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“科圣”墨子:他在古代中國播下科學火種

來源: 科技日報 2019-08-05 11:21:31

墨子是先秦時期著名的思想家。戰國時期,諸子百家爭鳴,天下“非儒即墨”,墨子甚至可以和孔子相提并論。實際上,墨子不僅是一位出色的思想家,還是一位出色的科學家。墨子的著作中有很多關于物理、數學、機械制造方面的論述,所以也有人認為墨子是中國科學家的鼻祖,將其尊為“科圣”。

在力學方面,墨子首先定義了力?!赌洝分姓f:“力,刑(形)之所以奮也”,即物體運動是因為有力的作用。這與奠定現代物理學中力學基礎的牛頓第一定律是相似的。但事實上,墨子早于牛頓2000多年就已經總結出相似的理論。墨子的另一重要貢獻是提出了杠桿原理。早于阿基米德200多年,墨子就對杠桿平衡的原理有過深刻的詮釋。他將阻力稱為“重”,阻力臂叫“本”,施力叫“權”,施力臂叫“標”?!赌洝氛f:“衡而必正,說在得”,“衡,加重于其一旁,必捶。權、重相若也相衡,則本短標長。兩加焉,重相若,則標必下,標得權也”。意思就是如果兩邊平衡,則杠桿必定是水平的,如果在其中一邊增加重量,這邊必然會下垂。權重相當,即施力和阻力相當的時候,才能兩邊平衡,這時必定是“本短標長”,即阻力臂短于施力臂。如果在兩邊增加相等重量,則“標”這一端必定下垂,這種情況就叫做“標得權”。

在光學方面,墨子發現了光沿直線傳播。他最早解釋了小孔成像的原理。在《墨經》中,墨子這樣解釋小孔成倒像的原因:“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在遠近有端,與于光,故景庫內也?!蹦拥慕忉屖?,光照射在人身上,就像射箭一樣,是呈直線的。人的頭部遮住了上面的光,成影就在下邊,人的足部遮住了下面的光,成影就在上面,所以形成了倒立的影子。墨家精心設計的這一實驗不僅解釋了小孔成倒像的原因,也指出了光沿直線傳播的原理,為我們今天光通信和量子通信的發展打下了基礎。這也是全球首顆量子科學實驗衛星以“墨子”為名的原因。

在數學方面,墨子定義了“圓”“方”等數學概念?!赌洝氛f:“圓,一中同長也?!薄胺?,柱隅四讙?!边@比奠定了歐洲數學基礎的幾何學之父歐幾里得要早了至少100年。在機械制造方面,《墨經》中對攻城武器、守城武器、弩等的制造方法都有詳細的描寫。這些科學成就只是墨子或者說是以墨子為代表的墨家所創造的科學成就中很小的一部分。

后來,以墨子為代表的墨家沒落,但其科學成就,以及在這些成就背后善于觀察、發現,敢于嘗試、實驗,實干、勤奮的墨家精神卻一直流傳至今,成為中華民族生生不息、不斷發展的精神動力和源泉。

(作者單位:中共濟南市委黨校)

(責編:趙竹青、呂騫)

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