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【普及】与科学革命失之交臂——墨学

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墨家在战乱纷飞的春秋末年是一个善于守城的军事化组织。“摩顶放踵,利天下为之”是他们追求的人生价值。墨家的首领称钜子,墨家的成员都称为“墨者”,必须服从钜子的领导。墨者大多来自社会的下层,“串足胼胝,面目黎黑”,“以自苦为极”。他们勤于进行实验,作战十分勇敢,平时从事生产劳动与发明。墨子及其门人以扶危济困为己任,即使是牺牲了个人性命也在所不惜。《淮南子》载:“墨子服役者百八十人,皆可使赴火蹈刃,死不还踵。”
公元前376年,墨家创始人墨子卒。墨家弟子将开派鼻祖的遗体从简安葬于狐骀山下的苍松翠柏之中。他的陪葬品极其简单,最有价值的是一部《墨子》的手稿。墨子生前对为之奋斗终生的事业、自己的学说非常自信,曾经慨然而呼:“天下无人,子墨子之言犹在。”




IP属地:河南1楼2012-04-22 06:40回复

    墨子广收门徒,墨学一时成世之显学,孟子叹道:天下之言,不归杨,则归墨
    枯槁不舍、形劳天下的墨子
    白马非马——逻辑与诡辩
    一个鲁国人献给宋王两副连环,说是最聪明的人才能将这两副连环解开。言下之意,有些藐视宋国人的智商。
    果然,宋王倾尽举国智囊,也未能解开这副连环。就在宋王窘迫万分之时,一位风尘仆仆的辩士赶到宫廷,轻易的解开了其中一副,便说:“都已经解开了。”
    宋王奇怪了:不是还有一副吗?
    辩士解释道:“另一副连环本来就不可解。不可解便是这副连环的解。”
    众人恍然。知其然知其所以然,这位辩士堪称智慧超群。正是这位辩士倪说,在那个百家争鸣的时代提出了一个著名论题:白马非马。
    所谓“白马非马”说的是“马”是“马”,“白马”是“白马”,“白马”与“马”是两个不同的概念,所以白马非马。
    “白马非马”的提出轰动一时,折服了当时许多名辩智士。据说,这名聪明绝顶的辩士有一次骑白马过关隘,凡马过关要交关税,不管他巧舌如簧口沫横飞扯淡什么白马非马,守关的士兵还是让他乖乖交了关税。
    但是,要真正用无懈可击的逻辑击倒这名自鸣得意的辩士还得墨翟。
    墨子以排山倒海之势例举了四种推论:
    白马,马也,乘白马,乘马也。骊马,马也,乘骊马,乘马也。
    车,木也,乘车,非乘木也。船,木也,入船,非入木也。
    且读书,非读也。好读书,好书也。
    桃之实,桃也。棘之实,非棘也。
    第一种属于“是而然者”,即由“白马是马”推出“乘白马是乘白马”。
    第二种属于“是而不然”,即由“车,木也”不能推出“乘车是乘木”。
    第三种属于“不然而然”,即由“好读书”推出“好书”。
    第四种属于“一是而一非”,即由“桃之实”推出“桃”正确,由“棘之实”推出“棘”却是错的。
    墨子的形式逻辑相当严密,他第一次提出了“辩”、“类”、“故”等逻辑概念,并指出“辟”、“侔”、“援”、“推”四种辩论方式的逻辑要求与常见逻辑错误。墨子的逻辑学可和亚里士多德逻辑、古印度因明学媲美,并列为形式逻辑三大源流。
    墨子、公输般——一生的对手
    春秋战国之际,鲁国的三邾是华夏科技最发达的地区。这里是东方的造车基地,中国的“福特”造车大师奚仲便生于此地。造车是一种极其繁难的工业,如《考工记》所说:一器而百工聚焉者,车为多。不难想象,没有相当高的数学、力学、几何、机械学的知识是造不出来的。史载楚国兴兵伐鲁,鲁国战败,楚国一次性就向鲁国要走三百名技术人员。连当时的泱泱大国楚国都不远千里来鲁国请鲁班,可见三邾地区的科技水平之高。
    木匠的祖师爷公输般就生在这块土地上。公孙般的机械制造水平堪称美妙绝伦,他曾削竹木造了一只竹鹊,在天空中飞了三日不下。时人为之叹服,却有人讥诮道:“这木鹊还不如一只车销子有用。”车销子是什么?不过是马车轮子上的木钉。谁人敢如此藐视木圣公输般呢?正是他的老乡墨翟。
    


    IP属地:河南2楼2012-04-22 06:40
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      这么说公输般可不乐意了:有本事你也造一个呀。
      墨翟二话没说,回家研究了三年,造了一只木鸢,也放天上飞了三日。他的弟子啧叹不已,他却将木鸢弃之如敝屣,不屑一顾。原来墨子认为,只有对人民有利的发明才有意义。
      在那个时代,公输般与墨翟的制造技艺如双子星灿,一攻一守,相映成趣。有墨子在,公输般就不得寂寞。他们的性格也大相径庭,公输般慕求功名,好为强者添虎翼,墨翟讲兼爱,专为弱者抱不平。
      公输般来到楚国,帮助楚王攻打越国。楚越两国舟师多次在长江上交战。楚国处上游,战舰较大。越国处下游,战舰较小。故“楚人顺流而进,迎流而退,见利而进,见不利则退难。越人因此若势,亟败楚人。”为此,公输班发明了一种叫“钩拒”的机械,“钩”就是把敌船钩住,“拒”是把冲上来的敌船拦住。这样楚舰就可克服机动性的不足,正面顺水势交战将稳操胜券。
      公输般自以为至巧,向他的老对手墨翟夸耀道:“我舟战有钩拒,不知小子你口口声声的‘义’有没有钩拒?”
      墨子反驳道:“我这义的钩拒,比你那舟战的钩拒好。我用爱来钩,用恭来拒。不用爱钩,是不相亲的,不用恭拒,是要油滑的,不相亲而又油滑,马上就离散。所以互相爱,互相恭,就等于互相利。而你用钩去钩人,人也用钩来钩你,你用拒去拒人,人也用拒来拒你,互相钩,互相拒,也就等于互相害了。你舟的钩拒能比得过我爱的钩拒吗?”
      《墨经》——中国的《几何原本》
      春秋时,有个叫尸佼的人这样定义宇宙:上下四方曰宇,往古今来曰宙。几百年后,墨翟这位雄心勃勃的科学启蒙者企图用更系统更严密的语言来描述他所观察的宇宙,于是一部奇异的著作《墨经》流传于世。之所以说它奇异,是因为它怪异的写作体例、简约古奥的言辞。它分作《经上》《经下》《经上说》《经下说》四篇。《经上》各条大都是原理、定义、界说;《经下》则建立论题加以论证;《经说》则是对《经》的解释与阐述。可见《墨经》的编著经过周密的计划与组织。
      希腊人芝诺提出一个著名的悖论:阿基里斯追不上乌龟。阿基里斯是《荷马史诗》中的善跑英雄。奔跑中的阿基里斯永远也无法超过在他前面慢慢爬行的乌龟。因为他必须首先到达乌龟的出发点,而当他到达那一点时,乌龟又向前爬了一段。
      中国先秦也有类似的悖论,如庄子为了证明他的虚无主义,提出:一尺之捶,日取其半,万世不竭。
      墨子化解了这一千古疑难。他设想有一直线ab,从a端向b端前进,进到全长一半c,则斫去,剩余cb是全长的一半。再如前法取cb一半,剩为db全长1/4。如此取至无穷多次,最后必将到达线的最前端b。这正是数学上的极限逼近原理。
      芝诺得出“阿基里斯追不上乌龟”与庄子得出的“日取其半,万世不竭”的悖论均是由于他们不能理解极限的概念。直到1655年瓦利斯著无穷算法才有“极限”概念的正确解释。
      如前文述,墨子首先是位机械师,因而在他的著作中,包含大量力学与机械设计原理。
      他在《经上》中明确提出,力是物体加速运动的原因。即“力,刑之所以奋也。”更进一步,他在《经说上》中指出,力与重力等效。即“力,重之谓。”纠正了流传已久的谬误:把重力与重量混淆。他这种论断已经与1900多年后的伽俐略、牛顿极相接近了。
      在《三体》中,刘慈欣构想了一种无形杀手:纳米丝,可以把轮船任意切割。在墨子那个时代固然没有纳米这个概念,但这并不妨碍他作思维实验。他大胆指出,头发丝悬轻物则断,是因为它不均匀的缘故,若构成它的物质无限均匀,则“其绝也莫绝”。这用现代物理学知识不难解释:“绝”是均匀状态的破坏,也就是物体的聚集状态发生突变。如在过饱和状态的水蒸汽,在过冷状态的晶体溶液,在拉伸状态的金属线,如果它们真正是“均”的状态,就不会“绝”。纳米丝实际上便是一种高度均匀的物质材料,通过纳米结构的改造与表面的修饰祛除了普通材料的非均匀性。
      


