长期以来，国人存在一种误解，以为中国古代没有自然科学。 这是一种堕入西式思想分科方式的严重误读，同时跪族也以此作为话术，一遍又一遍地重复、黏贴，不时鼓吹，混杂视听，让人信以为真。就算有人表示狐疑，可由于缺乏相应了解，一时半会儿还无法回击。 为了正本清源，有必要让大家重新认识一下中国的自然科学展开史。今天就物理方面重点引见一下东汉的王充和明代的宋应星。 王充和宋应星的大名，许多人应该都听过，但可能并无深究，对其认识远远缺乏。 一、王充与《论衡》 王充（元始27年-约元始97年），字仲任，出生于会稽上虞（今属浙江绍兴），东汉思想家、文学批判家。其出身“细族孤门”，自小聪明好学，博览群书，擅长争辩，成年后曾赴京师洛阳，入太学，拜儒学大家班彪为师。 中年在县、郡皆任功曹小吏，入州为从事、治中诸官。暮年辞官居家，特地从事著述。
王充家境清寒，辞官后竟至“贫无供养”。可是，即便是在这种状况下，他依旧著述不辍，居贫贱而志不倦，追求“声与日月并彰”，“文与扬雄为双”。王充终身撰写了《论衡》、《讥俗节义》、《政务》、《养性》等著作，遗憾的是唯有代表作《论衡》传播下来，其他皆已失传。
那么，《论衡》究竟是什么样的一本书呢？ 传播下来的《论衡》已非完书，其目八十五篇，其中《招致》有目无书，实为八十四篇。 以今日的眼光来审视，《论衡》中岂但有中国古代最光辉的唯物主义思想，而且还包含着极为丰厚的科学学问和对当时科学成就的论述，其涵盖的科学学问范围相当普遍，包含天文、数学、农学、生物、天文、医学、物理、化学等诸多学科内容。仅就物理而言，又触及力学、热学、声学、电磁学等等。 中国科学展开史上的一些重要发明，例如“司南”，便是经过《论衡》的记叙才为今人所知的。 “司南”一词呈现得很早，早在战国末年成书的《韩非子有度》中，就有“故先王立司南，以端朝夕"之记载。但是，关于司南究竟是什么？派什么用场？其外形如何？《论衡》之前的诸多古籍皆没有细致记载。 得益于《论衡》“是应篇”的记载与描画，我们今天才知道“司南”的细致容貌： “司南之杓，投之于地，其柢指南。" 其中，“杓”便是勺子，“地”即指下方那块润滑的地盘，而“柢”指的则是勺的长柄。把勺子状的司南，放置在坚硬润滑的“地盘”上，它的长柄会自动指向南方。显然，这是一种磁性指向器。
《论衡》之“率性篇”中，有关于人工珠玉熔炼的记载： “《禹贡》曰‘璆琳琅玕’，此则土地所生真玉珠也。但是道人消烁五石，作五色之玉，比之真玉，光不殊别，兼鱼蚌之珠，与《禹贡》璆琳皆真玉珠也。但是随侯以药作珠，精耀如真，道士之教至，知巧之意加也。阳遂取火於天，五月丙午日中之时，消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至。此真取火之道也。"
以阳燧取火于天，消炼五石，经过一番精密打磨，再对着太阳，居然能够取火，这是什么？
所以，很多学者和以为这是中国冶炼玻璃的最早文献记载，而且打磨制造的器物很可能是放大镜。 《论衡》“效能篇”中，对力的作用中止了研讨和讨论。
“力独多矣！……长巨之物，强力之人乃能举之。重担之车，强力之牛乃能挽之。是任车上阪，强牛引前，力人推後，乃能升逾。如牛羸人罢，任车退避，还堕坑谷，有破覆之败矣。” 王充特别指出，力是改动物体运动状态的缘由：载重的车在斜面上必须有强力在前面拉或后面推，才干向上运动；倘若一旦失去了这种力的作用，运动就会发作变更。在斜面上，假如没有牛拉人推（即没有外力支持），车自身就会向下运动，还堕坑谷。
在实践察看中，王充还认识到人和物体存在的内力并不能使人和物体自身发作运动状态的变更，所以，他又指出： “力重不能自称，须人乃举”； “古之多力者，身能负荷千钧，手能决角伸钩，使之自举不能离地。”
