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《墨经》

《墨经》是先秦古籍《墨子》的一部分。《墨子》在《汉书·艺文志》里，记有七十一篇，《隋书·经籍志》里记有十五卷，目一卷。宋时亡去十八篇，现存十五卷五十三篇。在现存的五十三篇中，包括有《经》上、《经》下、《经说》上、《经说》下四篇，这四篇，晋朝鲁胜称它为《墨辩》，又名《墨经》。后来人们又加上相邻的《大取》、《小取》，将这六篇合称《墨辩》。不过，科学史界所说的《墨经》，一般是指《经》上下、《经说》上下这四篇。这里也主要讨论这四篇。

《墨子》的作者及成书年代，历来众说纷纭。《墨经》是《墨子》的一部分，其编排体例及内容与《墨子》它篇又有明显不同，这样，关于《墨经》的著作年代，说法就更多。有人认为《墨经》是墨子自著；也有人认为《经》上下是墨子自著，《经说》上下是述墨子口说，有后学增补；更多的人则认为，《墨经》是墨家后学所作，是后期墨家在与别家争辩过程中，为总结论辩经验而编定的。综合这些说法，倘若《墨经》确为墨子手笔，那么它的成书年代当在公元前5世纪后半叶；倘若它是墨家后学所为，它的成书时间最晚也不会晚于战国末年，因为战国以降，墨学衰落，作为一个学派，墨家已不复存在。这样，《墨经》是公元前5世纪后半叶与前3世纪中叶之间我国先秦时代的著作，是可以肯定的。

《墨经》是中国学术史上一大奇书，这既由于它的编排形式，更在于它的学说内容。

在形式上，《墨经》由多条组成，《经》与《说》虽然别为两篇，但内容上则一一对应，《说》对《经》逐条加以解释、阐发。因为每条经文与其相应的经说编在不同篇里，所以为便于检索阅读，经说开头标出其相应的经文中开头或关键处的一至四字，梁启超称其为“牒经标题”。标题与经说不连读。这种“牒经标题”，在古籍中唯此一家。非但如此，古人在抄写《墨经》时，因其有些条目甚短，为节约篇幅，就将帛书《墨经》分上下栏直行书写，每栏一条，先在上栏自右至左抄写到末端，再回到始端在下栏自右至左继续抄写。为防止阅读时发生混乱，在《经上》上栏末端注明“读此书旁行”（此五字在今本《墨经》中误入正文）。《墨经》问世以后，鲜有注者，直到西晋，鲁胜才首次为其作注。在注解过程中，鲁胜嫌原来的《经》、《说》分列，阅读不便，于是将《墨经》“引说就经，各附其章，疑者阙之”。可是，鲁胜的调整又引起后人不满，认为它打乱了《墨经》先秦时期分《经》上下和《经说》上下四篇的旧观，要将其重新恢复过来。在恢复过程中，抄写人不明书例，没有遵守上下栏“旁行”书写体例，而是上下栏插花抄写，抄完上栏一条，紧接着抄正对着的下栏一条。这样一来，书的内容完全打乱，鲁胜的注也佚失无存，《墨经》成了一部天书，“历千年而不能句读”。一直到了清朝，毕沅从“读此书旁行”中悟到了此书的独特编写体例，《墨经》内容才逐渐为人们所了解。后来，梁启超又指出了“牒经标题”的规律，《墨经》才慢慢为人们所读懂。之后，注者蜂起，《墨经》研究出现热潮。但由于《墨经》言辞简约，加上错乱已久，学界对《墨经》具体文字的解释，至今尚未能统一。不过，对于《墨经》的基本内容，也已经有了大致的了解。

