第五节 功和能的古代观念
“功”字本意是用力做工。但其转义极广，与其相搭配之词极多。有意思的是，在宋代李诫规定“功”这一单位工作量时，诸如规定“搬运功”颇含物理意义。他写道：
诸舟船般（搬）载物（装卸在内）依下项：
一去六十步外般物装船每一百五十担（如粗重物一件及一百五十斤以上者减半）；
一去三十步外取掘土兼般运装船者每一百担（一去一十五步外者加五十担）；
溯流拽船每六十担；
顺流驾放每一百五十担；
右各一功。
在这里，李诫规定一个“功”时，不仅规定了距离，而且规定了负荷重量。当荷重增加一倍或距离缩短一半时，相应的距离减少一半或荷重增加一倍，才保持一个单位“功”不变。虽然李诫在这里规定的单位工作虽“功”和近代物理学的单位“功”不尽相同，但是，他的单位中含有“功”这一物理概念的两个基本因素，即力和距离。
具有能量的某种运动或位置情形，占人一般地称之为“势”。“势”这一字，它的原义包括权力、威力、形势、态势等。我国近代物理学中常用的“势位”一词，大概是从权势地位的含义中转借的。古代的“能”字丝毫不含有近代物理学中的能量概念。应当指出，近代物理学中许多专有名词是从西文中翻译过来的，有不少是强之为译。因此，要探讨它们在中文古籍中的渊源并不恰当。
然而，关于动能或势能的概念，在我国古代确实形成了。《孙子兵法》卷五《势篇》写道：
激水之疾，至于漂石者，势也。（孟氏注日：“势峻则巨石虽重不能止。”）
势如扩张，节如发机。（杜佑注日：“纩，张也，言形势之纩如弩之张，奔击之易如机之发也。”）
故善战人之势，如转圆石于千仞之山者，势也。
在其卷末《遗说》中写道：
力虽甚劲者，非节量短近而适其宜，则不能害物。鲁缟之脆也，强弩之末不能穿；毫末之轻也，冲风之衰不能起。
从这些引文中可见，“势”在某些情况下是中国古代人用于归纳物质及其运动所具有的能量的概念。
在元代王祯的《农书·农器图谱集之十四》述及水碓时，对于水的势能及其利用作了极好的描述。他写道：
凡在流水岸傍，俱可设置（水碓），须度水势高下为之。
“度水势高下”，即计量水位落差，实则计算流水势能。根据测量的结果，设置不同的水碓或加高水位。王祯继续写道：
如水下岸浅，当用坡栅；或平流，当用板木障水，俱使傍流急注。贴岸置轮，高可丈余，自下冲转，名日“撩车碓”；若水高岸深，则为轮减小而阔，以板为级，上用木槽，引之直下，射转轮板，名日“斗碓”，又曰“鼓碓”。
此随地所制，各趋其巧便也。
如此精心度量水势、设计水轮，与近代拦河筑坝，设计水轮机以发电的情形相似。
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