      IP属地:河南3楼2012-04-22 06:41
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        牛顿的《自然哲学的数学原理》企图通过欧几里德几何学的表述方式对宇宙宏图进行系统的演绎与描述,但是他没有意识到“时空”的关联。在他的著作中,空间就是空间,与任何外界物体与运动无关,它永远是同一的,固定不动的……但是在《墨经》中,空间是一个与时间密不可分的概念,他认为“宇”即“域徙”,即物体运动的区域,2000多年后,爱因斯坦的相对论为这一直觉的朴素时空观添上完美注脚。
        在光学方面,墨子详尽的说明了小孔成像的原理。光线的照入小孔同箭的射入一样,即光是直线传播的,从物体高处射入的光线到达壁的下方,从物体低处射入的光线到达壁的上方。人足在下,蔽着下光,故足的影成于壁的上方,人首在上,蔽着上光,故首的影成于壁的下方。

        《墨经》中以球心来区分物体和像的关系,没有说明凹面镜中心到焦点间成像的情况,这是它的不足之处。但是在二千四五百年前,光学还处于萌芽状态,就有这样具体的描述,是值得称赞的。

        《墨经》成书的年代与欧几里德的《几何原本》相当,涵盖的内容却要丰富得多。

        与墨子同时代的古希腊学者阿基米德
        墨家的机械设计三大定律
        阿西莫夫率先提出机器人三大定律,以规范机器人的行为模式。作为机械制造大师的墨子颇有先见之明,他第一个提出机械设计三大定律,以规范机械师的设计标准。这三大定律在《墨子》中称“三表”,即“上本之于古者圣之事;下原察百姓耳目之实;废以为刑政,观其中国家百姓人民之利,此所谓言有三表也”。说的是:一要根据历史的经验,二要考察人们的反映,三要考察实际效果是否有利于国家人民。
        墨子反对公输般一些毫无意义的发明也是基于他“不求至巧,但求有利”的朴素实用主义原则。
        在墨子的著作中,杠杆、斜面、滑车等与民有利的机械原理大书特书。比如他完整无误的阐述了杠杆原理,短臂叫本,长臂叫标,指出杠杆省力的原因乃“本短标长”。他提倡用滑轮(挈)与斜面(滑车)来帮助提升重物。他设计的滑轮系统与英国研究落体运动规律的著名机械阿特伍德机极其相似。
        中国传统杠杆桔槔示意图
        以墨守闻名于世的墨子自然在军事器械的设计上亦不遗余力。通过他的著作,我们不难窥见先秦战场上华丽的机械化作战场面。
        “转射机”机长三尺,埋一尺,两材合而为辒。相当于重型机枪,旋转着发射箭矢,威力巨大,不得不埋地一尺才能对抗强大的后座力。再用辒固定之,以防止它射击时左右摇摆。由一名训练有素的士兵专门负责发射它。
        转射机复原图
        “轒辒车”乃攻城战车,上以强为脊,生牛皮蒙之,下可藏十人,填隍推之,直抵城下,可以攻掘。金、火、木、石所不能败。可见此车护甲厉害,且具极大破坏力,堪称古代坦克。
        “连弩车”,结构极其复杂,一发数十矢,反力甚大。故制造连弩车的木材两端须一尺见方,长度视城垣厚度而定。一部连弩须十人操作。可见该机械之庞大复杂。
        “籍车”,全车由纯铁打造,主要部件是柱、夫、马颊。柱长七尺,埋地深四尺,夫长三丈以上,埋地深四分之一长。马颊安装在夫上,作为投掷物固定装置。“夫”作为弹臂,坚韧卓绝,向敌人城墙抛掷石块。按照《墨子·备城门》中的描述复原,籍车就是古代的大炮:投石机。
        


        IP属地:河南4楼2012-04-22 06:41
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          IP属地:河南6楼2012-10-23 14:21
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