在内容上，鲁胜曾指出：“墨子著书，作辩经以立名。”（《晋书·鲁胜传》）这是说，《墨经》主要是一本关于论辩的著作。这一评论是正确的。《墨经》的编写，主要是为了总结墨家谈辩派的论辩实践，升华他们的论辩经验，为其提供论辩武器和指导方针。在现存《墨经》中，逻辑学和认识论方面内容占比重最大，就充分体现了这一指导思想。墨家要提高论辩艺术，就不得不在名辞、概念、逻辑等方面下功夫，这样做的结果，自然就促进了科学进步。这在《墨经》中也有明显表现。另外，《墨经》还把在论辩中为阐释墨家学说而作的譬喻扩大到对自然和社会事物的定义。为在争辩中取胜，对所涉及自然现象就要有所研究，甚至要进行观察和实验。这样，《墨经》不仅包括了墨家关于认识论和逻辑学方面的研究成果，而且包含了大量自然科学知识，在先秦诸子的著作中，它在这方面表现得很突出。


对于《墨经》富含科学精神这一点，近、现代学者有比较一致的看法。梁启超在其《墨经校释·自序》中说：“在吾国古籍中，欲求与今世所谓科学精神相悬契者，《墨经》而已矣！”钱临照也说：“观《墨经》之作，《经》上乃定义（Definition）之文，……《经》下为定律（Proposition）之文，……集数百条自然现象与思想之定义与定律于一书，先秦诸子之著述中惟此《墨经》而已矣；求诸世界并世之古籍中，亦惟古希腊之少数著述始足以相埒，吁，亦盛矣。”（钱临照，“释墨经中光学力学诸条”，始发于1943年，重载于《科学史论集》，中国科技大学出版社，1987年版）

《墨经》中的科学知识，主要集中于数学、力学、光学诸方面。

《墨经》中的数学知识，充分表现了墨家高度的抽象思维能力。这里有对数学一些基本概念的定义，如对于“中”的定义，《经》上谓：“中，同长也。”《经说》上解释道：“中，自是往相若也。”这一定义适合于各类几何形体，非常准确。再如，“同长，以正相尽也。”这是对两线段相等所作的定义，十分贴切。又如对于圆的定义，《经》上定义道：“圆，一中同长也。”圆只有一个圆心，从圆心起到圆周上任何一点长度都相等。这样的定义，即使在今天看来，也无可挑剔。《墨经》的数学，主要集中于几何方面，涉及到点、线、面、方、圆等几何概念，以及几何体彼此间相互关系问题。此外，也涉及到数学其他分支，例如《经》下提到，“一少于二而多于五，说在建位。”这是对十进位值制的强调，在数学史上具有重要地位。

在力学方面，《墨经》中相关条目更多，涉及的内容也更广泛。《墨经》讨论了力的定义，讨论了运动的分类、运动和时空的关系、物质结构、应力和应变等。对圆球的运动和它的随遇平衡、轮轴和斜面的受力等都有扼要论述。书中记述了浮力，对浮体沉浸在水中的部分和浮力的关系，有大致正确的认识。该书还探讨了一些简单机械的工作原理，反映了古人在长期实践中，在应用简单机械如杠杆、滑车、轮轴、桔槔、辘轳等的过程中发展起来的力学知识。在一本书中集中讨论这么多的纯粹力学知识，这在古籍中是不多见的。

尤为值得一提的是《墨经》中的光学知识。《墨经》中涉及光学的一共有八条，对这八条，钱临照有精辟论述，他说：“这八条光学文字虽为经下八十余条中的一小部分，但八条文字的本身是经过作者缜密的考虑，把它排成一个很合乎科学意义的次序，这决不是偶然的事。这八条中第一条是述影的定义与生成。第二条说明光与影的关系。第三条则畅言光是具有直线进行的性质的，并且描写一个针孔照像匣的实验来说明它。第四条说光有反射的性能。第五条论光和光源的关系而定影的大小。这五条论光和物和阴影的关系。从第一条影的定义起到第五条的光、物、影三者间复杂的关系为止，物理学中光学的论影的部分已完备了。从此以下就是论物和像的关系了。第六条述平面镜中物和像的关系。第七条进而述凹球面镜中物与像的关系。第八条则述凸球面镜中物与像的关系。这样光学中论像的部分也就完毕了。影论、像论有了，几何光学的基础打下了，首尾具备了。这样有条理的、完整的记载，文虽前后仅八条，寥寥数百字，确乎可称二千多年前世界上伟大光学著作。”（钱临照，“论墨经中关于形学力学和光学的知识”，《科学通报》，2卷8期，1951）

