆分] Régles pour trouver longitude, latitude et distances du centre

第1段(P0229)

原文复述

Du mouvement des Corps.

中文讲解

本段是位于第30页顶端的小节标题,原文为法文’Du mouvement des Corps’,意为’论物体的运动’。它开启了本章的论题:物体(在本节中具体指一个运动平面)按不同倾角沿地表运行时,如何给出其经度、纬度,以及与地心之间距离的求法。后续段落 P0230—P0234 分别陈述具体规则,末尾 P0235—P0236 则引出一张用以帮助理解的对照表。

第2段(P0230)

原文复述

cura 19 deg.37’ de latitude ; & eftant à 20 deg. de latitude elle aura 20 deg. 25’ de longitude, &c. comme l’on peut voir dans la table qui fuit. Or l’on trouuera la longitude à quel degré de latitude qu’on voudra, par exemple au quinziefme degré, en aflémblant les fecantes de toutes les minutes depuis l’Equateur, qui eft pris pour le rayon; iufques au quinziefme degré, qui feront en tout 900 fecantes fans ledit rayon, lesquelles reuiennent à 9104428, que ie diuife par le rayon, qui eft icy 10000, pour auoir 910’, qui font 10 d. 10’ de longitude: ce qui eft fi exact, qu’il feroit difficile d’apperceuoir la difference des vrais espaces à ceux-cy. Neanmoins quand on approchera du centre de la terre, pource que les fecantes des minutes font beaucoup differentes les vnes des autres, il faudra ajouter les fecantes de toutes les fecondes, & puis des tierces & quatriefmes, iufques à ce que leur difference ne foit pas fensible; fi l’on y veut proceder exactement: de forte que la latitude eftant donne en cette inclination de 45 degrez, il faut feulement diuifer les fecantes des minutes (ou demi degrez fi on ne fe foucie pas d’vne mefme fi exacte) par le rayon, & l’on aura les minutes (ou demi degrez) de longitude. Mais vne quantité de minutes de longitudes eftant donnee, par exemple 600’, qui font 10 degrez de longitude, il faut multiplier 600’ par le rayon, pour auoir 6000000, qui eft la femme des fecantes de 9 degrez, 57’ de latitude.

中文讲解

本段是第30页关于’在倾角45°时由纬度求经度’的主规则陈述。

开头的’cura 19 deg.37’ de latitude ; & eftant à 20 deg. de latitude elle aura 20 deg. 25’ de longitude’承接自前一页面:叙述该曲线(courbe)在 19°37′ 纬度处以及在 20° 纬度时分别对应 20°25′ 的经度(OCR 写作’cura’,疑为前一页未完结词语的延续)。

接着给出正向求法:在倾角 45° 时,要得到任意纬度(例如 15°)处的经度,需把赤道到该纬度之间每一分钟的’正割’(fecantes / secantes)累加起来。赤道被视为基准’射线’(rayon)。从 0° 到 15° 一共有 15×60=900 个一分钟间隔,900 个正割值之和为 9,104,428;除以射线 10000,得 910′,即 10°10′ 的经度。作者强调此近似与真值之差极难察觉。

但当接近地心时,相邻分钟的正割差异变大,欲精确就必须再叠加各秒、然后各’三分’(tierces)、各’四分’(quatriefmes)的正割,直到差值不再显著。

在倾角 45° 这一特例下,只需把每分钟(或半度)的正割除以射线,即得对应的经度分钟数(或半度数)。

反向规则:若已知经度(如 600′=10°),则把分钟数乘以射线 10000,得 6,000,000,这正是 9°57′ 纬度的正割累加和。

说明性词形:‘femme’ 是’ſomme’(现代法语 somme,意为’总和’)的 OCR 误读;‘fecantes’ 是’secantes’(正割);‘diuife’=‘divise’(除);‘reuiennent’=‘reviennent’(合计为);‘ie’=‘je’(我);‘icy’=‘ici’(这里);‘aflémblant’=‘assemblant’(累加);‘fecondes’=‘secondes’(秒);’tierces’(‘三分’,即 1/60² 度);‘quatriefmes’(‘四分’,即 1/60³ 度)。

第3段(P0231)

原文复述

Aux autres inclinations il n’eft pas fi facile de trouver la longitude & la latitude; mais la longitude eftant donnee, il fe faut feruir de la proportion fuiuante: Comme le rayon à la tangente de l’angle d’inclination, de mefme les minutes de longitude à la femme des fecantes des minutes de latitude: par exemple, je veux fçauoir à combien de degrez de latitude fera paruenu le plan de 10 degr. quand il fera au point 4, qui eft 40 degrez de longitude, ie dis comme le rayon 100000 à la tangente de 10 degrez d’inclination 17633, de mefme 40 degrez ou 2400’ de longitude, à 42319200, qui eft le nombre des fecantes de 7 degrez 2’, ou de la latitude cherchee.

中文讲解

本段说明:当倾角不是 45° 时,不能直接套用上一段’累加正割除以射线’的简便规则;必须借助比例式。

比例式为:射线 : 倾角的正切 = 经度分钟数 : 纬度分钟的正割累加和。

作者以倾角 10° 为例:已知平面在第 4 点、经度 40°,求它此时所达到的纬度。这里射线取 100,000,倾角 10° 的正切为 17,633;经度 40°=2400′,由此算得正割累加和 42,319,200,对应纬度 7°2′。这就是所求的纬度。

这一规则把倾角的影响纳入:倾角越大,正切越大,由比例式可知’同样的经度变化所对应的正割累加和变化’也按比例放大;查表即可得到对应的纬度。

词形说明:‘feruir’=‘servir’(使用);‘fuiuante’=‘suivante’(如下);‘paruenu’=‘parvenu’(到达);‘cherchee’=‘cherchée’(所求的);‘femme’=‘somme’(总和);‘degr.’=‘degrés’(度,缩写);‘mefme’=‘même’(同样)。

第4段(P0232)

原文复述

La latitude eftant donne, par exemple, le plan eftant au point 7 en latitude de 10 degrez, ie cherche en quel Meridien il eft, & dis:

中文讲解

本段是上一段计算的反向设置:已知纬度,求经度(即位于哪条子午线上)。

例子:平面位于第 7 点、纬度 10°,问它当前位于哪条子午线(即哪一经度)。

这是一句导入语,为 P0233 的比例式确立问题。作者用’Meridien’(子午线 / 子午圈)指代经度位置,沿用天文—地理学传统中以子午圆定义经度的概念。

本段本身不构成完整论证;它确立了’已知纬度求经度’的问题,与 P0231 的’已知经度求纬度’形成对偶。

词形说明:’eftant’=‘étant’(处于);‘Meridien’=‘Méridien’(子午线)。

第5段(P0233)

原文复述

Comme le rayon 100000 à la tangente du complement de l’angle d’inclination de 10 degrez, qui eft 567128, de mefme la femme des fecantes de 10 degrez de latitude, qui eft 6030618, aux minutes de longitude, la femme fera 3420 $^{192325}$ , qui font 57 degrez, o’,7’’,56’’,22’’’’ de longitude. On peut faire le mefme aux autres inclinations.

中文讲解

本段承接 P0232 的提问,给出在倾角 10° 下’已知纬度 10° 求经度’的完整比例计算。

比例式为:射线 100,000 : 倾角余角的正切 = 纬度正割累加和 : 经度分钟数。

这里使用’倾角的余角’(complement de l’angle d’inclination),即 90°-10°=80° 的正切。tan(80°)≈5.6713,乘以射线 100,000 得 567,128。10° 纬度(即 600′)的正割累加和为 6,030,618。

由比例式得经度分钟数,记作'3420 $^{192325}$’。作者把它换算为度分秒形式:57°0′7″56′′′22′′′′。其中 3420′ 恰好等于 57°(57×60=3420)。‘3420 $^{192325}$’ 的精确含义因印刷版式与 OCR 表达的限制不甚清晰,但 57°0′7″56′′′22′′′′ 这一角值是明确的。

‘complement’ 指一个角的余角(90° 减去它)。末尾’On peut faire le mefme aux autres inclinations’说明这一规则可推广到其他倾角。

词形说明:‘femme’=‘somme’(总和);‘complement’=‘complément’(余角);‘mefme’=‘même’(同样)。

第6段(P0234)

原文复述

Or pour fçauoir combien le plan eft eloigné de la fuperficie de la terre à chaque degré de latitude, il faut prendre la proportion de 90 degrez à 1145 lieuës, qui eft la diftance de la fuperficie au centre de la terre: & ainfi quand ledit plan fera à 50 degrez de latitude, il fera eloigné de 63 lieuës $^{18}$ de ladite fuperficie: quand il fera à 10 degrez, il en fera à 127 lieuës $^{1}$ : à 15 degrez 190 lieuës $^{1}$ : à 20 degrez 254 lieuës $^{4}$ : à 30 degrez 381 $^{2}$ : à 40 degrez 508 $^{8}$ : à 45 degrez 572 $^{1}$ : à 60 degrez 763 $^{1}$ : à 70 degrez de latitude il en fera eloigné de 890 lieuës $^{1}$ , & fera à 254 lieuës $^{4}$ du centre.

中文讲解

本段给出又一条规则:求平面在各纬度处距地球表面的距离。

作者以'90° 对应 1145 lieuës(里)‘的比例作为基础。这里的 1145 lieuës 是地球表面到地心的总距离。

按此比例,原文列出各纬度的对应距离:50°→63 lieuës 18;10°→127 lieuës 1;15°→190 lieuës 1;20°→254 lieuës 4;30°→381 2;40°→508 8;45°→572 1;60°→763 1;70°→890 lieuës 1。

在 70° 时,平面距地表 890 lieuës 1,距地心 254 lieuës 4。

各数字后的上标数字(如 ‘18’、‘1’、‘4’、‘2’、‘8’)是古法文印刷中表示分数部分的格式。’lieuës’ 是古法文长度单位 ’lieue’(里)的复数形式。

词形说明:‘diftance’=‘distance’(距离);‘fuperficie’=‘superficie’(表面);‘ainfi’=‘ainsi’(如此);‘fcauoir’=‘sçavoir’(知道);’eloigné’=‘éloigné’(远离);’lieuës’=‘lieues’(里,复数)。

附注:50° 处的'63 lieuës 18’与按'90°→1145 lieuës’的比例所得的预期量级不一致,可能是原书印刷或 OCR 误差,应以原书为准。

第7段(P0235)

原文复述

Or la table qui fuit aidera encore à comprendre la figure precedente, & tous le difcours de cette propofition.

中文讲解

本段是一句过渡语,预告紧接其后的表格将帮助理解前面的图形以及整个命题的论述。

’la table qui fuit’(下面的那张表)指 P0236 所在页面(页 31)所应呈现的表格。

词形说明:‘propofition’=‘proposition’(命题);‘difcours’=‘discours’(论述);‘fuit’=‘suit’(接着);‘precedente’=‘précédente’(前面的)。

第8段(P0236)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段位于第 31 页,OCR 仅识别出一句占位文字’The quick brown fox jumps over the lazy dog.’(一句著名的英文全字母句,常用作字体与键盘测试样例)。

按上下文——P0234 列出了各纬度对应的距地表距离数值,P0235 预告’la table qui fuit’(下表),以及本节标题’纬度、经度、距地心距离的求法’——原书第 31 页理应包含一张完整的对照表,至少应列出多个倾角(包括 45° 与 10° 等)下’纬度—经度—距地表距离’(以及部分情形下的’距地心距离’)的对应数值,以便帮助读者理解前文规则和示意图形。

由于当前 OCR 未能识别出该页内容,本讲解无法给出表格内的具体条目;读者须查阅原书第 31 页。该页内容是本节论证链中’规则陈述→表格汇总’的最后一环,但目前内容缺位。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节末(P0235—P0236)预告并应承载一张覆盖多倾角下’纬度—经度—距地表距离—距地心距离’的完整对照表。P0235 明言’la table qui fuit aidera encore à comprendre la figure precedente, & tous le difcours de cette propofition’,提示该表与 P0234 所列各纬度对应距离数值相互呼应。然而 P0236 所在页面(页 31)的 OCR 仅返回占位文字 ‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’,未能识别出表格内容,故表格项目前缺位,需查阅原书补全。除此之外,本节内未含脚注、边栏或图版说明等其他附加材料。

💡 本节核心要点

  1. 在倾角 45° 的特例下,‘已知纬度求经度’与’已知经度求纬度’都可化归为’累加赤道到该纬度(或经度)之间每分钟的正割值’这一基本量,再由射线(数值 10000)做乘除即可互推。
  2. 在其他倾角下,作者给出比例式:‘射线 : 倾角的正切 = 经度分钟数 : 纬度正割累加和’(已知经度求纬度),以及’射线 : 倾角余角的正切 = 纬度正割累加和 : 经度分钟数’(已知纬度求经度)。
  3. 当接近地心时,相邻分钟的正割差异迅速增大,作者建议细分到秒、‘三分’(tierces)、‘四分’(quatriefmes),使累加更精确。
  4. 求距地表距离的另一条规则以'90° 对应 1145 lieuës’的比例给出,并按此列出 10°—70° 多组具体数值;70° 同时给出距地表与距地心两值。
  5. P0235 预告的下表(应在 P0236 所在页面)本应将上述规则与各倾角下的纬、经、距数值整合呈现,但当前 OCR 仅返回占位文字,表格内容缺位,需查阅原书补全。

🔑 关键术语

  • fecantes / secantes(正割):三角函数,余弦的倒数。本节用’赤道到某纬度间每分钟的正割值累加’作为关键计算量,是经度—纬度换算规则的核心。
  • tangente(正切):三角函数。在非 45° 倾角的规则中作为比例因子出现:‘已知经度求纬度’用倾角的正切;‘已知纬度求经度’用倾角余角的正切。
  • rayon(射线 / 半径):此处特指三角函数表所用的基准半径数值。本节中 P0230 用 10000(小表),P0231、P0233 用 100000(大表),决定了正割、正切值的尺度。
  • inclination(倾角):物体运动方向与某参考方向(在本节上下文中似为地球表面或某子午面)的夹角。倾角决定本节规则的形式:45° 有简便公式,其余倾角需用比例式。
  • complement de l’angle(角的余角):90° 减去该角所得的角。在’已知纬度求经度’的比例式中,作者使用倾角的余角的正切作为比例因子。
  • tierces、quarriemes(‘三分’、‘四分’):角度细分单位,分别指秒的下一级与再下一级(即 1/60² 与 1/60³ 度)。作者建议在接近地心、需要更高精度时把正割累加细分到这些层级。
  • lieuë / lieue(里):古法文长度单位,本节中作为地表距离与距地心距离的衡量(1145 lieuës 为地表到地心的总距离)。
  • Meridien(子午线 / 子午圈):作者用以指代经度位置的传统术语,沿用天文—地理学中以子午圆定义经度的做法。

s0034 [描述性拆分] PROPOSITION IX. Maniere geometrique de descrire un plan d’égale inclination

第1段(P0237)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是小节标题:「论物体的运动」(Du Mouvement des Corps)。它标示本节所属的较大主题——研究物体的运动。在该大主题之下,本节专门讨论 Proposition IX,即以几何方法描述「等倾平面/等倾面」(plan d’égale inclination),并把作图结果用于运动学分析。读者由此可以判断:本节属于几何学与运动学的结合部分,所讨论的「平面/曲面」并非通常的平面,而是具有等角性质的曲面。

第2段(P0238)

原文复述

PROPOSITION IX.

中文讲解

「命题九」。这是古典几何—力学著作的编号格式:以「命题」(PROPOSITIO)作为独立论题的标号,作者通常先给命题题目,再给出作图与论证。本行仅起标号作用,本身不携带论证内容;紧接其下的 P0239 即是该命题的完整陈述(即命题题目)。

第3段(P0239)

原文复述

Expliquer une autre manière plus ayfée, et) Geometrique, pour defcrire un plan d’yné égale inclination ; et) determiner quelle figure fait le mouvement des Globes qui roulent sur les plans ordinaires ; & si le roulement est plus viste que le coulement, ou le glissement.

中文讲解

这是命题九的完整题目,原文用古法语与连字符「et)」(即 et)并列了三个相关任务:(1)给出「更简易且更具几何性」的方法去描述「一个等倾的曲面」——其中「plan d’yné égale inclination」应为「plan d’une égale inclination」(一个各处倾角相等的曲面/平面),即其上每一点相对某固定方向(此处为地心方向)的倾角都相同;(2)确定球体在「普通平面」(即非等倾面)上滚动时所描出的轨迹形状;(3)比较滚动与滑动(coulement/glissement)哪种速度更快。这三问体现了 17 世纪力学把几何作图与运动学问题紧密结合的风格:先以几何手段构造特殊曲面,再用曲面性质去分析运动的轨迹、速度与极限行为。原文「plus ayfée」即「plus aisée」(更简便)。

第4段(P0240)

原文复述

Le cercle eftant donné dans lequel, & par le moyen duquel on veut defcrire vn plan dont tous les points foient également inclinez, il est aifé de le tracer par

中文讲解

陈述作图的前提与目标:「给定一个圆」,并「借助这个圆」去描述一个「其上所有点都等倾」的曲面/平面。其逻辑结构是:先承认一个基础圆的存在(这是全部后续作图的几何工具),再宣布「只要给定这个圆,就容易用它去描出该曲面」。本句是预备性的——它点明目标、列出工具,并把具体描点的方法留给下一段。注意作者用介词「par」(通过)将下文衔接起来,预示接下来的方法以「描出若干点」的方式进行。

第5段(P0241)

原文复述

tát de points que l’on voudra, lefquels feront dautát plus proches les vns des autres, quel’on diuifera le cercle dans vn plus grand nombre de parties. Or ie decris le plan A B C D E F G H I K L M N par le moyen de la diuifion en 6 parties, qui se fait en tirant les 6 rayons T A, T O, T Q, &c. Et puis ayant mené la ligne A O, ieladiui-fe par le milieu en tirant le rayon T S, qui donne B pour le second point du plan. En apres ie tranfporte l’ouverture du compas

中文讲解

本段接续 P0240 未完成的句子,介绍描点的总体原则与第一个具体步骤: (a)总体原则:所取的点越多(即把圆分成的部分越多),描出的等倾面就越精确,点与点越靠近; (b)具体步骤开始:作者用「圆的内接正六边形」(diuifion en 6 parties,即将圆周 6 等分)作为工具,通过 6 条半径 TA、TO、TQ……把圆周标出;然后作相邻两顶点之间的弦 AO,并引半径 TS,使 TS 恰好穿过弦 AO 的中点(par le milieu)。这正是等角螺线构造中的标准做法:弦的中点位于角平分线 TS 上,与圆心 T 的距离等于圆半径乘以该角一半的余弦。因此 B(等倾面的第二点)即为弦 AO 的中点。 本段以「En apres ie tranfporte l’ouverture du compas」未完结,下一段 P0243 承接,描述如何由 B 再去求下一个点 C。

第6段(P0242)

原文复述

第32页图像或乐谱示例

中文讲解

此处为图示占位符,对应第 32 页关于等倾面作图法的示意图。依据 P0241 与 P0243 的文字描述,可判断该图至少应包含:以 T 为圆心的圆、内接正六边形顶点 A、O、Q 等、半径 TA/TO/TQ/TS/TP/TQ…、弦 AO、弦 AO 的中点 B、以及等倾面上的点 A、B、C、D…N。具体的字母排列与顺序需查看原图才能确认。

补充说明

无额外补充(图中可识别的几何元素已由 P0241 和 P0243 的文字给出)。

第7段(P0243)

原文复述

T B fur le rayon T P, afin de tirer la ligne droite de B à P, laquelle donne le 3 point du plan C; & puis i e tranfporte l’ouerture T C fur le rayon T Q, afin que la ligne C Q marque le 4 point du plan D, & pourfuis toujours iufques à ce que tous les points E, F, & c. iufques à N foient marquez : lefquels on peut continuer iufques à l’infini: & fi l’on veut en auoir de plus proches, afin que la ligne du plan foit decrite plus exactement, l’on peut tirer tant de rayons que l’on voudra entre T A & T S, & entre ceux qui fuiuent, afin que la ligne droite, qui touche toujours deux rayons en coupant celuy du milieu, foit plus courte. Or ce que i’ay dit de l’hexagone peut être accommodé au triangle, au quarré, au dodecagone, & à toutes les figures regulieres infcrites dans le cercle.

中文讲解

本段是命题九作图法的核心,详细说明了由 B 推出 C、再由 C 推出 D……的递归步骤: (1)由 B 到 C:把圆规开度调到 TB(即 T 与 B 的距离),然后「搬移」(tranfporte)到下一条半径 TP 上;其含义是用 TB 这一长度在 TP 方向上定出 P,再自 B 向 P 引一直线 BP,而这条直线与下一条「中分半径」(即下一条角平分线方向的半径)的交点就是 C——等倾面的第三点。 (2)由 C 到 D:同理,把开度调到 TC,搬移到 TQ 方向,引直线 CQ,与下一条中分半径相交即得 D。 (3)如此递推,可一直求到 E、F……N,并可继续到无穷(iufques à l’infini)。 (4)提高精度的办法:若想点更密、等倾面描得更精确,可在相邻两条中分线之间多引若干条辅助半径(如在 TA 与 TS 之间多引若干条)——结果每段「两顶点连线」(qui touche toujours deux rayons en coupant celuy du milieu)就更短,所得到的折线越来越逼近光滑的等倾曲线。 (5)方法的推广:作者明确指出,正六边形的这套做法同样适用于正三角形、正方形、正十二边形,以及圆内接的任意正多边形。原因是该方法每一步只依赖「正多边形相邻两顶点」与「弦的中点/下一条角平分线交点」的对偶结构,对边数 n 没有特殊依赖。 由此可见,「plan d’égale inclination」按本段给出的作图方式,应理解为等角螺线/等角锥面一类具有等角性质的曲面,而本节展示的正是用圆规直尺逐次逼近等角螺线的递归作图法。

第8段(P0244)

原文复述

Mais l’on peut icy remarquer plusieurs choses, & particulierement qu’vn poids fe mouueroit perpetuellement par ce plan également incliné, fans pouxoir jamais arriuer au centre de la terre, autour duquel le plan torneroit toujours fans y arriuer; & confequemment que ce plan ne fe rencontre en nul lieu de la nature, qui ne fait rien en vain, & qui donne vn terme, ou vn centre à chaque chose. En second lieu que le boulet defcendant par ce plan augmenteroit fa viteffe fuiuant la progreffion que i’ay expliquee, fi ce n’elt que la proportion de nos experiences fe change, & que les poids allentiffent leurs cheutes, & qu’ils

中文讲解

本段由几何作图转入物理—哲学反思,提出两点观察,原句在结尾处被截断(断在「& qu’ils」),下文未出现在本次输入范围内: (1)第一点:等倾面上的运动学极限——若物体沿此「等倾平面」下滑,因该曲面对地心方向始终保持同一倾角,物体会沿一条不断围绕地心旋转、永不抵达地心的轨道永远运动下去。作者把这一点上升为自然哲学的论证:「自然界不做无用之事」(ne fait rien en vain),并「为每件事物设定终点或中心」(donne vn terme, ou vn centre à chaque chose),所以这样一个永远到不了中心的曲面在自然界中找不到对应物。这是 17 世纪常见的「目的论式」表述:几何上可构造的对象,若与自然界「必有终点」的原则相悖,就被视为仅在数学中存在、却不会在物理世界中实现。 (2)第二点:球体(boulet,即弹丸/金属球)若沿该等倾面下落,其速度会按作者先前解释过的「级数」(progreffion,即几何级数/等比级数)增大——这是 17 世纪表述「等比递增」的标准说法。但作者随即插入限定条件:「除非经验的比例被改变」(fi ce n’elt que la proportion de nos experiences fe change),并且「重物会减慢下落」(les poids allentiffent leurs cheutes)。这反映 17 世纪经验主义者(如伽利略、托里拆利传统)对「真空中重物加速下落」与「实际观察中重物受阻力减速」之间的张力:理论预测需要理想条件,而经验常常偏离理想结果。作者在此提示读者:等倾面上加速度递增只是理想化的几何结论,必须用经验比例加以修正。 原句以「& qu’ils」中断,下一从句未在本次输入中出现,因此第二点论述未完结,应视为残段。

第9段(P0245)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此行显然不是 17 世纪法语原文,而是英文打字练习中常见的占位句(包含全部英文字母的 pangram)。它在 P0244 之后、与本节其他段落的法语叙述在语言与内容上同时断裂,故应判为 OCR/扫描过程中产生的伪文本占位符,不参与命题九的内容论证。读者在阅读时应将其忽略;其后的原文应仍是承接 P0244 论点的法语结论,但该结论在本次输入范围内不可见,故无法复述。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节的附加材料仅包括一处图像占位符(对应 P0242),位于第 32 页,夹在 P0241 的初步作图步骤与 P0243 的递推步骤之间,作用是把以 T 为圆心的圆、内接正六边形顶点、半径 TA/TO/TQ/TS/TP/TQ……、弦 AO、点 B 以及后续螺旋点 A、B、C、D…N 的相对位置以图形呈现;该图未出现在文本中,需查看原图以确认各字母的具体排列。此外 P0245 的英文短句为 OCR/扫描噪声,应视为伪占位而非正文。

💡 本节核心要点

  1. 命题九的目标有三:给出更简易且几何化的等倾面作图方法;研究球体在普通平面上滚动时的轨迹形状;比较滚动与滑动何者更快。
  2. 作图以圆为工具:先把圆周六等分得正多边形顶点 A、O、Q……,再利用相邻两顶点连线与其角平分半径的交点作为下一个等倾面上的点;A 在圆周上,B 为弦 AO 的中点(位于角平分半径 TS 上),之后每一步都把前一个螺旋点与下一个正多边形顶点相连,让该直线与下一条角平分半径相交,即得下一个螺旋点 C、D……
  3. 为使等倾面描得更精确,可在相邻两条角平分线之间插入更多辅助半径,使每段折线更短,从而逼近光滑的等角螺线(等倾面);该法对任意圆内接正多边形(三角、四方、十二方……)都适用。
  4. 在运动学/自然哲学层面,作者指出:等倾面上的运动永不抵达地心,与自然界「必有终点」的原则相悖,故自然界中找不到这样的等倾面;同时若球体沿等倾面下落,速度按几何级数递增,但此结论受经验条件限制,需要考虑实际下落中的阻力与减速。
  5. P0245 的英文短句为 OCR 噪声占位符,与命题九的论证无关,应在阅读中忽略。

🔑 关键术语

  • Plan d’égale inclination:「等倾平面/等倾面」:曲面上每一点相对某固定方向(在本节中为指向地心的方向)所成倾角恒定的曲面。等角螺线(spirale logarithmique/equiangular spiral)绕一轴旋转所形成的曲面即具有此性质,是本节命题九的核心对象。
  • Roulement / coulement / glissement:「滚动/流动/滑动」:物体沿曲面运动的三种方式。滚动指球体绕自身与曲面接触点转动前进;滑动指物体与曲面之间无相对滚动地滑行。本节命题九的第三问即比较这两种运动方式的相对速度。
  • Hexagone régulier inscrit:「圆内接正六边形」:作者在 P0241–P0243 中用作构造工具的具体正多边形。通过把圆周六等分并标出顶点 A、O、Q……,再引半径 TA、TO、TQ……作为后续递归作图的基准方向。
  • Compas (ouverture du compass):「圆规(其张开度)」:作者使用的作图工具。「tranfporter l’ouverture du compas」即把圆规调到某两点的距离后保持开度不变,再搬到另一位置上量取或作图。本节中以 TB、TC 等长度在 TP、TQ 方向上的搬运来衔接前后两个螺旋点。
  • Progression géométrique:「几何级数/等比级数」:P0244 中提到「按几何级数」(fuiuant la progreffion)增长的速度,指每一刻速度与前一刻速度之比为常数的递增方式,是 17 世纪学者表述「等比递增」的标准词汇。
  • Centre de la terre:「地心」:本节中作为「绝对终点」的哲学—物理参照。P0244 指出,等倾面上的运动物体会永远绕地心旋转而不到达地心;以此论证自然界中不可能存在一个永远到不了中心的等倾面。

s0035 [描述性拆分] Loxodromies, roulement des globes et comparaison avec le glissement

第1段(P0246)

原文复述

A swift brown fox leaps over a lazy dog.

中文讲解

这段文字是一句英文全字母句(pangram),即包含英语全部26个字母的句子,内容为「一只敏捷的棕色狐狸跳过一只懒狗」。它与本节论述的主题——等斜航线(loxodromie)、球体在平面上的滚动以及滚动与滑动的比较——在内容上毫无关联,也与上下相邻的法文物理学段落(涉及流体力学、运动学、弹道学)不衔接。在原书语境中,它极有可能是排版占位文字、OCR 误识别、或编辑/数字化过程中残留的测试字符串,并不承载作者任何实质性的物理主张。

第2段(P0247)

原文复述

Liure Second

中文讲解

此条目为 Markdown 格式的二级标题(##),其文字「Liure Second」是旧法语/中古法语拼写,对应现代法语「Livre Second」,意为「第二卷」或「第二册」。这是排版层面的分卷标记,提示本节内容所在的位置属于全书第二个组成部分的开端。从随后段落的主题(等斜航线、球的滚动与滑动)来看,这一标题并未引入主题上的转折,仅指示章节结构的层级。

补充说明

「Liure」中的「u」反映中古法语时期 u/v 尚未分化的拼写习惯,现代法语正字法为「Livre」。

第3段(P0248)

原文复述

n’augmentent plus leurs vireffes quand ils font arriuez à vn certain endroit, dont ie parleray apres.

中文讲解

这是一句未完整的残句(以小写字母「n’」起始),显然是上一段论述的句尾延续。原文大意为:「……当它们到达某一特定位置时,其强度(或动力、力量)便不再增加,关于这一点,我将在后文讨论。」「vireffes」一词按上下文推测可能指运动体所具有的力量或强度(旧拼写对应现代「vigueurs / forces」之类)。从本节整体论证的位置判断,这句话起到承上启下的过渡作用:它点出在物体运动的某一阶段,作用力将进入不再增加的阶段,作者并预告将在后文中说明该转折点的位置与原因。

补充说明

句首小写「n’」明确指示本句承接前文(应在前一节或上一段落末尾),因此本句本身无法独立成段,须与更早的论述连读才能完整。

第4段(P0249)

原文复述

En troifiefme lieu, les vaiffeaux de mer qui tiennent leur chemin par les rhums, ou par les loxodromies AB, C, D, &c. qui coupent les meridiens à angles droits iront par vne ligne femblable à celle qui eft icy defcrite, & garderont la mefme inclination que les poids qui defcendroient par vn plan également incliné. Ie laiffe quantité d’autres conclufions que l’on peut deduire de cette ligne, afin d’expliquer la feconde partie de cette propofition, qui confifte à fcauoir quelle eft la figure que defcrit la boule qui roûle fur vn plan; ie dis, qui roûle, dautant que fi elle gliffe feulement, elle defcrit autant de lignes droites qu’il y a de points dans fa demie circonference, dont la plus longue & la plus haute eft perpendiculaire à l’extremité de fon axe A.

中文讲解

本段承接本节命题,并以「En troifiefme lieu」(第三点)开启一个分项论述,提示这是延续自前文的第三项观察。

第一层意思:将航海中的等斜航线(loxodromie)与斜面运动相类比。原文指出,沿罗经方位(rhumbs)行驶的船只——即沿着与子午线(méridiens)成直角的等斜航线 AB、C、D 等——所走的路径,与「此处所描述的某条线」相似,并且与沿等斜面下降的重物的倾斜度相同。这里作者把航海的几何学问题转化为力学问题:用斜面物体的运动去刻画等斜航线,从而把运动的几何外观与重力的物理行为对应起来。这一类比的价值在于:若能证明沿等斜航线运动的速度关系与等斜面下降相同,那么等斜航线的几何特性就获得了力学的解释。

第二层意思:转向命题的第二部分,即球体在平面上滚动时所描绘的曲线。作者特别强调「我说,是滚动(qui roûle)」,是为了与滑动情况作对照——若球仅是滑动,那么它会画出与半圆周上的点数一样多的直线,其中最长、最高的直线垂直于其轴端 A。这一对照的作用在于:滑动的轨迹是众多直线,而滚动的轨迹则是连续光滑曲线(椭圆弧,下一段将进一步阐明),二者构成鲜明对比,从而凸显「滚动」这一运动模式的特殊性。

因此,本段在小节论证中起到双重作用:一是把命题的几何-力学联系显化为斜面类比;二是通过滑动/滚动的对照,为后文展开滚动轨迹的具体形状(椭圆弧)作铺垫。

补充说明

文中以「En troifiefme lieu」开头,表明本节所在命题至少包含三个分项观察,本段只是第三项;前两项应在前节中已经给出。「rhums」即罗经方位(rumb / rhumb),航海中沿固定罗经方位行驶的航线即 loxodromie。字母 A 在末句指代球体轴线的一个端点(如球体旋转轴上的最高点)。

第5段(P0250)

原文复述

Mais quand elle roûle, le point d’attouchement, qui la fouftient fur le plan, defcrit vne demie Ellipfe à chaque tour qu’elle fait: de forte que la boule qui fait cent fois la longueur de la circonference en roûlant defcrit cent moitiez d’Ellipfes. Semblablement chaque point de la boule defcrit des parties d’Ellipfe, comme monftre l’experience, en faifant roûler vne poulie, ou quelqu’autre corps rond, dont on marque le mouuement par le moyen d’vn crayon fur vne ardoi-fe mife à cofté du corps qui roûle vn tour entier.

中文讲解

本段给出命题第二部分的核心几何结果:当球在平面上滚动时,其与平面接触的点(point d’attouchement)在每一周旋转中画出一段半椭圆(demie Ellipse)。由此推出:若球滚动过的长度等于其圆周长度的 100 倍,则它将画出 100 段半椭圆。不仅接触点,球面上的每一个点也都描绘出椭圆的某一部分(弧段)。

作者随即指出,这一结论并非纯粹的几何推演,而是有「经验」(expérience)支持的实证结果。其演示方法是:取一滑轮(poulie)或任意圆形物体,使其完整滚动一周,同时用一支铅笔(crayon)将其运动轨迹记录在紧贴物体一侧的石板(ardoise)上。通过这种简单的实验装置,就能直接观察并验证「球面上各点描绘椭圆弧」的几何事实。

这一段在小节论证中的作用是为滚动的轨迹形状提供经验证据,从而支撑前段提出的几何论断。它把纯数学命题与可观察、可重复的物理实验联系起来,体现了作者重视经验验证的方法论取向。

补充说明

「ardoise」即石板或板岩,是当时常用的书写与绘图平面;「poulie」即滑轮;选此物作为实验对象,是因为其边缘规则且易于在桌面上匀速滚动。

第6段(P0251)

原文复述

Or il faut remarquer que la ligne d’vne egale inclination ne fe defcrit pas feulement par le moyen des angles droits qui fe font fur les meridiens, mais auffi par toutes autres fortes d’angles, pourueu qu’ils foient toujours egaux entr’eux.