在“状留篇”中，王充对运动的快慢中止了论述： “是故湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。"
这段话阐明，在一定的外力作用下，物体重量轻，运动起来就比较容易，物体重量大，则运动起来相对艰难，——有意义的是，这恰恰与牛顿（1643-1727年）的惯性定律不约而同。 有人肯定会说，这仅仅只是停留在阅历状态，尚未上升到理论高度，不是定律。 但是，要留意一点，王充（约元始27年-约元始97年）可是比牛顿早了大约1700年，而从察看现象到总结理论，是有一个渐进的展开过程的。没有任何一条理论、定律，能够一蹴而就，突如其来。 有西方科学史学者不时鼓吹一种论调，以为华夏古代只需静力学而没有动力学，这种观念是错误的。 其实，早在春秋时期墨家便有著述《墨经》，书中《墨子》的《经下》和《经说下》两篇内容不只表示了自然科学和逻辑学的思想，还细致论述了光学和力学学问。 《墨经》代表了先秦时期光学的最高水平，记载了影子理论和小孔成像原理、平面镜、凹面镜、凸面镜等光学现象，并且对圆形、正方形、平面、平行线等基本几何概念中止了归结定义，涵盖了数学、几何、力学、光学等多方面的自然科学学问。
关于力学，《墨经·经下》： “衡而必正，说在得。” “衡：加重于其一旁必捶，权重相若也，相衡，则本短标长，两加焉，重相若，则标必下，标得权也。” 翻译过来其大意便是，均衡必定端正平稳，是由于彼此契合的结果。对一个均衡状态的杠杆，恣意对一端施加重力，这一边就必定会下垂，由于原来杠杆两端物体的力矩相等，处于均衡状态，对一端加力就突破了均衡。假如杠杆处于均衡状态，两边物体离支点距离不相等，一短一长，那么两边同时加相同的重量，那么离支点较远的物体就必定会下垂，由于离支点较远的物膂力臂更长，产生的力矩更大。
《墨经·经下》又云： “挈与收反，说在薄。” “挈，有力也。引，无力也。不用所挈止于施也，绳制挈之也，若以锥刺之。挈，长重者下，短轻者上；上者愈得，下者愈亡。绳直，权重相若，则止矣。收，上者愈丧，下者愈得。上者权重尽，则遂挈。” 上述两段话的了解，主要有两个观念，一方学者以为其论述的是定滑轮原理：将物体提起来不一定要向上用力，能够经过绳子穿过定滑轮，在绳子上挂重物就能够将物体提起；
另一方学者以为，这是杠杆原理的细致应用，其论述的是用长的力臂和轻的物体（或力），能够将短的力臂重的物体提起。 不论是哪个观念，皆与力学相关。
由此可见，从春秋时期的《墨经》到东汉王充的《论衡》，华夏的力学经过数百年的展开，曾经有了对运动的论述，产生了动力学的萌芽。 除了力学以外，王充在《寒温篇》在热学方面也有论述： “夫近水则寒，近火则温，远之渐微。何则？气之所加，远近有差也。” 大意是说，热的传导乃是“气"的作用，近火则温，是由于距离短，经过气的传导作用明显；而当距离増大，热量经过气的传导作用就削弱了。
电磁学方面（最初的电磁学主要是指“电”和“磁”两方面），王充在《论衡》中除了对司南作了细致的描画外，还应用阴阳之气的观念对自然界中存在的雷电现象中止了论述和解释。 《论衡》“雷虚篇”： “实说，雷者太阳之激气也。何以明之？正月阳动，故正月始雷。五月阳盛，故五月雷迅。秋冬阳衰，故秋冬雷潜。盛夏之时，太阳用事，阴气乘之。阴阳分〔争〕，则相校轸。校轸则激射。激射为毒，中人辄死，中木木折，中屋屋坏。人在木下屋间，偶中而死矣。何以验之？试以一斗水灌冶铸之火，气激{敝衣}裂，若雷之音矣。或近之，必灼人体。” 王充以为，“雷者，火也”，雷电是阴阳两气相争的产物。隆隆雷声，是阴阳两气“校轸之音也”，阴阳两气“校轸”时会产生闪光，中人辄死，中木木折，中屋屋毁。
