中国古代科学家传记-第2章
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欲善之益多也”。他要求学生述作并重，言行一致，身体力行，反对那种
只说不做，只讲空话的学风和作风，指出“口言而身不行”，即为“荡口”。
由于墨子的主张代表了下层百姓的利益，其教学思想和方法也深受学
生的欢迎，因此从其学者很多，墨家也因此成为当时与儒家并称的显学。
正如《吕氏春秋·当染篇》所说：“此二士（指孔子和墨子）者，无爵位以
显人，无赏禄以利人。举天下之显荣者，必称此二士也。皆死久矣，徒属
弥众，弟子弥丰，充满天下。”也正因为墨子教学的成功，使其弟子都成
了他的政治主张的忠实信徒和执行者，墨家也因此成为一个纪律严明的团
体。
墨子的政治主张是兴利除害，建立一个平等、安定、人人安居乐业的
“尚同”社会。在《墨子》一书中，他一再强调要“兴天下之利，除天下
之害”，并以此作为他自己及其弟子立身处世的准则。他认为儒家所主张
的礼乐烦琐扰民，厚葬伤财贫民，三年守丧伤生害事，都是有害而无利的，
为此他提出了非乐、薄葬、短丧的主张。对于诸侯间的攻伐和兼并战争，
以及所造成的生产荒废、生灵涂炭的惨况，他更是深恶痛绝，视之为天下
大害，为此他提出了非攻、兼爱的主张。他还反对宿命论，提出“官无常
官，民无终贱，有能则举之，无能则下之”（“尚同上”）的主张。他期望
通过兴利除害，任贤使能，兼爱互利，实现国安民富，平等友爱的大同理
想。他终身为此目标而顽强奋斗，甚至甘冒危险，不惜献身。
关于墨子政治活动的业绩，最著名的是止楚攻宋。当时，著名匠师公
输般（鲁班）为楚王制造了云梯，将发兵去攻打宋国（都城商丘，在今河南商
丘南，拥有今河南东部和山东、江苏、安徽间地）。墨子得悉这个消息后，
立即一面派遣禽滑厘率领三百名弟子，带着自己设计和制造的守城器械去
宋国协助守城；一面亲自从鲁国出发，赶往楚国（今陕西商南东南、安徽含
山西北、河南南阳以南、洞庭湖以北一带）。一到达楚国的都城郢城（今湖
北江陵附近），墨子便冒着被杀的危险，用辩理和科技知识，使楚王和公输
般折服，放弃了攻宋的计划，从而消弭了一场攻杀战争。除止楚攻宋外，
墨子还曾劝止鲁阳文君攻伐郑国（都城在今河南新郑），劝止齐（今山东北
部，都城在今淄博东北的临淄）王攻伐鲁国。
墨子所做的这些事，完全是为了实践自己的主张，是一种为理想而奋
斗的献身精神。他一生的活动都坚持这样做，不求名，不求利，自甘清苦，
唯求理想之实现。不但他自己是这样身体力行，他所教导出来的弟子也都
继承和恪守这种精神。因此，连墨家的反对派也不能不对此叹服和赞赏。
《庄子·天下篇》中说：“不侈于后世，不靡于万物，不晖于数度，以绳
墨自矫，而备世之急。古之道术有在于是者，墨翟、禽滑厘闻其风而说之”，
“使后世之墨者，多以裘褐为衣，以■■为服，日夜不休，以自苦为极，
曰：不能如此，非禹之道也，不足谓墨”。《孟子·尽心篇》也说，墨子
及其弟子“摩顶放踵利天下，为之”。
墨子一生的活动、事迹、思想和科技成就，集中体现在《墨子》一书
中。原书15 卷71 篇，现存15 卷53 篇，有18 篇早已散佚。关于《墨子》
一书的作者问题，现尚存有争议。有认为是战国后期的墨家后学所作；有
认为墨子自著；有认为部分墨子自著，大部为墨子的及门弟子记述的师说
等。我们认为上列的第三种见解近是。