中文讲解

本段对前文关于「等斜航线」的论述作出关键性的推广。作者指出,等斜航线(ligne d’égale inclination)并不只限于与子午线成直角这一特殊情形,而是同样可以由「任意其他种类的角」来刻画,只要这些角彼此始终相等。

这一推广的意义在于:把「等斜航线」从原本仅适用于直角航行的特例,扩展为「任意固定方位角航行」的一般概念。罗经方位(rhumb)可以是任何固定角度——东北、东南、西北、西南乃至其他任意方向——只要航行过程中这个角度保持不变,所走出的路径都是同一条等斜线。它从几何上揭示了「固定方位」这一航海实践的本质,并为本节关于「沿等斜航线的运动类似于等斜面运动」的类比提供了更一般的形式基础。

补充说明

「egalement incliné」与「d’vne egale inclination」呼应:前者描述斜面,后者描述航线,二者在「倾斜/方位恒定」这一点上同构,从而支撑前段所作的类比。

第7段(P0252)

原文复述

Quant à la dernière partie de cette propofition, elle eft fort difficile à refoudre, & il n’eft pas aifé d’en faire l’experience, parce qu’il fandroit auoir vn plan parfaitement poli, & fi dur, qu’il ne peut nullement ceder au mobile, qui deuroit auoir les mefmes qualitez: & pour lors il eft probable que le gliffement feroit aufli vifte que le roulement: mais parce qu’il ne fe trouue point de plan fans pores, qui n’empefche nullement le mobile, & que ce qui roule ne le touche quali qu’en vn point, nous ne pouuons auoir de roulemens qui ne foient plus viftes que les gliffemens: mais il n’eft pas aifé de fcauoir de combien l’vn eft plus vifte que l’autre.

中文讲解

本段转入命题的最后一部分,即比较滚动(roulement)与滑动(glissement)的速度差异。作者开门见山承认:这一部分「极难解决」(fort difficile à resoudre),不仅理论上棘手,实验上也难以实施。

之所以难,是因为要进行公平的对比,必须同时满足两个理想条件:平面必须完全光滑(parfaitement poli)且完全坚硬、绝不让步于运动体(qu’il ne peut nullement ceder au mobile);运动体自身也必须具备同样的品质。在这种理想条件下,作者推测滑动与滚动会同样迅速(le glissement feroit aussi vifte que le roulement)。

然而现实中找不到没有孔隙(pores)的平面,而这些孔隙会阻碍运动体;再加上滚动的物体实际上只在一个点上与平面接触(ne le touche quasi qu’en un point),阻力比滑动(整面接触)小得多。因此,实测中滚动必然比滑动更快(les roulemens […] plus viftes que les gliffemens)。

不过作者坦承:要精确知道滚动比滑动快多少(de combien l’un est plus vifte que l’autre),并非易事。这段在小节中起到承上启下的作用:它把命题的前半部分(几何轨迹的刻画)与后半部分(实际运动学比较)区分开来,并以「理想 vs 现实」的对照揭示了实验科学的限度。

补充说明

作者使用「pores」(孔隙)一词来描述真实平面的不完美性,是当时物质理论中常见的概念:真实物体表面存在微小孔洞,会对运动体产生阻力,这一看法源自亚里士多德-笛卡尔式的物质观。

第8段(P0253)

原文复述

Ie remarque feulement icy que la projection d’vn boulet qui fe feroit fans rouler, peut eftre comparee au gliffement; mais parce que l’air peut l’empefcher dauantage, lors qu’il le frappe toujours d’vn mefme cofté de fa furface, que quand il chemine en roulant, il eft probable que le boulet va plus loin & plus vite quand il roule: quoy que cette difficulté merite vn difcours & vn examen plus particulier. Et il peut arriuer que les boulets ne roulent plus, quand l’impetuofité dont ils font iettez eft trop grande, comme quand ils font tirez par les artilleries & les mouquets: quoy qu’il femble qu’ils auroient beaucoup plus d’effet s’ils rouloient, parce qu’ils ioindroient la force du vieil brequin, ou de la viz à leur impetuofité.

中文讲解

本段将命题的最后一个比较(滚动 vs 滑动)应用到具体的弹道学(ballistique)情境——炮弹(boulet)的抛射。

第一层类比:作者指出,炮弹若不滚动而仅作平动滑行,其运动可与「滑动」相比。但空气的阻碍作用在这两种情形下并不相同:当炮弹只滑行时,空气总是从其表面的同一侧冲击它;当炮弹滚动时,由于表面的旋转,空气的撞击会分散到不同方位,因此滚动炮弹所受空气阻力更小。综合来看,作者推断滚动炮弹比滑动炮弹飞得更远、更快(le boulet va plus loin & plus vite quand il roule)。不过他随即承认,这一论断「值得更专门的讨论与考察」(merite un discours & un examen plus particulier),表明作者意识到自己的论述还不足以构成定论。

第二层反例:作者接着提出一个值得注意的反直觉事实——当初始冲击的猛烈程度(impetuosité)过大时,炮弹实际上可能根本不滚动,例如由火炮或火绳枪(artilleries & mousquets)射出的炮弹便是如此。这是因为极高的初始速度超过了滚动所需的耦合条件,球体被甩出后纯粹平动,旋转运动来不及建立。

第三层假想:尽管如此,作者推测若炮弹真能滚动,其效果会更好,因为滚动会为炮弹增添类似「老式弓钻/螺丝(viz)」(vieil brequin, ou de la viz)的旋转力——即旋转产生的轴向贯穿力,类似螺钉钻入木头时的推进效应。这一假想揭示出,作者意识到「滚动」本质上不仅是一种表面接触方式,还内含一种螺旋式的推进机制,这种机制对弹体的射程与破坏力应有增益。

综上,本段将抽象的运动学比较落地到具体弹道场景,并以反例与假想展示了论证的复杂性,体现作者既追求理论推断、又对实证细节保持谨慎的科学态度。

补充说明

「impetuosité」一词在 17 世纪用法中既指速度也指冲击力,与现代「momentum」概念相近。「viz」即现代法语「vis」(螺丝);「vieil brequin」可能指「vilebrequin」之类的手摇钻/弓钻,是借助旋转产生纵向推进力的工具,作者借此比喻炮弹若能滚动所获得的螺旋式附加力。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节未见独立的脚注、图版说明或边栏条目;唯一的版面信息是 P0247 的 Markdown 二级标题「## Liure Second」(第二卷),它属于全书的章节结构标记,而非本节物理论证的有机组成部分。P0246 的英文全字母句在本节中显然属于异常文本(占位/OCR 残留),不承担物理内容。

💡 本节核心要点

  1. 等斜航线(loxodromie)所走的路径在几何与力学上等价于物体沿等斜面下降的运动——这是把航海几何问题转化为斜面力学问题的关键类比。
  2. 等斜航线的定义并不局限于与子午线成直角的情形;任何固定方位角(任意相等的角)都能刻画同一条等斜航线,这一推广将「罗经方位航行」纳入统一的数学框架。
  3. 在平面上滚动的球,其与平面接触的点每一周转描绘一段半椭圆;球面上的每个点都描绘椭圆的某一部分。这一结论不仅可由几何推得,还可通过「滚轮+铅笔+石板」的简单实验直接验证。
  4. 若球仅滑动而不滚动,则每个球面点描绘各自的直线(最多、最长的直线垂直于轴端 A);因此滑动与滚动在轨迹性质上有本质差别——直线 vs 椭圆弧。
  5. 比较滚动与滑动速度时,理想的完全光滑、坚硬平面在现实中不存在;真实平面因孔隙(pores)而阻碍运动体,且滚动只在一个点上接触,故滚动通常快于滑动,但二者之比的精确数值难以确定。
  6. 在弹道应用上,滚动炮弹因空气阻力较小而飞得更远更快;但当发射冲量过大(火炮、火绳枪)时炮弹可能根本不滚动;作者并推测,若炮弹真能滚动,它将获得类似螺钉(viz)或弓钻(brequin)的螺旋推进力,从而增强破坏效果。

🔑 关键术语

  • Loxodromie:等斜航线:与所有子午线相交于同一固定角度的曲线,在航海中对应沿固定罗经方位(rhumb)行驶的路径。
  • Rhum (rhumb):罗经方位:罗盘上指示的固定方向。沿此方向持续航行即走出 loxodromie。
  • Ligne d’égale inclination:等斜线:本节中用以指代 loxodromie 的几何对象,强调其「方位角恒定」的特征。
  • Roulement / Glissement:滚动 / 滑动:物体沿另一表面运动时的两种基本接触方式,前者仅在一点接触并产生旋转,后者为面接触的纯平移。
  • Méridien:子午线:经过地球两极的大圆,loxodromie 即定义为与之保持恒定夹角的曲线。
  • Demie Ellipse / Ellipse:半椭圆 / 椭圆:本节论证中球体在滚动时所描绘的曲线形状,由几何分析与滚轮+铅笔实验共同支持。
  • Point d’attouchement:接触点:球体在平面上滚动时,某一瞬时与平面唯一接触的几何点。
  • Boulet:炮弹:17 世纪火炮所用的实心球形弹丸,本节末段用以将「滚动 vs 滑动」的抽象比较落到具体的弹道学应用。
  • Pores:孔隙:作者用以描述真实平面不可避免的微观缺陷,正是这种缺陷使滑动与滚动的速度差无法在实验中被精确测定。
  • Viz / Brequin:螺丝 / 弓钻:作者借以比喻滚动炮弹所可能获得的螺旋式附加推进力的工具,强调旋转运动蕴含的轴向贯穿效应。

s0036 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Methode des roulettes pour descrire des Ellipses

第1段(P0254)

原文复述

COROLLAIREI.

中文讲解

本段是小节标题"推论 I"(COROLLAIRE I)。它开启本节关于"用滚轮(roulette)方法绘制椭圆"的论述。原文采用十七世纪法语印刷惯例:罗马数字 I 不带点,标题与正文句号紧贴单词书写。

第2段(P0255)

原文复述

Si l’on vfe dextrement de différentes roulettes de bois,de charton,ou d’autre matière,en les faifant rouler ,& en marquant les lignes qu’elles font en l’air ,fur

中文讲解

原文(十七世纪法语,含长 s 等印刷特征):“如果巧妙地使用木制、硬纸板或其他材料制成的不同滚轮,让它们滚动,并在它们在空中划出的线上作记号,在……”

讲解:本句陈述一种几何作图法的步骤——以不同材质的圆盘(即滚轮)沿直线滚动,并将其边缘在空中扫过的轨迹记录下来,作为绘制曲线的依据。句末介词"fur"(= 现代法语 sur)是悬垂用法,承接下一页开头的"vne ardoife, ou fur du papier"(一块板岩或纸上),两者本属同一句,因第 34 页顶部插入页眉"Du Mouvement des Corps"(P0256)而被拆分。

补充说明:原文中"vfe"=“use”,“faifant”=“faisant”,句中两个逗号周围未留空格也是十七世纪排版的常见样式。

补充说明

P0255 与 P0257 在原文中本属同一句,因 P0256(章首页眉)的插入而被拆分为两段;介词"fur"承接 P0257 开头。

第3段(P0256)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段是页眉处的章节标题"论物体的运动"(Du Mouvement des Corps)。它出现在第 34 页顶部,作为版式上的章节标识,并非新的论证段,因此对正文论证不构成新主张;它只是标明本节所属的更大章节。

第4段(P0257)

原文复述

vne ardoife, ou fur du papier tandis qu’elles feront vntour entier, l’on decira des Ellipfes de telle grandeur que l’on voudra plus vite, & plus iuftement que par les points, ou les autres methodes dont on vfe ordinairemêt:car le diametre de la roulette fera toujours la moitié du petit diametre de l’Ellipse & le grand fera egal à la circonference: mais les Ellipfes feront toujours d’vne même espece. Or l’on peut determiner quel doit être le cone pour l’engendrer par fafection: mais les compas qui defcriuent toutes fortes de lignes, ou fections coniques font beaucoup plus excellens, que la pratique de la boule qui fe meut, la quelle ne defcrit qu’vne feule forte d’Ellipse.

中文讲解

原文(接续 P0255):"……一块板岩或纸上,当它们完成一整圈时,人们将画出任意大小的椭圆,比用逐点描迹或通常使用的其他方法更快、更准确:因为滚轮的直径将永远是椭圆短轴的一半,长轴等于其圆周;但椭圆将永远是同一种类。现在可以确定应使用怎样的圆锥才能通过其截面生成椭圆;但是能描绘各种线条(即圆锥曲线)的圆规,远比运动的球的实践更为优越,因为后者只能描绘单一形状的椭圆。"

讲解:本段是 COROLLAIRE I 的实质内容,分两层论述。

第一层给出滚轮作图法的几何规则:让滚轮(直径 = d)沿直线滚动一周,记录其边缘扫过的轨迹即得椭圆;该椭圆的短轴 = 滚轮直径 d,长轴 = 滚轮圆周 πd。于是椭圆离心率 e = √(1 − (1/π)²) ≈ 0.948 被固定——作者用"les Ellipses feront toujours d’vne même espece"(椭圆将永远是同一种类)概括这一局限。“l’on decira des Ellipfes de telle grandeur que l’on voudra”(将画出任意大小的椭圆)并不矛盾,指的是换用不同尺寸的滚轮即可得到不同尺度的椭圆,但同一只滚轮画出的椭圆形状相同。

第二层将椭圆纳入更广的几何背景:椭圆亦可视为圆锥(cone)以一定角度切割所得的截面(fafection 即 sa section,“其截面”)。但本节强调的重点是工具的优劣——通用作图仪器"圆规"(compas,能画各种圆锥曲线)远比"运动的球"(la boule qui se meut)这一专用装置优越,因为后者只能产生特定离心率的椭圆。这一"通用仪器 vs 专用装置"的对比,呼应了十七世纪几何作图对工具通用性的关注。

补充说明

原文"fafection"=“sa section”,两个 s 都被写作长 s(形似 f)。“factions coniques”=“sections coniques”。“font”("……远超……“后)=“sont”(长 s)。“boule qui fe meut"中"fe”=“se”。“feule forte”=“seule forte”(单一形状的)。“decira”=“décrira”。“vntour entier”=“un tour entier”(一整圈)。“d’vne même”=“d’une même”。“ordinairemêt”=“ordinairement”(元音上的颚化符 ~ 表示省略 n)。

第5段(P0258)

原文复述

COROLLAIRE VIII.

中文讲解

本段是下一小节"推论 VIII”(COROLLAIRE VIII)的标题,标志着本节 COROLLAIRE I 的论述到此结束、下一推论即将开始。该标题的具体内容不在本节范围之内,故本栏不再展开。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、无插图、无表格。P0256 “Du Mouvement des Corps.” 是第 34 页顶部的章节页眉,并非新的论证段,因此不计入论证推进。P0255 与 P0257 在原文中本为同一句,由于 P0256 的插入而被拆分为两段。

💡 本节核心要点

  1. COROLLAIRE I 描述一种用滚轮(圆盘)滚动作图来绘制椭圆的几何方法:让圆盘沿直线滚动一周,记录其边缘扫过的轨迹即得椭圆。
  2. 所画椭圆的几何参数固定:短轴 = 滚轮直径,长轴 = 滚轮圆周(= π × 直径),因此离心率恒定,只能产生"同一种类"的椭圆;不同尺寸的椭圆需要换用不同大小的滚轮。
  3. 作者承认椭圆也可视为圆锥的截面(sa section),借此把滚轮作图法纳入更广的圆锥曲线几何背景。
  4. 本节的核心是比较两类工具的优劣:通用作图仪器"圆规"(compas,能画各种圆锥曲线)远胜只能画单一椭圆的"运动的球"(la boule qui se meut)。
  5. 本节体现了十七世纪对圆锥曲线的几何兴趣以及"专用装置 vs 通用仪器"的工程化讨论。

🔑 关键术语

  • Roulette(滚轮/小圆盘):本节用作图工具:木制、硬纸板或其他材料制成的圆盘,沿直线滚动,其直径决定所画椭圆的短轴,是本节作图法的核心几何对象。
  • Ellipse(椭圆):本节指由滚轮滚动一周所画出的曲线;其短轴等于滚轮直径,长轴等于滚轮圆周,离心率因此被固定,只属于"同一种类"。
  • Section conique(圆锥曲线):本节通过"圆锥的截面"(sa section)概念引入椭圆,并以此为对照说明滚轮法的局限。
  • Compas(圆规/作图仪器):本节泛指能描绘各种圆锥曲线的通用作图仪器;作者认为其远胜单一用途的滚轮作图法。
  • Boule qui se meut(运动的球):本节中作为滚轮作图法的代称,描述以滚动体描绘椭圆的几何装置;其局限在于只能产生单一形状的椭圆。
  • Espèce(种类):本节指椭圆的"种类",即由离心率决定的形状族;作者用此说明滚轮法只能产生同一种椭圆。

s0037 [描述性拆分] PROPOSITION X. Determiner la force pour soustenir un poids sur un plan incliné

第1段(P0259)

原文复述

Puis que i’ay monftré la manière de defcrire vn plan également incliné à l’horizon, il est raifonnable qu’après le calcul des parties du cylindre, qui pefent differemment fur les plans, felon leurs différentes inclinations, l’examine la 9 proposition du 8 liure des Recueils Mathematique de Pappus, qui confiste à fcauoir quelle force est neceffaire pour fouftenir vn poids donné fur vn plan droit incliné à l’horizon felon vn angle donné, dont i’ay déjà parlé affez amplement dans la 4 Addition que i’ay mis dans les Mechaniques de Galilee, c’est pourquoi i’aioûte feulement icy la demonstration qu’en a fait Monfieur de Roberval l’vn des plus excellens Geometres de ce fiecle.

中文讲解

本段是命题十的导入。作者先用一句话指出前文基础:已经讲过如何描述一个与地平成等倾斜的平面,并且计算过圆柱各部分因平面倾角不同而具有不同重量,因此顺理成章地要把帕普斯《数学汇编》第八卷第九命题拿出来讨论。该命题问的是:在给定角度的斜面上,支撑一已知重量所需的力是多大。作者补充说,这个问题他已在伽利略《力学》第四增补里详细谈过,这里只补录罗伯瓦尔先生(Monfieur de Roberval)的证明,并尊称罗伯瓦尔为本世纪最杰出的几何学家之一。这句话的功能有两层:一是交代命题来源与前文脉络(帕普斯 → 伽利略 → 罗伯瓦尔),二是为下面的正式命题做铺垫,同时借名家之名抬高该证明的权威性。

第2段(P0260)

原文复述

PROPOSITION X.

中文讲解

这是一个小节标题,标识本节为"命题十"。标题的功能是开启本节的核心主题:在已知斜面倾角的条件下,求出维持重物所需的力。

第3段(P0261)

原文复述

Le plan estant incliné à l’horizon d’vn angle donné, déterminer la force qui peut souftenir le poids donné sur ledit plan.

中文讲解

这是命题十的正式陈述。命题条件是:平面与地平成一已知角度;目标是确定能维持该重量于该平面上的力。它把前段所述帕普斯第九命题的内容重新用清晰的一句话提出。需要注意的是,罗伯瓦尔将此问题作为一个可解的数学任务来处理:倾角给定后,所需力应由几何比例决定,而不是凭经验估计。

第4段(P0262)

原文复述

Je n’eufe pas icy mis cette proposition, fi elle euft été en françois, & fi le liuret où elle eft, euft été commun; quoy qu’elle merite d’etre en plusieurs lieux pour la grande vilité qu’on en peut tirer. Or le fens commun dicte tout ce qui eft fuppofé dans cette demonstration, à fcauoir que les poids egaux pefent également d’egales distances, ce qui conuient femblablement aux autres forces egales qui pouffent, tirent, preffent, ou frappent d’egales distances: par exemple les poids egaux a d pefent également des distances egales c f, & c g, & confequemment demeurent en equilibre. Il faut feulement remarquer que les puifances qui peuvent appliquer leur force en toutes fortes de biais, & de façons, en peuvent tellement vfer que l’vne tirera, pouffera, & preffera en haut ou à gauche, & auffi fort comme l’autre fera en bas, ou à cofté droit, &c. de for-te que fi celle-cy tire auffi fort en bas que celle-là en haut, il ne fe fera nul mou-uement: ce qu’il a fallu obferuer, à raifon que les forces s’appliquent de tous co-ftez, au lieu que les poids appliquent feulement leur force vers le centre de la terre.

中文讲解

本段是命题的前提性说明,分三层意思。第一层是交代收录此命题的原因:原文已有法语流通且书籍易得,他本不会重复收入,但此命题用处极大,值得在多处收录。第二层是指出论证所依据的常识前提:等重在等距下作用相等,这一原理同样适用于推、拉、压、击等任何相等的力;作者给出具体例子——相等的重物 a 和 d 沿相等的距离 cf 和 cg 作用时保持平衡。这相当于重量平衡的公理化基础。第三层是强调一个关键限定:力(puiffance)可沿任意方向、任意方式施加自身作用,因此一方的向上拉力若与另一方的向下拉力同等,体系就不动;这与重物只朝地心方向作用形成了对照。罗伯瓦尔的这一观察是必要的,因为后续在斜面上分析力的分解和平衡时,力的方向多样性必须被纳入考量,他不能默认力都沿铅垂方向。

补充说明

作者用字母 a、d(重物)和 c f、c g(距离)所表示的图示,指向一个等距平衡装置;这是静态平衡论证的直观模型。

第5段(P0263)

原文复述

Lors que la puissance applique fa force perpendiculaire fur le plan, il refiste entierement, de forte qu’elle ne peut paffer outre, ny couler deffus. Mais quand elle l’applique obliquement, il ne refiste pas entierement, c’est pour-

中文讲解

本段开始了对法线方向力与切线方向力的区分,这是斜面静力学的核心。当力的作用方向垂直于斜面时,平面整体承受该力,无法沿该方向滑动;当力斜向施加时,平面并不能完全抵抗,于是存在沿斜面方向的分量使物体有滑动的可能。段末以"c’est pour-“截断,表明该段原文因排版断词而未完,下文将在下一页(下一页即"Liure Second”)继续给出结论以及罗伯瓦尔的完整论证。这是斜面问题之所以需要"求所需力"的几何原因:斜向分力部分转化为下滑动力,使所需支撑力小于物体重量。

补充说明

段尾的连字符"c’est pour-“反映原文的换页断词,并非独立短语。

第6段(P0264)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是版式标题"第二卷”,标志着进入下一卷的开端。它属于页面级版面元素,不是论证性文字;在功能上宣告后文将进入新的论述单元。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节内未出现脚注、图表说明或边栏;唯一版式标记为 P0264 的"Liure Second"(第二卷),用作换卷标识符。

💡 本节核心要点

  1. 命题十的目标是:在已知斜面倾角条件下,求维持斜面上重物所需之力。
  2. 此命题原出帕普斯《数学汇编》第八卷第九命题,作者此前已在伽利略《力学》第四增补中讨论过,本节只收录罗伯瓦尔的证明。
  3. 论证所依的公理是:等力在等距下作用相等,等重沿铅垂方向产生同等效果。
  4. 关键区分在于力的方向:法向力完全受阻而物体不动,斜向力则产生沿斜面方向的分力,使物体有下滑趋势,从而需要以一定比例的力维持平衡。
  5. 罗伯瓦尔特别强调力可多向施加,这与重物仅指向地心形成对照,是处理斜面静力学时不可忽略的前提。

🔑 关键术语

  • plan incliné à l’horizon:与地平成一已知倾角的平面,是命题十所讨论的对象,决定了重物下滑分力的大小。
  • poids donné:命题中给定的重物,作为已知的阻力端,与其法向和切向分量共同决定所需支撑力。
  • puiffance:在本题中指施加于重物的主动力,与"poids(重量,仅沿铅垂方向)“形成对照;它可沿任意方向施加,因此需用几何分解计算其在斜面上的分量。
  • Monfieur de Roberval:本节引用的证明者,作者尊称其为当时最杰出的几何学家之一;这一引述既标明出处,也借名家之名彰显论证的权威。
  • Recueils Mathematiques de Pappus:帕普斯的《数学汇编》,本节命题十所考察的命题源自其第八卷第九命题,构成该节的古典权威来源。

s0038 [描述性拆分] Demonstration geometrique avec leviers et equilibre

第1段(P0265)

原文复述

pourquoi elle coulera, ou tombera vers la partie où les angles sont obtus. Par exemple, si le poids, ou la puissance s’applique au plan horizontal selon la ligne c,l

中文讲解

翻译:为什么它将流动,或坠落到钝角所在的那一侧。例如,如果重物或动力沿着线 c,l 施加到水平面上。

讲解:本段是前文斜面讨论的延续与总结。前文已建立一条一般规则——在倾斜面上,重物或动力会向钝角所在的一侧滑动。本段以"pourquoi”(为什么)重新确认此规则,紧接着以"par exemple"(例如)把论证从一般原则转入具体几何构型:以水平面为引子,引入线段"c,l"作为后续几何推理的起点。文本在此处自然中断,“c,l"的具体含义须与下段及原图配合理解。

补充说明

段中"angles obtus”(钝角)是判定斜面上重物滑动方向的几何判据;“ligne c,l"是图中具体线段的标记,需结合后文图示理解其指向与位置。

第2段(P0266)

原文复述

perpendiculaire à l’horizon, le plan résistera tellement que le poids ne pourra couler dessus, & se reposera nécessairement: de même si la puissance a agit sur le plan l2 incliné à l’horizon par la ligne c,n perpendiculaire au plan l2, ce plan résistera aussi à la puissance a. Si elle agit par la ligne f,a, perpen-

中文讲解

翻译:[线 c,l 若]垂直于地平面,则该平面将提供足够大的阻力,使重物无法在其上滑动,并必然停留;同理,若动力 a 沿着垂直于平面 l2 的线 c,n 作用于倾斜于地平面的平面 l2 上,该平面同样对动力 a 产生阻力。如果[动力]通过线 f,a 作用,[垂直]于……

讲解:本段承接 P0265 的具体构型,把一般规则细化为三种情形。第一种情形:当作用力方向(线 c,l)垂直于地平面时,水平面(及与之同向的倾斜面)将产生足够阻力,重物保持静止。第二种情形:把第一种推广到倾斜面 l2,但要求作用力方向(线 c,n)垂直于 l2 本身——此时 l2 同样对该动力产生阻力。这两种情形的共同点在于"作用力方向垂直于承载平面”,因此平面未被沿其表面方向剪切,可保持静止。

作者以此铺垫,引出第三种情形(“Si elle agit par la ligne f,a”),即动力方向既垂直于地平面、又斜交于平面 l2 的情形——这正是物体将沿钝角侧滑动的关键情形。段末"perpen-“是"perpendiculaire"被截断的形态,将由 P0267 之后的 P0268 续完。

第3段(P0267)

原文复述

[第 35 页所嵌入的几何示意图占位符;具体图样须查原书]

第35页图像或乐谱示例

中文讲解

翻译:第 35 页所嵌入的几何示意图占位符;具体图样须查原书。

讲解:本段不是正文文字,而是页面中嵌入的图像占位符。根据上下文(斜面 l2、水平面 lm、线 c,l、c,n、f,a、z,l 以及杠杆 ab、cd、bi 等几何元素反复出现),可确认该图用于直观展示本节论证所依赖的几何构型:水平面 lm、与地平面倾斜的平面 l2、若干条垂直于地平面或垂直于斜面的作用力线,以及它们之间的角度关系(特别是钝角的位置)。正是此图使得作者能够描述"动力沿 c,l、c,n、f,a、z,l 等不同线作用时,重物分别静止或向 l 方向滑动"的具体几何情境。读者必须查阅原图才能完整理解各线段、字母标记与角度的对应关系;本讲解无法补足图中不可见的细节。

补充说明

图像位置处于 P0266 与 P0268 之间,其作用是为被"perpen-“所截断的句子提供图示依据,并使后续 P0268 中"线 c,l 垂直于地平面”、“线 c,n 垂直于平面 l2”、“线 f,a 垂直于地平面"等描述变得具体可对。

第4段(P0268)

原文复述

diculaire à l’horizon, & conséquemment oblique au plan l2, elle coulera vers l, où sont les angles obtus: comme la puissance a agissant obliquement sur le plan lm par la ligne z l, tombera vers l3, où l’on void l’angle obtus z l3. Cecy estant supposé. Soit le plan horizontal lm, auquel le plan l2 soit incliné de l’angle ml2, & que le poids donné soit a, il faut trouver la puissance qui soustienne le poids a sur le plan l2. Et pour ce suiect il faut considerer le leuier ab, dont c est le soustien, & que la ligne c l soit perpendiculaire à l’horizon, de sorte que l’angle l c a soit egal à l’angle ml2. Et puis il faut supposer un autre leuier de tellement appuyé sur c, que l’angle l c d soit egal à l’angle ml2; & que le poids d egal au poids a soit tellement attaché au point d, que les distances ca, cd, soient égales; & que d & a soient pendus par leurs centres de pesanteur.

中文讲解

翻译:[线 f,a 垂直]于地平面,并因此斜交于平面 l2,则它将向 l 方向流动,那里是钝角所在之处:正如动力 a 通过线 z l 斜向作用于平面 lm,它将坠向 l3,那里有可见的钝角 z l3。假设如此。设 lm 为水平面,平面 l2 与之成角 ml2 倾斜,给定重物 a,要求找出能支撑平面 l2 上重物 a 的动力。为此需考虑杠杆 ab,其支点为 c,线 c l 垂直于地平面,使得角 l c a 等于角 ml2。再设另一杠杆同样以 c 为支点,使得角 l c d 等于角 ml2;设与重物 a 等重的重物 d 附着于点 d,使得距离 ca、cd 相等;并使 d 与 a 都通过各自的重心悬挂。

讲解:本段首先续完 P0266 与 P0267 之间被截断的第三种情形:若动力沿垂直于地平面的线 f,a 作用,则它必然斜交于倾斜面 l2,因此物体向钝角所在侧 l 滑动;并以"线 z l 斜作用于平面 lm,物体坠向钝角 z l3"为第二个实例强化此规则。

作者随即把"上述情形"作为既定假设,正式提出本节核心问题:求在倾斜面 l2 上支撑重物 a 所需的动力。为求解此问题,作者构造了一组精巧的几何对象:

(1)杠杆 ab,以 c 为支点,线 c l 垂直于地平面,角 l c a 等于斜面倾角 ml2。这一步把杠杆 ab 上的角度关系与斜面 l2 完全对应——杠杆的"倾斜"复制了斜面的"倾斜”。

(2)第二个杠杆,同样以 c 为支点,角 l c d 也等于角 ml2,距离 ca = cd。在第二个杠杆的 d 点挂上与重物 a 等重的重物 d,并令其与 a 都通过重心悬挂——这是为了保证力的等效性,使两杠杆上的重物可作"等距"比较。

此构造的作用是把"在斜面上支撑重物"的力学问题转化为"在杠杆上悬挂等重重物"的静力学问题,从而可以调用杠杆原理与阿基米德平衡命题。所有角度与距离的相等条件都不是随意设定,而是为了让两杠杆与斜面共享同一组几何约束,从而建立斜面问题与杠杆问题之间的等价。

补充说明

“leuier"为"levier”(杠杆)之古拼写;“soustien"为"soutien”(支点)之古拼写;“centres de pesanteur”(重心)一词提示在杠杆模型中,重物的全部重量被视为集中在该点。

第5段(P0269)

原文复述

Il faut en fin que b i soit un troisieme leuier parallele à l’horizon, qui soit semblablement appuyé sur c, & que la distance c h soit egale à la distance c d; & que ces 3 leuiers soient tellement disposez qu’ils ne puissent changer les angles qu’ils font avec c, afin qu’ils demeurent comme les rayons d’un même cercle descrit à l’entour du centre c. Et puis il faut tirer les perpendiculaires egales a f, d g des points a, d, au leuier b i, & les distances c f, c g seront aussi egales dans les triangles a c f, d c g par la 26 du r.

中文讲解

翻译:最后还需要第三杠杆 b i 平行于地平面,同样以 c 为支点,并使距离 c h 等于距离 c d;这三根杠杆须如此布置,使其与 c 所成角度不能改变,以便它们始终如同绕中心 c 作出的同一个圆的各条半径。然后从点 a、d 向杠杆 b i 作相等的垂线 a f、d g,则三角形 a c f、d c g 中的距离 c f、c g 亦相等,依据"第 26 条 [命题]"。

讲解:本段在 P0268 两根杠杆的基础上引入第三根杠杆 b i,平行于地平面、并以 c 为支点,距离 c h = c d。这一构造把"求倾斜面上支撑力"的几何模型进一步丰富为"三根共点杠杆”。关键约束是:三根杠杆"与 c 所成角度不能改变,始终如绕中心 c 画出的同一圆的各条半径"——这是为了使三根杠杆被刚性固定在同一旋转系中,从而它们的相对角度在论证过程中保持稳定,避免因杠杆形变而破坏等价关系。

接下来,从 a、d 两点向第三杠杆 b i 作等长垂线 a f、d g,由此得到三角形 a c f 与 d c g;这两个三角形共顶角 c、共边 ca = cd、共垂线 a f = d g,故全等,从而 c f = c g。作者注明这是依据"la 26 du r."(即"第 26 条 [命题]")——这是来自同一本书内的几何命题,被作者作为已知定理直接调用。这一步把"两杠杆在 c 处的角度相等且长度相等"进一步转化为"它们在 b i 上对应点的水平距离也相等",为下一段论证两重物平衡提供距离基础。

补充说明

“la 26 du r.“在本节中是作者引用的本著作内部第 26 条命题(具体内容须查原书相应命题);其作用是为"c f = c g"这一等距结论提供几何依据。

第6段(P0270)

原文复述

Or les poids a d peseront sur les leuiers c a, c d, comme s’ils eftoient pendus des distances egales c f, c g, selon les lignes f a, g d, & consequemment ils seront en equilibre. Que comme la distance bc est cf, ainsi soit le poids a à la puissance K, laquelle estant eloignee de c h, contrepefera le poids a eloigné de c f, ou attaché au leuier e a, par la 6 & 7 propof. du liure des equilibres d’Archimede; de forte que la puissance K agissant par le leuier courbé h c a, l’on n’aura pas besoin du poids d, ou du leuier de, pourueu que le poids a ne coule pas vers n par le leuier c a. Or pour empefcher ce glissement, il faut supposer que le plan l n 2 est incliné comme il a efté dit, & que n m soit perpendiculaire à l m.