空气中的声波，是发声体使空气振动而成的。各种各样的声音都是由发声体振动惹起的，这种振动经过空气或其它媒介传播到人的耳朵，人就听到声音。 在声学方面，王充的《论衡》发明了一个世界第一。 王充研讨了声音的发作和传播问题，论述了语声构成的缘由，并在人类历史上第一次用水面波来比方、解释声音在空气中的传播，并指出声波在传播过程中存在衰减（声音大小与传播远近的关系），这是世界上对声波最早的认识。 《论衡》“变虚篇”： （1）“鱼长一尺，动於水中，振旁侧之水，不外数尺，大若不外与人同，所振荡者不外百步，而一里之外漠然澄静，离之远也。 （2）“今人品行变气，远近宜与鱼等；气应而变，宜与水均。” 第一段话描写了游动的鱼搅起水面浪花及水波传播距离的远近； 第二段话指出，人的言语行动也使空气发作变更，其变动之情与水波一样。 王充在此处表白了一个重要的科学思想，——声音的强度随传播距离的增大而衰减：鱼激起的水波不外百步，其声音在一里之外消逝殆尽；而人声和鱼声一样，也是随距离而衰减的。 因而，王充是世界上最早向人们描画肉眼不可见的声波图景的人，也是最早指出声强与传播距离关系的人。
《论衡》“论死篇”，是世界上第一次解释人声是由于喉舌怂恿空气而发出的结果，箫笙之声也是使空气振动的结果。 “生人所以言语吁呼者，气括口喉之中，动摇其舌，张歙其口，故能成言。譬犹吹箫笙，箫笙折破，气越不括，手无所弄，则不成音。夫箫笙之管，犹人之口喉也；手弄其孔，犹人之动舌也。人死口喉糜烂，舌不复动，何能成言？但是枯骨时呻鸣者，人骨自有能呻鸣者焉，或以为秋〔气〕也，是与夜鬼哭无以异也。”
《论衡》“说日篇”，针对云、雾、雨、露、霜、雪等自然现象，王充对其成因中止了剖析和科学的解释，初步触及到了蒸发、凝结与温度的关系。他以为，云、雾、雨、露、霜、雪实质相同，只是在不同的温度和不同的条件下，才产生了不同方式的表示。 《论衡》“书虛篇”，针对潮汐现象，王充在前人留意到潮汐周期性涨落规律的基础上，进一步展开，提出了潮汐涨落周期性与月亮盈亏变更存在联络，即： “涛之起也，随月盛衰，大小满损不齐同。" 这便是后世“月生潮汐论”的来源与先河。
除此之外，王充还论述了钱塘江大潮构成的缘由，对日出入和日中时日轮大小的差别中止了阐明，对昆虫生长条件和生活史中止了调查和撰述……诸如此类，在东汉那个时期都是极富首创性的。 东汉以降，有关中国自然科学思想的特地类著作层出不穷，历朝历代皆在前代基础上有所展开。 例如： 晋代杨泉继承先秦两汉扬雄、王充、张衡的唯物主义传统，讲宇宙发作论的《物理论》； 唐末五代时，谭峭继承老子 “有生于无” 最后“有” 又归于 “无” 的思想, 以为 “道” 是万物变更的基本 ，又继承张湛《列子注》所论述的最高哲学“太虚”，撰编《化书》； 至明代，宋应星又著《论气》一书。 上述这些书研讨的基本动身点，都是“气”。气无处不在，又是人不可或缺的物质，故气是华夏古代关于自然认识最基本的单元。 华夏历经多代、不时完善的气论与西方的原子论有着实质差别。 西人原子论是把宇宙看成是分立的，而原子是组成世界最基本的元素。气论则是将宇宙看成连续的，气充溢周围，乃至整个宇宙，其不时流转变更，从而构成了我们眼前的世界与整个宇宙。 此处潜藏着一个关于宇宙的基本想象，而东西方在这个想象上存在着庞大分歧，——即宇宙中能否存在“虚空”？ 其实，这便是华夏自古以来的“有”、“无”之辩。易经和道德经中早已将此阐明。 西人由于对华夏典籍的了解存在错误，便以为宇宙中存在虚空。因而，现代科学体系下的“虚空”就成了目前所说的绝对参照系，——倘若宇宙是离散的，那么离散的原子之间一定存在空隙，那么，这些空隙中是什么？西人没有措施回答这个问题，便只能想象出一个“虚空”，由“虚空”来填满离散原子之间的空隙。 