在春秋战国时期的诸子百家中，只有墨子和墨家对于科学技术最为重
视。墨子本身不但是一位手艺高明的匠师，而且他还深入到科学领域之中，
做了一系列的科学研究和科学实验工作，取得了许多重大的成就。同时，
墨子重视科学技术并不是为科学而科学，他把科学技术与自己的政治主张
紧密地联系起来，用科技知识来充实和丰富自己的学说，并以之作为兴利
除害的有力武器，为自己的政治主张服务。他之所以能够止楚攻宋，除了
他杰出的雄辩才能外，更主要的是由于他掌握着当时最先进的守城器械。
在楚王依仗公输般的攻城器械，坚持要攻打宋国时，墨子便当着楚王的面
与公输般演示了攻防器械和战术，经过九次交锋，公输般的攻城器械和战
术都被墨子一一挫败，公输般的攻城器械用完了，而墨子的守城器械却还
绰绰有余，这才迫使楚王放弃攻宋的计划。如果墨子不掌握科学技术，那
么不管他如何擅长说理和论辩，也是无法阻止楚王攻宋的。这一事例，反
映了墨子善于运用科学技术来为自己的政治主张服务。公输般为当时的名
匠，但他在墨子面前相形见绌，这也反映了墨子科技造诣之高深。
墨子在科学技术领域中的成就和贡献是多方面的，其主要者有：
1．宇宙论方面
墨子认为，宇宙是一个连续的整体，个体或局部都是由这个统一的整
体分出来的，都是这个统一整体的组成部分。换句话说，也就是整体包含
着个体，整体又是由个体所构成，整体与个体之间有着必然的有机联系。
从这一连续的宇宙观出发，墨子进而建立了关于时空的理论。他把时间定
名为“久”，把空间定名为“宇”，并给出了“久”和“宇”的定义，即
“久”为包括古今旦暮的一切时间，“宇”为包括东西中南北的一切空间，
时间和空间都是连续不间断的。在给出了时空的定义之后，墨子又进一步
论述了时空有限还是无限的问题。他认为，时空既是有穷的，又是无穷的。
对于整体来说，时空是无穷的，而对于部分来说，时空则是有穷的。他还
指出，连续的时空是由时空元所组成。他把时空元定义为“始”和“端”，
“始”是时间中不可再分割的最小单位，“端”是空间中不可再分割的最
小单位。这样就形成了时空是连续无穷的，这连续无穷的时空又是由最小
的单元所构成，在无穷中包含着有穷，在连续中包含着不连续的时空理论。
在时空理论的基础上，墨子建立了自己的运动论。他把时间、空间和
物体运动统一起来，联系在一起。他认为，在连续的统一的宇宙中，物体
的运动表现为在时间中的先后差异和在空间中的位置迁移。没有时间先后
和位置远近的变化，也就无所谓运动，离开时空的单纯运动是不存在的。
对于物质的本原和属性问题，墨子也有精辟的阐述。在先秦诸子中，
老子最早提出了物质的本原是“有生于无”（《老子》第1 章），“天下万
物生于有，有生于无”（《老子》第40 章）。墨子则首先起来反对老子的这
一思想，提出了万物始于“有”的主张。他指出，“无”有二种，一种是
过去有过而现在没有了，如某种灭绝的飞禽，这不能因其已不存在而否定
其曾为“有”；一种是过去就从来没有过的事物，如天塌陷的事，这是本
来就不存在的“无”。本来就不存在的“无”不会生“有”，本来存在后
来不存在的更不是“有”生于“无”。由此可见，“有”是客观存在的。
接着，墨子进而阐发了关于物质属性的问题。他认为，如果没有石头，就
不会知道石头的坚硬和颜色，没有日和火，就不会知道热。也就是说，属
性不会离开物质客体而存在，属性是物质客体的客观反映。人之所以能够
感知物质的属性，是由于有物质客体的客观存在。
2．数学方面
