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医学数理篇-古代物理学高峰——墨子的物理成就

在中国古代的科学发展史上,虽然存在很多走在科技发展前列的发明创作,但很少有注重建立科学体系,这之中也有例外,战国时期的墨子就是这样一个例外,早在先秦时期,他就创立了以几何学、物理学、光学为突出成就的一整套科学理论。墨子关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支,给出了不少物理学概念的定义,并有不少重大的发现,总结出了一些重要的物理学定理。墨学在当时影响很大,与儒家并称显学,在当时的百家争鸣时代有“非儒即墨”之称。在这个意义上,墨子可以称得上是一个科学家,墨家也是一个科学家集团。他们在数学、物理学、医学、逻辑学等方面都有杰出的贡献,在中国古代科学史上占有重要地位。

墨子姓墨名翟,生活在春秋末期战国初期的宋国,是战国时期著名的思想家、教育家、科学家,也是墨家学派的创始人,并有《墨子》一书传世。墨子自幼接受的是儒家教育,老师教他礼、乐、射、御、书、数这“六艺”,而他对后四项“射、御、书、数”尤其感兴趣,因为这几项更接近于生活的实践,能够解决日常生活中的很多问题。墨子的老师发现了他的兴趣点,也很着重培养他实践方面的能力,他经常带墨子去参观工匠们的作坊。有一次他带墨子去了染布坊,并让墨子观察布匹是怎样染成的。墨子对工匠们的劳作很感兴趣,当他看得聚精会神时,老师说:“看到了吧,这些丝绢本来都是雪白雪白的,把它们放进黑色的染料中,就变成了黑的;把它们放在了黄色的染料中,就变成了黄色的。”墨子说:“丝会跟着染料的颜色来变化,是这样的吗?”老师说:“是啊,做人的道理和染丝一模一样,所不同的是,丝是被人放进染料的,如何做人则完全是自己作出的选择。”墨子明白了老师的意思,不仅收获了科学知识,也懂得了为人之道,从此他就更加严格要求自己了。当他后来成为思想家收了门徒后,也总是严加管教门徒。

耕柱是墨子的得意门生,不过,他老是被墨子责骂。有一次,墨子责备了耕柱,耕柱觉得非常委屈,因为在许多门生之中,自己是被公认的最优秀的弟子,但又偏偏常遭到墨子指责,让他感觉很没面子。一天,耕柱愤愤不平地问墨子:“老师,难道在这么多学生当中,我竟是如此的差劲,以至于要时常遭您老人家责骂吗?”墨子听后反问道:“假设我现在要上太行山,依你看,我应该要用良马来拉车,还是用老牛来拖车?”耕柱回答说:“再笨的人也知道要用良马来拉车。”墨子又问:“那么,为什么不用老牛呢?”耕柱回答说:“理由非常简单,因为良马足以担负重任,值得驱遣。”墨子说:“你答得一点也没有错,我之所以时常责骂你,也只因为你能够担负重任,值得我一再地教导与匡正你。”对自己和弟子的严格,表现了墨子严谨的性格,而这正是在总结和发展科技思想时不可或缺的特质。

正是因为墨子严谨的性格,再加上他对科学的兴趣与钻研,墨子在科学技术上提出了很多先进的理论。

古时候的人对于自己身处的世界有着各种想象,有认为天圆地方的,也有相信神话故事,认为人是女娲创造出来的,这些理论按照后来的看法都谈不上科学的认识,而墨子的思想中却有了一些科学宇宙观的雏形。比如他认为宇宙是一个连续的整体,这个整体又分为许多部分;还有他关于时空的理论,他意识到时间和空间是不一样的,并把时间定名为“久”,把空间定名为“宇”,“久”包括古今旦暮的一切时间,“宇”包括东西中南北的一切空间,时间和空间都是连续不间断的。墨子还认为,时空既是有穷的,又是无穷的。对于整体来说,时空是无穷的,而对于部分来说,时空则是有穷的,也就是说,时空是连续无穷的,这连续无穷的时空又是由最小的单元所构成,在无穷中包含着有穷,在连续中包含着不连续的时空理论。这些理论在当时具有很强的前瞻性和抽象性,也是墨子思考深度的体现。

在时空理论的基础上,墨子建立了自己的运动论。他把时间、空间和物体运动联系在一起。他认为,在连续的统一的宇宙中,物体的运动表现为在时间中的先后差异和在空间中的位置迁移。没有时间先后和位置远近的变化,也就无所谓运动,离开时空的单纯运动是不存在的。可以说,墨子是中国历史上第一个从理性高度对待物理学的科学家,他所总结的关于时间、空间、运动的观念,与现代物理学中的理论不谋而合,这在凡事讲究实际,重具体轻抽象的古代中国是非常难能可贵的。

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