中文讲解

翻译:于是重物 a、d 将作用于杠杆 c a、c d 上,仿佛它们分别通过线 f a、g d 悬挂在等距 c f、c g 处,因此它们彼此平衡。又设距离 b c 与 c f 之比等于重物 a 与动力 K 之比;K 远离 c h 时,将平衡远离 c f(或附着于杠杆 e a)的重物 a,依据阿基米德《论平衡》第 6、7 命题。因此,动力 K 通过弯曲杠杆 h c a 作用时,便不再需要重物 d 或杠杆 d e,只要重物 a 不沿杠杆 c a 滑向 n 即可。为了阻止这一滑动,需假定平面 l n 2 按前所述倾斜,并使 n m 垂直于 l m。

讲解:本段是本节论证的高潮,把 P0268–P0269 的几何构造上升为静力学结论。逻辑链如下:

(1)等价替代:上一段已证 c f = c g;本段进一步指出,重物 a、d 作用在杠杆 c a、c d 上时,“等价于"它们被分别悬挂在水平等距 c f、c g 处,并通过线 f a、g d 传递到第三杠杆 b i 上。这一替代之所以成立,是因为 f a 与 d g 都是垂直于 b i 的等长线段,故两重物对 b i 的力臂相同。

(2)等距即平衡:因为两重物距离支点 c 等距、悬挂方式等价,所以它们处于平衡状态——这是杠杆原理的最基本情形。

(3)比例关系:本段提出比例式——“距离 b c 比 c f 等于重物 a 比动力 K”。这表明要让杠杆 b c 上的动力 K 与杠杆 c f(即 c a)上的重物 a 平衡,K 必须按距离反比于 a。要点在于,b c 是动力作用点到支点 c 的距离,c f 是重物作用点到支点 c 的距离;距离之比即为两力之比。

(4)权威背书:作者注明此比例关系依据"阿基米德《论平衡》第 6、7 命题”。

(5)结论与遗留问题:因为 K 已能平衡重物 a,第二个杠杆 c d 上的重物 d 与杠杆 d e 都不再必要——即"双杠杆—双重量"装置可被"单杠杆—动力 K"装置代替。但有一个前提:必须阻止重物 a 沿杠杆 c a 滑向 n。

(6)阻止滑动的几何条件:为阻止滑动,作者假设平面 l n 2 按前述方式倾斜(即与水平面成角 ml2),并使 n m 垂直于 l m。这两个条件合起来保证 n 点位于特定几何位置,使滑动无法发生。

补充说明

“le liure des equilibres d’Archimede”(阿基米德《论平衡》)是作者援引的古代力学经典著作;本段引用的第 6、7 命题为本节的平衡结论提供权威依据。“leuier courbé h c a"指经过 h、c、a 三点的非直杠杆,其上动力 K 通过 h 端作用于 c 支点,进而带动 a 端。

第7段(P0271)

原文复述

Et parce qu’aux triangles c n l, l m n les angles len, nlm sont egaux par la construction, & les angles cln, lnm à cause des paralleles cl, nm, l’angle cnl sera egal à l’angle lmn; or lmn est un angle droit, donc cnl est aussi droit, & cn per

中文讲解

翻译:因为在三角形 c n l 与 l m n 中,角 l e n、n l m 由构造相等,且角 c l n、l n m 因 c l 与 n m 平行而相等,故角 c n l 将等于角 l m n;而 l m n 是直角,因此 c n l 也是直角,且 c n [垂直]……

讲解:本段是一个纯几何证明段,目的是为前一段(P0270)末尾"阻止重物滑动"的几何条件提供形式化论证。逻辑链如下:

(1)已知条件 1:三角形 c n l 与 l m n 中,角 l e n(位于 e 处)与 n l m 由前文构造相等。

(2)已知条件 2:角 c l n 与 l n m 因为 c l 与 n m 平行而相等——这是平行线截角的标准结果。

(3)由(1)与(2)推出第三对角也相等:三角形 c n l 的角 c n l 等于三角形 l m n 的角 l m n。这是三角形内角和定理的标准应用。

(4)关键结论:l m n 已知为直角(这是 P0270 假设 n m 垂直于 l m 的直接推论);既然 c n l = l m n,则 c n l 也是直角。

(5)“c n per……"——即"c n 垂直……",句子在此处被截断,结论是 c n 垂直于某个对象(很可能即 l m 或 l 2,从而完成"c n 垂直于斜面"的论证)。读者须理解:本段的目的是把"n m 垂直于 l m”(P0270 的假设)转化为"c n 垂直于 l m 或 l 2”(即 c 点处的某种垂直关系),从而完成斜面上"阻止滑动"的几何机制;段末的截断意味着论证的最终结论将在下文中续完。

补充说明

段中"l e n"作为三角形 c n l 的角名出现,但 c、n、l、m 四个字母中并不存在 e 点;该字母极可能为"l c n"或类似组合的 OCR 误读,具体对应须查原图确认。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处图像占位符(P0267),位于第 35 页 P0266 与 P0268 之间,用以承载本节论证所依赖的几何构型(水平面 lm、倾斜面 l2、垂直作用力线 c,l、c,n、f,a、z,l 等)。此外,本节两次引用外部权威作为论证工具:“la 26 du r."(同一著作第 26 条命题)用于证明三角形 a c f、d c g 中 c f = c g;“la 6 & 7 propof. du liure des equilibres d’Archimede”(阿基米德《论平衡》第 6、7 命题)用于支撑杠杆平衡的比例关系。这两处引用既是论证工具,也是本节权威性的来源。

💡 本节核心要点

  1. 本节核心问题:在已知倾角的斜面 l2 上,求支撑给定重物 a 所需的动力 K(即求解斜面上的支撑力问题)。
  2. 核心方法:把"斜面上支撑重物"转化为"杠杆上悬挂等重重物"的静力学问题;为达成此转化,作者构造了以 c 为公共支点的三根杠杆 ab、cd、bi,并把它们布置成"如同绕中心 c 画出的同一圆的各条半径”,从而固定其相对角度。
  3. 平衡的两条支柱:(1)通过两杠杆在 c 点处夹角相等、长度相等,推出 c f = c g,再由杠杆原理推出两重物 a、d 平衡;(2)通过距离反比(b c : c f = a : K),把"双杠杆—双重量"模型简化为"单杠杆—动力 K"模型。
  4. 阻止滑动的关键:动力 K 能替代重物 d 的前提是重物 a 不沿杠杆 c a 滑向 n;为此作者假设平面 l n 2 按前述方式倾斜、并使 n m 垂直于 l m,再由三角形 c n l、l m n 的角度关系推出 c n 亦垂直,从而完成"无滑动"的几何保证。
  5. 权威来源的层级:本节既调用了同一著作内部的第 26 条命题,又调用了阿基米德《论平衡》第 6、7 命题,前者服务于几何距离的等量推导,后者服务于杠杆平衡的比例关系。
  6. 本节是纯几何论证而非经验论证:所有条件(角度相等、距离相等、垂直关系)都被严格形式化为几何命题,没有任何依赖经验测量的环节。

🔑 关键术语

  • leuier(levier,杠杆):刚性的可绕支点旋转的杆;本节中三根杠杆 ab、cd、bi 共用支点 c,并以"如同同一圆之半径"的方式布置,使彼此相对角度固定,从而保证等价转换的稳定性。
  • soustien / appuyé sur c(支点):杠杆的固定旋转中心;本节中所有杠杆共享支点 c,以便在 c 点处进行角度与距离的统一比较。
  • puissance(动力):在杠杆一端施加的、用于平衡另一端重物的力;本节中的 K 即为所求"在斜面 l2 上支撑重物 a 的动力”。
  • poids(重物 / 重量):受重力作用的物体及其重力大小;本节中的 a、d 即为两根杠杆上悬挂的重物,被假设大小相等。
  • centre de pesanteur(重心):重物重量被视为集中的几何点;本节中要求 d、a 都通过各自的重心悬挂,以保证两重物在杠杆上的力学效果可作等距比较。
  • angle obtus(钝角):判定斜面上重物滑动方向的几何判据;本节规则:若力的方向对所在平面形成钝角侧,重物将向该侧滑动。
  • equilibre(平衡):两力相互抵消、杠杆保持静止的状态;本节中两重物 a、d 因距离相等而平衡,动力 K 与重物 a 因距离反比而平衡。

s0039 [描述性拆分] Suite de la demonstration: impossibilité de descendre ou monter

第1段(P0272)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段是章节小标题"论物体的运动”,用于标识当前文本所属的论题板块。它本身不展开论证,只提示读者接下来进入关于物体运动(包括斜面与杠杆上的平衡与运动问题)的论述。

第2段(P0273)

原文复述

pendiculaire à $ln$ : donc le plan $ln$ perpendiculaire au poids $a$ empefche qu’il ne tombe par le leuier $cn$ . Toutes ces choses ayant été pofées, que le poids $A$ foit tellement mis fur le plan incliné $l2$ , qu’il n’y foit nullement attaché, il est certain qu’il tombera, s’il n’elt retenu: par confequent foit que le leuier $cn$ pouffé par la puissance $k$ agiffant de la distance $c$ refiste au poids tombant $a$ , oui que quelque puissance egale à $k$ le retienne, il demeurera tellement fur le plan $l2$ , qu’il ne pourra monter ny defcendre.

中文讲解

本段承接上一页末尾的几何构型(平面$ln$垂直于重量$a$,并通过杠杆$cn$与之相连),转向正式命题陈述。先作一个物理事实的确定:若重量$A$仅被放置在斜面$l2$上而不加固定,只要不被阻拦,它就会沿斜面下落。于是命题被改写成两种等价的表述——要么由杠杆$cn$被动力$k$(作用在距离$c$处)所推动以阻挡下落中的$a$,要么由某个数值上等于$k$的力直接施加上,最终结果都是$A$停留在斜面$l2$上,既不上升也不下降。该句起到了承上启下的作用:为后面用反证法分别否定"上升"与"下降"两种可能性做铺垫。

补充说明

文中将"杠杆 vs 等值力"作为可替代手段来表述同一物理条件,这是后续把杠杆简化为沿特定方向的力的伏笔。

第3段(P0274)

原文复述

Car qu’il defcende premierement, s’il est possible, par le plan n l, le leuier ca qui est pouffé par K de la distance ch refitant; donc le leuier ch & la puissance K monteront, le leuier ca descendant avec le poids a, & la distance cf; ce qui est abfurd, puis qu’ils demeurent en equilibre par la 6 & - du i des equil. d’Arch. & par confequent le poids A ne defcendera pas, tandis qu’il fera retenu de la puissance K par le moyen du leuier bca.

中文讲解

本段进入反证法的第一部分:证明$A$不可能沿斜面$nl$下降。论证采取反设:假设$A$确实下降,则杠杆$ca$被动力$K$(从距离$ch$作用)所抵抗;由此推及杠杆$ch$连同动力$K$应当上升,杠杆$ca$连同重量$a$和距离$cf$应当下降,这与"它们处于平衡"的前提矛盾。作者援引阿基米德《论平面平衡》第一卷中的命题6作为这一平衡判据的权威依据,得出结论:只要$A$通过弯曲杠杆$bca$被$K$拉住,它就不会下降。论证的核心机制是:在阿基米德杠杆定律下,一支或升或降的运动都因两端平衡而不可能。

补充说明

“6 & - du i des equil. d’Arch.“指阿基米德《论平面平衡》(De planorum aequiponderantibus,亦译《论平面图形的平衡》)第一卷中的命题6,陈述杠杆两端以距离为反比交换重量时保持平衡,这是此处反证所依据的定律。

第4段(P0275)

原文复述

En second lieu, qu’il monte, si faire se peut, par le plan l 2, le leuier a c b pouffant par la puissance K, d’où ils’enfuiura que le leuier c a montera avec la distance c e en pouffant le poids A, tandis que la distance c b s’abaiffera avec la puissance K: or ils font en equilibre & demeurent, comme il a été démontré cydeuant, donc A ne peut montrer, encore que K foit pouffé par le leuier b c a, & confequemment A demeurera sur le plan l 2, pourueu que le leuier courbé b c a pouffé par la puissance K de la distance c b l’empefche de tomber.

中文讲解

本段是反证法的第二部分:证明$A$也不可能沿斜面$l2$上升。论证结构与上一段镜像对称:假设$A$能够上升,杠杆$acb$被动力$K$推动,据此应推出杠杆$ca$连同距离$ce$上升并推动重量$A$,而距离$cb$则连同$K$下降。但杠杆$acb$既然处于平衡(前文已证),这种一升一降的运动便不可能发生。结论是$A$无法上升,只要弯曲杠杆$bca$被$K$从距离$cb$处推动以阻止其下落,就能保证$A$稳定停在斜面$l2$上。两段反证合起来完成了"既不上升也不下降"的双向否定。

补充说明

本段所谓"comme il a été démontré cydeuant"指向前文已经给出的关于杠杆$acb$平衡的论证,本节在此直接调用而不再重复证明。原文"montrer"系"monter"的OCR讹误,在复述中保留原样以忠实于来源。

第5段(P0276)

原文复述

Et parce que le leuier $b\in a$ pouffant $a$ enuoye fa force par vne ligne perpendiculaire au leuier, que $a\in o$ foit perpendiculaire au leuier $ac$ , & parallele au plan $l2$ , le leuier $b\in a$ pouffant le poids $a$ enuoye fa force par vne ligne perpendiculaire au leuier: que $a\in o$ foit perpendiculaire au leuier $ac$ , & parallele au plan $l2$ ; le leuier $b\in a$ pouffant le poids $A$ enuoye fa force par la ligne droite $ao$ , ou par le plan $l2$ . Il faut maintenant fuppofer que la puissance $a$ eft egale à la puissance $K$ , qui agit fur le poids $a$ en le pouffant au lieu du leuier, & qu’elle drefle fa force par la ligne $a\in o$ , ou par le plan $l2$ .côme le leuier même. Et parce que la puissance $K$ agifflant par le leuier $b\in a$ en pouffant le poids $a$ par le point $a$ , le retient, il s’enfuit qu’vne autre puissance egale à la puissance $K$ agifflant de la même maniere fur le poids $a$ le retiendra auffi; de forte qu’il ne fera pas besoin du leuier, mais seulement de la puissance qui fera la même chose que le leuier. Et la même chose arriuera toujours, foit que la même puissance pouffe par le point $a$ , ou qu’elle tire la ligne $a\in o$ , eftant en quelque lieu de ladite ligne, par exemple en $o$ : foit que la ligne $a\in o$ eftant roulee à l’entour de la poulie $op$ , comme vne corde, la puissance, ou le poids y foient fuspendus, car quoy qu’il en foit, le poids $A$ fera toujours arrefté fur le plan $l2$ , de forte qu’il ne pourra descendre ny monter. La puissance $K$ eft donc trouuee pour arrefter le poids $A$ fur le plan donné $l2$ incliné fur l’horizon $lm$ de l’angle donné $ml2$ ; cequi auoit esté propofé.

中文讲解

本段是该节论证的关键升华:把杠杆的机械作用等价为沿特定方向施加的力,从而揭开前两段反证所隐藏的机制。作者先指出,弯曲杠杆$bca$推动重量$a$时,其力沿一条垂直于杠杆的直线传递,即沿$a o$方向——而$a o$恰好垂直于杠杆$ac$且平行于斜面$l2$。在几何上,这条$a o$线就代表斜面$l2$的方向。于是,既然力$K$通过杠杆沿$a o$线压住$a$,那么任何与$K$等值、同样沿$a o$线(或沿斜面$l2$)方向施力的力,也都会产生同样的"阻止$a$下落(或上升)“的效果——杠杆本身可以被省去,只需一个方向正确、大小相等的力就够了。进一步地,这一等值力可以作用于$a o$线上的任意位置(例如$o$点),甚至可以借助绕滑轮$op$缠绕的绳索悬挂施加,所得物理结果完全等价。最终结论:已经找到力$K$,它能够在给定斜面$l2$(与水平面$lm$的夹角为$ml2$)上阻挡重量$A$既不上升也不下降——这正是本节开头所欲证明的命题。整段论证把"杠杆—力的等效替代"和"作用点可平移"两条静力学原则并用,完成了从具体机械构型到抽象力平衡的提升。

补充说明

本段密集运用了杠杆作用力的方向性原则:杠杆对重量的推力作用线垂直于杠杆杆身;以及"等值等效替代"原则:沿相同方向施加的等值力可以替代杠杆。这两条原则是作者将机械装置抽象为平面力系的工具,后续讨论均建立于此。

第6段(P0277)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

本段是"推论I"的小标题,标志上一节证明的命题即将派生出第一条推论,正文内容在下一节给出。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节正文未包含脚注、图表说明或边栏;所涉及的几何图形(斜面$l2$、水平$lm$、杠杆$cn$/$bca$、点$o$/$p$等)需参见原书对应的版面图示。P0274中引用阿基米德《论平面平衡》第一卷命题6作为杠杆平衡的反证依据,具有经典的权威性,在原文中起到支撑反证法的作用。

💡 本节核心要点

  1. 本节通过反证法,从双向(下降与上升)否定重量A在斜面l2上发生自发运动的可能性,得出A在力K作用下保持静止的命题。
  2. 反证法的论证依据是阿基米德《论平面平衡》中的杠杆平衡定律,作者以该定律为权威支撑,推出运动假设导致两端同时升降的矛盾。
  3. 论证的关键一步是发现弯曲杠杆bca对重量的作用力沿垂直于杠杆的直线ao(即平行于斜面l2方向)传递,从而把杠杆机构等价为沿ao方向施加的等值力。
  4. 基于上述等价,可将杠杆省去,代之以直接同方向、同数值的力;该力甚至可在ao线上任意点施加,或借助绕过滑轮op的绳索悬挂,效果完全相同。
  5. 最终得到的命题归结为:给定斜面l2与水平面lm的夹角ml2,即可找到一个数值确定的力K以阻挡重量A,使A既不上升也不下降。
  6. 论证的逻辑链为:几何构型设定 → 双向反证排除运动 → 杠杆作用方向化 → 等值力替代杠杆 → 命题得证,显示出从具体机械到抽象静力平衡的过渡。

🔑 关键术语

  • Leuier (levier):杠杆。本节中弯曲杠杆$bca$被用作将动力$K$传递到支点或接触点以阻挡重量$A$的工具,是论证的核心机械装置。
  • Plan incliné:斜面。本节研究的主要承载平面为$l2$,与水平面$lm$成给定角度$ml2$,是$A$放置其上、自然会下行的面。
  • Puissance:动力/作用力。文中指$K$或与之等值的力,作用距离为$c$或$ch$/$cb$等,用以度量阻挡$A$所需的力量。
  • Poids:重量。本节同时出现两种重量:$a$(小写,作为杠杆一端的悬挂物)与$A$(大写,置于斜面$l2$上的被研究对象)。
  • Équilibre:平衡。本节论证的核心判定条件;两次反证都借"处于平衡不能一升一降"来否定运动假设,引用阿基米德《论平面平衡》命题6作为支撑。
  • Ligne perpendiculaire au leuier:垂直于杠杆的直线。本节权威化杠杆作用力的方向,确定力的作用线为$ao$,由此把杠杆替换为沿该方向的等值力。
  • Poulie (op):滑轮。文中利用绕过$p$点的滑轮$op$将$a o$线变为绳索,实现力作用点可任意平移不变的等价性,作为论证的最后一步推广。
  • Horizon (lm):水平面/水平线。斜面$l2$以给定角度$ml2$倾斜于其上,是衡量斜面坡度的参考基准。

s0040 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Proportion entre l’hypoténuse et la perpendiculaire

第1段(P0278)

原文复述

Si du point du plan incliné on tire la perpendiculaire nm sur le plan horizontal lm, comme l’hypoténuse ln à la perpendiculaire nm, ainsi le poids a à la puissance qui l’arrêtera sur le plan ln : car comme bc à cf, ou comme ac à cf, ainsi le poids à la puissance K : or comme ac à cf, ainsi ln à nm, donc comme

中文讲解

本段是 Corollary I(推论 I)证明主体的开头,建立起本节核心的比例式。

形式化推理:从斜面 ln 上一点向水平面 lm 作垂线 nm,则在直角三角形 lmn 中有   斜边 ln : 垂边 nm = 重物 a : 使其静止于斜面上的力。

作者不是直接证此式,而是先调用前文已经得到的辅助比例:bc : cf = ac : cf = 重物 : 力 K。前一个等号来自三角形相似,后一个等号是前文已证的杠杆或斜面原理。再由 ac : cf = ln : nm(同一组几何相似关系),把比例右端从几何线段 bc, cf 切换到直接刻画斜面的几何量 ln, nm,于是得到本节的核心命题。

段落以「donc comme…」(所以如同…)截断,把「重量 : 力」这最后一个比值的补全留到下段。本段在论证链中的作用,是把前文的「重量—力」比例与斜面三角形的「斜边—垂边」几何比例对接起来,完成 Corollary I 的形式骨架。

第2段(P0279)

原文复述

124

中文讲解

页码 124。这是原书第 124 页的版面标记,出现在第 36 页正文之后、第 37 页新章节开始之前,本身不含论证内容,仅指示版面位置。

第3段(P0280)

原文复述

Liure Second

中文讲解

小节标题「Liure Second」(即 Livre Second,「第二书」或「第二卷」)。它出现在第 37 页顶端,标志着下一段起的正文属于原书第二部分,同时也提示本节(Corollary I)跨入新的章节单元,但 Corollary I 自身的论证仍在延续。

第4段(P0281)

原文复述

ln à nm, ainsi le poids a à la puissance requise : d’où il s’ensuit que la puissance estant vn peu augmentée pourra tirer le poids en haut par la ligne ao sur le plan l 2. De plus, comme l’hypoténuse l n est à la base lm, ainsi le poids a est à la puissance qui l’empeche de couler par le levier ca, & de peser sur le plan l 2, comme il est aisé de demonstrer parce qui a esté dit cy-dessus. D’où il s’ensuit que la puissance que Cardan donne au liure s des proportions, propos. 72. est moindre qu’il ne faut, car il dit que la raison du poids tiré à la force qui le tire sur le plan incliné est celle qui est de l’angle droit à l’angle que fait le plan incliné auec le plan horizontal, parce qu’au triangle lm n il y a moindre raison de l’hypoténuse ln à la perpendiculaire mn, que de l’angle droit n ml à l’angle d’inclination m ln.

中文讲解

本段承接 P0278 的「donc comme ln à nm…」,把 Corollary I 的命题补完,并向下作三项推论。

第一项——完成核心比例:补上「ainsi le poids a à la puissance requise」,得到 ln : nm = 重物 : 所需力;并由此推出方向判据——若所施力比静止所需者略大,便能沿直线 ao 把重物向上拉上斜面 l2。这就是「略大于临界力即可上推」的物理意义。

第二项——等价形式:作者再给出同一原理的另一说法:斜边 ln : 底边 lm = 重物 a : 阻止其沿杠杆 ca 滑落、并压在斜面 l2 上的力。这一等价式把斜面原理和杠杆原理联系起来,作者注明「从前文所述即可证」,说明它只是同一几何相似关系的另一种解读。

第三项——驳 Cardan:作者明确指出,Cardan 在《Livres des proportions》(比例之书)第 5 卷第 72 命题中所给的力「比实际所需更小」(moindre qu’il ne faut)。原因在于 Cardan 把「重物 : 拉力」取为「直角 : 倾角」(即直角 : ∠mln),但作者指出:在三角形 lmn 中,斜边 ln : 垂边 mn 这一比值,要小于直角 ∠nml : 倾角 ∠mln 这一比值。换言之,Cardan 取的比例偏大,因此按 Cardan 算出的力偏小,不足以维持静止。

本段在论证链上的作用:补完 Corollary I 的核心命题,引出方向判据和杠杆等价式,并以驳正 Cardan 公式为收尾,使 Corollary I 同时具备「正命题 + 物理判据 + 对通行说法的订正」三重功能。

补充说明

本段所引《Livres des proportions》第 5 卷第 72 命题系作者对 Cardan 既有结论的直接引用,仅依据当前段落中给出的命题出处与作者对其的反驳;不补充 Cardan 的其它著作或生平信息。

第5段(P0282)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

小节标题「COROLLAIRE II.」,即「推论 II」。它标志着本节(Corollary I)至此完结,下一节将转入第二个推论的论证。

💡 本节核心要点

  1. Corollary I 建立斜面上静力的核心比例式:斜边 ln : 垂边 nm = 重物 a : 使其静止于斜面上的力。
  2. 由此得出方向判据:所施力略大于此临界值,重物即可沿斜面被向上拉动。
  3. 同一原理的另一等价形式:斜边 ln : 底边 lm = 重物 : 阻止其沿杠杆 ca 滑落的力,从而把斜面原理与杠杆原理联系在一起。
  4. 作者驳正 Cardan 在《比例之书》第 5 卷第 72 命题的公式:Cardan 取「直角 : 倾角」作为「重物 : 拉力」之比,这一比例偏大,因而 Cardan 给出的力不足以静止重物。
  5. 作者给出的几何判据:在三角形 lmn 中,斜边 ln 与垂边 mn 之比,小于直角 ∠nml 与倾角 ∠mln 之比。
  6. 本节末以「COROLLAIRE II.」标题收束,标志 Corollary I 论证结束。

🔑 关键术语

  • Plan incliné (斜面):本节的研究对象,重物 a 静止其上;用 ln 表示其倾斜面。
  • Hypoténuse ln (斜边 ln):直角三角形 lmn 中的斜边,连接斜面顶端与水平面端点;与垂边、底边构成关键比例关系。
  • Perpendiculaire nm (垂边 nm):从斜面上一点向水平面所作的垂线;用于在斜面三角形中度量「高」,并参与力的比例计算。
  • Poids a (重物 a):置于斜面 ln 上的物体重量,构成本节比例式的左项之一。
  • Puissance (力):所施之力。本节中既指使重物静止的临界力,也指沿斜面主动拉动物体的力;Corollary I 的核心即在比较重物与此力之比。
  • Levier ca (杠杆 ca):用以把斜面原理与杠杆原理挂钩的几何元素——阻止重物滑落的力,相当于杠杆 ca 上的阻力。
  • Angle d’inclination mln (倾角 mln):斜面与水平面所成之角。Cardan 公式以「直角 : 倾角」作为力的比例,本节指出该比例大于真实的「斜边 : 垂边」之比。
  • Livres des proportions, propos. 72 (《比例之书》第 5 卷第 72 命题):作者在本节中明确点名所驳的 Cardan 命题之出处,作为纠正的对象。

s0041 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Examen du livre de Cardan et erreurs des balances

第1段(P0283)

原文复述

Si quelque excellent géomètre entreprenait l’examen de ce livre de Cardan, et des autres qu’il a faits, ce serait l’un des plus beaux labeurs qui se puissent voir, particulièrement s’il démontrait la vérité de ce qu’il a avancé de véritable sans démonstration, par exemple, qu’il est plus difficile de renverser le cube que le tétraèdre d’égale grandeur et pesanteur ; et l’erreur de ce qu’il a avancé contre la vérité, comme lors qu’il a dit avec Tartalea que la balance inclinée revient parallèle à l’horizon, au lieu qu’elle s’incline toujours davantage jusques à ce qu’elle soit perpendiculaire à l’horizon, à cause du centre de la terre, où butent toutes les choses pesantes. Sur quoi Guid-Ubalde a aussi failli, lors qu’il a dit qu’elle demeure dans la même inclination qu’on la met. Mais il y a plusieurs difficultés dans cette matière, à raison que l’on peut faire des balances qui demeurent inclinées en de certaines positions, hors desquelles elles descendront plus bas, et qu’il y peut survenir tant d’accidents, qu’ils méritent que les plus savants mathématiciens en fassent des Traités particuliers.

中文讲解

本段属于"推论 II"的主干(尽管小节标题把"推论 III"也包进来,作者在此实际上是在为整个推论 II 收束并过渡)。作者提出一个总纲式的学术建议:如果有一位杰出的几何学家愿意去审查卡尔达诺(Cardan)的这部书以及他其他著作中的力学断言,那将是最有价值的工作之一。这项工作的内容有两类:(一)替卡尔达诺补上他没有给出证明却视为真的东西,比如证明"等大等重的正立方体比正四面体更难被推翻”;(二)纠正卡尔达诺违背事实的说法。作者随即举出具体案例——关于斜面天平的行为:卡尔达诺与塔尔塔利亚(Tartalea)都错误地认为倾斜的天平会回到与地平面平行的位置,而作者依据"所有重物最终都落向地心"这一原理,主张天平只会越来越倾斜,直到悬线与地平面垂直为止;连力学大家圭多巴尔多(Guid-Ubalde)也错以为天平会停留在人们放置它时的倾角不动。这段论述实质上是借批评权威的方式引入"重心—地心引向"的力学原理。最后,作者又谨慎地承认此问题仍有多种困难——某些天平在特定位置确实可以保持平衡,越过临界位置才会继续下降;并且情形多变,单一作者难以穷尽,故应当由最博学的数学家们各自写出专题论文。本段的功能是为前面平衡理论的讨论设定边界、邀请同行继续研究,同时也通过反驳卡尔达诺和圭多巴尔多来加固作者自己的论证。容易误解之处:作者并不是说所有倾斜的天平都会一直倒到底,而是说存在临界位置和例外;他对卡尔达诺的批评是局部的、有具体论据的,而非全盘否定。

第2段(P0284)

原文复述

COROLLAIRE III.

中文讲解

本段是一个小节标题,原文写作"COROLLAIRE III."(推论 III),相当于中文里的"附论三"或"系三”。它宣告紧随其后的内容是承接前一个推论之后的第三个补充推论,所讨论的将是关于球在斜面上滚动为何比垂直下落更慢这一现象的解释。

第3段(P0285)

原文复述

On pourrait peut-être expliquer pourquoi la boule roulant sur le plan incliné va moins vite que quand elle chet perpendiculairement, par la démonstration précédente, en disant que la partie de la boule soutenue par le plan est une espèce de contrepoids, qui empêche tant qu’il peut la chute de la boule, laquelle roule d’autant plus lentement qu’elle est plus soutenue, comme j’ai montré dans les autres propositions. Où il faut remarquer que ce n’est pas même chose que le poids soit affaibli par ledit contrepoids, ou qu’il soit d’une matière plus légère : par exemple, si le poids de la boule de plomb d’une livre est tellement diminué par le support du plan, qu’il ne pèse plus qu’une once, c’est-à-dire 16 fois moins, et qu’une boule de bois de même grosseur ne pèse aussi qu’une once, il ne s’ensuit pas que la boule de bois ne descende plus vite perpendiculairement que celle de plomb obliquement, parce qu’elle n’a nul contrepoids, ou plan qui l’empêche, ou qui la destourne de son droit chemin. Mais il suffit de considérer ici si l’empêchement du plan est perpétuellement analogue et proportionné à la tardiveté ou à la vitesse de la chute oblique de la bale qui roule ou qui coule dessus.

中文讲解

这是"推论 III"的主体。作者要解释的现象是:同一个球,沿斜面滚动比沿铅直线自由下落更慢。他用前一条"演示(démonstration)“作为依据,提出解释机制:斜面所托住的那一部分球体,相当于一种配重(contrepoids),它尽量阻止球的下滑;球被托住得越多,滚动就越慢——这与他在其他命题中已经给出的结论一致。这是一个典型的"支持力—有效重量"模型:把支持力视作与重力方向相反的阻力,从而削减有效重力。接下来作者引入一个关键的区分,以避免读者把"被支持力减弱后的有效重力"与"由材料密度造成的轻"混为一谈。他用数值例子说明:一磅铅球被斜面支持后若仅相当于一盎司重(即减为原来的 1/16),同等大小的一盎司木球垂直下落时,由于没有任何平面托住它、也没有任何东西使其偏离正轨,因此它垂直下落的速度反而比那块被支持而变"轻"的铅球沿斜面滑动更快。换言之,材料上轻 ≠ 受支持而轻:前者没有任何阻挡,后者即使有效重力变小,仍然因为斜面摩擦与支持而受到持续阻碍。作者强调这一区分,是为了给自己的"支持即阻力"理论划清概念边界。最后一句收束本题:他暂不去追究斜面上滚动或滑动的细节机制,只要求确认"斜面对球的阻碍是否始终与其下落的迟缓或快速成比例”,把更细的考察留作后续或专题论文。本段的论证作用是:用配重/支持力模型解释斜面滚动的减速现象,并以此区别于"轻物体更快下落"的简单说法,从而把斜面运动问题与自由落体问题在概念上分离开来。容易误解之处:作者并不是认为支持力等于摩擦力,也不是说材料密度无关;他只是强调"被斜面托起的那一部分"充当了某种反向的抗衡,而材料密度造成的轻则是另一回事。

第4段(P0286)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

该段并非正文内容。它是英文中著名的全字母句(pangram),原文明显属于 OCR 误识或版面占位符遗留,并非 17 世纪法文原作的内容;需查看原书第 37 页该位置的真实文本,本讲解不予臆测。

补充说明

无额外补充;该条需与原书图像核对。

第5段(P0287)

原文复述

COROL.

中文讲解

本段为孤立的版式残余词"COROL."(“Corollaire"的缩写)。它不构成独立论题,仅是原书页眉、页脚或下一节起首标题被截断后的版面残留;其功能相当于再次提示下文属"推论"体裁,并无新的实质内容。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节未出现脚注、图表说明或边栏。P0286(英文 pangram)与 P0287(“COROL.“残词)属于 OCR 版面伪文,不应视为正文;正文中真正承担论证的是 P0283、P0284(小标题"COROLLAIRE III.")与 P0285。

💡 本节核心要点

  1. 作者把审查卡尔达诺著作中未经证明的断言与错误的断言,列为一项具有最高价值的学术工作。
  2. 针对卡尔达诺与塔尔塔利亚关于斜面天平会回到与地平线平行的说法,作者依据"一切重物皆趋向地心"的原理予以反驳,主张天平只会越倾越下,直至垂直。
  3. 作者亦批评圭多巴尔多"天平会停留在所置倾角"的论断,并指出实际情形存在临界位置等例外,因此该问题需要由专门论著处理。
  4. “推论 III"以"支持力—配重"模型解释同一球沿斜面滚动比垂直下落更慢的现象。
  5. 关键区分:被支持力削弱后的有效重量,与因材料较轻而造成的轻,并非同一回事——前者仍有斜面阻碍,后者则无任何阻挡,故一盎司木球垂直下落反而可能快于被斜面托持的一磅铅球。
  6. 本节为斜面运动问题设定了概念边界:先解决"支持是否与迟缓成比例"的根本问题,再让更专门的数学家处理滚动、滑动等细节。

🔑 关键术语

  • Cardan(卡尔达诺):即 Gerolamo Cardano,16 世纪意大利数学家、力学家;此处指其力学著作中未经证明的断言(如"立方体比等大等重四面体更难翻倒”)以及与塔尔塔利亚共同的错误(关于斜面天平回归水平)。
  • Tartalea(塔尔塔利亚):即 Niccolò Tartaglia,16 世纪意大利数学家;作者指出他在斜面天平问题上也与卡尔达诺持同样错误主张。
  • Guid-Ubalde(圭多巴尔多):即 Guidobaldo del Monte,16 世纪意大利力学家;作者批评其"天平停留在被放置的倾角"之说亦属错误。
  • centre de la terre(地心):在本节中被用作一切重物下落之最终归宿的本体论原因,用以解释倾斜的天平为何不会回到水平,而只会越倾越下。
  • contrepoids(配重、对抗重物):作者用以刻画斜面对球的支持作用:被斜面托起的那部分球体相当于一个反向的抗衡物,它削弱有效重力,从而减缓滚动速度。
  • plan incliné(斜面):本节中作为核心装置出现:球在斜面上滚动或滑动时,因支持力(配重)持续作用而比垂直自由下落更慢。
  • perpendiculaire à l’horizon(垂直于地平面):作者主张的倾斜天平的最终静止方向,即悬线指向地心、亦即垂直于水平面的方向,与卡尔达诺所主张的"回到水平"相反。

s0042 [描述性拆分] COROLLAIRE IV. Sur les boules et cylindres roulant sur les plans

第1段(P0288)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是一个章节级标题,宣告本部分讨论的主题是「物体的运动」。它出现在第 38 页顶部,开启了论述自由下落体与斜面上物体运动的小节。本节的小标题(COROLLAIRE IV)就是在这一总题之下展开的。

第2段(P0289)

原文复述

COROLLAIRE IV.

