书城自然科学新编科技知识全书:中华科技五千年
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第6章 墨子与《墨经》

墨子,名墨翟。墨子是后人对他的尊称,鲁国人,春秋战国时期墨家学派的创始人。墨家是战国前期兴起的一个学派,主张“尚贤”、“兼爱”、“节用”等,参加这一学派的主要是手工业小生产者,这些来自社会下层的能工巧匠,在墨子的带领下,以刻苦耐劳、勤俭力行、勇敢善战而闻名。由于他们大多数亲自参加手工业生产,广泛地接触到生产实践中遇到的各种问题,并且善于总结,勇于创造,从而在实践中提炼出了不少科技知识。

墨家对自然科学的研究成果,突出地表现在光学、力学、数学等方面,而这些成就大多记录在《墨经》之中,《墨经》分为《经》(《经上》和《经下》)和《经说》(《经说上》和《经说下》)两部分,是墨子的主要著作。书中不仅涉及到认识论、逻辑学、经济学等社会科学范畴的广阔内容,而且包括有时间、空间、物质结构、力学、光学和几何学等自然科学方面的多种知识,其中有些问题阐述严密,具有十分重要的科学价值。《墨经》在古典哲学和古代自然科学著作中是一部不可多得的珍品。

墨子和他的学生做了世界上最早的针孔成像的实验。他们在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开了一个小孔,人对着小孔站在屋外,在阳光的照耀下,屋内相对的墙上就出现了一个倒立的人影。对此,墨子解释说, “光之煦人若射。下者之人也高,高者之人也下”,即光穿过小孔如射箭一样,走的是直线,人的头部遮住上面来的光,成影在下边,人的足部遮住下面来的光,成影在上边,这样就形成了倒立的人影。墨家第一次正确地解释了光的直线传播原理。

我国在3000年前就出现了青铜镜,至战国时期,无论在制造或使用方面,都积累了丰富的经验。墨子和他的弟子对镜子成像的原理进行了深入的研究,提出了平面镜、凹面镜、凸面镜的成家理论。如关于平面镜,《墨经》指出:“临鉴而立,景倒,正鉴,景寡……”意思是说如果人站在平面镜上,其像是倒立着的,平面镜所成之像只有一种,当人走向镜子的时候,像随之,离开镜子,像亦随之。这些几何光学的结论都是通过具体的实验得到的,虽然还停留在经验描述阶段,但墨家所开创的应用实验手段,从中得出合乎科学的结论的方法,对后世影响很大。

在力学方面,墨子成功的分析解释了杠杆平衡的原理。他指出杠杆平衡不但取决于加在两端的重量,还与“本” (重臂)“标”(力臂)的长短有关,进而得出了“长、重者下,短、轻者上”的结论,是关于力和力矩的定性总结。

在数学方面,《墨经》提出了一些几何学概念的定义,如“平,同高也。”说的是平的定义,指出相同高低就是平。“直,相参也。”这里参就是叁,也就是三。三点共一线就是直,是直线的定义。“同长,以正相尽也,”说的是两个物体相比较,恰好相尽就说是长度相同等等。此外,《墨经》中还提出了“端”、“尺”、“区”、“穴”等概念,大致相当于我们今天几何学上的点、线、面、体。

墨家在2000多年前的古代能取得这样的科学成就,是相当难能可贵的,这与墨家重视实验、勤于观察和科学的思维方法是分不开的。但令人惋惜而又费解的是墨家的科研传统在古代中国没有延续下来,直到清朝后期,才有人重新研究墨子和《墨经》。今天的人们在重新评价墨子和他的著作的同时,更应该从历史的不幸中汲取深刻的教训。