除此之外，《墨经》还包括了其他一些有关科学内容，反映了我国先秦时期所达到的科学水平，是一份研究我国古代科学，特别是物理学方面的宝贵遗产。



《墨经》中的科学

力学是现代物理的重要分支，是研究机械运动的科学。《墨经》中记述了丰富的力学知识。《墨经》中提出了关于机械运动的正确定义：“动，域徙也”。意思是说，机械运动的本质是物体位置的移动。这与现代机械运动的定义完全一致。在墨经中进一步阐述了平动、转动和滚动等几种不同的机械运动形式。《墨经》中对这些运动形式的定义是非常科学的，例如在书中将平动定义为“俱止、动”，意思是说一个物体的所有部分要静止就全部静止，要动就全部都动。


　　《墨经》中关于力的定义是从人的体力概念引伸出来的。书中定义，“力，刑之所以奋也。”这里“刑”就是“形”，指人的身体。“奋”的原意是鸟张开翅膀从田野飞起。这句话的意思是说，力是使人的运动发生转移和变化的原因。


　　《墨经》中写道：“刑（形）之大，其沉浅也，说在衡。”就是说，形体大的物体，在水中沉下的部分浅，是因为物体重量被水的浮力平衡的缘故。这些认识说明墨家不仅定性的认识到浮力同重力的平衡关系，而且有定量的概念。这从一个侧面可以看出，我国人民早在春秋战国时代就已经认识到了浮力原理，并开始在生产中加以应用。


　　《墨经》中讨论了杠杆平衡问题。在《墨经》中将砝码叫做“权”，将悬挂的重物叫做“重”。支点的一边叫做“标”（力臂），另一边叫做“本”（重臂）。如果两边平衡，杠杆必然是水平的。在平衡状态下，加重其中一边，必将使这边下垂。这时要想使两边恢复平衡，应当移动支点，使“本”缩短，“标”加长。而在“本”短“标”长的情况下，假若再在两边增加相等的重量，那么“标”这一端必定下垂。


　　《墨经》不仅清楚的叙述了种种杠杆实验的结果，更难能可贵的是对这些实验做了正确的解释。例如，它解释上面讲的“标”一端下垂的实验现象，认为是由于力臂和砝码的联合作用大于重臂和重物的联合作用的缘故。这个解释不仅考虑到力或重的多少，而且还考虑了距离和平衡的关系，虽然没有得出明确的定量关系，但是实际上提出了力学中“力矩”的概念。所以可以说，墨家已经发现了杠杆平衡原理。


在《墨经》中还记载了丰富的几何光学知识。墨子在当时就已知道光是沿直线传播的。墨子和他的学生做了世界上最早的“小孔成像”实验，并对实验结果作出了精辟的见解。在一间黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，屋里相对的墙上就会出现一个倒立的人影。为什么会这样呢？《墨经》中写道：“景光之人煦若射，下者之入也高，高者之入也下。”这句话的意思是：因为光线象射箭一样，是直线行进的。人体下部挡住直射过来的光线，射过小孔，成影在上边；人体上部挡住直射过来的光线，穿过小孔，成影在下边，就成了倒立的影。这是对光沿直线传播的第一次科学解释。

《墨经》中还利用光的直线传播原理解释了物体和投影的关系。墨家认为，光被遮挡就产生投影，物体的投影并不会跟随物体一起移动。飞翔的鸟儿，它的影子仿佛也在飞动着，实际上并不然。墨家指出飞鸟遮住了直线前进的光线，形成了影子。一瞬间后，飞鸟移动了位置，原来光线照不到的地方，现在照到了，旧影就消失了，而在新的地方，出现了新的影子。这就是说，鸟在飞翔中，它的影子并不跟着移动，而是新旧投影不断更新。在二千多年前，能这样深入细致的研究光的性质，解释影的动和不动的关系，是非常不容易的。