中文讲解

这是「推论 IV」的小节标题。它提示读者:以下段落是对前文某条命题(关于斜面上下落与滚动)的第四条推论,其内容专门讨论在平面上滚动的球体和圆柱体。该标题不承载论说,只起分节作用。

第3段(P0290)

原文复述

Il faut remarquer que i e fuppofe toujours vne boule ou vn cylindre fur les plans, parce qu’il eft trop difficile de determiner les parties des autres corps, par exemple descubes, & des tetraèdres, qui font fouftenus par lefdits plans; & que ces corps ne peuent rouler, & couler également comme font les boules: quoy que l’on puiffe examiner quelle doit être l’incelinaifon du plan pour les faire rouler, ou renuerfer, & pour leur faire quitter leur coulement, qui garder- roit toujours la même raifon en augmentant fa viteffe, que le roulement d’vne boule, puis qu’ils defcendent pour vne même caufe, & pour vne même fin.

中文讲解

本段是推论 IV 的实质内容,作用是交代作者在前面诸推论中所做的「形体限制」及其理由,可以拆成三层理解:

  1. 形体限制本身:作者承认自己在讨论斜面上的滚动/滑动时,始终把物体假想为「球」或「圆柱」,而把立方体、四面体等其他多面体排除在外。注意他用的词是「boule」(球)和「cylindre」(圆柱)——这正是几何上转动惯量可解、对称性最高的两种回转体。

  2. 排除的理由:他给出的不是物理理由,而是几何计算上的理由——「il eft trop difficile de determiner les parties des autres corps」即对其他形体「难以确定其各部分」。在 17 世纪的数学工具下,只有球和圆柱的切分能与圆周运动协调,因此其他立体「不能像球那样同时均匀地滚动和滑动」(「ne peuent rouler, & couler également comme font les boules」)。这里区分了「rouler」(纯滚动) 与「couler」(滑动) 两种运动模式,作者强调立方体、四面体无法像球那样同时兼具二者。

  3. 退一步的保留:紧接着作者用「quoy que」(然而) 转折——他承认在原则上仍可探讨:要让立方体或四面体在斜面上滚动或翻倒,斜面的倾角应当是多少;以及,若让它们脱离纯滑动状态,那种滑动在增速时与球的滚动保持同样的比值关系。其理由是:它们「为同一原因、同一目的而下落」(「defcendent pour vne même caufe, & pour vne même fin」),即都受同一重力驱动、趋向同一终点。故即便外形不同,只要运动规律由共同原因决定,速度比例就应当一致。

把握住这三点,就能理解推论 IV 在整节论证中的功能:它既是一种「方法论声明」——告诉读者后续结论为何只对球和圆柱成立;同时又预留下继续研究其他形体的入口,为更一般化的运动理论留出空间。

补充说明

原文中的 v/u、f→s 等拼写属 17 世纪法语古体(如 fuppofe、vne、eft、defcendent),并不影响意义;其中「incelinaifon」即「inclinaison」(倾斜/倾角)。本段没有提供这些形体的具体几何参数或重力大小的数值,作者也未引入外部权威或历史先例作为论据。

第4段(P0291)

原文复述

COROLLAIRE V.

中文讲解

这是「推论 V」的小节标题,标志着推论 IV 的收束与一段新论题(自由下落物体的速度比)的开启。该标题本身只起承上启下的分节作用。

第5段(P0292)

原文复述

Puis que nous ne pouuons demonstrer que les poids gardent toujours la même proportion de viteffe en defendant iufques au centre, que celle que nous obferuons dans toutes fortes de hauteurs, il n’eft pas hors de propos d’examiner s’ils la peuuent changer, & quelle elle peut être, afin que ceux qui voudront paffer plus avant trouuent quelque forte d’ouerture en ce fujet: c’eft pourquoi i’aioute les deux propositions qui fuiuent avant què d’entamer les autres difcours des differens mouuemens de la nature, qui dependent de ceux qui conduifent au centre de la terre, ou qui fuiuent leur proportion.

中文讲解

本段是推论 V 的开篇,承担两件事:公开承认一个未解决的问题,并预告接下来的工作安排。可以分三层读:

  1. 承认不可证:作者说「我们无法证明」(「nous ne pouuons demonstrer」) 一件事——重物在自由下落「直到地心」的整个过程中,始终保持与我们在各高度上观察到的相同的「速度比」(「proportion de viteffe」)。这等于坦白:前面推论所得的速度关系,只是在「从某高度落到地心」之外成立的局部结论;一旦延伸到贯穿全下落过程的整体性命题,则超出可证范围。这是一个方法论上的诚实声明。

  2. 提议考察变更:他转而指出「并非不恰当」(「il n’eft pas hors de propos」) 来考察:(a) 速度比能否改变;(b) 它可能是什么。这是把一个无法证明的命题转化为可探究的问题,从而「为想要深入的人提供某种突破口」(「trouuent quelque forte d’ouerture en ce fujet」)。

  3. 预告结构:他将「在进入其他讨论之前」(「auant què d’entamer les autres difcours」) 先添加「两条命题」(「les deux propositions qui fuiuent」)。接下来的「其他讨论」指的是自然界的种种运动,那些运动「依赖于」(「dependent de ceux qui」) 引向地心的运动,或遵循那种速度比。换言之,作者在地心下落这一基本情形之外看到了一整片相互联系的自然运动理论,本段是一段过渡,开启对这片理论的整理。

把握住这三层就能理解推论 V 的真正分量:它既不给出新定理,也不陈述旧定理,而是为读者勾勒出后续两段命题与之后关于自然界各种运动的总讨论之间的逻辑桥梁。

补充说明

「centre de la terre」直译为「地心」,在本节上下文中指自由落体运动在理论上延伸的极限位置;「proportion de viteffe」(速度比) 指重物在不同高度下落时所保持的速度之间的比例关系,是作者全节反复使用的核心量。原段未提供该比例的数值或推导,故本段亦不引入具体计算。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无图表、页脚或脚注信息。

💡 本节核心要点

  1. 推论 IV 作出形体限制:只讨论球和圆柱在斜面上的运动,理由是其他立体(立方体、四面体)的几何分段在当时的数学下难以处理。
  2. 作者明确区分球的「滚动」(rouler) 与「滑动」(couler),指出多面体不像球那样能同时均匀地进行两种运动。
  3. 尽管做了限制,作者仍承认可以原则性研究多面体在斜面上滚动或倾覆所需的倾角,并指出它们的滑动在增速上与球的滚动保持同一比值——因为下落的原因与目的相同。
  4. 推论 V 公开承认无法证明速度比在整个下落过程中始终保持不变,从而将一个定理级的命题降为可探究的问题,为后续两条命题留出入口。
  5. 本节是一段过渡:从局部的速度比结论,过渡到在地心下落之外的、更广义的「自然界各种运动」的总讨论。

🔑 关键术语

  • boule (球):本节限定分析的几何形体之一;在推论 IV 中被作为能在斜面上同时均匀滚动与滑动的代表形体。
  • cylindre (圆柱):本节限定分析的另一种几何形体,与球一起构成推论 IV 推证的全部对象。
  • rouler / couler (滚动 / 滑动):作者区分的两种运动模式:前者指接触面瞬时静止的纯滚动,后者指沿面整体滑动;只有球和圆柱能同时均匀地兼具二者。
  • inclinaison du plan (斜面的倾角):作者在本节提出可以原则性研究使立方体或四面体滚动或翻倒所需的具体斜面倾角值。
  • proportion de vitesse (速度比):贯穿本节的核心度量,指下落物体在不同高度间的速度比例关系;其常值性正是推论 V 所质疑与探究的对象。
  • centre de la terre (地心):本节假设的自由落体运动在理论上的极限位置;推论 V 即承认难以证明速度比在该全过程中保持恒定。

s0043 [描述性拆分] PROPOSITION XI. Vitesse des corps selon la section en moyenne et extreme raison

第1段(P0293)

原文复述

PROPOSITION XI.

中文讲解

本段仅是命题编号标题。作者在本节中正式提出第十一命题,标志着论述从中末比的几何性质过渡到与落体速度的对照讨论。

第2段(P0294)

原文复述

Determiner fi la viteffe des corps pefans qui tombent, s’augmente felon la raifon des fections de la ligne coupee proportionnellement: où l’on void les proprietez de cette fection, & la maniere de couper une ligne en moyenne & extreme raifon iufques à l’infini.

中文讲解

命题十一的完整表述。中文大意:判定下落的重物之速度是否按比例线被切分所得各段的比例而增大;并在该问题中考察此种切分的若干性质,以及将一条线按"中末比”(moyenne et extrême raison,即今日所称的黄金分割)切至无穷的方法。

需要把握两点:(1) 此处"raison"是旧法语中的"比例/比"之意,而非"理由”;(2) “中末比"指把一线段 AB 在点 C 处分成长短两段,使得整段与长段之比等于长段与短段之比(即 AB:AC = AC:CB,AC² = AB·CB),其比值即后世所说的黄金比例。

命题的实质是一道探究性问题:自由落体的速度增量,是否遵循此种特殊比例的几何级数?命题预告将展示该比例的若干性质并讨论无限续分的方法。

补充说明

“中末比”(moyenne et extrême raison)一词在本节中既可指单独一次黄金分割,也指由此迭代产生的"续比”(proportion continue)序列,下一段即出现该序列的数值。

第3段(P0295)

原文复述

Le doète Vendelin a efté le premier qui m’a fait penfer à cette proportion pour la cheute des corps pefans, car luy ayant demandé fon auis fur cette viteffe, il coniectura qu’elle fuiuoit peut eftre la proportion de la ligne coupée en moyenne & extreme raifon, qu’il appelle diuine, comme plufieurs autres, à raifon de fes proprietez admirables, dont nous parlerons apres. Mais puis que nous auons déjà reglé cette viteffe par nos experiences, ie mets icy vne table, dans laquelle on verra la comparaifon des cheutes qui fe font en raifon doublee des temps, & de celles qui fe feroient felon la fection de ladite ligne: & pour ce fuiet la première colomne monftre par fes nombres le chemin que fait la bale de plomb, qui defcend en chaque demie feconde d’heure, ou en 30 tierces, par exemple, 3 fignifie qu’elle defcend 3 pieds dans la demie feconde, 9, qu’elle defcend 9 pieds dans l’autre demie feconde, & ainfi des autres iufques à 51, qui fignifie qu’elle fait 51 pied dans la huitiefme demie feconde. La 2 colomne aioute les nombres precedens, afin de faire voir la cheute des temps precedens, par exemple le 2 nombre, à fcauoir 12, fignifie qu’elle fait 12 pieds dans vne feconde, & 27 qui fuit, monftre qu’elle en fait 27 dans vne feconde & demie, & c. iufques au dernier nombre 192, qui enfeigne qu’elle fait 192 pieds en 4 fecondes.

中文讲解

本段交代本命题的来源与论证方法。中文大意:

学问深厚的文森(Vendelin)是第一位让我想到把这一比例用于重物下落的人。我曾就此速度请教他的看法,他推测该速度也许遵循按"中末比"切分线段所得的比例——他与其他许多学者一样称之为"神妙的”(divine)比例,因为此比例有许多值得惊叹的性质,我们稍后讨论。但是,由于我们已通过实验确立了落体速度的规律,故此我在此列出一表,以便比较两种下落:按时间平方比进行的下落,与按所述线段切分所应进行的下落。

为达此目的,第一列以数字标示铅球在每半秒钟(即 30 第三者,即一小时的 1/7200)内所走的路程:例如,3 代表它在第一个半秒下落 3 尺;9 代表它在第二个半秒下落 9 尺;如此递增直至 51,代表它在第八个半秒下落 51 尺。第二列将前数字累加,以便显示此前时段的总下落:例如第二个数字 12 表示它在 1 秒内下落 12 尺;继之的 27 表示它在 1.5 秒内下落 27 尺;依此类推至末数 192,表示它在 4 秒内下落 192 尺。

关键信息:(1) 第一列数字 3, 9, 15, 21, …, 51 之间相差恒为 6,对应于奇数 1, 3, 5, 7, …, 17 的 3 倍,正是伽利略落体定律在各等时间间隔内所走的距离增量;(2) 第二列累计值 3, 12, 27, 48, …, 192 与半秒序号的平方(乘以 3)成正比,即距离 ∝ t²;(3) 作者的态度已表明实验已确立"时间平方比”,表格的目的是把此实验规律与文森的中末比猜测作并列对照。

“doète Vendelin” 在原文中指有学识的文森,作者明确点明是其提供的中末比猜想,因此下文也提到该比例的"神妙"(divine)之名。

补充说明

原文中提到 Vendelin 提出该猜测以及该比例被称为"divine"的事实均出自本段内部,无需外部补充。表格在本段末尾仍只展开前两列,第三、四列在下段继续说明。

第4段(P0296)

原文复述

La 3 colomne contient les nombres de la fection continue en moyenne & extreme raifon, de forte que fi la bale fait 5 efpaces dans la première demie feconde, elle en fera 8 dans la fuiuante, & puis 13, 21, &c, qui font aioufter dans la 4

中文讲解

本段继续说明表格第三列的内容。中文大意:第三列载有按"中末比"续切(section continue)所得的数列,以致若铅球在第一个半秒走 5 个间隔,则在第二个半秒走 8 个,再下两个半秒走 13、21 等等,这些数字将被累加到第四列中。

此数列 5, 8, 13, 21, … 的递推关系是"每一项等于前两项之和",比值趋近黄金比例(φ ≈ 1.618)。它正对应于"中末比"连续分割所生成的相邻段长度序列,是文森猜测中所谓的速度增量模式。与第二列实验所得的奇数增量(3, 9, 15, 21, …)相比,两者明显不同——例如伽利略定律下第二个半秒下落 9 尺,而中末比假设下只下落 8 尺;到第八个半秒实验应为 51 尺,而中末比仅给出 34 尺。

段末"aioufter dans la 4"显示本段被截断(原文至"4"即止),第四列的累加值将在下一页(参 P0297 后的接续页)给出,读者须注意此处的未完待续状态。

关键概念"section continue en moyenne & extreme raison"意即:以第一次黄金分割得到的两段长度为基础,对较长段反复作同一比例的分割,便得到无限长的数列,其前后项之比都按黄金比例递减。

补充说明

“section continue”(续比)一词是指对同一比例反复运用的迭代过程,每次所得新长段与原段之比恒为黄金比例;这正是"将一线切至无穷"的几何实现,亦即 P0294 命题末尾所预告的内容。

第5段(P0297)

原文复述

L iij

中文讲解

本段是印刷折页的版心签名(signature),“L iij"表示本张纸属于第 L 个折页(quire)中的第三张(L3)。这是 17 世纪书籍排版中便于装订与排序的工艺标记,并非正文内容。版面属性:本张为第 38 页左下角的折页标记,下一个折页 M 起将另起新张。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节末尾存在一处显式截断:P0296 以"qui font aioufter dans la 4"结束,意味着表格第四列(中末比数列的累加值)未在此页给完,需在下一页(P0298 起)继续。本小节另含两个版式标记:P0293 为命题编号标题,P0297 为版心折页签名"L iij”。表格作为本节核心论证工具,按"列/数字/含义"的方式呈现伽利略定律下的实测下落与中末比假设下的预测下落的逐项对比。

💡 本节核心要点

  1. 命题十一以问题形式提出:下落的重物之速度是否按"中末比"(黄金分割)所切分线段的比例而增大,并预告将展示该比例的性质及切至无穷的方法。
  2. Vendelin(文森)被作者明记为最先提出该猜测的人;其将该比例称作"divine"(神妙的),作者将在稍后专论其可惊叹的性质。
  3. 作者已通过实验确立落体遵循时间平方比(距离 ∝ t²),并以此为对照构造一张四列比较表,以显示两种假设下逐半秒的下落差异。
  4. 第一、二列对应伽利略定律:每半秒增量 3, 9, 15, 21, …, 51(与奇数成比例),累计值 3, 12, 27, 48, …, 192,对应 4 秒下落 192 尺。
  5. 第三列载"中末比续切"所得数列 5, 8, 13, 21, …(前后项之和递推,比值趋近黄金比例),与实验数列明显不符。
  6. 本节在 P0296 处被显式截断,第四列的累加值将在下一页续出。

🔑 关键术语

  • 中末比(moyenne & extreme raison):亦称"神妙的"或"黄金"比例,将线段 AB 于点 C 切分为 AB:AC = AC:CB 的几何关系;本节中既指单一分割,也指反复运用同一比例所生成的续比数列。
  • 续比(section continue en moyenne & extreme raison):对同一中末比反复施行,使每次新长段与原段之比恒为黄金比例,从而构造出无限数列 5, 8, 13, 21, …;此即命题十一所要展示的"切至无穷"的几何过程。
  • 时间平方比(raifon doublee des temps):落体在相等时间内所走距离之比等于时间之比的平方,即距离 ∝ t²;作者声明其已由实验确立,并作为表格前两列的依据。
  • Vendelin(文森):原文中作者明指的猜测来源,被作者称为"doète"(有学问的)Vendelin;据本节所述,是他最先提议把中末比用于落体速度。
  • 标号 L iij:本张第 38 页左下角的印刷折页签名,标记本纸属第 L 个折页中的第三张(L3),为装订排序的版式记号,非正文。

s0044 [描述性拆分] Comparaison des tables et proprietez de la section divine

第1段(P0298)

原文复述

Liure Second

中文讲解

本行是一个分节标题,标记本书进入"第二卷"(Livre Second,即 Liure Second)。在所给段落范围内,它的作用是为接下来关于各栏数字比较以及"中末比"(moyenne et extrême raison)分割的内容标示卷次归属,而不是论述性文字。

第2段(P0299)

原文复述

colomne, 5,13,26, &c. pour la mefine raifon que ceux de la première font aiou- tez dans la 2.

中文讲解

本段承接前页未完的句子:’……(第一)栏,加上 5、13、26 等数字,加入第二栏,理由与第一栏中的那些数字加入第二栏的理由相同。’ 其作用是说明第二栏中的 5、13、26 等项,与第一栏中加入第二栏的那组数字出于同一种理由,作者借此把两栏之间的递推关系固定下来,作为下面 3、5 栏比较的前置条件。“mefine"即"même”(同样的),“aiou-tez"即"ajoutez”(被加入)。

补充说明

段尾的换行 “aiou-/tez” 是原书印刷中跨行连字符造成的分词,应理解为 “ajoutez”。

第3段(P0300)

原文复述

La 5 colomne fait commencer la cheute par 3, afin qu’elle commence auec la première cheute de la 1 colomne. Cecy eftant pofé, l’on void que la bale tombant felon la proportion de la 3 colomne, fes nombres s’approchent fort pres de ceux de la premiere, qui contiennent la raifon doublee des temps, & confequemment qu’il n’est pas quali possible de fçauoir fi la cheute fe fait fuiuant la

中文讲解

本段提出一个比较设置:第 5 栏让落体从 “3” 开始,以便与第 1 栏的第一次落下时间起点对齐。在这个前提下观察按第 3 栏比例下落的球,其在头几个时段得到的数值会非常接近第 1 栏的数值(第 1 栏的数本身对应时间的平方关系,即 “raifon doublee des temps”),因此在最初若干个半秒内,“下落究竟是按第 3 栏还是第 1 栏进行"几乎无法分辨。 作者强调这一不可分辨性,是为了铺垫下一段:当观察时间延长时,第 3 栏与第 1 栏的数值差距会迅速扩大,从而暴露两者其实是不同的比例。 关键术语:“raifon doublee des temps” 指时间的平方比(doubled ratio of times),即距离 ∝ t²;“cheute” = chute(下落)。

第4段(P0301)

原文复述

3, ou la première colomne, iufques à la cinquiefme demie feconde: mais fi l’on pourfuit plus outre, les nombres de la 3 colomne s’augmentent beaucoup plus que ceux de la premiere; car au lieu de 39 pieds de la 1 colomne pour la 6 demie feconde, l’on a 55; pour 45,89, &c. & fi l’on fuit la 5 colomne afin de faire cheoir la bale de 3 pieds en la première demie feconde, comme nous faifons dans la 1 colomne, il y a grande différence entre fes nombres,& ceux de la 1 colomne:d’où

中文讲解

本段承接上一句,给出可观测的数值差异:

  • 直到第 5 个半秒为止,两栏数值几乎重合;
  • 但若继续到第 6 个半秒,第 1 栏为 39 英尺,而按第 3 栏下落则为 55 英尺;之后第 1 栏为 45 时,第 3 栏已达 89,等等。
  • 此外,若采用第 5 栏(让球在第一个半秒下落 3 英尺,与第 1 栏的设定一致)来构造下落,则其数值序列与第 1 栏之间的差距始终很大。 作者用这些具体数字(39 vs 55、45 vs 89)说明:短时段内的吻合并不能保证长时段内的吻合;同理,与第 1 栏一致的初始条件(3 英尺)一旦换成不同的递推规则,就会立刻显示出差距。这正是为下一段的方法论结论——“3 至 4 次成功实验不足以建立原理”——做实证准备。

第5段(P0302)

原文复述

il faut conclurre qu’il ne suffit pas que 3 ou 4 experiences reuffiffent continuellement pour en faire vn principe, puis que le 2, 3, & 4 nombre de la 3 colomne ayant approché fi prez de la verité, ils s’en éloigne fi fort apres. Mais puis que les nombres 3 & 5, ou 5 & 8 &c. ne donnent pas iuftement la raifon de la ligne coupee en moyenne, & extreme raifon, dont les fegmens font tellement irrationnels qu’ils ne peués s’exprimer par les nombres, ie mets premieremét le moyen de la couper, afin d’en confiderer les fegmens, & leurs proprietez. Soir donc la ligne MQ qu’il faut couper en moyenne & extreme raifon; ayant defcrit le quarré PM, il faut diuifer le coffté KM par la moité au point L, & tirer la ligne LQ, la quelle eftant transportee de L en N, il faut transporter MN de M vers Q, car elle finira au point R, qui coupe QM en moyenne & extreme raifon.

中文讲解

本段包含两层内容,结构上从方法论结论过渡到几何构造:

  1. 方法论结论:仅仅 3 或 4 次连续成功的实验不足以建立为原理(“principe”),因为第 3 栏的第 2、3、4 个数值曾如此接近真实下落规律,却在之后偏离得很厉害。作者以此论证:在前几个时段上拟合并不能保证物理法则的真实性。
  2. 几何构造:作者指出,3 与 5、5 与 8 等整数比并不严格等于 “中末比”(moyenne et extrême raison,即黄金分割);该比所分出的线段是无理的,无法用整数精确表示。因此他先用几何方法给出切割,再讨论这些线段的性质。具体的构造是:设待切线段为 MQ,先作正方形 PM,将边 KM 在中点 L 处二等分,连 LQ;将 LQ 自 L 向 M 方向截取得到点 N;再将 MN 自 M 朝 Q 方向平移,所得终点 R 即把 QM 分为中末比。 这一构造在文中起承上启下的作用:用"3、5、8"等整数近似不能替代真正无理比,因此必须借助几何图形给出准确分割,作为后续讨论其性质的起点。 关键术语:“moyenne & extreme raison” = 中末比(即黄金分割,整段线与较长段之比等于较长段与较短段之比);“fegmens irrationnels” = 不可公度的无理线段。

第6段(P0303)

原文复述

Salinas donne encore vn autre moyen de couper cette ligne par le moyen du triangle rectangle ABC; mais ie l’explique dans la 18 proposition du 4 liure

中文讲解

本段补充交代:Salinas 还给出了另一种用直角三角形 ABC 来分割这条线(中末比)的方法,但作者表示自己将在第 4 卷第 18 命题中再作讲解。此处在文中起到"指明出处、推迟详述"的作用,把当下的几何构造(正方形法)作为本卷的处理,把直角三角形法留给后续卷次。 “Salinas” 是当时的几何/音乐比例著作中被频繁引用的作者(指 Francisco de Salinas,《De Musica Libri Septem》,1577),其直角三角形法在中末比构造史上具有重要地位——不过此处作者并未进一步展开,仅作指路性提示。

第7段(P0304)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本行是一段英文全字母句(pangram),与上下文 16—17 世纪法语论述完全无关,明显是 OCR 识别时混入的占位/测试文本,并非作者原书内容。本节讲解中不应对其赋予任何论证意义。

补充说明

无额外补充;该行应被视作版面噪声,不参与本节论证。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节位于页 39,落在一卷分章标题 “Liure Second” 之下,正文随后立即进入各栏数值比较,并从方法论讨论(实验次数不足以建立原理)过渡到中末比的几何构造(正方形法),最后预告 Salinas 的直角三角形法将在第 4 卷第 18 命题中讲解。末行 “The quick brown fox jumps over the lazy dog.” 系 OCR 噪声,应忽略。

💡 本节核心要点

  1. 第 3 栏与第 1 栏的数值在头几个半秒内几乎重合,使得短时段观察无法区分二者。
  2. 随着时间延长,第 3 栏与第 1 栏的差距迅速扩大(39 vs 55、45 vs 89 等),从而暴露了它们代表不同的下落规律。
  3. 作者据此得出方法论结论:3 至 4 次成功的实验不足以确立为原理,因前段的吻合无法保证后续的一致性。
  4. 整数比 3:5、5:8 等仅是"中末比”(黄金分割)的近似,其线段比例严格而言是无理的,无法用整数精确表达。
  5. 作者给出用正方形 PM 与中点 L 几何切分线段 MQ 为中末比的构造,并预告 Salinas 的直角三角形法将在第 4 卷第 18 命题中再述。

🔑 关键术语

  • moyenne & extreme raifon(中末比 / 黄金分割):指整段线与较长段之比等于较长段与较短段之比,所分出的两段之比为无理数,作者用此作为本节几何构造的目标比例。
  • raifon doublee des temps(时间平方比):指距离与时间平方成正比的关系,是第 1 栏数值序列所遵循的规律,也是判断第 3 栏是否与之相符的参照尺度。
  • colomne(栏):作者用以比较不同下落规律的数列;本节重点对比第 1、3、5 栏在数值序列与时间推进上的差异。
  • principe(原理):作者借本节论证的核心方法论概念;指不可仅凭少数成功实验即确立的物理规律,实验吻合必须能延伸到更长时段方可。

s0045 [描述性拆分] Proprietez de la ligne coupée en moyenne et extreme raison

第1段(P0305)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

此为小节首句出现的一个标题性短语「论物体的运动」(Du Mouvement des Corps),与本节内容「中末比分割的线的性质」并不直接对应。它很可能是上一页或本章的栏外题署/章题,在装订线或 OCR 边界处被一并截入本节开头;故处理为版面属性而非正文主张。

第2段(P0306)

原文复述

defcrire dans l’onziefme proposition du fecond liure des Élemens d’Euclide, à fcauoir que le rectangle fait de la ligne entiere Q M, & l’vne de fes parties, à fcauoir de la moindre Q R, eft egal au quarré fait de la plus grande partie R M: c’est à dire que le rectangle O Q eft egal au quarré M S.

中文讲解

本段为上一行末尾被截断的延续(动词不定式「décrire」的词尾被断在上一段)。作者在此陈述黄金分割线 QM 被点 R 截为较小段 QR 与较大段 RM 后的第一条性质,并将其溯源至《几何原本》第二卷第十一命题:整条线 QM 与其较小一段 QR 所构成的矩形(即 QM·QR),等于较大一段 RM 上的正方形(即 RM²)。换言之,QM·QR = RM²。作者将这条等式换写为「矩形 OQ = 正方形 MS」,以示意记号代替字面描述。这一性质即「整线、最小段、剩余段」三者之间的基本比例关系,是后续各性质的代数起点。

补充说明

此处 QM·QR = RM² 即黄金分割比例 a(a−b)=b² 的几何写法;若设 QM = a、RM = b、QR = a−b,则 a·(a−b) = b²。欧几里得《几何原本》II.11 是这一关系在欧氏几何中的标准出处。

第3段(P0307)

原文复述

La feconde est que le grand segment M R est moyen proportionnel entre le moindre Q R, & la ligne entiere Q M; de forte que fi l’on faifoit vn demicercle fur vn diametre composé de Q M, & R Q, R S tiree perpendiculairement au point de cette conjonction, à fçauoir R S toucheroit le concaue du demi-cercle.

中文讲解

本段陈述第二条性质:大段 MR 是小段 QR 与整线 QM 之间的比例中项,即 QR : MR = MR : QM。作者随即给出一个几何作图判别:以 QM 与 RQ 之和为直径画半圆,从接合点 R 所作的垂线 RS 将与该半圆的凹面相切。这一可切性正是「比例中项」在圆上的直观等价:若线段 x 是 a 与 b 的比例中项,则以 a 与 x 之和为直径的半圆将过 x 的端点而与端点处的垂线相切。本条性质把第一条「矩形等于正方形」的几何恒等式翻译为「中末比」语言,并为下一段的作图与代数铺路。

第4段(P0308)

原文复述

La troifiefme confite, en ce que fi l’on ajoûte la ligne entiere Q M à fon grand fegment R M, le quarré de cette ligne compofée eft quintuple du quarré de la moitié de Q M, par la première propof. du 13: par exemple, fi la moitié de la ligne Q M a s pouces, fon quarré fera 25, & le quarré de la compofée fera 125, dont la racine donnera ladite ligne compofée.

中文讲解

本段陈述第三条性质:若把整条线 QM 加到它自身的大段 RM 上,所得合成线的正方形等于 QM 的一半的正方形的五倍;作者注明此结论的依据是《几何原本》第十三卷第一命题(la première propof. du 13)。随后作者给出一个数值算例:设 QM 的一半为 5 寸(pouces),其正方形为 25;合成线的正方形则为 5 倍即 125,因此合成线的长度等于 √125。这个例子把抽象的「五倍关系」落到具体数字上,使读者能直接看到 QM = 10、RM = √125−5 时为何 (QM + RM)² = 5 × (QM/2)²。

补充说明

原文所引「第13卷第1命题」即欧几里得关于「正五边形作图」之命题,其结论蕴含黄金分割与正五边形边、对角线的关系,本节反复回引。

第5段(P0309)

原文复述

La quatriefme, fi au petit fegment l’on joint la moitié du grand, le quarré de la ligne compofee fera auffi quintuple du quarré fait de la moitié du grand fsegment, par la 3 du 13.

中文讲解

本段陈述第四条性质:若把小段与「大段的一半」相加,则所得合成线的正方形也等于「大段一半」的正方形的五倍;其依据是欧几里得《几何原本》第十三卷第 3 命题。这条性质在结构上与第三条对称:第三条把整线和大段相加,第四条把小段与大段的一半相加;两者都用「五倍」做标尺,但被平方的基线不同——一个用整线的一半,一个用大段的一半。此对照暗示黄金分割在线段比例的多种重排下,五倍关系是反复出现的标志量。

第6段(P0310)

原文复述

La cinquiefme, fi l’on ajoute le grand segment M R à la totale M Q, l’on a encore vne ligne coupée en moyenne & extreme raifon, dont M Q eft le grand segment; de forte que le grand precedent M R deuient le petit, par la s propofition: par exemple, dans la ligne A F, que la ligne B D foit coupee proportionnellement en C, afin que C D foit le grand segment, B D, c’eft à dire D E, ajoûté à C D, donnera C E, dont la totale precedente B D, ou D E eft le grand segment, & C D le petit.

中文讲解

本段陈述第五条:若把大段 MR 加到整线 MQ 上,得到的新线又是一次「中末比」分割,但此时 MQ 充当新线的大段,而原来的大段 MR 反而降为新线的小段;作者注明依据是第 5 命题(par la 5 proposition)。为了直观说明,作者引入一条新的辅助线 AF:令 BD 按比例分割于 C,使 CD 为大段;于是把大段 BD(即 DE)加到 CD 上,得到 CE;在 CE 这条新线中,原来的 BD(或 DE)成为大段,CD 则成为小段。这条性质揭示了一个递归结构——黄金分割线经过「自身 + 大段」的延拓后,新的中末比会沿着同一比例自我复制,大段与小段在层次之间互换角色。

第7段(P0311)

原文复述

Or D E fera γ 125−5, & C B 15−γ 125, comme Luc a remarqué dans fon liure de la Diuine Proportion. A quoy il ajoute que fi l’on joint à la ligne 10, la γ 125−5, la ligne compofee γ 125+5 fera diuifee proportionnellement en fon grand segment γ 125−5, parce que 125−5 multipliant γ 125+5 fait 100, comme fait 10 multiplié par foy-mefme.

中文讲解

本段紧接上一段的数值例,把第五条性质算到具体数字:DE = √125 − 5,CB = 15 − √125;作者注明这是卢卡(Luca Pacioli)在《神圣比例》(De Divina Proportione)中所记的结论。接着卢卡又补充:若把 10 与 √125 − 5 相加,所得合成线 √125 + 5 仍按比例分割,其大段正是 √125 − 5,因为 (√125 − 5)(√125 + 5) = 125 − 25 = 100,而 10 × 10 = 100,两者相等——这正是中末比在数值上的体现(合成线与大段的乘积等于小段或基准段的平方)。这一段同时承担两个功能:既落实上一段的几何递归,又通过 100 = 10² 把「矩形等于正方形」的第一条性质重写为可验算的代数恒等式。

补充说明

「Luc」即 Luca Pacioli(卢卡·帕乔利),《De Divina Proportione》(神圣比例)写于 1509 年,是文艺复兴时期讨论黄金比例最重要的著作。本段所引算式即该书中以 10 为基准长所做的标准算例。

第8段(P0312)

原文复述

La fixiefme, le quarré du grand segment M R ajoûté au quarré de M Q eft triple du quarré M R; ce qui ne peut eftre exprimé par nombres, parce que nul segment n’eft rationel auec la ligne entiere, par la 4 du 13.

中文讲解

本段陈述第六条性质:大段 MR 的正方形与整线 MQ 的正方形之和等于大段 MR 正方形的三倍,即 MR² + MQ² = 3·MR²,亦即 MQ² = 2·MR²。值得注意的是,作者立刻指出这一关系「无法以整数(nombres)表达」,因为黄金分割的大段与整线之间没有可公度比——黄金比是无理数。作者援引欧几里得《几何原本》第十三卷第 4 命题作为依据。此条与前几条形成对比:第三、四条的「五倍关系」可以落到整数值上,而第六条因涉及无理量,故只能以「比例」陈述,无法用整数直接表达;这恰好暗示了为什么《几何原本》要用线段比而非算术来描述正五边形。

第9段(P0313)

原文复述

La feptiefme, le grand segment eft le cofté de l’Exagone, & le petit, du Decagone, par la 9 propof. lefquels peuvent autant que le cofté du Pentagone: ce qu’il faut toujours entendre des figures Equilateres infcrites dans le mefme cercle. Le laiffe plufieurs autres proprietez que l’on peut tirer du 13 liure d’Euclide, par exemple, que l’on ne peut defcrire le Pentagone, & la dodecaèdre, qui a 12 Pentagones, & que Platon compare au ciel, fans cette fection: que la ν d’vne quantité compofée du quarré de la ligne totale, & du quarré du grand fegment eft à la ν du quarré fait de la toute, & du moindre fegment, joints enfemble, comme le cofté du cube au cofté du triangle d’vn corps de 20 bafes.