墨子是中国历史上第一个从理性高度对待数学问题的科学家，他给出
了一系列数学概念的命题和定义，这些命题和定义都具有高度的抽象性和
严密性。
墨子所给出的数学概念主要有：
关于“倍”的定义。墨子说：“倍，为二也。”（《墨经上》）亦即原
数加一次，或原数乘以二称为“倍”。如二尺为一尺的“倍”。关于“平”
的定义。墨子说：“平，同高也。”（《墨经上》）也就是同样的高度称为
“平”。这与欧几里得几何学定理“平行线间的公垂线相等”意思相同。
关于“同长”的定义。墨子说：“同长，以正相尽也。”（《墨经上》）
也就是说两个物体的长度相互比较，正好一一对应，完全相等，称为“同
长”。
关于“中”的定义。墨子说：“中，同长也。”（《墨经上》）这里的
“中”指物体的对称中心，也就是物体的中心为与物体表面距离都相等的
点。
关于“圜”的定义。墨子说：“圜，一中同长也。”（《墨经上》）这
里的“圜”即为圆，墨子指出圆可用圆规画出，也可用圆规进行检验。圆
规在墨子之前早已得到广泛地应用，但给予圆以精确的定义，则是墨子的
贡献。墨子关于圆的定义与欧几里得几何学中圆的定义完全一致。
关于正方形的定义。墨子说，四个角都为直角，四条边长度相等的四
边形即为正方形，正方形可用直角曲尺“矩”来画图和检验。
这与欧几里得几何学中的正方形定义也是一致的。
关于直线的定义。墨子说，三点共线即为直线。三点共线为直线的定
义，在后世测量物体的高度和距离方面得到广泛的应用。晋代数学家刘徽
在测量学专著《海岛算经》中，就是应用三点共线来测高和测远的。汉以
后弩机上的瞄准器“望山”也是据此发明的。
墨子把点、线、面、体分别称为“端”、“尺”、“区”、“体”，
并给出了它们各自的定义。他还指出，“端”是不占有空间的，是物体不
可再分的最小单位，与古希腊的原子论相类似。
此外，墨子还对十进位值制进行了论述。中国早在商代就已经比较普
遍地应用了十进制记数法，墨子则是对位值制概念进行总结和阐述的第一
个科学家。他明确指出，在不同位数上的数码，其数值不同。例如，在相
同的数位上，一小于五，而在不同的数位上，一可多于五。这是因为在同
一数位上（个位、十位、百位、千位。。），五包含了一，而当一处于较高
的数位上时，则反过来一包含了五。十进制的发明，是中国对于世界文明
的一个重大贡献。正如李约瑟在《中国科学技术史》数学卷中所说：“商
代的数字系统是比古巴比伦和古埃及同一时代的字体更为先进、更为科学
的”，“如果没有这种十进位制，就几乎不可能出现我们现在这个统一化
的世界了”。
3．物理学方面
墨子关于物理学的研究涉及到力学、光学、声学等分支，给出了不少
物理学概念的定义，并有不少重大的发现，总结出了一些重要的物理学定
理。
首先，墨子给出了力的定义，说：“力，刑（形）之所以奋也。”（《墨
经上》）也就是说，力是使物体运动的原因，即使物体运动的作用叫做力。
对此，他举例予以说明，说好比把重物由下向上举，就是由于有力的作用
方能做到。同时，墨子指出物体在受力之时，也产生了反作用力。例如，
两质量相当的物体碰撞后，两物体就会朝相反的方向运动。如果两物体的
质量相差甚大，碰撞后质量大的物体虽不会动，但反作用力还是存在。
接着，墨子又给出了“动”与“止”的定义。他认为“动”是由于力
推送的缘故，“止”则是物体经一定时间后运动状态的结束。墨子虽没有
明确指出运动状态的结束是因为存在着阻力的缘故，但他已意识到在外力
