第十章
“以氣引水”——虹吸
虹吸，漢代叫“渴烏”，後來又有“注子”、“偏捉”、“過山龍”等名稱。《後漢書·張讓傳》說：“又使掖庭令畢嵐……又作翻車、渴烏，施於橋西，用灑南北郊路，以省百姓灑道之費。”唐代杜佑的《通典·兵·隔山取水》對此有更詳細的敘述：“渴烏隔山取水，以大竹筒雄雌相接，勿令漏泄，以麻漆封裹，推過山外，就水置筒，入水五尺，即於筒尾取鬆樺幹草，當筒放火，火氣潛通水所，即應而上。”可見，遠在2000多年前的東漢時代，我國已使用虹吸進行取水灌溉。當時的計時器“漏壺”上也配有這種“渴烏”。
對於虹吸的原理，《後漢書》“注”雲：“渴烏，為曲筒，以氣引水也。”我們知道，虹吸確是憑借大氣壓力工作的，從這個角度而論，“以氣引水”的說法，確實已初步接觸到虹吸的原理；而《通典》指出要“勿令漏泄”，以火燒筒尾，造成部分真空引水上來，歸根結底也是“以氣引水”的觀點。除了虹吸以外，根據“以氣引水”原理的還有“唧筒”。北宋蘇軾記載說，以竹為筒，“無底而竅其上，懸熟皮數寸，出入水中，氣自呼吸而啟閉之，一筒致水數鬥。”
大氣壓強的存在，還有不少表現，古人也都用“氣”觀念加以說明。早在魏晉之際，虞聳在《穹天論》中討論宇宙結構問題，認為天像是一個浮在水上的倒蓋的碗，它之所以不會下沉，就因為其中充滿了“氣”(“譬如覆奩以抑水而不沒者，氣充其中故也”)，南北朝的《關尹子》一書中也有這方麵的論述。“九藥篇”雲：“瓶存二竅，以水實之，倒瀉；閉一則水不下，蓋(氣)不升則不降。”唐代王冰注《素問》在此基礎上又補述了一個現象：“虛管溉滿，撚上懸之，水固不泄，為無升氣而不能降也。空瓶小口，頓溉不入，為氣不出而不能入也。”宋代俞琰的《席上腐談》記述了另外兩個現象：把燒得很旺的紙片放入空瓶中，再把瓶倒蓋在盆水裏，盆水即湧入瓶中，如將瓶覆蓋在人腹上，則能緊緊地貼住。他認定這是“火氣使之然也”。把這些說法印證前麵談及的杜佑對虹吸原理的解釋以及蘇軾對唧筒的說明，可以顯示出當時對於這類現象確有相當深刻的認識。
弓矢有關的空氣動力學知識
遠在舊石器時代晚期，我們的祖先已使用原始的弓箭。到了新石器時代，弓箭使用箭幹後視圖更趨普遍。弓箭的發明使拋射體獲得了徒手投擲所不可比擬的速度和方向性，產生了重要的社會影響。由於弓箭在打獵和戰爭中起了很大的作用，人們對它的性能的研究也就比較深入。
《考工記》的“矢人”條說：“夾其陰陽，以設其比；夾其比，以設其羽。三分其羽，以設其刃。則雖有疾風，亦弗之能憚矣。”這裏的“其”指“箭幹”。這一段是考慮箭矢飛行的穩定。
除了整枝箭的重心對飛行軌道有影響外，當箭飛速前進時，假使頭部偏向左方(或右方)，箭矢由於慣性仍沿原來的方向往前飛，於是迎麵而來的空氣阻力F與垂直的箭羽間便形成了角度，垂直於箭羽的分力F1向左(或向右)推箭羽，使箭矢向右(或向左)轉。所以垂直的箭羽有橫向穩定作用。同理，水平箭羽有縱向穩定作用。
羽箭橫向穩定作用示意圖“矢人”條又說：“羽豐則遲，羽殺則趮”(“殺”，凋落；“趮”同躁，不安靜)。這段指出箭羽大小失當的後果。按空氣動力學常識，箭矢所受的摩擦阻力、壓差阻力和誘導阻力跟箭羽的大小有關。若箭羽過大，則阻力增大，使飛行速度降低，這就是所謂“羽豐則遲”；而箭羽零落或過少，箭的縱向或橫向穩定作用較差，飛行時容易偏斜，這就是“羽殺則趮”的含義。