墨家在研究了两个光源同时照射一个物体和成影现象以后指出：一个物体有两种投影，是由于它受到两个光源照射的缘故；如果只有一个光源照射一个物体，则只会产生一个投影。这些论述与现代光学中的“本影”，“半影”描述非常吻合。


我国在三千多年前就出现了青铜镜，到了战国时期，无论在青铜镜的制造和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、凹面镜和凸面镜的成像的理论。

在分析镜面成像的时候，墨家把物体看做无数物点组成的，所成的像由无数“糗”（音：qiu）组成。“糗”字本义是炒米粉，在这里取它极细小的含意，描述物体成像的像点。


墨家知道光在透镜或凹面镜之前会聚焦。《墨经》上说：“在远近有端与于光，故景瘴内也。”景就 是影，指物体的影像；内就是纳，也就是聚集在一点的意思。《墨经》里常称焦点为“正”或“内”，所 以我们知道墨家已研究出光线聚集原理。

墨子家对凸面镜生虚像的原理也很了解。《墨经》记载：“景之臭无数，而必过正，故同处其体俱然。”意思是说：物体影子由物体距离镜子距离的远近来确定，任何一处都可成影，所以说影无数，但这些影子都必然通过焦点，即过“正”。在我们知道的所有能成像的物体中，太阳是最远的，所以它成像在焦点上。而物体离镜面愈近，成像的位置愈远；如果物体和太阳一样远，则影像也在焦点上，所以说，“同处，其体俱然”。

墨家已经知道凹面镜成倒实像的现象，《墨经》说：“临镜而立，景到。”意指物体经过凹面镜的反射，所成的影像是倒的，“到”就是倒的意思。书中对这种现象给出了解释：“足敝下光，故成景于上；首敝上光，故成景于下。”

　　从《墨经》中的记载可以看出墨家对光的性质以及凹凸面镜成像现象相当了解。不难推测在墨家所处的时代，我国已经出现了凹面镜及凸面镜。而且墨子及其弟子一定做了很多次实验，并针对这些实验进行了认真的观察和思考才能得出这些结论。


在我国浩如烟海的经史著作中，《墨经》是唯一一本对我国古代几何光学发展进行系统性论述的典籍。

据《墨子.备穴篇》中记述，在当时人们为防御敌人攻城，设计了一种地下声源探测装置。具体的方法是，沿城墙根每隔一定距离挖上一口井，挖到地下水位以下约两尺为止，然后在井下放置一个容量七八十升的陶瓮，瓮口蒙上皮革，做为地下共鸣箱。让听觉灵敏的人伏在瓮口仔细听，当有敌人挖坑道攻城时，就可以根据陶瓮响声的大小来确定敌人的方向位置，以便出兵迎击。

《墨经》在数学方面，提出了一些几何学的定义，这表示我国在战国时期就已经产生了理论几何学的萌芽。例如：

“平，同高也。”说的是平的定义，指出高低相同就是平。

“直，相参也。这里参就是三。三点共一线就是直，这是直线的定义。

“同长，以正相尽也。”是说两个形体相比较，恰好相尽就是长度相同。

“中，同长也。”说的是形体的对承重心的定义。


“圆，一中同长也。”这是《墨经》中对圆的定义。这与近代数学中圆的定义“对中心一点等距离的点的轨迹”是完全一致的。

此外，《墨经》中还提出了“端”、“尺”、“区”、“穴”等概念，大致相当于近代几何学上的点、线、面、体。书中写道：“端，体之无厚而最前者也。”“端，是无间也。”“端”字原意是植物初出土的芽尖，整个植株由它长成。这里借用来描写几何学上的没有厚度也没有间隙、无法间断的“点”，这种思想虽然在现在看来还不是十分准确，但在当时的文明程度下，还是非常难能可贵的。

“力，形之所以奋也。”与现代物理所谓“力是改变物体运动状态的原因”正好符合.