牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

大家好,上期讲了明代奇人王徵在其著名的著作《远西奇器图说》里结合传教士传授的西方学说理论知识,自己发明创造了自行车、自行磨,甚至还发明了“火船自走”,这要是真的,那可比西方发明的第一台蒸汽机还早了!详情请看上期 明朝的瓦特?这个奇人在三百年前就发明了自行车、蒸汽机火船

那么本期我们接着聊这位奇人撰写的奇书。

大家都知道,关于地心引力的学说,普遍的共识:是由英国的物理学家艾萨克·牛顿发现的。大部分中国人都听过牛顿坐在苹果树下被砸,才灵机一动想到了地心引力的故事。

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

​(牛顿发现“地心引力”的画报)

牛顿1643年出生于英格兰,自小就爱好读书、喜欢钻研,脑海里不仅充满了各种奇思妙想,并且还有很强的动手能力。他幼年的时候,就做了很多令人匪夷所思的手工和实验。在他青年时期,无意间的一颗苹果落地,敲开了他对力学方面的无限遐想。

后来经过反复的实验和论证,终于发现了“地心引力”,随后又引申出了著名的“万有引力定律”。1687年,牛顿将自己的研究和发现进行整理汇总,编著了《自然哲学的数学原理》。

这本书的面世,被普遍认为是世界上最早关于 “地心引力”的学术著作。

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

​(《远西奇器图说》古籍)

不过,翻看我国的古代历史就会发现,在明末的科学著作中就有了关于“地心引力”的描述,这比牛顿的发现早了整整60年。

据《明史·列传》中的记载:天启七年(1627年),有传教士邓玉函口译,王徵笔述绘图,完成了《远西奇器图说》。这里的“远西”泛指欧洲各国。因为根据当时的版图,欧洲在西域再往西的地方,所以用远西是泛指整个欧洲,不单指哪个国家。

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

(邓玉函画像)

邓玉函是德国的天主教传教士,1623年跟随汤若望等一同到达北京,后经徐光启推荐在朝中的历局任职。他最为擅长天文和医学,在力学和机械制造方面也有广泛涉猎。王徵是陕西人,明末著名的科学家、机械制造家。他穷尽毕生之力,进行了很多的发明创造,尤其是农业用具方面的发明对后世的影响非常大。

《远西奇器图说》这部著作,系统的介绍并记录了欧洲国家当时的诸多机械制造。

共分为三卷,第一卷讲“重学”;第二卷介绍杠杆、等子权度、轮轴、斜面、藤线器(即螺旋)等简单机械的原理及计算方法;

第三卷介绍各种较复杂的实 用机械,如起重机械、提水机械、风车、 水泵、转磨、水日晷、解石、解木、耕 作等。

其中在讲述重学方面的时候,有一段这样的描述:

“力是力气、力量。如人力、马力、风力之类。又用力之谓,如用人力、用马力、用 水风之力之谓。艺则用力之巧法、巧器,所以善用其力、省其力之总名也。重学者,学乃公称,艺则私号,盖学、理学、算学之类,俱以学称,故曰公。而此力艺之学其取义本专属重,故独私号之曰重学云。”——《远西奇器图说》卷一

这里可以说不仅仅有力学,机械学还有算学、几何学的概念在里面。

我们来看王徵对于地球引力的描述:

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

试观上图,圆为地球,甲为地球中心,乙、丙、戊 皆重物,各体各欲直下至 地心方止,乃其本所故耳。 譬如磁石吸铁,铁性就石, 不论石之在上在下,在左 在右,而铁必就之者,其 性然也。——《远西奇器图说》

上面的图太小,放大后就是下面这样:

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

(《远西奇器图说》中关于“地心引力”描述截图)

这句话的意思是:

“地球是一个圆球(圆为地球),上面的重物都想要下落到地球中心为止(重何,物每体直下,必欲到地心者是),这些物体呢,本来就有这样的特性(乃其本所故耳),就像磁石吸铁一样(譬如磁石吸铁),都是奔着磁石过去(而铁必就之者),也是本来就有这个特性(其性然也)。”

这就我国明末时期出现的,最早对“地心引力”的描述。

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

通过史料的对比,我们可以从中发现几个问题:

第一、明末的《远西奇器图说》的成书刊印时间是1627年,而牛顿是1643年才刚出生,1687年才编著了《自然哲学的数学原理》这本书。这也就是说,在明末的时候,西方国家还没有发现“地心引力”这一学说,牛顿是世界上最早发现“地心引力”的说法也是站不住脚的,只能说他是最早论证的“地心引力”。

第二、邓玉函虽然是西方国家的传教士,但是他最为擅长的是天文和医学,对力学和机械制造方面也只是涉猎了一部分而已。那么作为一名传教士老说,对力学方面能有如此超前的意识,这显然也是不太靠谱的;

第三、如果从这两个方面来推断的话,极有可能是另外一种情况,那就是在西方国家提出“地心引力”之前,我国或许就有了这样的发现。

之所以这样说,还有其他方面的原因。

牛顿发现了地心引力?明末早有史料记载,或许比他早了60余年

(明末传教士与科学家)

现在的《明史》是在清朝年间修订成书的,虽然编订的时候用到了汉臣,但是清政府当时为了维护自己的统治,曾对前朝所有的文化、史稿及书籍进行过一系列的控制、修订和改编,其中有很多著作都被销毁失存。所以其中的记述有些时候难免会有失偏颇,极有可能将前朝的著名发现归功于西方传教士,这也是很有可能发生的。

另外,据《清史稿》中的记载:乾隆年间,《远西奇器图说》被收录到了《四库全书》之中,其中王徵的得多个人发明也被归到了这部书里面。不过最令人匪夷所思的是,四库全书对这部书的评价用了“荒诞恣肆,不足究诘”这八个字。这也就是说在收录的过程中,很可能对原著有过删减或者改动。

其第一卷之首,有表性言解、 表德言解二篇,俱极誇其法之神妙,大都荒诞恣肆,不足究诘。然其制器之巧,实为甲于古今。

本来《远西奇器图说》 这本书,在介绍西方的科技成果时,就存在过分强调其实用性的缺点,几乎略去了所有的推理和证明,而只介绍结论。而且在儒学为主流的明代,基督徒徐光启和王徵二人本身就是朝堂上的另类。

等到明朝灭亡,王徵自杀,这些被认为是“奇淫技巧”的东西更就没有了传人,就算是在清代被收入《四库全书》,也难逃“荒诞恣肆”的评价。官方不支持,民间无传人,王徵就算是领先牛顿提出了地心引力,也只不过是被扔到故纸堆中无人关注,哪怕是时至今日,有几人知道呢?

参考资料:

《清史稿》

《远西奇器图说》——国图影印本

《远西奇器图说》 ——一部伟大的科学启蒙著作 武际可 (北京大学力学与工程科学系,100871)

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