02.20 牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?


牛頓是最偉大的科學家,並不是說他發現的萬有引力或者說是光學或者微積分這些成就,而是他整理總結一整套科學的認識與方法,科學就是從牛頓時代開始的,在牛頓之前科學被稱為自然哲學,那麼在和牛頓同時代的中國,當時又在有哪些科學成就呢?

牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?

牛頓的偉大成就

牛頓的偉大發現要從1665年倫敦的一場大瘟疫說起,1665年牛頓在英國劍橋三院就讀期間,倫敦發生了大瘟疫造成了上萬人死亡,因此牛頓避走向下躲避瘟疫,至於有沒有采取現代人那種自我隔離我們就不知道了,但有一點是肯定的,牛頓在鄉下並沒有閒著,而是靜心的搞著他的研究!

牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?

他廣泛涉獵了包括光學,力學以及數學與天文學,兩年的時間裡他思考了大量此前從未有人考慮過的問題,極大的影響了牛頓在後期的研究方向,最重要的發現就是關於萬有引力的數學表現形式,兩個天體之間的引力與質量之積成正比,與它們的距離成反比,當然不僅僅是這些意義,牛頓將天上和地下的力統一在了一起,這可能是科學史上第一次大一統理論。

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光學上最矚目的成就是光的色散實驗,將一束太陽光通過小孔後照射到三稜鏡上,在其後方被分解成了七種顏色,彩虹的秘密被發現了,當然這正是光的波動的證據之一,但牛頓仍然支持微粒說,當然這並不是牛頓的錯誤,因為波動和微粒說一直到二十世紀三十年年代量子論成形才解決。

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當然耳熟能詳的還有三大運動定律、發明反射望遠鏡與廣義二項式定理,還有和萊布尼茨分享的微積分,對科學上的多個名詞作了詳細的規範,科學的範式就是當時牛頓定下來的,所以說牛頓是科學的鼻祖完全沒有問題。

與牛頓同時代的中國科學家又在幹什麼呢?

牛頓的生卒時間是1643年1月4日-1727年3月31日,中國對應的時代是明末清初:

明朝:1368年~1644年

清朝:1636年~1912年

所以牛頓做出偉大發現的1666年開始,距離大清立國已經過去了30年,社會也逐漸穩定,1662年康熙帝玄燁即位,1669年康熙下令廢除圈地令,並規定所圈土地退還給農民。從1671年起,陸續放寬墾荒起科年限,並規定墾荒有成績,這大大促進了農業的發展,為康熙盛世奠定了基礎。

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  • 王錫闡和清代天文學發展

王錫闡(1628-1682),清代天文學家,對天文曆法有獨到的理解。著有《曉庵新法》和《五星行度解》等十幾種天文學方面的著作,《曉庵新法》是從天文入門到進階的一部天文學著作,第一二卷介紹了天文計算基礎的三角函數以及基本天文數據,第三卷講述了各種節氣的行星位置計算,第四卷則討論晝夜與晨昏線,與內行星盈虧的現象以及五大行星的視直徑,第五卷則主要討論日食計算,第六卷則是日食月食預測與金星凌日計算。

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王錫闡命名的小行星的軌道

整體上來看主要是三角函數為主,仍然非常初級,但對於清代絕大部分只是飽讀四書五經的教育來說無疑是天書。

  • 梅文鼎和清代數學貢獻

梅文鼎(1633—1721),清代天文學家,數學家,是清代“歷算第一名家”,被世界科技史界譽為與英國牛頓和日本關孝和齊名的“三大世界科學巨擘”,不過這是地方人物宣傳中的描述,儘管梅文鼎確實貢獻不小,但如此定義筆者不敢苟同。

牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?

梅文鼎

梅文鼎一生著書超過80餘部,數量極大,大部分是天文、歷算和數學著作,其著作《中西數學通》,幾乎包括了當時數學的全部知識,達到當時中國數學研究的最高水平,在《幾何補偏》中則介紹了西方球面三角學,並對西洋立體幾何作出論述和發展。

清朝時期比較著名的還有數學家明安圖與李善嵐,還有技術類專家龔振麟,著有《鑄炮鐵模圖說》。

  • 疫苗的初期發展

大家都知道第一支疫苗是英國醫生詹納1796年發明的,但其實中國的醫生早就有了這種想法,具體表現為以毒攻毒的方式上,第一種是“痘衣法”(取天花患者的內衣給沒有患過天花的孩子穿上幾天,第二種是“痘漿法”,在天花患者瘡口處用棉花蘸膿水等所謂“痘漿”塞入被接種者的鼻孔裡。當很可惜中國中醫並沒有在這條路上深入下去,而是沉浸在老祖宗的醫方中難以自拔。

牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?

痘衣法

從1723年開始,因為羅馬教廷與中國禮儀之爭的原因,康熙禁止國外傳教士進入中國,當然表面上只是禁止了傳教士,但其實很多科學知識在早期就是通過傳教士傳播的,因此中國缺少了一個重要的先進科學知識的來源,而國內長期推行的科舉制一塵不變,極大的影響了科學在國內的發展。

牛頓提出萬有引力定律的時候,中國人又在研究什麼科學?

西方漢學家艾爾曼對明清時期中國的科學評價其實還是蠻高的,但主要停留在介紹西方數學和天文為主,一些自主的創新也停留在初級階段,也沒有一套體系的論證方法,艾爾曼認為這和科學在明清時期處在二流學科是由非常重大關係的,接受教育中不包含這些知識,僅僅在後期個人喜好而學習,當然即使在這樣的制度下,能湧現如王錫闡和梅文鼎以及李善嵐這樣的人才也難能可貴了,不過比較可惜的是沒有一個像牛頓這樣的人才綜合成體系,究其原因也許就是當時的制度不重視所造成的。


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