但是，华夏文化却不这么以为。华夏的“气”能够充塞于宇宙的角角落落，使宇宙中不存在虚空。故，宇宙即气，气即宇宙。 气论思想，从两汉开端研讨讨论，展开至宋代逐步成熟，构成了以程朱理学为代表的理气论。 留意，理气论是后世千年的主导思想，但至明中后期陆九渊、王阳明心学兴起后，遭到了应战。不外，凡是认真溯源研讨华夏文化与思想展开脉络，就会发现王阳明心学走偏了，其对华夏先贤的思想在消化、了解和解释上呈现了倾向。不只走偏，其心学还极容易被误读。 明末，俗称“章句小儒”的王学末流就以抠经典中的字眼为荣，为反对王学末流，涌现出了立志于复兴“实学”的一批人，其代表人物有宋应星、黄宗羲、方以智等等。 需求特别指出的是，外丹术在明末清初逐步平民化，阅历的总结已基本完成，正处于从阅历上升至理论的过渡期，尔后便由外丹术衍生出了一个新的学科——化学。 也正是在这样的背景下，志于实学的宋应星撰写了《论气》一书。此书基本是“实学气论”与《化书》两种思想的持续，但其逻辑性曾经愈加完好了。 二、宋应星与《论气》 1637年6月，宋应星完成了他的《卮言十种》中的第八种《论气》一书。 该书继承了先秦荀子、东汉王充、宋代张载的理论和思想，特别是在张载的元气论上予以展开，构成了唯物主义一元论自然观哲学体系。 宋应星以为，宇宙万物最原始的物质本原是“气”，由“气”而化“形”，形又返回到“气”。在形和气之间还有个物质层次，即“水”与“火”。
《论气》一书的篇幅不长，主要包含“形气”、“气声”、“水火”、“水尘”、“寒热”五部分内容。
“形气”篇，最基本的问题是气之变更，思索并论述气如何构成物质。物质被称为“形”，即有形之物，而气则是完整透明的，属于无形之物。有形与无形，形与气的相互转化，便是自然界物质变更的基础。 在本篇，宋应星谈到了物质在熄灭中发作的变更： “及其得火而燃，积为灰烬，衡以向者之轻重，七十无一焉，量以多寡，五十无一焉。” 柴火熄灭反响前后，物质的质量发作变更，七十无一、五十无一，不是预估数值，而是宋应星亲身实验并丈量的结果，——这正是现代计量化学的基础。 为什么有的物质熄灭会有灰烬，而有的却没有灰烬？ 宋应星指出，这取决于其生成之源。倘若是从土中的尘埃经过气的包裹而构成，熄灭时就会留下灰烬，——这便是西人所谓的“燃素学说”的灵感来源。 不外，宋应星的解释比燃素说更先进一些。由于他以为灰烬经过黄泉之力（愈加迟缓的熄灭）也会重新变成气，只是过程十分漫长，人观测不到，——这种进一步的解释，又成为后来的所谓“分子运动论”的灵感来源。 “气声”篇，特地讨论了自然科学中的声学问题，其中包含影响声调的各种条件，声速，声音的传播媒介和决议声音强度的要素等问题。 宋应星经过对各种声响的细致剖析，研讨了声音的发作和传播规律，并提出了声是气波的概念。 谈及声音发作原理，宋应星基本持续了《论衡》的理论，指出气的运动是由于气与形之间的冲击而发出声音，以形破气而成为声音。声音的大小、强弱取决于形、气间冲击的强度，急冲急破。 此外，宋应星还指出传播声音的介质是空气，并以炮声为例，指出单位时间内炮声所抵达的距离为炮弹所抵达的距离的十倍。 从东汉王充到明代宋应星，借水波比方空气中声波传播方式的思想更为明白、分明，宋应星在气声篇写道： “物之冲气也，如其激水然。……以石投水，水面迎石之位，一拳而止，而其纹浪以次而开，至纵横寻丈而犹未歇。其荡气也亦犹是焉，特微渺而不得闻耳。” 宋应星以为，敲击物体使空气产生的动摇好像石击水面波，所以声音在空气中的传播就像以石击水所成的水波扩散那样，以波的方式在空气中传播。由此可见，他曾经有了关于声波的初步理论概念。 这些思想，为以后声学理论的展开指出了正确方向。 