消失后，物体的运动状态是不可能永远存在下去的。
关于杠杆定理，墨子也作出了精辟的表述。他指出，称重物时秤杆之
所以会平衡，原因是“本”短“标”长。用现代的科学语言来说，“本”
即为重臂，“标”即为力臂，写成力学公式就是力×力臂（“标”）=重×重
臂（“本”）。现在人们一般都习惯于把杠杆定理称为阿基米德定理，其实
墨子得出杠杆定理比阿基米德早了200 年，应称之为墨子定理才是公允
的。此外，墨子还对杠杆，斜面、重心、滚动摩擦等力学问题进行了一系
列的研究，这里就不一一赘述。在光学史上，墨子是第一个进行光学实验，
并对几何光学进行系统研究的科学家。如果说墨子奠定了几何光学的基
础，也不为过分，至少在中国是这样。正如李约瑟在《中国科学技术史》
物理卷中所说，墨子关于光学的研究，“比我们所知的希腊的为早”，“印
度亦不能比拟”。
墨子首先探讨了光与影的关系，他细致地观察了运动物体影像的变化
规律，提出了“景不徙”的命题。也就是说，运动着的物体从表观看它的
影也是随着物体在运动着，其实这是一种错觉。因为当运动着的物体位置
移动后，它前一瞬间所形成的影像已经消失，其位移后所形成的影像已是
新形成的，而不是原有的影像运动到新的位置。如果原有的影像不消失，
那它就会永远存在于原有的位置，这是不可能的。因此，所看到的影像的
运动，只是新旧影像随着物体运动而连续不间断地生灭交替所形成的，并
不是影像自身在运动。墨子的这一命题，后来为名家所继承，并由此提出
了“飞鸟之影未尝动”的命题。
随之，墨子又探讨了物体的本影和副影的问题。他指出，光源如果不
是点光源，由于从各点发射的光线产生重复照射，物体就会产生本影和副
影；如果光源是点光源，则只有本影出现。
接着，墨子又进行了小孔成像的实验。他明确指出，光是直线传播的，
物体通过小孔所形成的像是倒像。这是因为光线经过物体再穿过小孔时，
由于光的直线传播，物体上方成像于下，物体下部成像于上，故所成的像
为倒像。他还探讨了影像的大小与物体的斜正、光源的远近的关系，指出
物斜或光源远则影长细，物正或光源近则影短粗，如果是反射光，则影形
成于物与光源之间。
特别可贵的是，墨子对平面镜、凹面镜、凸面镜等进行了相当系统的
研究，得出了几何光学的一系列基本原理。他指出，平面镜所形成的是大
小相同、远近对称的像，但却左右倒换。如果是二个或多个平面镜相向而
照射，则会出现重复反射，形成无数的像。凹面镜的成像是在“中”之内
形成正像，距“中”远所成像大，距“中”近所成的像小，在“中”处则
像与物一样大；在“中”之外，则形成的是倒像，近“中”像大，远“中”
像小。凸面镜则只形成正像，近镜像大，远镜像小。这里的“中”为球面
镜之球心，墨子虽尚未能区分球心与焦点的差别，把球心与焦点混淆在一
起，但其结论与近现代球面镜成像原理还是基本相符的。
墨子还对声音的传播进行过研究，发现井和罂有放大声音的作用，并
加以巧妙地利用。他曾教导学生说，在守城时，为了预防敌人挖地道攻城，
每隔三十尺挖一井，置大罂于井中，罂口绷上薄牛皮，让听力好的人伏在
罂上进行侦听，以监知敌方是否在挖地道，地道挖于何方，而作好御敌的
准备。尽管当时墨子还不可能明了声音共振的机理，但这个防敌方法却蕴
含有丰富的科学内涵。
4．机械制造方面
墨子是一个精通机械制造的大家，在止楚攻宋时与公输般进行的攻防
演练中，已充分地体现了他在这方面的才能和造诣。他曾花�
