这个人如果没被淡忘,中国可能提前几百年进入机械化新时代
明末中国另一新气象是许多知识分子开始热衷于机械设计和各种仪器制造,代表人物有王徵、薄珏,风气延续到清初尚有余波。
王徵,陕西泾阳人,隆庆五年生人,万历二十二年中举,天启二年中进士。他父亲王应选文理兼通,在乡里教授经学算术。由于家学渊源,王徵本人数学基础相当不错。万历五年后,王徵跟随舅父张鉴读书学习。张鉴博学多才,各方面知识都有涉猎,通晓兵法,善于制造器械。王徵从小就热衷机械设计,应和他舅父的言传身教有关。
王徵说自己从小就非常好奇,试图制造出各种传说中的奇门器械乃至木牛流马之类,沉迷其中不能自拔,他在《两理略·自序》中说:“顾颇好奇,因书传所载化人奇肱,玉旋玑指南,及诸葛氏木牛流马、更枕石阵,连弩诸奇制,每欲臆倣而成之。累岁弥月,眠思坐想,一似痴人。”
后来和西儒接触后,学习西方的机械知识以及钟表结构原理,产生了许多灵感,设计出了自行车以及其他各种器械。王徵的自行车是用重垂(当是预先提升重物储存势能的机构)驱动,他在北直隶广平府任官时曾让工匠制作过实物。车上有自转磨和弩,车驱动之后,磨也能随之自行转动,弩则能自动连发。以现在眼光看,这个机械设计还有不少缺点,但当时条件下运此巧思,也属难得了。
王徵最大的贡献,还属和邓玉函合作编译《远西奇器图说录最》。天启六年,王徵在北京向龙华民、邓玉函、汤若望等人请教西方器械知识,传教士们让王徵自己去查阅当时搬运到京的西方七千册书籍中的一部分。据王徵自己说:“余亟索观,简帙不一,第专属奇器之图之说者,不下千百余种,其器多用小力转大重,或使升高,或令行远,或资修筑,或运刍饷,或便泄注,或上下舫舶,或预防灾祲,或潜御物害,或自舂自解,或生响生风,诸奇妙器无不备具。有用人力,物力者,有用风力水力者,有用轮盘,有用关捩,有用空虚,有即用重为力者。种种妙用,令人心花开爽。”
这千百余种图书,要仔细读自不可能。王徵之前和金尼阁合作编写过《西儒耳目资》,学过基本拉丁文知识,但以他有限的西文水平主要还是看书中图谱。对素来喜爱机械设计到痴狂地步的王徵来说,这些资料虽已让他“心花开爽”,但不能读懂文字毕竟是缺憾,所以又萌生了翻译念头。
邓玉函告诉他,翻译不难,但须有数学基础,要掌握计算、测量的技术,弄清比例关系,才能明白机械结构的原理。于是王徵先学习《同文算指》、《几何原本》中的数学,这对他来说并无难度,有传统数学深厚底子,不过几天就已掌握大概。接下来就是同邓玉函的合作翻译。王徵选材主要原则是关切民生日用和国家工作急需,所以书的内容是众多西文书籍中选择荟萃而成。他说:“奇器图说乃远西诸儒携来彼国图书,此其七千余部之一支,就一支中,此特其千百之什一。”
值得一提的是,王徵保留了图中拉丁字母标记,在书前则列有拉丁字母表和读音说明。书中几何图形顶点、边、重心等都用拉丁字母表示,和现代做法无异。这种做法若能推广,对当时中国数学的符号化都有重大意义。这比起徐光启翻译《几何原本》还用汉字替换西文字母,是一大进步。
据张柏春先生研究,在《奇器图说》中对中国人来说算新事物的有:阿基米德螺旋式水车、双缸活塞式水泵、压力水泵、旋转式水泵、锯石机、车载营地磨、风力磨、塔式卧轴风车、硬叶片立轴式风车等机械,以及动滑轮、由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组、螺旋、蜗轮蜗杆机构、鼓轮、棘轮棘爪机构、圆锥凸轮机构、双曲拐(曲轴)、构式叶片的卧式水轮、行轮、斜踏轮等机构。它们和其他机械成就一起为近代机械的发明奠定了基础。
《奇器图说》还创造了许多到现在还使用的力学和机械术语:“重学、力艺学、重心、本重、杠杆、流体、凝体、行轮、踏轮、飞轮、曲柄、齿轮、针轮、鼓轮、锯齿轮、螺丝、机器、起重等,其中一些沿用到19世纪中叶以后。20世纪30年代,刘仙洲受国民政府教育部委托统一机械名词术语时,参考《奇器图说》等书籍,编订了英汉对照《机械工程名词》。这项工作为中国机械学科的建立作出了积极的贡献。”
《远西奇器图说录最》的价值并不止于介绍西方机械和创造一整套术语,更重要的是把力学和几何原理作为机械设计基础放在一个相当重要的地位。这比起中国传统完全依赖工匠个人经验发明或改进器械,是一个认识上的飞跃。这种思想如能在中国推广开来、深化下去,则对物理学进步及机械技术更快速发展都有极大好处。
值得一提的是,王徵虽加入天主教,其真正用意还是借此学习西方科技知识。他至死都是一个儒家知识分子,对天主教的排他思想并未真正信奉。他父亲到岳王庙求雨这种在基督教看来亵渎上帝的行为,他并不反对。他对道教态度也相当宽容。最能说明问题的是,天主教严禁自杀,而他在明朝灭亡之时,毅然选择绝食而死。
明朝灭亡使王徵的事业难以大规模推广深化下去,连王徵本人的名字也被淡忘,这是历史的遗憾。
大明王朝是被谁干掉的(增补本)
杜车别著
世界知识出版社
2017年10月第二次印刷
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