在现代物理学上比重是指物体的重量和其体积的比值是为了表示不同

在现代物理学上，比重，是指物体的重量和其体积的比值，是为了表示不同物质性质上的差别所引入的一个物理概念。中国对比重概念的提出和应用是很早的。在《孟子》一书中就有这样的记载：“金重于羽者，岂谓一钧金与一舆羽之谓哉？”意思是讲平时所说金子比羽毛重，是指相同体积时的金子和羽毛之比，而决不是将块金子去与车羽毛的重量去作比较。

怎样才能方便而准确地测量出一种液体的比重呢？现代社会中，在需要测量一种液体的比重时，人们会使用一种叫做“比重计”的仪器。这是一根封闭的、附有标度的细长玻璃管，管底有一泡状部分，内装铅丸或水银。将比重计插入待测液体后就直立浮起，液体比重越大，比重计浮得越高，与液面相平处的刻度就直接表示出了液体比重的数值。而使用这种原理制作的比重计在中国古代即已有了。

在测定物质比重上，中国古代的制盐工人，创制出了世界上最早的液体比重计。宋代姚宽的《西溪丛话》中有这样一段话：“予监台州，杜渎盐场，日以莲子试卤。择莲子重者用之，卤浮三莲四莲味重，五莲尤重。莲子取其浮而直。若二莲直，或一直一横，即味差薄；若卤更薄，即莲沉于底，而煎盐不成。闽中之法，以鸡子桃仁试之，卤味重则正浮在上，咸淡相半，则二物俱沉，与此相类。”这里记载了中国古代制盐工人测定盐卤比重的两种方法：一种是用浮莲法。选重的莲子颗，放入盐卤中，盐卤浮莲的数目越多，盐味越重。莲子直立浮者卤味为重，横着浮起则卤味较淡，莲子沉底，盐卤就煮不成盐了。另一种方法是用鸡蛋或桃仁的浮沉情况来测定盐卤的比重。当盐卤的比重大，而鸡蛋或桃仁的平均比重相比之下为小时，则鸡蛋或桃仁就浮出液面；如果盐卤淡，其比重小于鸡蛋或桃仁的平均比重时，则鸡蛋或桃仁就下沉。这两种方法与现代所用的浮子式比重计的原理是一致的。

明代陆容，在《菽园杂记》中也有这样一段记载：“(卤水)比重三分莲子试之，先将小竹筒装入莲子于卤中，若浮而横倒者，则卤极咸，乃可煎烧；若立浮于面者稍淡；若沉而不起者，俱弃不用。”这种与莲子配合使用的小竹筒，已成了一只携带方便的液体比重计，其原理与现代所用的浮笔式比重计显然相同。

常平架

现代航海、航空技术中导航和自动领航的磁罗经、电罗经均采用了常平架装置，欧洲人称这种装置为“卡尔达诺悬体”，它是现代陀螺仪的基础，在欧洲最早出现于公元世纪。“卡尔达诺悬体”是以卡尔达诺(～)的名字命名的。但是卡尔达诺既没有发明、也没有制造过这个装置。他只是于年在他的一部著作中对常平架作过描述，后人因此用他的名字命名。但是这种装置在中国早在公元前世纪就已经问世。

据《京西杂记》记载，中国西汉年间工匠丁缓曾制成久已失传的“被中香炉”。这种取暖用的香炉置于被中时，无论如何翻滚，炉内的炉火、炉灰都不会撒出，因此不会烧灼被褥。这种香炉采用几环互套，最内部是一个小香炉，炉体靠自身重量控制，不论外层各环如何转动，炉体始终保持平衡状态而不翻倒。这大约是常平架的最早记载。丁缓重新制造久已失传的“被中香炉”，说明在他之前就已有古人发明出了常平架装置。

“被中香炉”的设计构思非常巧妙，而且具有实用和艺术价值，在中国唐代曾制成“镂空银熏炉”和“镂空银熏球”等艺术珍品。唐代女皇武则天当政时，有人敬贡过她一个“木制暖炉”，有本古籍描述其炉内“铁盏盛火，辗转不翻”。可见，它的制作原理与丁缓的“被中香炉”是相同的。

中国古人利用常平架原理制造过许多其他用途的物品，如香球、灯球、银袋、滚灯、香篮等。其中值得一提的是滚灯，这是中国春节时深受儿童们喜爱的玩具灯笼。这种灯笼为球形，任凭孩子们滚、扔、踢、舞，灯笼内的火种都不会倒出或熄灭。年成书的《西湖志》中提到滚灯内装有“连锁支轴”，这很可能就是常平架，不过这种灯现已失传。世纪后期，中国的航海家曾把罗盘安置在常平架内，以免除海浪颠簸对罗盘的影响。