中文讲解

本段陈述第七条性质:黄金分割的大段等于同一圆内接正六边形的边长,小段等于同一圆内接正十边形的边长(依《几何原本》XIII.9);而这两者合起来又与正五边形的边长「等效」(autant que)——作者特别强调此处所谓「等价」只在内接于同一圆的等边图形之间成立。

接着,作者坦言略去可由《几何原本》第十三卷推出的其他性质,仅举数端——例如:正五边形,以及由 12 个正五边形组成的正十二面体(柏拉图将其比拟为天),都离不开这一分割;又如,「整线正方形加大段正方形」的合成量的平方根与「整线正方形加小段正方形」的合成量的平方根之比,等于立方体的边长与「以 20 个三角形为面的立体」之三角形边长之比——后者即正二十面体(icosaèdre)。

这一条性质承担着本节乃至整章的形而上学转折:从代数恒等式跃升到宇宙论图像:黄金分割不仅支配平面正多边形(五、六、十),还支撑立体的正多面体(十二面体、二十面体),柏拉图传统把它们对应于天与元素。这就把「中末比」从几何技法升格为构造宇宙的原理。

注:原文「cofté」「defcrire」等拼写是古法语/OCR 形式,对应现代法语「côté」「décrire」;「ν」在此处为「racine」(平方根)的略写。

第10段(P0314)

原文复述

l’ajoûte feulement pour la 7 propriété, que les nombres qui expriment les 2 fegmens de cette ligne, & tous les autres qui fe fuiuent immediatement fans difcontinuer la mefme raifon, approchent toujours de plus en plus de la iufte raifon qui eft entre le fegment; de forte qu’il n’eft pas icy veritable qu’vne petite faute qui fe fait au commencement deuienne tres-grande à la fin, com lae iuj monbre.

中文讲解

本段为作者对第七条性质的补充注释:用来表示这条黄金分割线两个线段及「紧随其后、不断延续同一比例」的所有数值,会越来越逼近线段之间真正的比值;因此,在这一情形下,「开头的微小误差到了末端会变得巨大」这一通常的经验并不成立。作者意在提醒读者:与某些数值递推过程(如直接相加)不同,此处的比例递推具有收敛性,越往后越精确地落到真实比值附近。这是一个关于「误差累积方向」的观察——在该数列里误差不会放大,反而在迭代中被吸收。

末尾「com lae iuj monbre」一句疑为 OCR 严重损毁,意思难以复原(「正如某处所示」一类短语),可暂作残句处理。

补充说明

此段所论即现代所谓「连分数逼近」与「渐近分数」性质:黄金比的连分数 [1; 1, 1, 1, …] 的逐次截断 1/1, 1/2, 2/3, 3/5, 5/8, … 即斐波那契比,且交替地由两侧越来越精确地逼近黄金比;这一观察在文艺复兴时期数学中已有雏形。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无独立的脚注、图版或边栏;所引欧几里得命题号散见于正文(II.11、XIII.1、XIII.3、XIII.4、XIII.5、XIII.9),承担「依据」功能。P0305「# Du Mouvement des Corps.」疑为上一页章题在边界处被误截入,并非本节论题。P0313 末尾所引柏拉图传统(正十二面体=天、正二十面体=元素)是本节由几何升至宇宙论的枢纽,应与第五条之「递归延拓」一同视为整节思想高点。

💡 本节核心要点

  1. 黄金分割的基本代数恒等式 QM·QR = RM²(II.11)是后续所有性质的几何起点,作者并通过「矩形 OQ = 正方形 MS」换写为图示语言。
  2. 大段 MR 同时是小段 QR 与整线 QM 的比例中项,由此可在半圆上以垂线相切作几何判别——这是「中末比」与欧氏几何作图的桥接。
  3. 第三、四条「五倍」性质把代数等式落到具体算例(5 寸、25、125、√125),证明黄金分割可在有理域内被精确表达与计算。
  4. 第五条揭示黄金分割的「自我复制」结构:把整线与大段相加得到的新线仍按同一比例分割,原大段降为新线的小段,构成递归延拓。
  5. 第六条 (MQ² = 2·MR²) 表明黄金分割线段之间无有理公度,因此该关系「cannot be expressed in numbers」——这从反面印证了欧氏几何为何以线段比而非算术处理正五边形。
  6. 第七条将黄金分割升格为宇宙论原理:它同时是正六边形、正十边形、正五边形的边长依据,并支撑正十二面体(柏拉图之「天」)与正二十面体(20 个三角面)的构造;末尾补充说明递推逼近具有收敛性,误差不会放大。

🔑 关键术语

  • ligne coupée en moyenne et extrême raison:「按中末比分割的线段」,即现代所谓「黄金分割」:整线被一点分为大段与小段,使整线与大段之比等于大段与小段之比。本节所有性质皆围绕这一比例展开。
  • grand segment / moindre segment:「大段」「小段」:黄金分割线段中较长与较短的两部分,对应本节记号 MR 与 QR。
  • moyen proportionnel:「比例中项」:若 a : x = x : b,则 x 称为 a 与 b 的比例中项。第二条性质即指大段 MR 是小段 QR 与整线 QM 的比例中项。
  • Élemens d’Euclide, livre XIII:欧几里得《几何原本》第十三卷,集中讨论正五边形、正六边形及五种正多面体的构造,多条本节性质直接引自该卷(第 1、3、4、5、9 命题)。
  • Exagone / Decagone / Pentagone:内接于同一圆的正六边形、正十边形、正五边形;其边长分别等于黄金分割的大段、小段及其组合等效量(第七条性质)。
  • Dodecaèdre / corps de 20 bases:正十二面体(12 个正五边形面,柏拉图比拟为「天」)与正二十面体(20 个正三角形面);两者均依赖黄金分割方可作图。
  • Di vine Proportion (Luc):卢卡·帕乔利(Luca Pacioli)所著《神圣比例》(De Divina Proportione,1509 年),本节第五条之数值算例(10、√125±5、125 等)即引自该书。
  • ν (racine):古法语及早期印刷中「根号」的略写符号,本节 P0313 中用以表示「正方形之根」即平方根。

s0046 [描述性拆分] Suite des proprietez: pentagone, hexagone, decagone

第1段(P0315)

原文复述

Livre Second

中文讲解

本段只有“第二卷”这一卷次标题,功能是标明论述进入新的分卷,不包含数学主张。后文因而从一个新的论证单元开始。

第2段(P0316)

原文复述

Sur la ligne AF, supposons donc que AC soit divisée proportionnellement au point B, que le petit segment AB soit 5, le grand BC soit 8, et qu’en conséquence la ligne entière AC soit 13. Ces nombres appliquent numériquement ce qui a été dit plus haut : le carré de BC est égal au rectangle sous la ligne entière AC et le moindre segment BA, abstraction faite d’une unité. En effet, 5 multiplié par 13 donne le rectangle 65, dont il faut retrancher l’unité pour obtenir le carré de 8, soit 64. De même, BC étant le petit segment de BD, la multiplication de 8 par 21 donne le rectangle 168, tandis que le grand segment CD, égal à 13 et multiplié par lui-même, donne 169, qui surpasse l’autre nombre d’une seule unité. Il faut observer l’ordre perpétuel qui existe entre ces rectangles et ces carrés : le second rectangle est surpassé par le second carré d’une unité, comme le premier carré est surpassé par le premier rectangle ; par conséquent, le troisième rectangle surpasse le troisième carré, et le quatrième carré surpasse le quatrième rectangle, etc.

中文讲解

本段用 5、8、13、21 这一列线段,把“正方形面积与相应长方形面积近乎相等”的规则具体化。AC=AB+BC=5+8=13,于是有 13×5=65,而 BC²=8²=64:第一个长方形比第一个正方形大 1。接着以 BD=21、BC=8、CD=13 计算,21×8=168,而 13²=169:第二个正方形比第二个长方形大 1。所谓“永久的次序”,就是这种领先关系交替出现:第一、第三组是长方形超过正方形,第二、第四组则是正方形超过长方形。这个例子说明,线段数值的连续组合会使面积差始终保持一种交替结构。容易误读之处是,后文只明确计算了前两组恰相差 1;它只说第三、第四组继续交替领先,并未明确断言以后每一组仍恰相差 1。

补充说明

原转写中的“multipliant BD, c’est-à-dire 8 multipliant 21”语序有误;紧接着给出的乘积和线段数值表明,应按 8×21=168 理解。

第3段(P0317)

原文复述

On peut encore calculer autrement la proportion de ces lignes. Par exemple, si l’on divise 10 en 6 1/5 et 3 4/5, le second nombre multiplié par 10 donne 38, et l’autre, multiplié par lui-même, produit 38 11/25 ; ainsi la différence entre le rectangle et le carré est de 11/25, et le carré est le plus grand. Si l’on divise le même 10 en 6 1/6 et 3 5/6, ce dernier nombre multiplié par 10 donne 38 1/3, tandis que le premier, multiplié par lui-même, donne 38 1/36 ; le rectangle est alors le plus grand de 11/36. On s’approche ainsi perpétuellement de leur vraie raison, sans néanmoins pouvoir jamais y arriver, comme on l’expérimente aussi pour les racines des nombres sourds, ou irrationnels, que l’on approche peu à peu jusqu’à l’infini au moyen des nombres rompus, sans pouvoir jamais les rencontrer exactement.

中文讲解

本段改用分数分割来逼近长方形与正方形相等时的真实比例。若把 10 分成 6 1/5 和 3 4/5,则较小线段的平方是 38 11/25,而较大线段与整线的乘积是 38,所以正方形大 11/25。若改成 6 1/6 和 3 5/6,则两个结果分别为 38 1/36 与 38 1/3,此时长方形大 11/36。由此,作者不是说这两个任意近似已经相等,而是指出误差一边来自“正方形较大”,另一边来自“长方形较大”;随着分割不断精细,误差越来越小,但有限分数始终不能抵达那个真实比例。最后,他把这一程序比作用分数逐步逼近无理数的根:可以无限接近,却不能以有限步骤精确遇到。这个类比的作用,是强调前一数字例证体现的是一种没有终止的逼近过程,而不是一次偶然计算。

补充说明

提供的转写中,第一组的上标分母没有完整呈现,且“34”“38 ²/¹”“35”等字符与同段可以核对的运算不一致。依据各组分母之和均为 10,以及随后的乘积和差额,应依次读作 6 1/5 与 3 4/5、38 与 38 11/25、差 11/25;以及 6 1/6 与 3 5/6、38 1/3 与 38 1/36、差 11/36。

第4段(P0318)

原文复述

Or les segments de la ligne AF produisent une espèce de proportion telle qu’il y a même raison d’AB à BC que de BC à CD, et même raison de CD à DE que de DE à EF. Et par conversion, il y a même raison de FE à ED que de ED à DC, etc. Je laisse mille autres remarques que l’on peut faire sur les segments de cette ligne, comparés entre eux ou avec la ligne entière, afin d’achever le discours de ces mouvements.

中文讲解

本段把前文逐组计算的数值关系提升为整条线段上的结构关系:AB:BC=BC:CD=CD:DE=DE:EF。也就是说,每一线段都与下一线段保持相同比值,后一项相对于前一项的关系不断重复。“由转换而得”并非建立新比例,而只是把原有比例的首尾倒置,例如从 DE:EF 转换得到 EF:ED。因此,这一段的论证作用是把若干局部的乘积与平方关系概括成统一的连续比例,并明确指出反向书写时相等关系仍然成立。作者最后用“还有许多其他观察”主动收束关于这些运动的论述,所以本段同时是概括,也是对当前话题的有意结束,而没有展开其余可能比较。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无脚注、图示、表格或边栏材料;P317 中的上标属于分数算式的排版。

💡 本节核心要点

  1. “第二卷”标题开启新的论述单元,随后立即进入线段比例的数值演算。
  2. 在线段 5、8、13、21 的连续组合中,长方形与相应正方形恰相差 1,并呈现矩形领先、正方形领先相互交替的秩序。
  3. 把 10 分成不同分数部分时,矩形与正方形的比较会分别落在相等关系两侧;差额逐步缩小,显示可以无限逼近而不能由这些有限分数精确达到。
  4. 这种数值逼近又被比作用分数不断接近无理数的根,说明作者关注的是持续趋近的过程。
  5. 在线段 AF 上,局部数值关系被概括为 AB:BC=BC:CD=CD:DE=DE:EF;倒置比例首尾后,等比关系仍保持不变。
  6. 作者以“还有许多其他观察”结束关于这些运动的讨论,表明此处追求的是结构性结论而非无限罗列。

🔑 关键术语

  • rectangle sous deux lignes:以两条线段长度为边构成的长方形;在本节中表现为两条长度的乘积,例如 13×5=65 或 8×21=168。
  • carré d’un segment:以给定线段为边的正方形;其面积按同一线段自乘计算,例如 8²=64、13²=169。
  • ordre perpétuel:本节中指长方形与相应正方形之间领先关系的交替:第一、第三组由长方形领先,第二、第四组由正方形领先。
  • nombres rompus:即分数。作者用它表示可通过分拆整数而不断改善、但未必抵达真实比例的有限数值。
  • racines des nombres sourds, ou irrationnels:无理数的根。作者用它们类比本节中可以用分数逐步逼近、却不能有限地精确达到的真实比例。
  • conversion:把一个比例的前项与后项倒置后重新书写;原有各比之间的相等关系仍保持,例如由 DE:EF 得到 EF:ED。

s0047 [描述性拆分] PROPOSITION XII. Si les poids augmentent toujours leur vistesse en tombant

第1段(P0319)

原文复述

PROPOSITION XII.

中文讲解

本段为命题编号与简短标题,开启本节论题:下落的重物其速度是否始终增大。作为命题体例的标识,‘PROPOSITION XII.‘表明这是作者论集中的第12号命题。该体例采用逐条、可被反驳地呈现物理主张的论辩结构,是当时科学论著中常见的展开形式。

第2段(P0320)

原文复述

A sçavoir si les poids qui descendent, augmentent toujours leur vitesse, ou s’ils la diminuent, ou s’il y a quelque point d’egalité où ils commencent à descendre d’une egale vitesse.

中文讲解

本段为命题XII的副标题,明确提出待裁决的具体物理问题:要弄清下落的重物究竟是:(1) 始终加速;(2) 始终减速;还是 (3) 在某个’平衡点’之后以等速下落。

这一三分式问题设置有重要的论证功能:(a) 把所有可能情形预先并列,使作者在论述时无需再补充其它假说;(b) ‘point d’egalité’(平衡点)的引入尤其关键——这暗示作者认为存在’速度不再变化’的临界位置,与’持续加速’的可能结论形成潜在对照。

句中连续两个’ ou ‘(或)将三种可能并置,是典型的并列选择问句结构,将下落速度的变化规律这一议题分解为可逐一审视的子问题。

补充说明

‘sçavoir’为旧法语形式,对应现代拼写’savoir’。’egalité’/’egale’在原文中未带’s’,可能为OCR误读或旧法语变体;现代拼写为’égalité’/‘égale’。

第3段(P0321)

原文复述

Je n’estime pas que la raison humaine destituée d’experiences puisse resoudre cette difficulté; quoy que plusieurs s’imaginent que la terre attire les corps pesans, & qu’ils vont plus vite vers la surface de la terre, que lors qu’ils sont plus bas entre la surface & le centre, à raison que la terre entiere les tire vers le centre quand ils tombent par l’air sur sa surface, & qu’elle n’agit plus toute entiere, quand ils descendent sous elle, d’autant que toutes les parties qui sont sur les poids, les retirent à elles tant qu’elles peuvent: par exemple, si le poids arrivoit jusques à la moitié du demidiametre de la terre, toute la terre qui est à costé de cinq cens septante-deux lieues, c’est à dire du semidiametre passé, retireroit le poids

中文讲解

本段是本节的核心论证,可分四层理解。

第一层(首句):作者的方法论表态——‘我不认为脱离经验的人类理性能够解决这一难题’。‘Je n’estime pas’是典型的第一人称保留式表述;’la raison humaine destituée d’experiences’(脱离经验的人类理性)这一短语具有方法论立场:纯思辨不足以裁决物理问题,须以经验/实验为依据。这一立场把单纯依靠理性思辨与依靠经验观察两种途径明确区分。

第二层(‘quoy que’引导的从句):作者转述并审视当时流行的’地球吸引说’。‘plusieurs s’imaginent’(许多人设想)刻意拉开距离,表明这是被转述的他人意见而非作者本人主张。其内容为:(a) 地球吸引重物;(b) 越靠近地表速度越大;(c) 越往深处(地表与地心之间)速度越小。理由是:物体在地表上方时,整地球把它们拉向地心;而一旦下到地表以下,‘地球不再作为整体起作用’(’n’agit plus toute entiere’),因为重物之上的地球部分会反向把它们往回拉(’les retirent à elles tant qu’elles peuvent’),从而削弱了向下的净拉力。

第三层(‘par exemple’引导的例证):给出定量估算——若重物下落到’半地心半径’处(即穿过地表,深入到地心距离的一半),则只有’半径已过的那一侧’约572里(lieues)的地球仍在向下拉它。该例子的论证作用是:(a) 提供具体数字(572里对应半径长度),使读者能直觉地看到’半边地球’与’整地球’拉力的对比;(b) 说明越深则’向下净拉力’越弱,从而支持前述’越深越慢’的假说。

第四层:句末’retireroit le poids’戛然而止,未完成句意(应为’…retireroit le poids vers soy/vers elle’之类),形成跨段悬念——下文应当续写该例并给出作者的最终判断。

作者整体态度是节制式的:既不盲从’地球吸引’这一当时流行的解释,也不否认经验原则下问题可能被解决;这种克制是科学方法探讨中的典型表述。

补充说明

‘cinq cens septante-deux lieuès’对应现代写作572里(旧时长度单位lieues)。‘diametre’在旧法语中既可指直径,也可指半径;此处’demidiametre’与’semidiametre passé’皆指半径(即’半直径’)。句末’retireroit le poids’未完成,形成跨段悬念,下文当续写。

第4段(P0322)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段内容并非原文,而是一段OCR识别软件常见的占位符输出。‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.‘是英文全字母句(含英文字母表中每个字母至少一次),常被OCR、字体测试或排版软件作为默认填充文本使用。当扫描/OCR引擎遇到无法清晰识别的版面元素(如图、空白、装饰、墨迹不清处)时,常会自动填入此句作为占位符。

本段在原书第41页相应位置可能对应:(1) 一段无法识别的文字;(2) 一处版式留白或段落分隔;(3) 一幅图、表格或装饰元素。其真实内容须查阅原书实物以确认,不应作为本节文本证据使用。

补充说明

须查阅原书第41页相应位置以核实此占位符所对应的真实内容。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节位于第41页,标题为’PROPOSITION XII’,论题为下落重物的速度变化问题。节内未出现脚注、图表说明或边栏。P0322段为OCR占位符(‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’),并非原文内容,须查阅原书实物以确认。P0321在’retireroit le poids’处中断,下文当跨页续写。

💡 本节核心要点

  1. 本节以命题体例开启新论题:下落的重物究竟始终加速、始终减速、还是在某点后等速下落,三种可能并列提出。
  2. 作者明确表态:脱离经验的人类理性无法裁决该物理问题,体现以经验/实验为依据的方法论立场。
  3. 作者转述并审视当时流行的’地球吸引说’:地表之上整地球向下拉,地表之下’上方的地层反向拉’,导致越深越慢。
  4. 通过’半地心半径’深度的具体例子(约572里对应半径长度),以定量方式演示了’半边地球’拉动与’整地球’拉动的差异。
  5. P0321在’retireroit le poids’处戛然而止未完成,下文当继续展开该例并给出作者的最终判断。
  6. P0322为OCR占位符(‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’),不能作为文本证据。

🔑 关键术语

  • PROPOSITION XII:命题XII。本节标题所采用的体例编号。文中指第12号命题,论题是’下落的重物其速度是否始终增大’。
  • vitesse:速度。本节的核心物理量,作者关注的是下落重物的速度随位置(高度/深度)如何变化。
  • point d’egalité:平衡点。指下落过程中速度达到等速(即不再变化)的临界位置,是命题提出的第三种可能情形。
  • demi-diametre de la terre:地球半径。作者用以估算约572里(旧时长度单位lieues)作为定量例子;文中’半地心半径’指重物下落到地心距离一半时所对应的深度。
  • raison humaine destituée d’experiences:脱离经验的人类理性。作者用以标识纯思辨的方法局限,强调物理问题须以经验/实验来裁决。
  • corps pesans:重物。本节讨论对象(les poids qui descendent),即下落的重物。
  • terre attire les corps pesans:地球吸引重物。命题中转述的当时流行观念,作者以’许多人想象’(plusieurs s’imaginent)的方式引入,态度上保持距离并未径直认可。

s0048 [描述性拆分] Point d’egalité et experiences avec les balances et l’eau

第1段(P0323)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段是位于第42页顶端的小节标题,法语原文意为「论物体的运动」。它起分章与提示论题的双重作用:从此处开始,作者进入本小节的核心议题——讨论自由落体运动中是否存在「均衡点」(point d’egalité),即下落物体速度不再继续增加的位置——并提出用天平和水设计实验以验证该假设。标题本身不展开论证,仅作版面提示。

补充说明

本段为章节起始处的版面小标题,无正文性内容。

第2段(P0324)

原文复述

poids qui fuit ſon chemin vers le centre, & la vîteſſe de ſon mouuement ſe dimineroit peu à peu, iuſques à ce qu’eſtant arriué au centre il ne pourroit plus paſſer outre, à raiſon que les deux hemiſpheres de la terre le tirent pour lors également d’vn coſté & d’autre. Mais parce que nous ne ſçauons pas ſi les corps deſcendent ſeulement parce qu’ils ſont attirez, ou ſ’ils ont quelque peſaneur en eux independante de cette attraction, nous n’en pouuons rien conclure qui contente les bons eſprits, car les experiences qui ſe pourroient faire dans les puits, & les mines les plus profondes, ne diminuent pas la vîteſſe aſſez ſenſible-ment pour nous le faire apperceoir; & la terre n’a point de trous qui aillent aſſez bas pour ce ſuiet; ſi ce n’eſt qu’elle ait quelques abyſmes dont on ne peut approcher, & qui ne peuvent ſeruir pour ce ſuiet.

中文讲解

本段是本小节的认识论铺垫。作者承接前文关于物体沿地心运动的论述,明确抛出一个尚未解决的哲学疑虑:物体下落,究竟是因为受到地球的吸引(attirez),还是因为它们自身拥有某种独立于吸引之外的内在重量(peſaneur… independante de cette attraction)。由于这一根本问题悬而未决,作者坦承任何结论都无法令「bons esprits」(严谨的思考者)满意。其难点在于经验层面:即使在最深的矿井里下落,落体速度的减小也不足以被感知;地球内部也没有通往足够深处的洞穴可供实验——唯一的可能是某些人迹不可至的深渊(abyſmes),而这些地方同样无法利用。这段话的功能在于揭示传统引力理论的内在不完整,从而为下段「均衡点」假说的引入做准备。

补充说明

本段无外部补充,仅交代作者所处的认识论困境。

第3段(P0325)

原文复述

Il y en a d’autres qui croyent que les poids rencontrent vn point d’egalité en tombant, auquel ils n’augmentent plus leur vîteſſe: ce qui ſemble probable, tant parce qu’il y a peu d’apparence qu’ils faiſſent vn ſi grand chemin en ſi peu de temps que celuy que nous auons ſupputé cy-deuant, attendu que l’air ne peut, ce ſemble, ceder ſi vîte comme il faudi oit pour faire place aux poids qui tombent, que pource que les poids fort legers, comme eſt la moüelle de ſureau de la groſſeur d’vne bale d’arquebuſe, ou de mouſquet, (qui peſe 360 fois moins que ladite bale) vont quaſi auſſi vîte que la bale de plomb au premier moment de leurs cheutes: mais peu apres ils vont beaucoup plus lentement; car ladite moüelle employe plus de 3″ à tomber de 48 pieds de haut, d’où la bale de plomb tombe en 2″.

中文讲解

本段引入「均衡点」(point d’egalité)假说:另一些学者认为,下落物体在某个位置之后,其速度不再继续增加。作者给出两条经验上的理由支持这一假说。第一条是时间—距离理由:若按前文推算的速度,则落体在极短时间内走过极大距离,而空气似乎不可能如此迅速地让出空间。第二条是轻重物体对比:很轻的物体(如接骨木髓,moüelle de fureau,制成火枪或滑膛枪弹大小的球形,重量仅为铅弹的三百六十分之一)在下落最初时刻的速度几乎与铅弹相同,但稍后则慢得多——接骨木髓下落48英尺需时超过3秒,而铅弹下落同样距离只需2秒。这一对比非常重要:它表明重力并不严格与重量成正比,或者说不同物体在空气中受到的阻力不同,从而为下文的实验方案提供动机。

补充说明

「均衡点」是本节的核心假设概念,本段首次明确提出。「moüelle de ſureau」(接骨木髓)是一种极为轻软的植物组织,适合制造用于实验的轻球。

第4段(P0326)

原文复述

Or ces deux choſes ſont fort conſiderables: car quant à la première, nous experimentons que les bales d’arquebuſes, & de canon, frappant l’eau rejalliſſent, parce qu’elle ne peut ceder aſſez vîte, & qu’elle eſt tellement preſſée & violentée par la vîteſſe du mouuement des boulets, qu’elle deuient dure comme les pierres, ou du moins aſſez dure pour les repouſſer, ou pour les empeſcher. Sur quoy l’on pourroit determiner de quelle vîteſſe doit aller le corps donné, & à quel angle il doit frapper l’eau pour eſtre repouſſé, ou pour la penetrer: & puis l’on trouueroit la vîteſſe dont le poids donné doit deſcendre pour preſſer tellement l’air, qu’il ne puiſſe plus ceder, & qu’il repouſſe ledit poids, ou pour le fendre de telle forte qu’il cede touiours également, pour rendre le reſte de la cheute d’egale vîteſſe.

中文讲解

本段强调上段提出的两条经验现象「非常值得关注」,并以弹丸击水为例展开类比论证。作者指出:当火枪弹或炮弹击中水面时会被反弹(rejalliſſent),原因是水来不及让开,被弹丸的速度压迫后变得像石头一样坚硬,足以将弹丸顶回。基于此现象,作者提出一个系统的研究方案:第一,确定一个给定物体需以何种速度、何种角度击水方能被反弹还是穿透;第二,由此推出在空气中下落时,使空气来不及让开并能顶回下落物体的相应速度,或者使空气恰好始终均匀地让开,从而使下落余下部分的速度保持恒定。这一段把「水面如石」与「空气阻力」这两类表面不同的现象统一到一个原理之下:介质来不及让开就会瞬间刚性化。

补充说明

本段是上段两条理由中的第一条(「空气不能足够快地让开」)的延伸论证,以水中弹丸反弹作为类比,搭建通向实验设计的桥梁。

第5段(P0327)

原文复述

Quelques-vns ſe ſont figuré, que l’on trouveroit ce point d’egalité, d’où les cheutes commencent d’eſtre vniformes, ſi l’on mettoit les baſſinets d’vne balance deſſous, & ſi l’on augmentoit touiours le poids de l’vn d’iceux, iuſques à ce que le corps tombant dans l’autre ne peuſt plus emporter les poids: par exemple, ſi vne bale de plomb de huit onces emportoit le baſſinet où il y a vne liure, lors qu’il tombe de 12 pieds, & qu’il l’emportaſt avec deux liures en tombant de 48 pieds, il eſt certain qu’il auroit augmenté la vîteſſe qu’il auoit eſtant tombé de 12 pieds; & ſ’il emportoit plus de deux liures en tombant de 96 pieds, l’eſpace de 48 pieds ne feroit pas encore ſon point d’egalité. Et ſi apres eſtre tombé de 96 pieds il emportoit le baſſinet qui a trois liures, & que tombant de plus haut il n’emportaſt plus que trois liures, par exemple qu’il ne peuſt emporter trois liures & vne once, l’on pourroit dire que ſon mouuement ne s’augmente plus paſſé 96 pieds. Mais outre que ces experiences ſont quali impoſſibles, à raiſon que le poids qui chet ne tombe pas touiours iuſtement au milieu du baſſiner, comme il eſt requis, il feroit peut eſtre difficile de trouuer vne aſſez grande hauteur pour borner l’augmentation de la vîteſſe d’vn corps qui chet, quoy qu’il fuſt 12 fois plus leger que le plomb, comme ſont pluſieurs bois dont nous par-lerons apres. Neantmoins ſi quelqu’vn en veut faire l’experience, il peut trou-uer des hauteurs de 144 pieds, d’où les boules de bois, ou de laine tomberont aſſez commodement dans des baſſinets, pourueu qu’ils ſoient fort grands.

中文讲解

本段提出第一套具体的实验方案:使用天平托盘(baſſinets)。其逻辑是——在一天平两侧放置托盘,逐步增加其中一侧的砝码,直到下落物体落入另一侧托盘时无法再将其带起为止。物体能托起更重的砝码即证明其下落速度有所增加。作者给出一组具体的数值推演:以八盎司铅弹为例,从12英尺落下可带起一磅重的托盘;从48英尺落下可带起两磅;这说明在12至48英尺之间速度仍在增加。若从96英尺落下能带起超过两磅,则48英尺段尚未到达均衡点。若从96英尺落下恰好带起三磅、但从更高处落下仍只能带起三磅(例如连三磅一盎司都带不起),便可判定96英尺之后运动不再加速——即96英尺是均衡点。作者随即承认此类实验近乎不可能:落体难以每次正中托盘中心;而对于比铅轻12倍的物体(如多种木材),要找到足以限定其加速的足够高度亦非易事。不过他仍建议,若有人愿意尝试,可使用144英尺的高度,让木质或羊毛圆球落入足够大的托盘。本段是本节最具体的实验蓝图。

补充说明

「baſſinet」特指天平两端的称量盘;「emporter le baſſinet」意为「将称盘连同砝码一起提起」。文中单位为法国旧制:livre(磅)、once(盎司)。

第6段(P0328)

原文复述

Si l’on attachoit vn filet à l’vne des branches de la balance, & que la bale qui chet fuſt auſſi attachée à l’autre bout du filet, lors qu’elle tomberoit, elle pourroit donner vne ſecouſſe perpendiculaire à la boule, qui enleueroit le baſſinet de l’autre branche: mais il faudi oit mettre la balance en haut, afin que le poids deſcendiſt en bas, & luy ajouſter la peſanteur du filet. Or ce point d’egalité ſe rencontreroit dautant plus toſt, & plus proche, que le poids tombant ſeroit plus leger: par exemple, la moüelle de ſureau le rencontreroit peut eſtre à 12 ou 24 pieds: & parce que celle de la groſſeur d’vne bale de plomb ne peſe qu’vn grain, l’on pourroit joindre pluſieurs morceaux de ſureau enſemble iuſques à la peſanteur d’vne once, ou d’vne liure, afin qu’il pûſt emporter le baſſin chargé de quelque poids ſenſible, par exemple d’vne, ou de deux onces, ou liures.

中文讲解

本段提出第二套实验方案:使用网兜与天平。将一张网(filet)系在天平一臂上,让下落物体系在网兜的另一端;物体下落时对网兜施加垂直方向的冲量(ſecouſſe perpendiculaire),从而将另一臂的托盘抬起。实验设计上需将天平置于高处,使物体可以向下运动,并将网兜自身的重量计入。作者指出,此方案下「均衡点」会更早出现,下落物体越轻,其均衡点距离越小:例如接骨木髓可能在12至24英尺即达到均衡。鉴于单颗铅弹大小的接骨木髓仅重一亚克(grain),过于轻微不足以抬动有感重量的托盘,作者建议将多块接骨木髓合并在一起,使其总重达到一盎司或一磅,便能抬起装载一盎司或数盎司砝码的托盘。这一段是对上段天平方案的改进方案,把直接撞击改为冲击传递,从而更便于对轻物体进行测量。

补充说明

「grain」(亚克)为法国旧制最小重量单位,本段为辅助说明所需合并的接骨木髓数量。

第7段(P0329)

原文复述

Or bien que le point d’egalité d’vn poids, par exemple de cette mouelle, fuſt trouué, il ne s’enſuit peut-être pas que l’on euſt celuy des autres, comme ceux des bales de bois, ou de plomb, parce que les corps trouuent differens empeſchemens dans l’air ſuiuant leurs pores differens, qui peuvent empeſcher la ſuite des proportions, & qu’il y a pluſieurs choſes à conſiderer dans les reſiſtances de l’air, qui ne nous ſont pas aſſez connuës: de ſorte qu’il ne s’enſuit pas que le point d’egalité de la cheute du plomb doiue eſtre 360 fois plus eloigné que celuy de la mouelle, encore qu’elle peſe 360 fois moins, ou qu’il en faille 360 fois auſſi gros pour peſer autât que ladire bale de plomb; comme l’on ne peut conclure qu’elle deſcende 360 fois plus lentement, puis que l’experience monſtre le contraire, car le temps de ſa cheute de 48 pieds n’eſt pas triple de la cheute du plomb.

中文讲解

本段是一个关键的方法论警示。即使测得了某一种物体(例如接骨木髓)的均衡点,也不能据此推出其他物体(木弹、铅弹)的均衡点。原因在于,不同物体在空气中遇到不同的阻力——这种阻力因物体「孔隙」(pores)的不同而不同——这会破坏比例的可推延性(la ſuite des proportions)。作者强调,空气阻力的诸多细节尚未为我们所充分认识。因此,即便铅比接骨木髓重360倍,也不能断言铅的均衡点距离是接骨木髓的360倍;同理,也不能断言接骨木髓的下落速度是铅的1/360——因为经验表明,接骨木髓下落48英尺所需时间并不是铅下落同样距离时间(2秒)的三倍,而是约3秒。作者通过具体反例告诫读者:简单的比例推论在此无效。这一限制直接为本节最后的替代方法(水中的实验)埋下伏笔。

补充说明

本段中的「pores」(孔隙)应理解为物体表面或内部与空气相互作用的微观结构,是当时用以解释不同物体空气阻力差异的常用概念。

第8段(P0330)

原文复述

L’on pourroit ſemblablement vſer de l’eau pour trouuer ce point d’egalité, parce que les corps dont la peſanteur eſt quaſi egale à l’eau (comme la cire, & pluſieurs fortes de bois, & même de pierres, qui nagent ſur l’eau, comme fait celle que i’ay, encore qu’elle n’ait nuls pores ſenſibles, & qu’elle ſoit bien peſante) vont fort lentement au fond, lors qu’on leur ajoute ſeulement aſſez de limaille de fer, ou de choſes ſemblables pour les faire deſcendre dans l’eau: car apres auoir remarqué la raiſon des vîteſſes & des peſanteurs dans cet element, l’on pourroit conclure quelque choſe de ſemblable pour l’air, particulierement ſi l’on ſçauoit la raiſon de ſa denſité & de ſa peſanteur à celle de l’eau, dont i’ay parlé dans le premier liure des Sons.

中文讲解

本段提出第三套替代方案:用液体(水)来寻找均衡点。其逻辑是——水比空气稠密,落体在水中的速度变化更为缓慢,因而更便于测量。具体做法是:取与水比重相近的物体(蜡、多种木材,甚至某些能浮于水面的石头——作者甚至提到他自己收藏的一块石头虽无可见孔隙且相当沉重,却能浮于水面),用铁屑(limaille de fer)或类似添加物略微加重使其下沉。当在水介质中测得速度与重量之间的比例关系后,可由此推论出空气中的相应关系;这一推论尤其需要知道空气密度与重量相对于水的比例。作者最后给出跨章节回溯:该比例他在「关于声音的第一卷」(le premier liure des Sons)中已有论述。这就把当前小节与全书其他部分连成一体。

补充说明

「limaille de fer」(铁屑)在17世纪实验中常被用作给轻比重物体加载的可控添加物。本段末尾的跨章节回溯(premier liure des Sons)属附加信息。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处跨章节回溯:P0330末尾提及「关于声音的第一卷」(le premier liure des Sons)已论述过空气与水的密度与重量之比,提示该比例可在同书其他卷中找到。除该回溯外,本节无脚注、图表或方框边栏等附加材料。

💡 本节核心要点

  1. 本节在认识论上首先承认一个未决问题:物体下落究竟源于地球吸引还是自身重力,经验手段(深井、深矿、地下深渊)目前无法裁断。
  2. 由此提出「均衡点」(point d’egalité)假说:下落物体在某位置之后速度不再增加;并以两条经验现象支持——空气来不及让开;轻重物体最初速度相近、随后分化(接骨木髓 vs. 铅弹,48英尺对比为 >3″ 对 2″)。
  3. 以弹丸击水反弹作为关键类比:当介质来不及让开时即刚性化;据此提出由水推广至空气的研究方案——确定让介质刚性化所需的临界速度。
  4. 提出三套实验方案:(一)天平托盘直接撞击法(八盎司铅弹、1/2/3磅砝码、12/48/96/144英尺);(二)网兜冲击传递法(更适合轻物体,接骨木髓可在12-24英尺即达到均衡);(三)水中下沉法(蜡、木、浮石加铁屑后慢速下沉)。
  5. 方法论警告:均衡点不可在不同材料之间简单按比例推延——铅与接骨木髓虽相差360倍,但其速度比与距离比都不严格遵循比例。
  6. 将水中的速度—重量比作为中介,借用「声音第一卷」给出的空气—水密度比,把水的实验结论类推至空气,从而把本节与全书其他章节联系起来。

🔑 关键术语

  • Point d’egalité(均衡点):本节核心假设概念,指下落物体下落至某一位置后,速度不再继续增加而趋于稳定的位置。在本节论证中,它既是待检验的物理假说,也是用来检验空气阻力极限的标尺。
  • Moüelle de ſureau(接骨木髓):接骨木内部的轻软植物组织,作者用其制成与铅弹等大、却仅重360分之一的小球,作为「极轻物体」的代表,与铅弹形成对照,以揭示轻重物体下落速度的差异。
  • Baſſinet(天平托盘):天平两端的称量盘,本节两套天平实验方案都以它作为承接落体冲量的部件,「emporter le baſſinet」即「连同砝码一起抬起」。
  • Filet(网兜):系于天平一臂上的网,第二套实验方案中用以承接下落物体并把冲量垂直传递给天平另一臂,从而抬起对侧托盘。
  • Pores(孔隙):作者用于解释不同物体在空气中遭遇不同阻力的概念,指物体表面或内部与空气相互作用的微观结构;其差异被作者用来解释为何均衡点不可按比例在不同材料间推延。
  • Limaille de fer(铁屑):第三套实验方案中用以微量加载、令本可浮于水面的物体下沉的可控添加物,使物体在水中的下沉过程缓慢且便于观察。

s0049 [描述性拆分] COROLLAIRE I. Mesure de la vistesse par le poids emporté

第1段(P0331)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

这是一个小节标题,原文以两个井号加法语短语的形式出现,标记着一个推论(corollaire)级别的命题。标题本身仅由编号“推论 I”构成,没有展开论题;它的功能是把紧随其后的段落正式标识为前文某一定理或命题的直接推论,开启关于“通过下落物体所携带的重量来测度其速度”这一应用议题。在古典几何学与早期力学论著中,“COROLLAIRE”(推论)通常用于放置那些从先前证明中只需一两句话就能直接推出的结论,本节正是这一体例的体现。

第2段(P0332)

原文复述

Si les poids descendans enleuent vn baffin dautant plus pefant qu’ils vont plus vite, l’on peut dire de quelle hauteur ils tombent en voyant le poids qu’ils font trebucher; & l’on peut fcauoir la viteffe d’vn boulet de canon, & d’arque-bufe, par le poids qu’il feraleuer: ce qui feruiroit grandement pour augmenter la connoiffance.

中文讲解

本段是推论 I 的实质内容,提出一种通过称量来间接测量速度的方法。论证分两层:(1) 若下落的物体能够提起一个配重盘(baffin),且物体下落得越快,所能提起的配重就越重,那么观察该物体使配重倾翻的重量,就能反推它是从多高的地方落下的——这是把“下落高度”这一空间量转换为“提起重量”这一可测量值的思路;(2) 同样的原理可以反过来用于军事用途:通过炮弹或火枪弹丸所能提起的重量,就能知道其速度,从而把室内可控的称重实验推广到对实弹射击动能的估计。作者在此明确表达了“此举将大大有助于增进知识(augmenter la connoiffance)”的态度,体现了十七世纪实验科学将力学原理应用于实践、并借此扩展人类认知的典型立场。需要注意的是,原文用“d’autant plus… que…”这种比例比较结构,强调的是“越快→越重”这一单调关系,而非一个具体的数学函数;推论因此停留在定性的操作判断层面,没有给出量化公式。

补充说明

原文中出现的"arquebufe"即"arquebuse"(火枪/滑膛枪),“baffin"指实验装置中用于承重的浅盘或配重盆,“trébucher"在此不取“跌倒”义,而是指天平/平衡装置因一方过重而倾翻。这些是十七世纪法语力学实验器具的标准用语,本节正是以此类装置作为测量中介。

第3段(P0333)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段文字是一个标准的英文全字母句(pangram),包含英文字母表中所有的字母。它在原文中没有任何论证或叙述功能,应是排版或数字化处理过程中遗留的占位文本/OCR 噪音,并非作者论著的实质内容。读者在阅读时应将其视为版面上的非语义字符予以忽略,不影响本节关于“用提起重量来测量速度”的推论理解。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节未出现脚注、图表、边栏或图像说明;唯一的附加现象是 P0333 段落的英文全字母句,可视为版面残留占位符,不属于作者论述内容。

💡 本节核心要点

  1. 本节以“COROLLAIRE I.”标头出现,明确把以下段落定性为前文命题的直接推论,延续古典欧氏几何的体例。
  2. 核心方法论是“量转换”:把难以直接观测的“下落高度”或“弹丸速度”,通过物体所能提起的配重重量间接地测量出来。
  3. 作者以“d’autant plus pesant qu’ils vont plus vite”给出单调性假设——速度越大,所能提起的重量越大——这是推论成立的物理前提。
  4. 推论被分为两个并列应用:一是反推物体下落高度,二是正推炮弹或火枪弹丸的速度。
  5. 作者将这一测量方案的价值定位为“serviroit grandement pour augmenter la connoissance”,即显著有助于增进知识,体现了实验力学服务于知识扩展的十七世纪科学态度。
  6. 推论本身停留在定性操作描述层面,未给出定量的函数关系或计算公式。

🔑 关键术语

  • COROLLAIRE:法语“推论”。在十七世纪数学—力学著作中指从前文已证命题直接得出的次级命题;本节标头用以标识以下段落是先前论证的一个具体应用结论。
  • poids descendans:“下落中的重物”。指正在做下落运动的物体,是本节测量方案的对象。
  • baffin:配重浅盘/承重盆。实验中用于装填配重以测定下落物体所能提起之最大重量的容器。
  • trébucher:原义“踉跄”,在此取其引申义,指天平或平衡装置因受力失衡而倾翻;本节用它表示通过观察配重盘被压翻来判断所承受的重量。
  • boulet de canon / arquebuse:“炮弹 / 火枪”。作者列举这两种典型高速投射物,意在说明该称重测量法可推广到军事弹丸速度的估算,体现了力学原理的实际用途。
  • connoissance:古法语“connaissance”(知识)的拼写形式。作者用以指人类对自然现象的系统性认识,呼应同时代“增进知识”的科学纲领。

s0050 [描述性拆分] COROLLAIRE II. Accommodation aux plans obliques et projectiles

第1段(P0334)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本段为章节小标题“论物体的运动”,开启本小节的主题。标题本身提示本节讨论对象是“物体(corps)”的运动,而该标题之上已标记为“描述性拆分”的子节归属(COROLLAIRE II),因此这里的“Du Mouvement des Corps”并不是新的独立章节,而是用以引出作者对落体、斜面、抛射物等运动问题的进一步阐发。

第2段(P0335)

原文复述

la connoissance des Mechaniques, laquelle est encore fort imparfaite : Or l’on peut confiderer le combat qui se fait entre les poids qui décendent tât dans l’eau que dans l’air, avec les parties de ces deux éléments, qui montent en egal volume autant que les poids descendent, & comparer ces deux mouuemens contraires à ceux des deux bras d’vne balance, dont l’vn emporte l’autre, de forte que l’vn monte toujours autant, & auffi vite que l’autre descend. Où il faut remarquer que le poids qui descend lentement est femblable au bras de la balance qui est plus fort de fi peu, qu’il a de la peine à faire trefbucher l’autre : mais il est encore plus difficile de determiner combien le bras donné d’vne balance descend plus vite auec vn poids leger qu’auec vn autre pluspefant, ou combien la branche double, ou triple d’vne autre branche descend plus vite auec vn même poids, ou auec vn plus grand ou vn plus petit felon la raifon donnee, que de feauoir combien les differens poids qui cheent, vont plus vîtes les vns que les autres : c’est donc à quoy il faudroit travailler pour trouver la proportion de toutes fortes de mouuemens.

中文讲解

本段核心主张是:当前对运动的认识(la connoissance des Mechaniques)仍然极不完善(fort imparfaite)。作者由此提出一个分析框架——把落入水或空气中的重物与上升的流体部分,看作天平两臂的对抗:下降与上升等体积且等速,一方压倒另一方时速度相互对应。

这一类比的关键在于强调“重量本身”与“流体阻力”之间的关系类似于天平两臂的不平衡:下降较慢的物体相当于天平上稍重但仍需“费力”才能撬动另一侧的那一臂。接着作者指出,相比于单纯比较不同落体下落速度的差异,要确定“给定天平臂在轻重不同砝码下谁下降更快”、“一臂是另一臂两倍或三倍长时下降速度如何按比例变化”等问题更加困难。因此作者断言:要找出一切运动的比例关系(la proportion de toutes fortes de mouuemens),正是这一研究方向应当着力之处。

本段在论证上的作用是为后续 COROLLAIRE II 做铺垫:先承认力学知识仍不完善,再指出研究比例关系是当务之急,从而顺理成章地引出将已有讨论推广到斜面与抛射物的具体应用。

第3段(P0336)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

本段是“推论二”(COROLLAIRE II)的小标题。结构上表明下一段(P0337)是作者从其前提推导出的第二条推论:把前文关于垂直下落的讨论推广到斜面以及抛射物(projectiles)。标题本身不承载实质论证,仅承担定位与提示作用。

第4段(P0337)

原文复述

L’on peut accommoder tout ce difcours aux plans obliques, ou inclinez fur l’horizon, puis que les boules qui defendent deffus, foit en roullant, ou en gliffant, gardent la même proportion dans leurs vifteffes, que lors qu’elles def- cendent perpendiculairement: & la raifon pour laquelle la bale d’arquebufe qui perce lais, que l’on eleue perpendiculairement fur l’horizon fans aucun appuy, le perce fans le faire tomber, fe peut prendre de ce que l’air ne peut pas ceder fi vite à l’ais qu’à la bale beaucoup moindre, & plus pefante felon fa groffeur, c’est pourquoi il demeure debout; & s’il tomboir, ce feroit pluftoft du cofté d’où l’on tire, que de l’autre, à caufe du contrecoup de l’air frappé: mais les differen- tes experiences pourront faire rencontrer d’autres raifons, ou fortifier la precedente. l’aioute feulement que les contrecoups font grandement confiderables dans les percuffions, auffi bien que les contretemps.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE II 的实质内容,包含两个层次的主张。

第一层:将前文关于垂直下落的整套论述推广到斜面(plans obliques)或与水平面倾斜的平面。其根据是——在斜面上滚下或滑下的球,无论以何种接触方式运动,其速度之间的比例关系与垂直下落时保持一致。这一句直接宣告了“斜面上的运动速度比例与垂直下落相同”的命题,而未给出详细推导。

第二层:作者举出一个具体的抛射物经验现象——火绳枪(arquebufe)的弹丸能穿透一块竖直立于地面的木板(lais / ais),而木板没有被击倒。作者给出的解释是:空气无法以与弹丸同等的速率让位于弹丸,因为弹丸按其体积计远比木板更重(plus pefante felon fa groffeur),因此木板能够站立而不倒。并且,若木板竟被推倒,更可能倒向开火一侧(d’où l’on tire)而非另一侧,原因是被击空气的反冲(contrecoup)。

最后,作者明确承认这是一条仍可由更多实验修正或加强的解释,并补充强调:在碰撞中,反冲(contrecoups)与“时机错位”(contretemps)都是极应重视的因素。

这一段在论证上的作用是:通过“斜面速度比例不变”这一可推广原则,把前面的运动比例讨论落到更一般的几何条件上;又以弹丸穿板这一具体物理现象展示同一原理在抛射物(弹道学)领域的应用,从而完成 COROLLAIRE II 的两步推广。

补充说明

本段中“bale d’arquebufe qui perce l’ais”一句中的“ais”是“木板”之意(与“lais”在旧印刷中互混),系作者借以说明小而重的弹丸对空气让位的阻力大于木板这一现象。

第5段(P0338)

原文复述

Or apres auoir confideré les mouuemens des poids, qui fe font vers le centre de la terre, foit perpendiculairement, ou par les plans droits inclinez à l’horizon, il faut examiner ceux qui fe font vers le centre par des lignes circulaires, afin de les comparer les vns aux autres.

中文讲解

本段是本小节末尾的过渡句,结构上为下一节铺垫。

作者总结:既然已经考察了朝地心方向发生的物体运动——包括垂直下落(perpendiculairement)和沿与水平面成直线的斜面下落(plans droits inclinez à l’horizon)这两种情形——下一步(il faut)应当研究沿圆周线(lignes circulaires)朝地心方向发生的运动,以便把它们互相比较(les comparer les vns aux autres)。

“plans droits”在这里特指“直斜面”,即与上一段 COROLLAIRE II 所讨论的“斜面”对应的几何对象;而“lignes circulaires”则提示下一节将进入沿曲面(圆周路径)下落的运动研究。作者用这句过渡把论述从直线运动推进到曲线运动,完成了本小节到下一个小节之间的衔接。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • plans obliques / plans droits inclinez à l’horizon:斜面或与水平面倾斜的直平面;本节中用来承载球体运动的几何对象,与垂直下落运动对应,构成速度比例相同的可比对象。
  • proportion de toutes fortes de mouuemens:作者所追求的目标对象——一切运动的相互比例关系;强调研究的不是单个运动的快慢,而是不同运动之间的比例规律。
  • bale d’arquebufe / ais:火绳枪弹丸与木板;本节用此经验现象说明按体积计较重、尺寸较小的弹丸可使空气来不及让位,从而穿过竖立木板而不将其推倒。
  • contrecoup / contretemps:反冲与时机错位;作者在结尾强调两者在碰撞(percuffions)研究中至关重要,是弹丸穿板解释中的关键补充因素。
  • lignes circulaires:圆周路径;与垂直下落及直斜面对应,作为下一节将要研究的运动几何形态,构成本小节到下节之间的过渡。

s0051 [描述性拆分] PROPOSITION XIII. Phœnomenes de la chute des corps par ligne circulaire

第1段(P0339)

原文复述

PROPOSITION XIII.

中文讲解

这是命题编号,居于小节开头,作为 PROPOSITION XIII 的标题标识。它宣告本节将提出第十三条正式命题,原文紧接其后给出该命题的具体陈述。

第2段(P0340)

原文复述

Expliquer les differens Phœromenes de la cheute des corps proches vers le centre de la terre par la ligne circulaire.

中文讲解

该句是第十三条命题的副标题,陈述命题主旨:解释物体沿圆弧线坠向地心所产生的各种现象。原文中“Phœromenes”、“cheute”、“du cofté”等使用了前印刷时代的拼写习惯(长 s、f 代 s、œ 连字),需原样保留。所谓“沿圆弧坠向地心”是一种受约束条件下的下落:物体并不沿直线垂直下落,而是沿某一圆弧段运动,本命题即要解释这种运动如何可能,以及在该情形下呈现的现象。

补充说明

本副标题限定了命题的解释对象——并非自由落体,而是被约束在圆弧路径上的物体。标题中的“phœromenes(phénomènes)”意味着命题既要描述现象本身,也要给出现象产生的原因。

第3段(P0341)

原文复述

Il est certain qu’vne boule ne peut couler, ny rouler vers le centre par vne ligne circulaire conuexe, lors qu’elle n’est point retenuë, par exemple, que le poids estant mis au point L ne peut couler par LOD, parce qu’il roimbera perpendiculairement vers le centre, dont s’eloigne la ligne circulaire LOB. Mais si l’on attache le poids B à la chorde AB, & que l’on tire cette chorde en AL, de forte que le poids B foit au point L, & que la chorde estant attachée au point A, foit libre du cofté du poids, ce poids descendra de L en B par le quar de cercle LB, parce qu’il est contrainet par la chorde AL, qui le tire differem-

中文讲解

本段是命题 XIII 的核心论证,建立“约束—无约束”的对比来解释物体为何以及如何沿圆弧下落。

  1. 无约束情形:作者断言,一颗球体若不被任何东西牵住,便不能沿凸向地心的圆弧 line(曲线)滑下或滚下。他举出具体图形:把重物置于点 L,它不可能沿路径 L→O→D 滑下。其理由是重力会把重物沿垂直于地面的方向直接拉向地心,而该圆弧 LOD(圆弧 LOB)本身是背离这条垂直下落线的——也就是说,曲线 LOD 偏离了重力所指的真正落点,所以物体若只受重力必然脱离此圆弧。这就是“物体不会自动沿凸圆弧运动”的物理依据。

  2. 有约束情形:作者接着引入绳索 chorde 作为约束装置。若把重物 B 系在绳 AB 上,并把此绳由 A 端拉到 AL 位置,使重物 B 恰好处于点 L;同时绳固定于 A 端,而在重物一侧保持自由——这种配置下,重物将沿四分之一圆弧 LB 从 L 下降到 B。作者给出的原因是:绳 AL 把重物拉住(“contrainet par la chorde AL”),绳的方向持续对重物施加切向以外的牵引,从而迫使重物离开纯垂直下落的路径,使其沿圆弧 LB 运动。

本段以一个最小反例(无绳的球)和一个最小正例(有绳牵住的球)对比,确立本命题的基本原理:沿圆弧下落不是自由落体,而是受绳索约束的复合运动——“phenomene de la cheute par ligne circulaire”由此得名。句子在末尾以“differem-”截断,可推测下一页将继续解释绳索“不同方式(differemment)”牵引重物的具体情形,构成下文尚未显现的论述。

第4段(P0342)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此句为英文常用全字母示例句(pangram),并非命题 XIII 的实质内容。它出现在旧式 OCR 或排版占位的位置,可能源自原始页面中被替换为样张文本的栏位,并不承载科学论述。本小节实际论证止于前一段被截断的句子。阅读时应忽略此句并以前一段的句意作为本命题论证的延续起点。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节图像或几何示意未在文本中直接出现,但 P0341 中提及的几何元素(点 L、O、D、A、B,弧 LOD/LOB/LB,chorde AB 与 AL)暗示原书此页配有圆形图示,标出约束装置与物体位置;文中对此图的引用关系只能从文字重建。无脚注、无图表说明文字、无附加边栏。P0342 为非内容性占位句(Pangram),不构成命题论证的一部分。

💡 本节核心要点

  1. 命题 XIII 的主旨:解释物体在约束下沿圆弧坠向地心所呈现的现象,而非自由垂直下落的现象。
  2. 无约束时,凸圆弧偏离垂直于地心的重力方向,物体必脱离该圆弧而径直下落,因此不可能“沿”凸圆弧滑动。
  3. 当物体被固定于一点的绳索(chorde)牵住时,绳索的拉力迫使物体偏离纯垂直路径,从而沿四分之一圆弧 LB 运动。
  4. 本节采用“反例—正例”对照结构:先证无绳则不可能,再证有绳则可能,由此奠定“chute par ligne circulaire”作为受约束运动的物理图像。
  5. 文本在 P0341 末尾以“differem-”截断,下一页将继续说明绳索以何种“不同方式”牵引重物,是本命题论述的延续。

🔑 关键术语

  • ligne circulaire conuexe(ligne circulaire convexe):凸向地心方向的圆弧线。物体若未被牵住,重力方向背离此弧线,故无法沿其下落。
  • chorde(corde):绳索。在本命题中作为约束装置,将物体固定于圆外某点 A,使物体在绳长不变的前提下被迫沿以 A 为中心的圆弧运动。
  • quar de cercle(quart de cercle):四分之一圆弧。本命题中物体由 L 下降至 B 所沿的弧段 LB,对应九十度圆心角。
  • Phœromenes de la cheute(Phénomènes de la chute):下落现象。命题 XIII 所要解释的对象,特指沿圆弧而非沿垂直线下落所呈现的运动学现象。

s0052 [描述性拆分] Comparaison de la chute circulaire et perpendiculaire

第1段(P0343)

原文复述

ment en tous les endroits du quart de cercle, par exemple, elle le tire davantage en D qu’en O, & en B qu’en D. Or quant que de comparer

中文讲解

本段是上一页末尾未完成句子的下半段(开头即“ment”,表明前面还有“par exemple, elle le tire davanta-”等词被截断)。原文的大意是:在四分之一圆弧的各个位置上,某作用力对物体的牵引程度并不相同——在 D 处比在 O 处更大,在 B 处又比在 D 处更大。最后以“Or quant que de comparer”(至于要比较……)引出下一段将要展开的正题:比较沿圆弧下落与沿垂直线下落的速度。读者需要意识到,这一句本身只是过渡性的结论与开场白,真正的比较方法论将在 P0345 中正式提出。

补充说明

由于本段在原文版面上是上一段尾部的延续(被分页切断),其完整语境须与上页内容合并阅读才能理解“elle”所指代的对象。在本节内部,它的作用只是为下一段提出比较命题作铺垫。

第2段(P0344)

原文复述

[第45页图像或乐谱示例](内嵌图像数据已省略;位置与图注保留)

第45页图像或乐谱示例

中文讲解

本段为第 45 页上一幅几何插图的位置占位符,原图中应当绘有四分之一圆弧 LEB、弦 AB 以及辅助线 NO、PD、FD、CD 等几何元素,这些正是 P0345—P0348 中文字描述所对应的图形。读者若要真正把握作者的论证(特别是 30°、60° 所对应的正弦长度以及三等分弧 LO、OD、DB 的关系),必须参照原图;本节文字本身只能给出数值而无法替代图形的直观展示。

补充说明

原图被省略,无法核实具体刻度、字母标注与圆心位置;请以原版插图为准。

第3段(P0345)

原文复述

la vitesse de la chûte qui se fait par le quart de cercle, avec celle qui se fait par la ligne perpendiculaire, il faut remarquer que je suppose que la raison des espaces que font les poids par les deux lignes est en raison doublée des temps, quand on compare les lignes NO, & PD, &c. qui répondent aux arcs LO, & LD &c. c’est à dire quand on considère les approches que le poids fait vers le centre: car quant à la raison de la vitesse considérée suivant les différentes courbures du quart de cercle, nous en parlerons apres.

中文讲解

作者在此正式提出本节的核心比较方法:要把沿四分之一圆弧下落的速度与沿垂直线下落的速度相对照,需要先建立一个假设——沿两条路径所通过的空间(距离)之比等于时间的平方之比(即 s ∝ t²,伽利略式的距离-时间关系)。这个比较是通过把圆弧上各点(例如弧 LO、LD)所对应的“向中心方向接近的距离”(即图中 NO、PD 等线段)拿出来,与沿垂直线同时通过的距离作对比来实现的。作者特意强调,这一比较只处理“向中心接近”的维度;至于不同曲率位置下速度本身的比例,他将留到后面再谈。换言之,本段先限定了比较的对象(趋近中心的位移)和所使用的运动学假设(距离随时间的平方增长),为后续的数值演算奠定方法论基础。

补充说明

所谓“raifon doublee des temps”即时间的平方比,是 17 世纪常见的表述方式,对应于后来标准化的 s = ½gt²。这里所采用的“比较向中心接近的距离”实际上是把曲面运动投影到径向坐标上,从而可与自由落体直线运动并列比较。

第4段(P0346)

原文复述

Le dis donc premierement que le poids descendant par L D B n’arrivera pas sitost au point B, qu’en descendant par la ligne AB, & que si elle estoit prolongée vers le centre jusques à ce qu’elle fust egale au quart de cercle, qu’il arrueroit en même temps en B tant par la ligne courbe que par la perpendiculaire. Et parce qu’AB est au quart de cercle comme 7 à 11, le temps de la chûte du poids par la ligne alongee estant de 30”, il ne sera que de 23”, 24", 53 $^{5}$ 2801 16583 a choir par la ligne A B, par laquelle il tombera, est pluftoft de 6", 4", 6 $^{13781}$ 16583, que par le quart de cercle.

中文讲解

作者在此给出第一个具体结论:沿圆弧 LDB 下落的物体,到达 B 点所用的时间反而比沿弦 AB 下落要长;不过他紧接着指出一个反直觉的条件——如果把弦 AB 向着圆心方向延长,直到其长度等于四分之一圆弧的长度,那么沿这条“延长直线”与沿圆弧下落将“同时”到达 B 点。这是一个关键的对照基准的设定。接着作者进入算术:由于 AB 与四分之一圆弧的长度比为 7:11,而沿延长线(长度为圆弧长度)下落所用的时间为 30″,那么沿原长 AB 下落的时间就只有 23″24″″53⁄16583(这里的 53⁄2801 16583 是 OCR 形式的分数记法,疑为 53/16583 秒),从而比沿圆弧下落提前约 6″4″″6⁄16583 秒到达 B 点。这一段的论证意义在于:用“距离按时间平方”的假设,把曲线运动与直线运动之间的时间差量化出来,直观显示出沿较短路径(弦)反而比沿较长路径(弧)下落得更快——这正是伽利略式运动学在斜面/曲面上的一个具体表现。读者应注意,作者在这里用的是“延伸后的 AB”等于圆弧长度作为“等时”基准,因此不能误读为“沿任意长度 AB 都比沿弧快”。

补充说明

原文中出现的 53 $^{5}$ 2801 16583、6 $^{13781}$ 16583 等记号,是 17 世纪印刷体表示带分数的写法(如 53/16583 秒),其中上标数字代表分子,分母 16583 写在下方;OCR 把它错读为独立数字并加上 “a choir” 这一明显误识(应为“à choir”即“到达”)。读者只需把这些理解为秒以下的小数时间单位即可。

第5段(P0347)

原文复述

Mais il faut fuppofer pour la facilité du calcul que nous auons à faire, que la chorde A B foit longue de trois pieds, moins 4 lignes; & que le quart de cercle L E foit diuifé en trois parties egales L O, O D, & D B. Or quand le poids fera defcendu de moitié iufques en M, à fçauoir de la ligne A M egale au finus de 30 degrez N O; fuppofant le rayon de 500 lignes, il fera tombé de 250; & lors qu’il fera arriué au point où C D coupe la ligne A B, il fera cheu de 433 lignes, c’està dire de la longueur F D finus de 60 degrez: de forte qu’en faifant les 30 degrez O D, il chet 183 lignes, & qu’en faifant les 30 autres degrez D E il chet feulement 67 lignes.

中文讲解

为便于实际演算,作者在这一段设定了具体的几何与数值条件——弦 AB 长为“三尺减 4 ligne”(旧法制长度单位),并将四分之一圆弧 LEB 三等分为 LO、OD、DB 三段,每段对应 30°。然后他给出沿径向(即向中心方向)所“接近”的位移量:当下落到中点 M 时(此时 AM 等于 30° 的正弦 NO),在假设半径为 500 ligne 的条件下,物体已下落 250 ligne;当下落到 CD 与 AB 的交点时(对应 60° 的正弦 FD),则已下落 433 ligne。换算到三段弧上的径向位移:前 30°(OD)下落 183 ligne,后 30°(DE)只下落 67 ligne。这组数字的作用是为下一段计算时间做准备——通过 P0345 中确立的“距离随时间平方增长”假设,把每段位移转换为对应时间,就能比较物体在不同弧段上的速度变化。本段的真正意义在于把抽象的比较落到具体数值上,使读者能够看到:在四分之一圆弧上,越靠近 B 点,物体在径向上获得的位移越小,这是后续“曲率越大的位置速度越快”结论的定量铺垫。

补充说明

“ligne”此处为法国古长度单位,1 ligne ≈ 2.26 毫米;“3 pieds moins 4 lignes”即约 0.97 米略多一点的弦长,便于读者直观理解实验规模。半径 500 ligne 即约 1.13 米,与上述弦长在几何上相互一致(√(500²+500²)−500 ≈ 207 ligne,但这里采用的是接近 3 pied=432 ligne 的弦长,因此实际的“半径”可能并非严格 500 ligne,作者是为简化数值而设的假设值)。

第6段(P0348)

原文复述

Or pour fçauoir lestemps efquels il fait ces espaces, il faut prendre les racines déficits espaces: par exemple, pour fçauoir en combien de temps il chet depuis L iufques en O, à fçauoir 250 lignes. Or nous auons esprouué fort exactement qu’vn poids attaché à la chorde A B, & eftant leué en haut vers L, retourne de l’autre coffté vers K dans l’espace d’vne feconde, & que les tours de la chorde tant petits que grands fe font en mefme temps, car foit qu’on tire le poids B en D, ou en L, il retourne auffi toft à fon centre B, car le temps du plus grand retour furpalle li peu le temps du moindre, qu’il n’eft pas quali sensible, quoy qu’enuiron le temps de 30 retours, les petits en gaignent vn fur les grands. D’où je conclus que le poids employe 30"à defcendre de L en B.

中文讲解

本段解释如何由位移推算时间:由于假设“距离与时间平方成正比”(见 P0345),因此时间等于位移的平方根。作者以“从 L 到 O 下落 250 ligne”为例进行说明。然后他转入关键的实验依据:他曾“非常精确地”验证过——固定在弦 AB 一端的物体被拉到 L 处释放后,会在 1 秒钟内从 L 摆到另一侧的 K 处;而且无论摆幅是大是小,弦的往复周期几乎是相同的:把物体拉到 D 或拉到 L,它都同样快地返回原位——最长摆幅与最短摆幅所用时间相差极小,几乎不可察觉;不过经过大约 30 次往返之后,小摆幅会比大摆幅多赢得一次往返。基于这个实验事实,他得出结论:物体沿四分之一圆弧从 L 下降到 B 共需要 30″。这一段的论证意义在于:作者用摆的等时性(即后世所谓的“等时摆”性质,伽利略早已观察到)作为实验锚点,把沿圆弧下落的时间与可测量的物理过程联系起来,从而为前面的数值计算提供可靠的标度。读者需注意,作者并没有用抽象的运动学公式从头推导 30″,而是把“30″”建立在可直接观测的摆动实验之上。

补充说明

这里所述的“弦的往复周期与摆幅无关(近似成立)”即是伽利略在《关于两门新科学的对话》中所讨论的“等时摆”性质,作者显然接受了这一观察并将其作为时间单位的基础。所谓“30 次往返后小摆幅多出一次”是伽利略对单摆周期随振幅有微小变化的著名修正——振幅越小周期越短,故多次累计后小摆幅会“赶超”。

第7段(P0349)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段文字是一句英文全字母句子(pangram)的字面内容,并非作者原文。在原版印刷物中此位置应属于其它正文或图注,疑为 OCR 或排版流水线中残留的占位符/乱码文本,应当在引用本节时直接略过,不参与论证。

补充说明

无额外补充(仅作 OCR 误识提示)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内的非正文元素包括:(1) 一处图占位符(P0344),位于第 45 页,对应正文 P0345—P0348 所讨论的四分之一圆弧、弦 AB、辅助线 NO、PD、FD 等几何关系,是本节数值论证的必要视觉补充;(2) 一处疑似 OCR 误识的英文 pangram(P0349),并非原文,应忽略。其余脚注与边栏在本节范围内未出现。

💡 本节核心要点

  1. 本节比较的核心对象是物体沿四分之一圆弧下落与沿其弦(或垂直线)下落这两种路径的快慢,作者最终结论是沿弦下落比沿圆弧下落更早到达公共端点 B。
  2. 比较的方法论基础是伽利略式的运动学假设——下落距离按时间的平方增长(s ∝ t²),并通过把曲面运动投影为“向中心趋近的距离”来与直线运动并列比较。
  3. 作者使用 AB : 圆弧 = 7 : 11 的长度比以及 30″ 的总时间基准,把沿弦下落的时间算成约 23″24‴,比沿圆弧提前约 6″4‴,从而把抽象比较转化为可检验的数值差。
  4. 为便于计算,作者把圆弧三等分为 30° 一段,并取半径 500 ligne 的假设,由此给出每段弧所对应的径向位移(183 ligne 与 67 ligne),为下一段的“时间等于位移平方根”运算作准备。
  5. 时间标度并非来自抽象推导,而是建立在可观测的单摆实验上:作者援引了“弦的往复周期几乎与摆幅无关”的观察(伽利略式等时摆),并据此断定沿整个圆弧下落共需 30″。
  6. P0343 与 P0349 在原文中均非完整段落:前者是上一页未完句的尾部,后者是 OCR 留下的乱码占位符,引用时不应赋予论证意义。

🔑 关键术语

  • quart de cercle(四分之一圆弧):本节比较所采用的几何路径之一,指从圆的最高点到最低点的 90° 圆弧 LEB,作者把物体沿此弧下落的速度与沿弦 AB(或垂直线)下落的速度相对照。
  • chorde(弦):本节中指连接四分之一圆弧两端的直线 AB,作者把它作为“直线下落”的代表路径,并通过“把弦延伸到等于圆弧长度”作为时间比较的基准。
  • raison doublée des temps(时间的平方比):作者采用的运动学假设:物体下落的距离与下落时间的平方成正比,即 s ∝ t²,对应伽利略式自由落体定律,是本节全部数值推算的出发点。
  • sinus(正弦):本节中特指圆心到某弧段端点连线在水平方向的投影长度(即径向位移),作者用 NO=sin 30°×r、FD=sin 60°×r 来表达物体“向中心趋近”的位移量。
  • retours de la chorde(弦的往复周期):指悬挂于 B 点的物体在弦 AB 上往复摆动一个完整来回所需的时间;作者以“无论摆幅大小,往复周期几乎相等”作为测量下落时间 30″ 的实验依据,即伽利略所观察到的等时摆性质。

s0053 [描述性拆分] Disposition des cheutes par arcs et calcul des temps

第1段(P0350)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这一段是小节或章节的标题,用以开启关于物体运动(Du Mouvement des Corps)的主题。原文中以井号“#”起首,并在结尾以句号收束,说明这是一行独立的小标题,而非正文段落。它的功能是把随后关于弧线下落与时间计算、以及不同重量小球在弦上摆动的比较,统一收纳在“物体运动”这一大主题之下,以便读者明白接下来要解决的是运动学范畴内的问题,而非静力学或声学的别一议题。

补充说明

标题中的“Corps”指被抛下、悬挂或沿弦振动的具体物体,与前文关于自由下落和钟摆问题的延续相关,但其更精确的论证位置需依据原书章节划分判断。

第2段(P0351)

原文复述

133

中文讲解

本段仅由数字“133”组成,对应原书第46页右栏上方的页码标记。其功能纯为版面标识,便于在印刷本中检索该页位置,不承载论证信息,因此在讲解时不展开论旨,只需说明它属于页码性质的版面元素。

第3段(P0352)

原文复述

Cecy eftant pofé, il faut prendre la racine de 500 lignes, & de 250, dont la raifon est fémblable à celle de 30" au temps qu’il employe à descendre de L en O, or ces racines font en raifon de 7 $^{10}$ à 5, donc comme 7 $^{10}$ à 5; ainsi 30" à 21 $^{10}$ &c. lequel est le temps de la cheute de L en O, c’est à dire de 250 lignes. La cheute d’O en D, ou de 30 degrez, fe fait de 183 lignes dans le temps de 6 $^{16}$ 2476. Et le temps de la cheute de D en B de 67 lignes fe feroir en 2 $^{16}$

中文讲解

这一段接续前文已建立的前提(“Cecy eftant pofé”),正式进入下落时间与弧长的定量换算。步骤有四:

其一,取500线和250线的平方根,并将二者之比视为与“30″”即30秒到下落所需时间之比相似。原作者借此把下落距离的平方根比例关系,平移到“已知总下落时间”对“分段下落时间”的比例上。

其二,作者指出这两个平方根之比约为“7 $^{10}$ : 5”,并据此推断“30″ : 21 $^{10}$”等等。括号中的上标“10”以及“6 $^{16}$ 2476”、“2 $^{16}$”皆是印刷时省略分母的复合分数(约略为7又10/17、6又16/24、2又16/…之类),原意是把无理根值逼近为带分数,再换算成秒及其分数。

其三,他给出L到O这一段的下落距离是250线,时间约21又10/17秒——即在30秒总时间里分配到250线距离上应有的时间。

其四,O到D的下落对应30度的弧段,距离约183线,时间约为“6 $^{16}$ 2476”秒;D到B一段为67线,时间约为“2 $^{16}$”秒。

作者意在演示:只要先确定总的下落时长(或总弧对应的时长),再利用弧长之比的平方根比例,就能逐段算出每一弧段的下落时间。本段在本节中的位置是为下一段提供数值前提——只有在得到这些时间数字之后,才好去比较“两种下落方式”的布置关系。

补充说明

段中L、O、D、B四个字母在原文中指代某几何或运动示意图上的点;该图本节未提供,仅凭上文“chutes par arcs”的描述,可知它们对应弧线或下落路径上的几个位置标记,具体几何布置需参见原书插图。

第4段(P0353)

原文复述

Cecy estant pofé, il faut voir la disposition des deux cheures, afin que l’on entende mieux l’vne & l’autre par cette comparaifon. Mais il faut premierement remarquer que le mouvement de la chorde dure beaucoup plus long temps, lors que le poids B eft fort pefant, & qu’il dure peu quand il eft leger: par exemple le mouvement de la boule de plomb, dont la pefanteur contient douze fois celle de la boule de charme de mefme groffeur, dure 4 fois dauantage que le mouvement de cette boule de charme, lors qu’elles font tirees de mefme diftance: & la plus legere fait 40 retours, tandis que la plus pefante n’en fait que 39, c’eft à dire qu’elle gaigne vn retour fur 40. Et fi la chorde eft 6 fois plus groffe, elle gaigne vn retour fur 200, & la grandeur de fes retours fe diminué dauantage que de ceux d’vne chorde plus deliée, comme font femblablement ceux de la boule de bois. Ie laiffe plufieurs autres confiderations, dont i’ay parlé dans le fecond liure Latin, De Caufis fonorum, & ailleurs.

中文讲解

本段从数值计算转入两类下落方式的对比性观察。作者首先交代方法论目的:通过同时观察两种下落布置(“la disposition des deux cheutes”),使读者借助相互比较而分别理解每一布置的含义。

随后落到关键经验命题:弦(即摆线)上的运动持续时间,强烈依赖于所悬重物B的轻重——重物使运动持续很久,轻物则持续不久。

为证实这一观察,他给出三个对照数据:

  1. 同样大小的一颗铅球,其重量是同体积“charme”(即鹅耳枥或角树一类硬木)球的12倍;当两者从相同距离被释放时,铅球的运动持续时间是木球的4倍。

  2. 在往复摆动次数上,较轻的木球能完成40次完整来回,而铅球只能完成39次——也就是说,铅球在40次摆动周期中“赢得”了一次额外往返的持久度。

  3. 若弦本身粗6倍,则它在200次周期中才赢得一次额外的往返;而且这种粗弦的来回幅度比细弦衰减得更快,木球的情况与此相类似。

末句作者申明他尚有许多其他考量,但留待《De Causis sonorum》(《声音之因》)第二卷拉丁文著作及其他地方再行讨论,因此本节并不展开。

从论证结构看,本段承接P0352算出的下落时间,引出经验事实:重物不仅在自由下落中行为不同,在弦振动中其持续时间和往复次数也显著区别于轻物;这就把“弧上下落”与“弦上往返”两种运动形式拉到同一比较框架内,构成本节的核心观察。

补充说明

“charme”在17世纪法语中指鹅耳枥木(charme / hornbeam),是一种常见的硬木;“De Causis sonorum”即《声音之因》,是该作者(梅森)此前已发表的拉丁文著作,本段以引述形式提示读者:进一步的声学与振动学讨论在该书中已有专章。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节中除正文外没有独立的脚注、边栏或图例说明;唯一可视为附加指引的是末段末尾对《De Causis sonorum》第二卷拉丁文著作的提及,但其作用是引导读者参阅他书,而非提供新的论据,因此归入正文而非脚注。此外,段中L、O、D、B等字母标识对应原书中可能存在的弧线下落示意图,本节输入未提供该图。

💡 本节核心要点

  1. 本节把弧线下落与弦上往返两种运动形式放在同一框架内进行数值与经验的对比。
  2. 自由下落时间的分配遵循弧长平方根之比,可由总时长(如30秒)逐段换算出每一弧段的持续时间。
  3. 经验上,悬挂在弦上的物体越重,其摆动持续越久、往复次数越多:12倍重量的铅球比同体积木球多维持4倍时间,并在40次摆动中多完成1次。
  4. 弦的粗细也影响持久度:弦粗6倍时,每200次摆动仅多出1次额外往返,且幅度衰减更快。
  5. 作者将更系统的振动与声学讨论留给《De Causis sonorum》拉丁文第二卷,本节仅作概要性观察。

🔑 关键术语

  • Disposition des cheutes:指两种下落方式在弧线、距离、时间上的布置安排,本节通过并置观察来相互说明,是本节的方法论核心。
  • Racine(平方根):指距离(500线、250线)的平方根,作者借此把下落距离的平方根比例与时间比例等同,以实现从已知总时间到分段时间的换算。
  • Chorde(弦/摆线):指悬挂摆锤的线或绳,其粗细与所悬物体的重量共同决定弦上振动的持续时间和衰减幅度。
  • Boule de plomb / boule de charme(铅球与鹅耳枥木球):同体积下重量比为12:1的两种对照球,用以显示重物相对轻物在弦上往返持续时间和次数上的显著差异。
  • Retours(往返):指摆锤沿弦完成一次完整来回的周期;本节以40次和39次、200次中多出1次等形式量化重物与粗弦的持久优势。
  • De Causis sonorum(《声音之因》):作者此前发表的拉丁文著作,第二卷中已有更系统的振动与声学讨论;本节末尾以引述方式提示读者前往该书查阅。

s0054 [描述性拆分] PROPOSITION XIV. Vistesse, pesanteur et longueur de la chorde sur le quart de cercle

第1段(P0354)

原文复述

PROPOSITION XIV.

中文讲解

本节并非正文,而是第14条命题的标题标记,Mersenne用以引出围绕四分之一圆弧运动所做的速度、重力与弦长的命题

第2段(P0355)

原文复述

Expliquer combien la boule qui tombe ou qui remonte par le quart du cercle va plus viste, combien elle est plus pesante dans un lieu que dans l’autre, & combien la chorde doit estre plus longue, ou plus courte, pour faire chacun de ses tours & retours en plus ou moins de temps, selon la raison donnée.

中文讲解

本段为命题 XIV 的完整陈述,规定了本命题要同时回答的三项任务:其一,小球沿四分之一圆弧下落或上升时在不同位置上的速度差异;其二,小球在不同位置上的重量差异;其三,应当如何调整弦的长度(即增或减),才能按照给定的比例关系使每一次往返的耗时或长或短。三项任务并列展开,并明确要求按照"所给定的比例"(selon la raison donnée)进行安排。这一陈述在结构上预设了后面将要逐条展开的论证框架。

第3段(P0356)

原文复述

Ie suppose que la chorde AB a trois pieds, & que la boule B est vne bale de plomb de 8 onces, ou demie liure: & dis premierement qu’elle descend d’autant plus vite depuis L iusques à B, qu’elle approche dauantage de B, qui represente le centre de la terre.

中文讲解

本段进入命题的首项假设,先为讨论设定具体参数:弦 AB 长三尺,小球 B 为一枚八盎司(即半斤)重的铅球。然后给出第一层论断——小球从 L 向 B 下落时,越接近 B 速度越大;B 在此处被声明为代表"地球的中心"。由此把四分之一圆弧上的运动与向地心方向的加速直觉挂钩,为后续的速度分析提供几何—物理前提。

第4段(P0357)

原文复述

Secondement, que si la vitesse de la cheute par le quart de cercle suit la vitesse de la cheute perpendiculaire, qu’en supposant ledit quart diuisé en 27 parties, si le poids descendant de L fait la premiere partie dans vn temps donné, il fera les trois suiuantes dans vn temps egal qui sera le 2 temps: dans le 3 temps il fera les 5 parties qui suiuent; dans le 4, les 7 suiuantes, & dans le dernier temps les 9 qui restent iusques à B.

中文讲解

本段引入第二条假设:若沿四分之一圆弧下落的速度遵循垂直下落的速度规律,则将四分之一圆弧分成27份后,自 L 下落的小球将在以下各等长时段内依次走过的份额为——第一时段内走过第1份;第二时段内走过紧随其后的3份;第三时段内走过5份;第四时段内走过7份;最后时段内走完剩余的9份直至 B。由此把相等时间间隔内走过的弧段份额描述为按奇数 1、3、5、7、9 递增的分配模式,这是伽利略式自由落体规律(在等时间间隔内走过的距离按奇数比递增)向四分之一圆弧情形的类比应用。

第5段(P0358)

原文复述

Mais s’il descend par les parties du quart de cercle qui respondent aux lignes tirees perpendiculairement sur la ligne AB, l’on trouuera d’autres raisons entre les parties du quart de cercle: par exemple, s’il descend au premier moment dans cette 2 figure de B en C, il descendra au 2 de C en D, & au 3 de D en G, porque

中文讲解

本段转向另一种划分的对比:若把小球下落所经历的弧段设为与向 AB 所作的垂线一一对应(即按正弦而非按弧长等分),则各弧段之间的比例将不同于上一段所给的奇数分配,并以作者所称的"第二图"为例子给出新的运动序列:第一时段内由 B 降至 C,第二时段内由 C 降至 D,第三时段内由 D 降至 G。原文行末以"parce"收尾,语句未完,自然衔接下一页继续展开论证。

补充说明

原文在此处以 haciaque 一词截断,后续内容应位于下一段。

第6段(P0359)

原文复述

Liure Second

中文讲解

这是版面上"第二卷"(Livre Second)的分册标记,并不构成命题正文,仅起结构划分作用,表明本节属于原书第二卷的范围。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无附带脚注、图边说明或旁栏材料的解释。P0358 末尾以 “parce” 一词收尾,原文未完整,已据原文如实标注。

💡 本节核心要点

  1. PROPOSITION XIV 是一项多重并列命题,其陈述同时框定三项任务:速度比较、位置上的重量比较、弦长与时间的对应,三者均须按"所给定的比例"进行安排。
  2. 命题在具体参数上落地:弦 AB 三尺、小球 B 为八盎司铅球;并设定 B 代表地心,起点 L 与终点 B 之间的速度被声明为越接近 B 越快。
  3. 第二项假设将四分之一圆弧等分为27份,并按奇数 1、3、5、7、9 把弧段分配到五个等长时段内,延续伽利略式自由落体规则的比例形式。
  4. 随后指出若按正弦(即向 AB 所作的垂线)而非按弧长等分,各弧段比例将不同,以"第二图"中 B→C→D→G 的序列作为示例,原文在此处未完。
  5. P0359 的页眉标记表明本节属于原书《第二卷》的结构边界。

🔑 关键术语

  • quart de cercle:四分之一圆弧,本命题的几何对象;小球沿此弧下落或上升,命题的所有速度、重量与弦长讨论均围绕它展开。
  • corde:本节中特指连接四分之一圆弧两端点的弦 AB,而不是泛指悬线;命题第三项任务即讨论弦长应增或减以匹配不同时长。
  • chute perpendiculaire:垂直下落,在原文中作为参考速度基准;速度若与之同步,弧段按奇数 1、3、5、7、9 在等长时段内递增分配。
  • lignes tirees perpendiculairement sur la ligne AB:向基线 AB 所作的垂线,对应于正弦等分;在 P0358 中作为划分弧段的第二种方式,以与按弧长等分进行对比。
  • centre de la terre:地心;原文中 B 点即代表地心,由此把"越接近 B 速度越快"的论断与向地心方向加速的物理直觉挂钩。

s0055 [描述性拆分] Mouuement circulaire violent et comparaison avec projectiles

第1段(P0360)

原文复述

que la chieute perpendiculaire d’A en G garde cette proportion, car fi le poids tombe d’A au point 1 au premier moment, il tombera de 1 à 4 au 2 moment, & de 4 à 9 au 3, puis que les cheutes qui fe font en des temps egaux fuiuent les nombres impairs, 1,3, 5,7, &c. comme nous auons montré par nos experiences re-prefentées par les espaces L K, K I, & I H qui fe font en temps egaux.

中文讲解

本段以论证形式承接前文:竖直下落A→G所经过的距离必须保持同一种比例。理由是:若重物在第一个时刻从A落到点1,在第二个时刻则从1落到4,第三个时刻则从4落到9,因为等时间内的下落距离遵循奇数序列1、3、5、7等,如同作者此前用实验所展示的那般——实验中由线段LK、KI、IH所代表的距离,正是在相等时间内依次完成的。这段话的核心是伽利略式的"奇数定律":自由落体在连续等时间间隔内走过的距离之比为1:3:5:7……,总距离则为1:4:9(即平方数)。作者借此把圆形轨道上重物的运动与竖直自由下落对应起来,为后文将圆弧运动"翻译"为直线运动做铺垫。容易误解之处:这里"chute"指下落距离本身(绝对量),而非速度;“moment"在这里是"等时间单元"而非时间点。

补充说明

L K、K I、I H 是前文图示中已被用来表征"等时间内等间距"的实验数据点,本段将它们再次调用,作为奇数定律的实证基础。

第2段(P0361)

原文复述

Or il faut ce femble dire la mefme chofe des parties du cercle, par lequel le poids remonte, quoy que ce mouuement foit violent, & l’autre naturel. Surquoy il faut remarquer que le mouuement circulaire, qui remonte de B en L, ou en K, peut feruir pour trouver la proportion des mouuemens violens, comme font ceux des boulets de canon, de fleches, & des autres mifiles, parce qu’il eft probable qu’ils fe diminuent en mefme raifon que le mouuement du poids qui remonte par le quart de cercle; or ce mouuement eft tellement en noftre puissance, que la chorde eftant fort longue, on peut obferuer la raifon de cette diminution, en diuifant le quart du cercle en 4 ou 5 parties, ou pluftoft en remarquant les parties dudit quart, par lefquelles il monte en des temps egaux; car il fera fort aifé apres d’appliquer des lignes droites aux circulaires en tirant des lignes perpendiculaires fur lerayon: par exemple, quand le poids aura monté de G en D, la ligne D 4 monftrera qu’il monte de G en 4; &s’il monte dans vn temps egal de C en D, la ligne C I monftrera que fon afcenfion perpendiculaire eft de 4 à 1, & que fa force fe diminue en mefme raifon que fa defcente s’augmente.

中文讲解

本段是本小节的关键转折:作者主张,虽然沿圆弧上升是"violent(受迫/抛射)运动”,沿直线的下落是"naturel(自然)运动",二者性质不同,但其距离比例的规律应当相同。理由是:圆弧上升运动(如B→L或B→K)可以用来研究炮弹、箭矢和其他投射物的violent运动的衰减规律,因为二者的衰减比例很可能一致。论证方法极具巧思:把四分之一圆周"展开"为直线——在半径方向上作垂线,将圆弧上的弧长映射为直线距离,从而把曲线运动"翻译"为竖直方向上的当量位移。这样,圆弧运动在等时间内走过的弧长比例(奇数律),就等价于投射物在水平方向上速度衰减的比例。举例:若重物从G升到D,对应直线D4表明它从G升到4;若在相等时间内从C升到D,对应直线CI表明其垂直上升从4到1,力的衰减与下降的增加同比例。这里的"force"实指运动强度或速度残余。

补充说明

“violent"与"naturel"是17世纪力学的一对基本范畴:自然运动指物体按本性沿直线朝向其天然位置的运动(如重物的竖直下落),violent运动则指被外力强行改变的抛射或受迫运动。圆弧上升正是后者(绳索牵引下的摆动式上升),作者把它当作violent运动的天然实验室。

第3段(P0362)

原文复述

Mais ie doute de cette fimilitude de raifons, iufques à ce quel’experience monstre qu’vne boule qui roule fur le plan horizontal, & que l’on iette auc violence, garde cette proportion dans les différentes parties de fon chemin: par exemple, lors qu’elle fait cent pas, fi l’on diuife le temps de fa courfe en 4 parties egales, & fon chemin en 16 parties, elle deu oit faire 7 parties de fon chemin au premier temps de fon mouvement, 5 au 2, 3 au 3, & vne feuule partie au 4 temps; & confequemmet fi l’on diuife vne ligne tiree tout au long d’vn jeu de pas de mail en 16 parties egales, dont chacune ait 20 pieds de Roy, & que la boule frappee du maillet, face 320 pieds, ou 53 roifes, dans fa courfe entiere, que ie fuppofe durer vne minute d’heure, elle fera 140 pieds dans les 15 premières fecondes, c’est à dire dans premier quart de minute, 100 dans le fecond quart, 60 dans le troifiefme, & 20 dans le dernier quart. Ceux qui voudront trouuer la raifon de la diminution des mouuemens violens, pourront inuenter d’autres methodes, & voir fi la raifon des differens poids, & des différentes longueurs, & inclinations, qui feruent au leuier, aux balances, & aux autres parties de la Mechanique, peuvent aider cette fpeculation.

中文讲解

本段是作者对自己前一推断的关键"刹车”:他承认自己其实并不确信violent运动与圆弧上升运动的衰减比例真的相同,除非有实验来证明。他设计了一个想象中的可验证方案:在水平面上滚动的球被用力抛出,若它在四等分时间里、四等分路程里符合同样的奇数衰减比例,那么相似性就成立。具体数字是:若全程100步(分成16等份),则四个相等时间单元内分别走过7、5、3、1份;再换算成"jeu de paume mail"(一种槌球场地)的英尺制——每份20皇家英尺,全长320英尺(即53 toises,合1分钟跑完)——则四个15秒区间内分别走140、100、60、20英尺。作者通过这一设想将抽象的奇数律落地为可实测的数据,并邀请其他研究者用杠杆、秤、力学其他部件中的比例关系来进一步推敲violent运动的衰减原理。这一段非常重要:它体现了17世纪实验科学的诚实态度——理论猜测必须由可操作的实验来检验,且作者愿意公开承认自己尚未确证。

补充说明

“jeu de pas de mail"指槌球(mail)游戏的场地全长;“toise"是法国旧长度单位,约合1.95米;“pieds de Roy"是法国皇家英尺;“minute d’heure"此处即一分钟,全长320英尺被作者设定为1分钟跑完的尺度。作者选用槌球作例子,因为它是当时最常见的水平击球运动,便于观察球的滚动衰减。

第4段(P0363)

原文复述

Quaut aux différentes pefanteurs du poids fur les diuers endroits du quart du cercle, il est aifé de les determiner, puis que le poids pefe fur les points O, D, &c. côme fur les plans R S, & X Q; car nous auons donné la manière de trouver le contrepoids neceffaire pour retenir vn poids Doné fur vn plan d’vne inclination Donnec; or l’inclination des plans X Q, & R S, est donnée par la construction, ou du moins on la peut mefure r: quoy que ces différentes inclinations feruent de bien peu à la viteffe ou à la tardiueté du mouuement, qui dépend beaucoup plus de l’impetuofité que le poids s’imprime, & qui s’augmente, comme nous

中文讲解

本段转入另一个子问题:重物在四分之一圆周上不同位置(如O、D等点)处的"pesanteur”(重压/重力分量)应当如何确定?作者的方法是:把圆周上的每一个点视为某个斜面(如RS、XQ)的最高点,因为斜面上保持重物不定的配重(contrepoids)已有现成求法,而斜面的倾角可由构造图直接读出或用尺测量。于是圆周上每一点处的有效重力分量都可以套用斜面力学来得到。但作者随即话锋一转:这些倾角对运动快慢的影响其实"很小”——决定运动快慢的关键,不是几何倾角,而是重物所获得的"impetuosité”(冲量/动量),而冲量本身会"augmente”(累积/增长),如下文所示。这里暗含了17世纪关于"运动强度"的核心争论:几何因素(斜率)vs. 动力学因素(动量)。作者明显倾向于后者。

补充说明

“contrepoids"指斜面上拉住物体的反向配重;“impetuosité"是当时对"动量/冲量"的通称,作者在此明确把运动速度的快慢归因于这种被"印入"物体内部的冲量大小,而非单纯的几何位置。

第5段(P0364)

原文复述

auons

中文讲解

本段仅为一个孤立的词形片段"auons”,显然是上一段(“comme nous”)或下一段(“auons montré"等)的开头被OCR/分栏误切后留下的残余,并非完整句子。该片段在17世纪法语正字法下最可能对应"avons”(“nous avons"的现代拼写),即"我们曾经……“之意,作为复合时态的助动词残片存在。

补充说明

无额外补充;该词形片段本身不承载独立主张,仅指示原文在此处存在版式或扫描上的断裂。

第6段(P0365)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

该段是一句英文全字母句(pangram),含英文全部26个字母。它并非原文论述的一部分,而是明显的OCR占位符、版面补白或扫描/数字化过程中插入的测试字符串。在17世纪法语力学著作的连续论述末尾出现此句,没有任何学术内容可讲;其唯一作用是提示原文此处存在数字化瑕疵,读者需查阅原始印刷页面以确认是否存在遗漏的真实段落。

补充说明

无额外补充;该句应视为数字化残留,不作为原文论证的一部分。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节涉及的附加材料仅为正文中的几何示意图(圆周及其半径方向上的垂线,对应直线 LK、KI、IH;以及斜面 RS、XQ 的命名点)。图中未单独编号,故无独立图注可译。脚注方面,本节段落中均未出现带编号的脚注;但全篇的"jeu de paume”(槌球)类比与"boulets de canon”(炮弹)、“flèches”(箭矢)这些例证具有边栏式补充作用:它们提示作者同时把抽象力学与具体军事/体育应用相联系。

💡 本节核心要点

  1. 作者主张圆弧上升(violent运动)所经弧长与竖直下落(naturel运动)所经距离遵循同样的奇数比例定律。
  2. 论证方法是把四分之一圆周通过半径方向的垂线"展开"为直线段,从而把曲线位移等价于直线位移,进而用自由落体的奇数律解释投射物的速度衰减。
  3. 作者对自己提出的相似性保持谨慎,明确表示尚需"水平面上滚动球"的可控实验加以验证,并给出了具体的奇数分配数字(7、5、3、1)和英尺/分钟尺度的预期数据。
  4. 圆周上每一点的有效重压(pesanteur)可由已知斜面力学方法换算得到,但作者认为斜面倾角对运动快慢影响有限,运动速度主要由"冲量”(impetuosité)决定。
  5. 小节结尾处出现两个非正文条目:孤立的"auons"词形片段与英文 pangram"The quick brown fox"句,均提示原文数字化过程中存在断裂,读者需核对原书页面。

🔑 关键术语

  • violent / naturel(受迫运动/自然运动):17世纪力学的一对基本范畴。naturel运动指物体按其本性朝向天然位置的直线运动(如重物竖直下落);violent运动指被外力强行改变的抛射、抛掷或受迫运动。作者把圆弧上升与炮弹、箭矢的飞行都归入violent类。
  • 奇数定律(1, 3, 5, 7…):伽利略发现的自由落体规律:连续等时间间隔内走过的距离之比为奇数序列。本节中作者用以同时解释竖直下落和圆弧上升的位移分配。
  • impetuosité(冲量/动量):17世纪对"运动强度"的通称,指物体内部所"印入"的运动量。作者明确将其视为决定viol ent运动快慢的主导因素,几何倾角反居次要。
  • contrepoids(配重):在斜面上拉住给定重物使其静止所需的反向重量。作者用此现成方法将圆周上每一点的重力分量换算为斜面问题。
  • jeu de paume / mail(槌球场地):作者用于把抽象力学数字换算为可实测英尺距离的载体:全长被分成16等份,每份20皇家英尺,用以检验水平滚动球的奇数衰减律。

s0056 [描述性拆分] Pesanteur sur divers endroits du quart de cercle et longueur de chorde

第1段(P0366)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

这是节标题"Du Mouvement des Corps"(物体的运动),标识本节在原书结构中属于"物体运动"这一编章之下。它本身不承载论证内容,仅为版面与检索定位之标记;本标题把 p0368—p0369 的内容锚定在"物体运动"的总论域中。

补充说明

原文采用"#“记号标示小节标题;本页所有正文段落均隶属该节。

第2段(P0367)

原文复述

135

中文讲解

这是原书的页码"135”,仅作为版面定位标记,不承载论证内容。

第3段(P0368)

原文复述

auons dit ailleurs: delà vient qu’au lieu de ferépofer sur le plan horizontal V, T au point B, il va plus vite en ce point qu’en nul autre lieu du quart de cercle; & qu’il va plus lentement depuis Liufques à O, que d’O en D, &c. de forte que fa plus ou moins grande pefanteur qu’il exerceroir en ferépofer sur les differents points du cercle, n’est icy de nulle confideration.

中文讲解

本段承接前文已经给出的一项结论(作者以"auons dit ailleurs"——“我们在别处说过”——提示读者回看相关论述):当物体沿着四分之一圆弧(quart de cercle)运动时,它并不在水平面 V、T 上的 B 点静止下来,而是在 B 点附近走得比该圆弧上任何其他位置都快;并且从 L 到 O 这段弧上走得比从 O 到 D 段更慢,依此类推。其所以如此,是因为物体若要在圆弧的不同点上"停留"(ferépofer),它在该点所"施加"的重力会有所不同;但由于这里讨论的是运动而非静止停留的受力状态,故这种因位置不同而产生的"重力大小差异"(plus ou moins grande pesanteur)在当前的运动问题中"不需考虑"(n’est icy de nulle consideration)。换言之,作者明确把"静态重力随位置的变化"剔除出本节讨论,从而为下文专注于建立"弦长—摆动时间"的纯几何—运动学关系扫清前提。

补充说明

原文首词"auons"系"avons"之缺首字母形(首字母在前一页尾部),这是 17 世纪法语活字排版的常见现象,并非拼写错误;本节开篇实为前文论述的延续。

第4段(P0369)

原文复述

C’est pourquoi je viens à la dernière partie de la proposition, & dis que la longueur de la chorde doit être en raifon doublee dés temps, que l’on veut que durent fes tours, & fes retours, lors qu’on defire qu’ils durent plus long temps, ou en raifon fousdoublée, s’ils doivent moins durer, par exemple fi la chorde A Y a 3 pieds de long, & que fon tour dure vne feconde minute, il la faut faire 4 fois plus longue, c’est à dire de 12 pieds, pour auoir vn tour qui dure deux fecondes: & au contraire, fi la chorde A B ayant 12 pieds de long fait chaque tour en deux temps, il la faut diminuer detrois quarts, afin qu’elle n’ait plus que trois pieds pour faire chaque tour en vn temps. Or i’ay remarqué dans la dernière proposition du premier liure des Infrumens à chorde, qu’elle doit auoir trois pieds & demi pour faire chaque tour dans vne feconde minute: mais parce que cette experience peut feruir en plusieurs rencontres, ie donne fon vlage dans la proposition qui suit.

中文讲解

本段进入命题(指上一命题 XIV)的最后部分,正式提出弦长(chorde,即摆线长度)与摆动时间之间的比例法则:若希望摆的一次"去—回"(tour et retour)持续更长时间,则应使弦长按"双比"(raifon doublee,即与时间的平方成正比)来取;若希望缩短,则按"亚双比"(raifon fousdoublée,即与时间的平方根成正比)来取。作者随即给出两组数值例来说明这条规则:其一,正向放大——若弦 AY 长 3 英尺且一"次"(tour)持续 1 秒钟,则须把弦做成 4 倍长(即 12 英尺)才能得到持续 2 秒的一"次"摆动;其二,反向缩小——若弦 AB 长 12 英尺、每"次"需 2 个时间单位,则须把弦缩短四分之三(剩 3 英尺)才能每"次"在 1 个时间单位内完成。两例数字(4 倍长、缩短四分之三)正是 (2/1)² = 4 与 (1/2)² = 1/4 的具体换算,证实了"平方比"的提法。最后,作者援引第一册《Infrumens à chorde》(“有弦之仪器”)最后一命题的实测:弦长 3.5 英尺时每次摆动恰为 1 秒钟;并说明因该实验在多处场合有用,将在下一命题(XV)中详述其应用。本段的论证作用是把前一段剔除"重力差异"后所剩的纯运动学变量——弦长与摆动时间——以一条明确的幂律法则联系起来,并为下一命题给出经验基准。

补充说明

“raifon doublee"即"raison doublée”(平方比),“raifon fousdoublée"即"raison sous-doublée”(亚双比,相当于平方根),是 17 世纪法语中表述幂律比例的标准术语;“tour"在本节特指摆的一次完整往返(去—回)中的单个方向行程,与现代"周期"含义不同,但数值比例仍适用同一法则。

第5段(P0370)

原文复述

PROPOSITION XV.

中文讲解

这是命题标题"PROPOSITION XV”(第十五命题)。它标志本节关于"四分之一圆弧上各点的重力与弦长"的论述结束,并预告下一节将围绕此经验法则的具体应用展开。

补充说明

原文采用"##“记号标示命题级标题。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节正文无脚注、无插图、无边栏附加材料;p0366 与 p0370 为节/命题级标题,p0367 为页码,三者均承载版面定位功能。

💡 本节核心要点

  1. 在四分之一圆弧上运动的物体,于最低点 B 附近速度最大,从 L 至 O 段比从 O 至 D 段更慢。
  2. 因考察的是运动而非静止受力,故圆弧上各点"重力大小"的差异在本节不作为主要变量考虑。
  3. 弦长与摆动一次所需时间成平方比(raison doublée);欲延长则按时间平方放大,欲缩短则按平方根缩小。
  4. 数值例:3 英尺对应 1 秒,12 英尺对应 2 秒;12 英尺缩至 3 英尺则由 2 单位时间缩为 1 单位时间。
  5. 实测基准:第一册《有弦之仪器》最后一命题给出 3.5 英尺对应每"次"1 秒钟。
  6. 作者预告命题 XV 将给出该比例法则在多种场合下的具体应用。

🔑 关键术语

  • quart de cercle:四分之一圆弧,本节研究物体在其上滑动时速度与位置的关系。
  • chorde:弦,即摆线长度;本节核心变量,决定单次摆动的时长。
  • raifon doublee / raison doublée:平方比(与时间的平方成正比);用于"希望摆动更久"时放大弦长。
  • raifon fousdoublée / raison sous-doublée:亚双比(与时间的平方根成正比);用于"希望摆动更短"时缩短弦长。
  • tour et retour:摆动的一去一回;本节中"tour"指一次单向行程,法则以单次行程时长为比例基准。
  • Infrumens à chorde:原书第一册名目(《有弦之仪器》),其中最后一命题给出 3.5 英尺对应每"次"1 秒的实测数据。

s0057 [描述性拆分] PROPOSITION XV. Horloges et Montres par chorde en moins d’un quart d’heure

第1段(P0371)

原文复述

Donner la manière de faire des Horloges, & des Montres, dans moins d’un quart d’heure, qui dinsent le iour, l’heure, & les minutes en tant de parties égales que l’on vondra, & monstrer l’activité de ces Horloges.

中文讲解

本段是PROPOSITION XV的标题段,宣布本节要给出一种方法:在不到一刻钟之内即可制成能报日、时、分的钟表(Horloges et Montres),且分钟可被等分为任意多份,并展示此类钟表的"activité”(驱动力/活动机制)。标题中"par chorde"(用绳/弦)点明了核心技术:用一根弦悬挂重锤,靠重锤的往返摆动来计时。命题的任务包含两个层次:一是制作方法本身,二是说明这类钟表的活动原理。这一命题承接前文对日规(gnomonique/sciotérique)的讨论,转而提出一种更便携、不依赖太阳的计时方案。

补充说明

标题中"Montres"指随身携带的小型计时器;“chorde"指悬挂重锤的绳或弦;“activité"在17世纪法语中常指钟表机件产生运动的力,此处即弦与重锤系统的摆动驱动。

第2段(P0372)

原文复述

Encore que ceux qui fçauent parfaitement la Theorie, & la pratique de la Scioterique, puient faire des Quadrans, ou Horloges au Soleil en fort peu de temps & à peu de frais; neantmoins le fil, ou la chorde qui fert pour marquer les minutes premieres, ou secondes eft plus propre à cela, joint que l’on peut ailément porter avec foy vn filet, ou vne fiffelle de trois pieds & demi de long par tout où l’on voudra, dont chaque tour auec le retour marquera iuftement vne feconde d’heure, c’eft à dire la 60 partie d’vne minute, ou la 3600 partie d’vne heure. Et fi l’on veut que chaque tour de la chorde ne dure qu’vne demie feconde, il faut feulement en prendre le quart, ce qui eft tres-aifé en la redoublant en quatre.

中文讲解

本段开门见山地与日规(Sciotérique/gnomonique)做对比。承认熟谙日规理论与实践的人可以又快又省地制作日晷,但作者随即提出:用绳(或弦)来标记"最初的分钟"或"秒"反而更适合。原因有两条:(1)便携——一根三尺半长的细绳或丝带可以随身携带到任何地方;(2)刻度天然适配秒的定义——每一往返(un tour avec le retour)恰好等于一小时的一秒,即一分钟的1/60,或一小时的1/3600。段末进一步给出可调方案:若希望每一往返只持续半秒,只需取该绳的四分之一(“ce qui est tres-aisé en la redoublant en quatre”——对折两次成四股即可)。作者借此把计时精度直接系于绳的长度:绳长决定周期,从而决定了刻度的换算关系,这是一种几何—力学结合的计时思路。

补充说明

“Scioterique"即gnomonique,日晷学;“Quadrans"指日规或四分仪;“filet"“siffelle"在古法语中均指细绳、丝线。原文使用古法语拼写(fçauent、puient、fer、ailément、vne等),保留即可。

第3段(P0373)

原文复述

Or quand ie dis que chaque tour de la chorde de trois pieds & demi de long dure vne feconde d’heure, i’entens que le chemin qu’elle fait depuis le point K, auquel on a leué le poids B, iufques au point L foit vn tour, & que fon retour de L à K foit le fecond tour, & ainsi des autres: de forte que le tour K L & le retour L K dure deux fecondes: quoy qu’il faille remarquer que le poids tombant de K ne monte pas iufques à L, mais feulement entre L & O, autrement le poids fe mouueroit toujours, & deuiendroit vn Horloge perpetnel, comme il arriueroit peut-estre fi le mouuement fe faifoit dans le vuide fans l’empefchement de l’air: mais l’air l’empefcheme tellement qu’il diminué toujours fes tours peu à peu iufques à ce qu’il fe repofe, de forte que les premieres diminutions font

中文讲解

本段对"一个往返"做出精确的几何定义,并引入空气阻力作为计时衰减的物理机制。

第一层定义:所谓"一个tour(一往)",是指绳端重锤B被举到K点之后,沿弧线到达L点所走过的路程;从L回到K则是"第二往”(le second tour)。因此K→L→K这一个完整往返历时两秒,而非一秒——作者在此实际上把"tour"定义为单向行程,必须配对"retour"才构成秒的基本单位。

第二层限定:接下来作者插入一个关键物理观察——从K点下落的重锤并不会回升到与K等高的L点,而只会升到L与O之间的某处。这是对单摆等幅振荡假设的修正:振幅不是恒定的。

第三层论证:若重锤真能回升到L等高,则系统将永远运动下去,成为"永动钟”(Horloge perpetnel)。作者随即在真空假想下让步:也许在真空中、没有空气阻碍时,运动确实可以持续。但现实中空气的阻力使每一往返都比上一次略短,重锤最终静止。作者用这一段把计时问题从纯几何切换到力学,说明绳钟之所以可计时,恰是因为空气阻尼使运动衰减——这反过来也意味着计时精度依赖空气条件,这是该方案的内在局限。

补充说明

文中"M ij"是第49页的署名标记(catchword/signature),用于帮助装订工人按顺序装订书页,本身不携带正文信息。“Liure Second"则预告了下一页开始的第二卷。

第4段(P0374)

原文复述

M ij

中文讲解

本段为第49页的页码/署名标记"M ij”(即"M2”),是17世纪法语印刷书籍常用的catchword(次页首词提示),用以辅助装订与排版定位,本身不含正文论述。

第5段(P0375)

原文复述

Liure Second

中文讲解

本段是"Liure Second”(第二卷)的卷题。本节(s0057)论述用绳与重锤制成便携钟表,隶属于第一卷末尾或向第二卷过渡的过渡段;下一卷由此开启。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节末尾包含两个版面元素——署名"M ij”(次页首词提示)与卷题"Liure Second”(第二卷)。它们不构成正文论点,仅承担装订定位与分卷功能。文中没有脚注、插图说明或边栏内容。

💡 本节核心要点

  1. 命题XV宣称:可用一根弦悬挂重锤,在不到一刻钟内制成能报日、时、分且分钟可任意等分的便携钟表。
  2. 与日规相比,绳钟的优势在于便携(三尺半长的细绳即可)与秒定义的天然契合(一次往返=1秒,1/60分,1/3600小时)。
  3. 通过取绳长的四分之一(对折两次),可将每一往返的时长缩为半秒,从而按需调整刻度。
  4. 严格定义"一个tour"为单向行程(K→L),配对"retour"(L→K)才构成两秒的完整往返。
  5. 重锤振幅并非等幅:从K下落不会回升到L等高处,只到L与O之间,因此必须借助空气阻尼使运动衰减直至静止。
  6. 若在真空中无空气阻碍,运动可能持续而成为永动钟;正是空气阻力把永动机制转化为可用的计时衰减机制,这也是绳钟精度的物理边界。

🔑 关键术语

  • Scioterique:即日晷学(gnomonique),通过太阳方位计时的理论与实践。本节中作为对比对象出现:作者承认其简便,但认为不及绳钟便携。
  • chorde / filet / siffelle:均指绳、弦、细线,在本节中专指悬挂重锤B、长度为三尺半的计时用弦。其长度直接决定单往时长与秒的换算关系。
  • tour 与 retour:“tour"指单向行程(K→L),“retour"指回程(L→K);一个完整往返历时两秒而非一秒,是本节计时的基本时间单位定义。
  • Horloge perpetnel:永动钟,指重锤若能回升至与起点等高则永不停止的运动状态。作者借此讨论绳钟的运动极限与空气阻尼的必要性。
  • activité:指钟表机件产生并维持运动的内在驱动力,本节中即绳—重锤系统在空气阻尼下逐渐衰减的摆动,是钟表"走动"的根本来源。
  • M ij:第49页的页码/署名标记(catchword),用于装订定位,不承载正文论述。

s0058 [描述性拆分] Usages de la chorde-horloge: eclipses, medecins, table des longueurs

第1段(P0376)

原文复述

beaucoup plus grandes que les dernières; mais il est difficile de fcauoir leur rai-fon, & fi la première diminution est à la 2, comme la 2 à la 3, & ainfi des au-tres; ce qui peut feruir d’employ aux excellens Geometres, qui fcauent joindre la Phyfique aux proportions: quoy qu’il en foit, cette manière d’Horloge peut feruir aux obferuations des Eclypfes de Soleil, & de Lune, car l’on peut con-ter les fecondes minutes par les tours de la chorde, tandis que l’autre ferales obferuations, & marquer combien il y aura de fecondes, de la premiere à la fe-conde, & à la troifiefme obferuation, &c.

中文讲解

本段先承认chorde-horloge各档弦长之间的递减规律在数学上仍不闭合——即第一档对第二档的递减比,是否等于第二档对第三档、再对第四档依此类推,尚未被精确确定,并把这一推导工作外包给’擅长把物理学与比例结合起来’的卓越几何学家;随后转入该装置的第一个具体用例:用于日食与月食观测。其操作逻辑是——chorde的摆动周期由弦长唯一确定,因此可以提供均匀、可听/可数的秒级时间刻度:观测食甚的人可以同时由另一个人根据chorde的’tour’(往返摆动)来计数秒与分钟,并在第一次、第二次、第三次观测之间记录相隔的秒数,从而把天文时序与精确时间联系起来。

本段在小节中承担过渡功能:先承认严格的等比关系还有待专门的几何学家继续推导,从而把chorde-horloge的’理论精度’问题暂置一旁;随即用日食/月食这一典型场景说明,即便数学闭合尚未完成,这种钟在实践中仍能立即派上用场,因为它所依赖的核心——‘固定弦长↔固定周期’这一简单可观察关系——是稳定可靠的。

补充说明

原文中的’fcauoir’即古法语’ſçauoir’(相当于现代法语’savoir’,意为’确定’);‘fi’为’si’的古体;‘Phyfique’即’Physique’(物理学);‘feruir’即’ſervir’(有用);‘Eclypfes’即’Éclipses’(食);‘fecondes minutes’即’secondes minutes’(秒);‘obferuation’即’observation’(观测)。这些拼写差异均为十七世纪法语正字法与长s(ſ)被OCR误读所致的正常现象。‘raiſon’为’raison’(原因/比例)的旧体;‘ainfi’即’ainsi’;‘au-tres’系跨行连写还原后的’autres’。

第2段(P0377)

原文复述

Les Medecins pourront femblablement vîr de cette méthode pour reconnoître de combien le poux de leurs malades fera plus vite ou plus tardif à diuerfes heures, & diuers iours, & combien les paffions de cholere, & les autres le haftent ou le retardent; par exemple s’il faut vne chorde de trois pieds de long pour marquer la duree du poux d’aujourd’huiy par l’vn de festours, & qu’il en faille deux, c’est a dire vntour & vn retour pour le marquer de main, où qu’il ne faille plus qu’vne chorde longue de 3 de pied pour faire vn tour en même temps que le poux bat vne fois, il est certain que le poux bat deux fois plus vite.

中文讲解

本段给出chorde-horloge的第二个用例:医学诊断。医生可以用同一根弦的长度作为’不变参照’,来客观地、定量地比较病人在不同时辰、不同日期的脉搏快慢,以及愤怒等情志活动对脉搏的加速或减速效应。

示例的核心论证是:因为弦的摆动周期由其长度唯一确定,所以保持弦长不变,脉搏频率的相对变化就反映在’每个脉搏跳动所对应的chorde振荡次数’上。作者构造的比较是:今天,一根3 pieds(古尺)的弦以一个完整的来回(tour+retour)来标记一次脉搏;而在另一时点,相同长度(3 pieds)的弦只需一个单程(tour)就对应一次脉搏跳动——也就是说,在同一根弦的同一个周期内,脉搏跳动的次数翻倍了,作者由此断定’脉搏跳动的速度是原来的两倍’。

本段的作用在于把chorde-horloge从天文观测(上一段)扩展到生理节律的定量比较,凸显该装置的本质不是’报时’,而是’提供一个稳定可数的秒级时基’:只要把脉搏、情绪、时辰这些可变节律与一个固定周期的摆动并置,它们之间的相对快慢就能被客观计量出来——这在十七世纪的诊断学中是一个相当新颖的方法学提议。

补充说明

‘poux’即’pouls’(脉搏);‘femblablement’即’semblablement’(同样地);‘vîr’即’voir’的旧体;‘haftent’即’hâtent’(加速);‘retardent’即’retardent’(减速);’tour’与’retour’分别指弦的单程摆动与返回摆动,二者合称一次完整往返;‘pied’为古尺长度单位(约0.3米)。原文示例中的具体数字因OCR与排印的关系略显含混(如’demain’写作’de main’、‘fes tours’与’festours’的连写混淆),但核心比较关系——‘同一长度弦在不同时间标记同一脉搏所需的振荡次数不同’——是清楚的。

第3段(P0378)

原文复述

Je laiffe mille autres vfages que l’on peut tirer de cette proposition, car il fuffit de voir la Table qui eft a cofté, dont la première colomne lignifie les fecondes minutes, la feconde monître la proportion que doivent garder les différentes longueurs des chordes pour faire chacun leurs retours dans le nombre des feconde qui font vis à vis dans la première colomne; & la troifiefme colomne donne la longueur des chordes; par exemple fi l’on veut faire vn Horloge qui marque le quart d’vne minute d’heure par chacun de fes tours, le 15 nombre de la première colomne, qui lignifie 15”, monstrera dans la 3, que la chorde doit être longue de 787; pour faire fes tours chacun d’vn quart de minute:ou fi on veut prendre vn moindre exemple, parce qu’il feroit difficile d’attacher vne corde à vne telle hauteur, fi l’on veut que le tour dure 2 fecondes, le 2 nombre de la première colomne monftre le fecond nombre de la 3 colomne, à fcauoir 14, de forte qu’vne corde de 14 pieds de long attachee à vn clou, fera chacun de fes tours en 2”.

中文讲解

本段从具体的应用场景(天文、医学)转向更具工具性的总结:作者声称chorde-horloge还有上千种用法可以派生,但当下’只要看一眼旁边的表就够了’。这张表共三列——第一列标出时间(秒或分钟);第二列展示不同弦长之间应当保持的比例,以保证每个长度的弦都能在第一列对应的时间内完成一次完整的retour(往返);第三列直接给出每根弦应取的长度数值。

作者紧接着给出两个由抽象到具体的查表示例:(1)若想做一只钟,每个’tour’对应四分之一分钟(即15″),则查第一列的15,在第三列即可读到弦长为787[单位未在该处明示,但从下文’vne corde de 14 pieds’可推断为pieds]——但作者也承认现实中几乎不可能把弦挂到约256米的高处;(2)若希望每个’tour’持续2秒,则查第一列的2,对应第三列的14,因此一根14 pieds的弦钉在钉子上,每次往返就恰好是2秒。

本段在小节中的功能是:把前文所有定性的描述(‘可以用于日食/脉搏’)收束为一张可操作的工程表,使读者能够根据目标时长反查所需弦长,把chorde-horloge由一个物理直觉转化为一种普及化的计时工具;同时通过'787 pieds vs 14 pieds’这一夸张对比,自然引出下段对表的上限与悬挂条件的讨论。

补充说明

‘colomne’即’colonne’(列);’lignifie’即’signifie’(表示);‘monftre’即’montre’(显示);‘fcauoir’即’sçauoir’;‘vn moindre exemple’指’一个更小/更可操作的例子’。表中第三列数值(787、14)单位从后文’vne corde de 14 pieds’可推断为’pieds’(古尺,约0.3米),前例787 pieds约合256米,作者本人也承认这种高度实际不可达——这一困难恰是下段2865 pieds上限论证的引子。

第4段(P0379)

原文复述

Cette table ne paffe pas 30", parce qu’elle feroit inutile, à raifon que nous n’auons point de hauteur perpendiculaire plus grande que de 2865 pieds, d’où l’on puiffe fufpendre vne chorde. Mais il faut remarquer que le poids doit être dautant plus lourd que la chorde est plus longue, afin qu’il la bande affez pour luy faire faire fes retours: ce qui ne pourroit arriuer fi le poids n’eftoit plus pefant que la chorde, parce qu’elle ne feroit pas tiree en ligne droite depuis son lieu de fufpenfion iufques au poids, comme i’ay experimenté avec vne fiffelle de 134 pieds

中文讲解

本段为上一段那张三列表设置了工程上的物理限制,并补充了悬挂chorde-horloge时的关键操作要点。

第一点是表的范围:表之所以只列到30″就截止,不是因为更长的周期在数学上算不出来,而是因为现实中没有任何高于2865 pieds(约875米)的垂直悬挂点可用——再大的数字即使列出也无法付诸实施。第二点是悬挂条件:固定在弦末端的下垂重物(poids)必须随弦长增加而相应加重,使弦被绷得足够紧,从而能稳定完成往复运动;若重物不够重,弦就不会被拉成从悬挂点到重物之间的直线,摆动规律就会失真。作者以亲身实验(‘j’ay experimenté avec une fiffelle de 134 pieds’——我用一根134 pieds长的细绳做过试验)作为这一经验事实的支持。

本段在小节中的功能是:从纯理论与可查表阶段,过渡到实践约束,明确告知读者chorde-horloge可用的尺度上限(30″,对应约2865 pieds)与必要的工程条件(重物最小配重),防止读者在悬挂较长弦时因张力不足而误测数据。它也是本小节论证链的最后一节,把前文所承诺的应用潜力收束在现实的可行性之内,从而为下一节(也是本小节在物理之后的进一步延伸)留下自然的衔接空间。

补充说明

‘paffe’即’passe’(超过);‘hauteur perpendiculaire’即垂直悬挂高度;‘poids’为悬挂于弦末端、用于绷直弦的重物;‘fiffelle’即现代法语’ficelle’(细绳);‘dautant’即’autant’(相应地);‘puiffe’即’puisse’(能够)。‘2865 pieds’为作者给出的当时可实现的最大垂直高度上限(约合875米),是经验数值,并非理论上限;下段P0380并非延续论证,而是页面底部的占位文字(详见该段说明)。

第5段(P0380)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段文字为英文全字母句(pangram)‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’,常被用于字体展示与打字测试。它与本小节乃至整篇关于chorde-horloge的法语论述毫无内容关联,且页面所处的上下文——49页上P0376–P0379所论及的天文、医学、弦长表与悬挂条件——也找不到任何需要用到该英文句子的场合。因此可判断此处系OCR或转写流水线在版面底端留下的占位符、调试文本或错误抓取,不构成原文的实质性内容。

按’非正文内容’处理:本段无实质论证价值,讲解到此为止,不作进一步引申或补写。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节无脚注、边栏或独立的小标题;P0378明确提到原文页面边缘附有一张三列对照表(’la Table qui eft a cofté’),用以为目标时长反查所需弦长。该表未在P0376–P0380的文字段落中被逐行列出,只在P0378、P0379中通过举例与上限说明间接呈现:表中第三列的数值单位从P0378末句’vne corde de 14 pieds’可确定为’pieds’(古尺,约0.3米),而P0379进一步指出表的范围只到30″,对应可悬挂最大垂直高度2865 pieds。

💡 本节核心要点

  1. chorde-horloge各档弦长之间是否构成严格等比递减,尚未闭合,作者把这一推导工作外包给擅长把物理学与比例结合的几何学家;
  2. 该钟的核心使用价值在于提供一个稳定、均匀、可被人耳/眼直接计数的秒级时间尺度,因而可作为天文(日食、月食)观测时的同步计时工具;
  3. 同一根弦的周期由其长度唯一确定,故可作为’不变参照系’,用以客观量化比较脉搏等生理节律在不同时辰、不同情志下的快慢变化;
  4. P0378把上述应用收束为一张三列对照表(时长—比例—弦长),使chorde-horloge由物理直觉转化为可普及、可查表的计时工具;
  5. 该表只列到30″为止,原因是现实中可悬挂的最大垂直高度约为2865 pieds,再大的数值无法付诸实施;
  6. 长弦必须挂以相应更重的重物以保证弦被拉成直线、摆动规律不失真,这一约束由作者用一根134 pieds长的细绳所做的实验支持。

🔑 关键术语

  • chorde / corde:本节中的核心元件,即悬挂重物后用于往复摆动的弦;其周期由长度唯一确定,因而可作为可调的时间尺度。
  • tour / retour:弦的摆动单位;’tour’指单程摆动,‘retour’指返回摆动,二者合称一次完整往返(retour)。
  • fecondes minutes(秒):本节中chorde-horloge所提供的时间分辨率单位,也是P0378三列表第一列的变量。
  • Eclypfes(食):指日食与月食;本节给出该钟在天文观测中的第一个用例:两人配合,一人摆弦计时,一人观测并记录相邻观测之间的秒数。
  • poux / pouls(脉搏):本节给出该钟在医学中的第二个用例:以固定弦长为’不变参照’,定量比较脉搏速度随时辰、情志的变化。
  • Geometres(几何学家):作者承认相邻弦长之间的等比关系尚未闭合,把这项工作外包给’能结合物理学与比例’的几何学家。
  • poids(重物):悬挂于弦末端、用于绷紧弦的重物;作者强调其重量必须随弦长增加而增加,否则弦无法保持直线、摆动规律失真。
  • hauteur perpendiculaire(垂直高度):弦的悬挂点到重物之间的垂直距离;本节给出的现实上限为2865 pieds(约875米),决定了时间表只能列到30″。

s0059 [描述性拆分] Description de l’ellipse BSTQ par l’allongement de la chorde

第1段(P0381)

原文复述

Du Mouvement des Corps.

中文讲解

本句为法文小节标题,意为“论物体的运动”。它出现在第50页的顶部,标志着新一节或新一段论述的开始;作为版面元素,它的功能仅在于提示读者:以下内容将转入与物体运动(特别是重力作用下悬挂重物的运动轨迹)相关的主题,而非给出具体的物理主张。

第2段(P0382)

原文复述

pieds de haut, à laquelle il faut attacher deux ou trois liures pour la faire aller comme il faut.

中文讲解

本句为前一页遗留的残句,法文大意为:“……尺高,需要在其上系两、三磅重物,方能使其如预期那样运动。”由于本句脱离了前文语境而单独出现,其指代的悬挂装置及其预期运动的具体形式已不可在本节内部确定;只能确认作者在描述一个需要附加两至三磅(约一至一点五公斤)配重的实验装置。

补充说明

本句缺少前文,残句中的“pieds”(旧法尺,长度单位)与“liures”(旧法磅,重量单位)仅作为该装置所需的尺寸与配重提示,不能据本节内容还原其完整所指。

第3段(P0383)

原文复述

Or apres auoir confideré le mouuement perpendiculaire, l’oblique, & le circulaire, il faut voir fi l’vn empefche l’autre quand ils fe rencontrent, après auoir remarqué que le poids E conduit iufques au haut du quart du cercle B, ne defcend pas par ledit quart B C D E, mais par la ligne B S T Q, comme i’ay fouuent experimenté; ce qui arriue parce que le poids pefe dauantage fur la chorde, & confequemment la fait allonger, fuiuant les proportions qui fe peuvent remarquer dans la ligne courbe B S T Q, laquelle eft le quart d’vne ellipfe, dont il ne faut pas prendre la mefme fur la ligne poinctuee de cette figure, mais fur l’experience, qui donne les eloignemens de cette ligne d’auec le quart de cercle. Et fi l’on veut defcrire les trois autres quarts de l’ellipfe, l’on trouuera fes deux centres par le moyen de fes deux demidiametres A Q, & A B, car l’vn des pieds du compas ouuert du plus grand demidiametre A B, efant mis au point B, l’autre pied porté fur le demidiametre A Q donnera l’vn des centres M, & puis efant transporté fur l’autre demidiametre, que l’on a en prolongeant QA par delà A, l’on aura l’autre centre, qui feruent à defcrire l’ellipfe entiere. Or il est certain que fi la chorde eftoit faite d’vne matière qui ne peut s’allonger, qu’elle conduiroit le poids par le quart de cercle: mais s’allongeant elle defcrit vne partie d’ellipfe, comme r’ay dit, ou vne ligne qui en approche fort. Ce qui peut donner fujet à ceux qui examinent la pefanteur des poids fur les plans, de confiderer fi les différentes pefanteurs prifes dans tous les points du demicercle, ont même raifon entr’elles, que les éloignemens de tous les points de la ligne courbe BS X Q, d’auec le quart de cercle BCDE; ou que toutes les lignes tirees des points de ce quart, perpendiculairement fur le rayon BA, comme font les lignes HC, I D, & QA.

中文讲解

本段是小节的核心论证,分四步展开:

  1. 实验现象的陈述。 作者说他已分别考察过“垂直运动”、“斜面运动”和“圆周运动”,现在要问:当这几种运动相遇时,是否会相互妨碍。作为前提,他强调自己“屡经实验”所观察到的事实——重物 E 被吊起到四分之一圆 B 处后,并不是沿四分之一圆弧 BCDE 回落,而是沿一条名为 B S T Q 的曲线下落。

  2. 对现象的解释。 之所以如此,是因为在重物下坠过程中,绳子(corde/chorde)因承受更多重量而被拉伸;曲线 BSTQ 正是这条“可拉伸的绳子末端所描出的轨迹”,而这条曲线本身就是某椭圆的四分之一弧。作者特别叮嘱:图中所画的这条曲线不要直接从虚线(图中示意线)上量取,而必须依据实验数据来标定,因为它与严格四分之一圆之间的偏离量是凭经验测得的。

  3. 几何构造:如何由这一段弧得到完整椭圆。 作者给出作图法:椭圆的“两条半直径”是 AQ 与 AB(即两共轭半径);以 AB(较长的半直径)的一端 B 为圆心、张开半径等于 AB 的一段圆规,放在半直径 AQ 上,可得点 M 即为椭圆的一个焦点;再将圆规移到 QA 向 A 的延长线上,又得到另一焦点。两个焦点一旦确定,便可描出整个椭圆。

  4. 反事实条件与延伸议题。 作者强调一个反事实:若绳子是由“不可伸长的材料”制成,则重物必然沿四分之一圆下落;正因绳子会伸长,所以实际描出的是椭圆(或与之极为近似的曲线)。由此他向研究“斜面上重物之重力”的学者提出一个开放性问题:在半圆各点处所测得的不同重力之比,是否就等于曲线 BSXQ 上的各点偏离四分之一圆 BCDE 的距离之比?也就是说,是否等于从这些点向半径 BA 所作的垂线(如 HC、ID、QA)的长度之比?

本段在小节论证中的作用,是把上一节(关于圆周、斜面运动的考察)所遗留的疑问转化为一个可由实验测量的几何问题:把“绳子伸长”这一力学事实,转译为“椭圆形轨迹”与“半圆轨迹之间的偏离量”,并提示读者,后续可由此反推重力在曲面各点上的分布。

补充说明

本段中“compas ouuert du plus grand demidiametre A B”是指用半直径 AB 作为半径画弧,再以此弧交于半直径 AQ 来定位焦点 M——这是 17 世纪常见的几何作图法;“poids E”代表被悬挂的重物,“chorde”此处专指吊着重物的绳索,而非几何意义上的“弦”;段中“BSXQ”与“BSTQ”是同一曲线在不同上下文中的两种写法,作者用前者时特指完整半椭圆的弧,用后者时特指四分之一弧,需结合上下文辨识。

第4段(P0384)

原文复述

第50页图像或乐谱示例

中文讲解

这是第 50 页上的图像(或图版/乐谱)占位符。脚本已说明其内嵌数据被省略,仅保留位置信息与图注说明。结合本节上下文判断:此图像应是 P0383 所论实验的示意图,其中包含标注为 A、B、C、D、E、S、T、Q、M 等点的几何图形——即四分之一圆 BCDE、椭圆弧 BSTQ、半直径 AB 与 AQ,以及垂线 HC、ID、QA 等元素;具体图面内容需以原版扫描页核对。

补充说明

由于图像数据已省略,本节所述几何构造(如何从两个半直径找到椭圆两焦点)的具体作图样式只能通过原图查看,本占位符仅提供位置标记。

第5段(P0385)

原文复述

l’ay parlé plus amplement de cette figure dans le 2, & 6 Corollaire de la 27 proposition de Caufis Sonorum; & elle contient vn affez grand nombre de difficultez pour en faire vn traité particulier.

中文讲解

本句是作者对全文的补充指引:他指出,关于上文所讨论的椭圆图形(corde 因可伸长而描出椭圆弧的现象),曾在《Causis Sonorum》一书的第27命题的第2与第6两个推论(Corr. 2 与 Corr. 6)中有更详尽的论述;同时,作者承认这一图形所牵涉的困难足够多,值得另立专文加以处理。

其作用有二:其一,把本节的简要观察指向上游更系统的论述;其二,向读者明示:本节只是把一个尚有大量未解之处的复杂问题“点到为止”,真正的理论展开需另见他书。

补充说明

段中“Caufis Sonorum”为旧法文拼写,对应的拉丁文书名通常写作“Causis Sonorum”(《论声音之原因》);该书第27命题及其推论的具体内容不在本节范围内,作者仅以指引方式提及。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处图像占位符(P0384,对应第 50 页插图,原文已注明“内嵌图像数据已省略”),以及一段作者给出的外部延伸指引(P0385,引向《Causis Sonorum》第27命题之 Corr. 2 与 Corr. 6)。无其他脚注或边栏。

💡 本节核心要点

  1. 作者通过实验观察到:悬挂的重物并非沿四分之一圆弧 BCDE 下落,而是沿曲线 BSTQ 下落,这一曲线即某椭圆的四分之一弧。
  2. 作者把偏离现象归因于绳子(chorde)在重物作用下的可伸长性,并用“若绳子不可伸长则必沿四分之一圆下落”的反事实陈述加以确认。
  3. 作者给出由一段四分之一椭圆弧 BSTQ 反推完整椭圆的几何作图法:利用两条半直径 AB 与 AQ,由 AB 在 AQ 及其延长线上分别取得两个焦点 M,从而可描出整个椭圆。
  4. 作者明确警示,图中曲线的实际形状不能从示意性的虚线读出,必须凭实验测量曲线 BSTQ 与四分之一圆 BCDE 之间的偏离量。
  5. 作者把这一几何观察转译为对斜面上重力分布的开放性问题:曲线上各点偏离四分之一圆的距离(即向半径 BA 所作的垂线 HC、ID、QA 等),是否与半圆各点所测得的不同重力成正比?

🔑 关键术语

  • chorde (corde):此处指悬挂重物的绳索,而非几何意义上的弦;本节论点的核心机制正是它在重物作用下的可伸长性。
  • quart de cercle BCDE:B 为圆心引出的四分之一圆弧,作者所设的“若绳子不伸长则重物必沿其下落”的理想轨迹。
  • ligne courbe B S T Q:实际观察到的下落轨迹,作者判定它构成某椭圆的四分之一弧。
  • demidiametre A Q / A B:椭圆的共轭半直径(一长一短),是定位椭圆两焦点 M 的关键几何要素。
  • ellipse:本节核心几何对象;作者通过可伸长绳索的力学行为,把下落轨迹的几何形状问题转化为椭圆焦点与半直径问题。
  • pesanteur des poids sur les plans:“斜面上重物的重力”,作者在段末以开放性问题形式将本节观察推广到这一更一般的力学议题。

s0060 [描述性拆分] PROPOSITION XVI. Mouuements circulaires empechant les perpendiculaires

第1段(P0386)

原文复述

PROPOSITION XVI.

中文讲解

本段是该命题的结构性标题,标志着一道新命题的开端。从本节元数据中的完整标题可知,该命题所论为’圆形运动阻碍垂直运动’(Mouuements circulaires empechant les perpendiculaires),即旋转运动对抗物体沿垂直方向下落的问题。标题本身不承载论述,仅标示论域与命题序号。

补充说明

节级元数据的完整标题写作’PROPOSITION XVI. Mouuements circulaires empechant les perpendiculaires’,揭示了该节围绕的核心力学议题;方括号内的’[描述性拆分]‘为系统标注,并非原书文字。

第2段(P0387)

原文复述

Expliquer en quelle maniere les mouuements circulaires peuvent empecher ou produire les perpendiculaires ; & supposé le mouvement journalier de la terre, à sçauoir si elle ietteroit à costé les corps pesans qui tomberoient, ou qui seroient dessus.

中文讲解

本段是命题十六的正式陈述,规定了命题须解决的两项任务。第一项属普遍原理层面:说明圆形运动以何种方式能够阻止或产生垂直方向(即沿铅垂方向)的运动——这里的’垂直’既可指物体的下落路径,也可指垂直于运动平面的方向。第二项属具体应用层面:在假定地球存在每日自转(即每二十四小时绕轴一周的运动)的前提下,进一步追问这种旋转是否会把正在下落的重物,或原本位于地表之上的重物,抛向一旁。两项任务构成’由一般原理到具体情境’的递进,把抽象的力学推理落到地球自转是否会使物体偏离垂直路径这一具体问题上。该问题是把日常所见的旋转效应外推到天体尺度的关键一步。

第3段(P0388)

原文复述

Je propose cette difficulté pour plusieurs raisons, & particulierement à cause des experiences, qui font voir que les corps pesans ne tombent pas lors qu’on les meut circulairement, comme il arriue aux pierres qui se tiennent dans les cerceaux que l’on iette en l’air, à celles que l’on met dans vn chapeau qui tourne, & à l’eau d’vne escuelle, ou de quelqu’autre vase, laquelle ne tombe point, quoy

中文讲解

本段交代作者提出上述难题的根据。作者声明,他提出此题有若干理由,但尤其诉诸经验观察——经验表明,‘重物在做圆形运动时不会下落’。他随即列出三组日常器具的演示作为证据:第一,被置于抛向空中的环形物(cerceaux,相当于被甩动的绳圈或投石索)中的石头不会坠落;第二,放在旋转帽子中的石头不会掉出;第三,盛在碗或其他容器中的水在容器旋转时不会倾泻出来(‘quoy’即’quoi’,句子在此中断于’尽管……‘的转折,未及说完)。这三组并列例证共同揭示一个直观原理:旋转运动本身倾向于使物体保持环绕轨迹,从而抵抗沿垂直方向的下落。作者以此作为切入,把命题十六所设的难题安置在可观察到的现象基础之上,由此为下文把同一原理外推到地球自转做铺垫。

补充说明

开首’Je propose’(我提出)按上下文补足;原文中’mouuements’、‘fcauoir’、‘pefans’、‘feroient’、‘cofté’、’torne’、‘arriue’等拼写为旧体法语长s(ſ)或u/v混用之故,在restatement中据通行旧法语写法相应还原或保留。

第4段(P0389)

原文复述

M $^{1}$ iij

中文讲解

本段并非正文,而是旧版书页底部的印刷装订标记(signature de cahier)。其中’M’是印张的字母编号,表明本节所属的印张次序;上标'1’通常标示变体印次或卷次;‘iij’是罗马数字三,用以帮助装订工人核对书帖折叠顺序。该标记仅起版式定位作用,不传递任何论说信息。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节除P0389的印刷装订标记外,无脚注、插图说明、边栏内容或图表等其他附加材料。该装订标记仅服务于旧式印刷的折页与装订工序,与命题论证无关。

💡 本节核心要点

  1. 命题十六聚焦于一个具体的力学难题:圆形运动如何阻止或产生垂直运动,以及地球的自转是否会把重物抛向一旁。
  2. 命题陈述由一般原理进入具体应用,先界定’圆形运动与垂直运动的关系’,再落到’地球日运动是否甩物’这一可观测问题上。
  3. 作者把经验观察作为论证起点:抛掷的环中石头、旋转帽中的石头、旋转容器中的水——三者均显示出圆形运动抵抗垂直下落的能力。
  4. 这三组日常例证构成本节的核心证据基础,为把同一原理外推到地球自转这一更大尺度的旋转作铺垫。
  5. 全文在’quoy’(quoi)处中断于未完成的转折句,提示本节实为命题十六正文起首的小节,论证将在下一印张继续。

🔑 关键术语

  • mouuements circulaires(圆形运动):指物体沿环状轨迹的运动,是本节论域的核心概念;作者关心其阻止垂直下落的能力。
  • perpendiculaires(垂直方向/垂直运动):在本节语境中指沿铅垂方向的运动,即重物下落所沿的直线方向;圆形运动被论证能够阻止或产生此类运动。
  • mouvement journalier de la terre(地球的日运动):指地球每二十四小时绕自身轴的旋转,是命题拟讨论的具体应用情境;作者借此追问旋转是否会把地表物体抛离。
  • corps pesans(重物):受重力作用而下落的物体;命题关心此类物体在圆形运动下是否会偏离垂直下落路径。
  • cerceaux(环/圈):本节经验例证中所用的器具——抛向空中的环形物;置于其中的石头不被甩落,演示了圆形运动支撑物体的能力。
  • escuelle/vase(碗/容器):本节用以演示旋转容器中液体不外溢的器具;与旋转帽中的石头并列,构成三组经验例证中的第三组。