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墨子评传四:孕育科学发展新方向的科学思想

[作者:邢兆良]  [2012/3/19]
墨子将物质资料的生产放在社会一切活动的首位,那么,对物质资料生产有直接影响的科学技术当然会倍加受到墨子的重视。古代科学技术的发展涉及到物质资料的生产主要是两个方面。一是对自然物体、自然现象的研究。二是生产工具的使用和改进。这两个方面促使了墨子的科技活动的发展和科学思想的形成。 

墨子是一个富有科学精神和逻辑修养的学者。墨子科学思想反映了当时科学发展所具有的特点和所达到的水平,表明了中国古代科学发展的具体进程。在中国古代科学史和古代思想史中,墨子的科学思想占有特殊的地位。在作为中国古代思想之源的先秦诸子思想中,墨子的科学思想是别开生面,独树一帜的。墨子的科学活动和科学思维方式,他在科学理论认识所达到的深度,理论形态构成的水平上,都是其他诸子所不及。墨子的科学思想孕育着中国古代科学发展的另一个可能方向。

一、墨子科学思想形成的科学基础

春秋战国之际,科技的发展主要表现在三个领域:冶金、农业和各种手工业技术。这三个领域的成果具有物质和精神两方面的社会作用。

在物质方面,一是冶金技术的发展为当时的农业和手工业提供了更为有效的工具。二是一些经验定律、经验认识为农业和手工业提供了有效的技术和提高途径。水利、天象观测、历法的成就使农业生产的大环境得到了很大的改善。在物质生产技术改进和提高的过程中所出现有关材料和工艺制作等技术问题促使科学认识的深入。

在精神方面,这些科技实践和成就所必然涉及到关于天体、物侯、物体形态性能、各种自然现象等问题。这些问题有的会在具体的科技实践中得出与过去不同的解释,有的会形成对它们之间联系的规律性认识,有的会进一步提出问题,促使理论思维的发展。对一些自然问题,诸如天地终始,风雨雷霆之故,万物本源,时空宇宙,有穷无穷,至大至小等成为春秋战国之际各思想家所热衷讨论的问题。

科技发展的成果是科学思想形成的基础。下面分别具体分析一下这几个领域的成就和作用。

(一)冶金业

冶金业在这个历史时期有两大重要成就,一是合金技术,一是铸铁冶炼技术。

合金技术主要是铜合金技术。通过对含锡,含铅量多少的控制来改变青铜的物理性能。一是能增加液态金属的流动性,使铸造技术更加精细,改善铸件的质量,同时也为大量规范地铸造器件提供了技术条件。二是能提高青铜的硬度和韧性,用此制造的兵器和农具,其使用的有效性和耐用性大为提高。例如,根据上海市博物馆1977 年我国古代青铜器展览提供的商代三件戈,东周五把剑的铜、锡、铅含量的分析资料的比较可说明这一点。

年代器具铜(%)锡(%)铅(%)

商代戈 88.49  8.51 0

戈 81.98  9.12 8.62

戈 82.63  15.43   1.31

东周剑 71.51  17.14   10.40
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剑 73.85  17.48   6.84

剑 72.12  15.92   11.24

剑 74  12.40   10.37

剑 73.72  19.01   6.97 

现代测定表明,青铜的含锡量在17—20%左右最为坚韧,所以东周的兵器远比商代的锋利耐用。

合金技术涉及到两个技术问题,一是合金的配位,主要是铜、锡含量的百分比。二是冶炼铸造时温度的掌握。因为在选择合适的合金成份之后,由于铜、锡的熔点不同,温度高低的掌握,尤其是液态合金在高温下停留时间的控制,决定熔合和浇铸能否成功。熔化温度过低,会产生浇不到和冷夹现象,过高则会造成机械强度低。对这两个问题,《考工记》都记载了当时的认识。一是金有六齐的规定,对钟鼎、斧斤、戈戟、大刃、削杀矢、鉴燧六种器具的铜、锡含量作了规定。虽然对《考工记》六齐成份存有各种解释,并且都应用了现代化验手段作了比较精确测量,但有一点认识是共同的,即六齐的配位形成的合金和这种器具所需要的功能是相符合的。例如,按《考工记》规定的“斧斤之齐”的含锡量为17%,①或为20%。②现代测定表明,含锡量在17—20%左右的青铜器最为坚韧,很适合制造武器和工具。现代实验对钟鼎类、兵器类、生产生活用具类、铜币、铜镜的各种青铜残片化验测定表明,现代制定的锡青铜含锡量与机械性能关系的曲线图同古代锡青铜的含锡量与机械性能关系的数据曲线两者大致相符。这说明《考工记》关于合金成份比例的金有六齐的说法是合乎科学的。③考虑到古代测定、冶炼技术的粗糙,出现些误差也是意料中事。其二是对“铸金之状”的认识和描述。对《考工记·氏》条“铸金之状”的解释虽见仁见智,并不一致,但有一点是肯定的,即通过光测来确定加热合金的温度的光测高温技术。在当时的技术条件下,靠长期的经验积累总结出依据热幅射的颜色来判断是否达到合金浇铸所需温度的方法,对合金的浇铸是有效的。这点已有大量出土的东周青铜器得到了证实。

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