墨子的科学成就

2023-04-29 00:44:03
关键词:李约瑟圆规城门

墨子在科学技术领域中的成就和贡献是多方面的,其主要有:

1.宇宙论方面

墨子认为宇宙是一个连续的整体,整体又是由个体组成,整体与个体之间有着必然的有机联系。人的认识是有穷的,而时空本身是无穷的,因此,墨子认为时空既是有穷的,又是无穷的。在世界范围内,墨子的宇宙认识理论最接近现代认识。

2.数学方面

墨子是中国历史上第一个从理性高度对待数学问题的科学家,他给出了一系列数学概念的命题和定义,这些命题和定义都具有高度的抽象性和严密性。墨子所给出的数学概念主要有:关于“倍”的定义。墨子说:“倍,为二也。”(《墨经上》)关于“平”的定义。墨子说:“平,同高也。”(《墨经上》)这与欧几里得几何学定理“平行线间的公垂线相等”意思相同。

关于“圜”的定义。墨子说:“圜,一中同长也。”(《墨经上》)这里的“圜”即为圆,墨子指出圆可用圆规画出,也可用圆规进行检验。圆规在墨子之前早已得到广泛的应用,但给予圆以精确的定义,则是墨子的贡献。墨子关于圆的定义与欧几里得几何学中圆的定义完全一致。

关于直线的定义。墨子说,三点共线即为直线。三点共线为直线的定义,在后世测量物体的高度和距离方面得到广泛的应用。晋代数学家刘徽在测量学专著《海岛算经》中,就是应用三点共线来测高和测远的。汉以后弩机上的瞄准器“望山”也是据此发明的。

此外,墨子还对十进位值制进行了论述。中国早在商代就已经比较普遍地应用了十进制记数法,墨子则是对位值制概念进行总结和阐述的第一个科学家。正如李约瑟在《中国科学技术史》数学卷中所说:“商代的数字系统是比古巴比伦和古埃及同一时代的字体更为先进、更为科学的”“如果没有这种十进位制,就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界了”。

3.物理学方面

在光学史上,墨子是第一个进行光学试验并对几何光学进行系统研究的科学家,是几何光学的奠基人。小孔成像原理是墨子最早发现的;墨子对平面镜、凹面镜、凸面镜等进行了系统的研究,得出了几何光学的一系列基本原理。李约瑟在《中国科学技术史》中说,墨子关于光学的研究,“比我们所知的希腊的要早”“印度亦不能比拟”。

4.机械制造方面

墨子是一个精通机械制造的大家,在止楚攻宋时与公输般进行的攻防演练中,已充分地体现了他在这方面的才能和造诣。他曾花费了3年的时间,精心研制出一种能够飞行的木鸟。他又是一个制造车辆的能手,可以在不到一日的时间内造出载重30石的车子。他所造的车子运行迅速又省力,且经久耐用,为当时的人们所赞赏。

值得指出的是,墨子几乎谙熟了当时各种兵器、机械和工程建筑的制造技术,并有不少创造。在《墨子》一书中的“备城门”“备水”“备穴”“备蛾”“迎敌祠”“杂守”等篇中,他详细地介绍和阐述了城门的悬门结构,城门和城内外各种防御设施的构造,弩、桔槔和各种攻守器械的制造工艺,以及水道和地道的构筑技术。他所论及的这些器械和设施,对后世的军事活动有着很大的影响。

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