建议中国尽快创建墨子大学( 二 )
墨子念的定义 , 并有不少重大的发现 , 总结出了一些重要的物理学定理 。首先 , 墨子给出了力的定义 , 说:“力 , 刑(形)之所以奋也 。 ”(《墨经上》)也就是说 , 力是使物体运动的原因 , 即使物体运动的作用叫做力 。 对此 , 他举例予以说明 , 说好比把重物由下向上举 , 就是由于有力的作用方能做到 。 同时 , 墨子指出物体在受力之时 , 也产生了反作用力 。 例如 , 两质量相当的物体碰撞后 , 两物体就会朝相反的方向运动 。 如果两物体的质量相差甚大 , 碰撞后质量大的物体虽不会动 , 但反作用力还是存在 。接着 , 墨子又给出了“动”与“止”的定义 。 他认为“动”是由于力推送的缘故 , 更为重要的是 , 他提出了“止 , 以久也 , 无久之不止 , 当牛非马也 。 ”的观点 , 意思是物体运动的停止来自于阻力阻抗的作用 , 如果没有阻力的话 , 物体会永远运动下去 。 这样的观点 , 被认为是牛顿惯性定律的先驱 , 比同时代全世界的思想超出了1000多年 , 也是物理学诞生和发展的标志(亚理士多德认为力是使物体运动的原因 , 没有力物体就不会运动 , 而停止是物体的本性 , 这样的观点是符合常人观测的结果的 , 却是肤浅和错误的) 。关于杠杆定理 , 墨子也作出了精辟的表述 。 他指出 , 称重物时秤杆之所以
墨子会平衡 , 原因是“本”短“标”长 。 用现代的科学语言来说 , “本”即为阻力臂 , “标”即为动力臂 , 写成力学公式就是动力×动力臂(“标”)=阻力×阻力臂(“本”) 。 此外 , 墨子还对杠杆 , 斜面、重心、滚动摩擦等力学问题进行了一系列的研究 , 这里就不一一赘述 。 在光学史上 , 墨子是第一个进行光学实验 , 并对几何光学进行系统研究的科学家 。 如果说墨子奠定了几何光学的基础 , 也不为过分 , 至少在中国是这样 。 正如李约瑟在《中国科学技术史》物理卷中所说 , 墨子关于光学的研究 , “比我们所知的希腊的为早” , “印度亦不能比拟” 。墨子首先探讨了光与影的关系 , 他细致地观察了运动物体影像的变化规律 , 提出了“景不徙”的命题 。 也就是说 , 运动着的物体从表观看它的影也是随着物体在运动着 , 其实这是一种错觉 。 因为当运动着的物体位置移动后 , 它前一瞬间所形成的影像已经消失 , 其位移后所形成的影像已是新形成的 , 而不是原有的影像运动到新的位置 。 如果原有的影像不消失 , 那它就会永远存在于原有的位置 , 这是不可能的 。 因此 , 所看到的影像的运动 , 只是新旧影像随着物体运动而连续不间断地生灭交替所形成的 , 并不是影像自身在运动 。 墨子的这一命题 , 后来为名家所继承 , 并由此提出了“飞鸟之影未尝动”的命题 。随之 , 墨子又探讨了物体的本影和副影的问题 。 他指出 , 光源如果不是
墨子像点光源 , 由于从各点发射的光线产生重复照射 , 物体就会产生本影和副影;如果光源是点光源 , 则只有本影出现 。 接着墨子又进行了小孔成像的实验 。 他明确指出 , 光是直线传播的 , 物体通过小孔所形成的像是倒像 。 这是因为光线经过物体再穿过小孔时 , 由于光的直线传播 , 物体上方成像于下 , 物体下部成像于上 , 故所成的像为倒像 。 他还探讨了影像的大小与物体的斜正、光源的远近的关系 , 指出物斜或光源远则影长细 , 物正或光源近则影短粗 , 如果是反射光 , 则影形成于物与光源之间 。特别可贵的是 , 墨子对平面镜、凹面镜、凸面镜等进行了相当系统的研究 , 得出了几何光学的一系列基本原理 。 他指出 , 平面镜所形成的是大小相同、远近对称的像 , 但却左右倒换 。 如果是二个或多个平面镜相向而照射 , 则会出现重复反射 , 形成无数的像 。 凹面镜的成像是在“中”之内形成正像 , 距“中”远所成像大 , 距“中”近所成的像小 , 在“中”处则像与物一样大;在“中”之外 , 则形成的是倒像 , 近“中”像大 , 远“中”像小 。 凸面镜则只形成正像 , 近镜像大 , 远镜像小 。 这里的“中”为球面镜之球心 , 墨子虽尚未能区分球心与焦点的差别 , 把球心与焦点混淆在一起 , 但其结论与近现代球面镜成像原理还是基本相符的 。墨子还对声音的传播进行过研究 , 发现井和罂有放大声音的作用 , 并加以巧妙地利用 。 他曾教导学生说 , 在守城时 , 为了预防敌人挖地道攻城 , 每隔三十尺挖一井 , 置大罂于井中 , 罂口绷上薄牛皮 , 让听力好的人伏在罂上进行侦听 , 以监知敌方是否在挖地道 , 地道挖于何方 , 而作好御敌的准备(原文是:令陶者为罂 , 容四十斗以上 , ……置井中 , 使聪耳者伏罂而听之 , 审知穴之所在 , 凿内迎之) 。 尽管当时墨子还不可能明白声音共振的机理 , 但这个防敌方法却蕴含有丰富的科学内涵 。机械制造墨子精通手工技艺 , 可与当时的巧匠公输班相比 。 墨子擅长防守城池 , 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(风筝、纸鸢) , 成为中国古代风筝的创始人 。 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 。[22]教育思想墨子是一位教育家 。 人类历史上第一个设有文、理、军、工等科的综合性平民学校 , 就是墨子在30岁前创办的 。 这个学校培养了大批人才 , 史称“弟子弥丰充满天下” 。墨子的教育思想是“艰苦实践、服从纪律” , 并且提出“兴天下之利 , 除天下之害”的教育目的 。
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