当然，声波是纵波，水波是横波，古人由于受时期所限，对这一点研讨还不够充沛，不能苛求。但这恰恰阐明契合人类认识事物的展开规律。 兹摘录“气声”篇部分原文如下： “声音之道微矣哉！物声万变，而人声皆能效之。厉莫厉于燃炮，微莫微于调琴，乐莫乐于对语之莺，悲莫悲于迎刃之豕，而宫商转换'必曲肖焉。非得气之全，胡以然也？凡声，喜声从口，怒声从鼻。鸟声多喜，兽声多怒。以神物言之，龙声有喜而无怒，雷声有怒而无喜。当其大喜大怒之至也，齿舌诸官皆静息而听命焉。 人物受气而生，气然后有声，声复返于气。是故形之化气也，以积渐而归而声之化气也，在刹那之顷。人物之声，即出由脏腑，调由唇舌，然必取虚空之气参和而能成。若奎塞口鼻》外者不人而相和，内者即升于龈腭之间默喑而已矣。人身气海、命门，禀受父精母血声气大小短长，定于胎元？非由功力。禽兽同之。其啸振山谷，则修士别有理，非众人之所知也。”
“盈天地皆气也。两气相轧而成声者，风是也。人气轧气而成声者，笙簧是也。气本浑沦之物，分寸之间，亦具生声之理，但是不能自为生。是故听其静满，群籁息焉。及夫冲之有声焉，飞矢是也；界之有声焉，跃鞭是也；振之有声焉，弹弦是也；辟之有声焉，裂增是也；合之有声焉，鼓掌是也；持物击物气随所持之物而逼及于所击之物有声焉，挥椎是也。当其射，声不在矢；当其跃，声不在鞭；当其弹，声不在弦；当其裂，声不在帛；当其合，声不在掌；当其挥，声不在椎。微芒之间一动，气之征也。凡以形破气而为声也，急则成，缓则否；劲则成，儒则否。 盖浑沦之气，其偶逢逼轧，而旋复静满之位，曾不移刻。故急冲急破，归措无方，而其声方起。若矢以轻掷，鞭以慢划，弦以松系'帛以寸裁，掌以雍容而合，椎以布置而亲，则所破所冲之隙一響优扬还满，究竟寂但是已。 或问：高山瀑布，悬崖百仞，而激溅深涧之中，闻者惊魂丧魄，而敝瓮欹侧，覆水沟渠，不见有声。其水同，其注同，而声施异者，何也？日：此所谓气势也。气失势而声生焉。”
“不得其势，气则绥甚。岂惟飞泉而已，彼同一攻木也，斤锯之声，或杂军市之喧，或合桑林之舞，至于持椎攻木，灭颖数寸，而移晷寂然，岂非势有不立哉？剖金银而功效，椎斧之下，何其砉然'而竭办剪镊之间，则功已奏，而微响未闻也，其义亦犹是也。方匠氏之游刃与持断也，势至而气至焉，气至而天地之气应之。通乎斯理，而声音之道思过半矣。”
《论气》一书中，“水火”篇值得尤为关注。 水火是华夏自然哲学的中心内容之一，也是五行最重要的组成部分。 本篇中，火被赋予了物质的含义，即木柴熄灭前后的质质变更、就是火的质量。 宋应星还把元气论和新五行说（金、木、水、火、土）分离起来，用“二气五行之说”来解释万物构成的机制。由元气构成水火二气，再由水火构成土，水火经过土构成金木有形之物，然后再逐步演化成万物。 他在气与万物之间引入了水火土金木这些过渡的物质层次，而不是由气直接构成万物。 此外，宋应星进一步讨论土石五金的“生代演化之理”，从中引出了物质在变更前后“未尝增”与“未尝减”的物质守恒思想。 …… 近年来，很少有人关注中国历代自然科学思想的特地著作，深化研讨者更是少之又少。 如此一来，公众对此知之甚少，就容易构成一个假象，似乎华夏历史上历来不曾呈现过自然科学一样，于是乎，在一些人的火上浇油之下，一切现代科学都变成了从西而来。 这种误解根深蒂固。 由此，人们潜认识里不知不觉便会构成一个西方科学兴隆、科技抢先的强大形象，心生向往，各种美化，顶礼膜拜，而当我们自信不存，心理遭到严重影响后，带来的恶果便是——无法正常地平视这个世界。 ***关注我，关注《昆羽继圣》四部曲，关注文史科普与生活资讯，发现一个不一样而有趣的世界***
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