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发布时间:2020-06-03 19:37:24

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作者:林之满,萧枫

出版社:辽海出版社

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光耀世界的科技名家(下)

光耀世界的科技名家(下)试读:

《话说中国》丛书编委会

主  编:林之满 萧 枫

副 主 编:魏茂峰 李亚辉 竭宝峰

编 委 会:(排名不分先后)

    何 莎 刘连旺 常志强 刘 俊 王 蓓

    刘海生 王艳芳 周艳云 李丽丽 刘 洋

    陈时雨 吴良克 刘一石 刘 永 宋春正

    崔文君 邵 军 石 怡 贺小刚 樊景良

    赵明明 于 洋 姚 志 严 鹏 王 军

    陈 凤 李 忠 陈 莹 付中天 杨坦然

    单而辉 孙德民 于 武 赵 明 童恩中

    杨迪穆 郝 纯 胡 凯 邓俊华 夏正言

    鲁正华 罗致平 王洪源 于 斌 曹成章

黄 铸 白红艳 钟 涛 韩 磊 罗晓宇

编写说明

中国是一个拥有五千年灿烂文明史、又充满着生机与活力的泱泱大国。中华民族早就屹立于世界的东方,前仆后继,绵延百代。著名科学史家贝尔纳曾说:“中国在许多世纪以来,一直是人类文明和科学的巨大中心之一。”在中华民族的历史长河中,曾创造了无数的文明奇迹。

中国的历史是一部生动的、博大精深的启迪心智的教科书。中国历史是独树一帜的东方文明史。承载中华文明的中国历史,在她形成发展的曲折而漫长的过程中,从未中断过。她虽然历经坎坷,备尝艰辛,却始终以昂首挺立的不屈姿态,耸立在亚洲的东方。即使从19世纪上半叶开始的对中华文明一个多世纪的强烈冲击和重重劫难,也没有使曾创造过辉煌的中华文明沉沦,反而更勃发了新的生机。《话说中国》丛书将中华民族的辉煌与挫折、统一与分裂、前进与倒退、战争与和平、正义与邪恶,放在对立统一的辩证过程中,逐一展现。《话说中国》丛书是一幅历史长卷,共分50卷100分册,具体内容如下:

第1卷 文明开放的天朝大国(上、下册);

第2卷 历史悠久的文明古国(上、下册);

第3卷 分分合合的朝代更替(上、下册);

第4卷 改变时局的历史事件(上、下册);

第5卷 独掌乾坤的历代帝王(上、下册);

第6卷 宠辱一身的历代皇后(上、下册);

第7卷 治国安邦的历代名臣(上、下册);

第8卷 一尘不染的历代廉吏(上、下册);

第9卷 尔虞我诈的宫廷政治(上、下册);

第10卷 源远流长的远古文明(上、下册);

第11卷 稳步发展的社会经济(上、下册);

第12卷 日趋活跃的商业贸易(上、下册);

第13卷 刀耕火种的古代农业(上、下册);

第14卷 穿越时空的天文历法(上、下册);

第15卷 独领风骚的古代医学(上、下册);

第16卷 独具一格的古代数学(上、下册);

第17卷 日新月异的古代物理(上、下册);

第18卷 领先世界的古代化学(上、下册);

第19卷 独树一帜的中国地理(上、下册);

第20卷 震惊世界的科技发明(上、下册);

第21卷 光耀世界的科技名家(上、下册);

第22卷 惊心动魄的经典战役(上、下册);

第23卷 智虑谋深的军事名家(上、下册);

第24卷 影响深远的军事思想(上、下册);

第25卷 精华荟萃的中国兵书(上、下册);

第26卷 严密精深的军事制度(上、下册);

第27卷 灿烂辉煌的中国文学(上、下册);

第28卷 享誉世界的文学名著(上、下册);

第29卷 天马行空的神话传说(上、下册);

第30卷 绝唱天宇的中国诗歌(上、下册);

第31卷 脍炙人口的中国词赋(上、下册);

第32卷 千古流传的民间文学(上、下册);

第33卷 龙飞凤舞的中国书法(上、下册);

第34卷 绚丽多彩的中国绘画(上、下册);

第35卷 凝固不朽的中国雕塑(上、下册);

第36卷 蜚声中外的中国建筑(上、下册);

第37卷 低徊狂放的中国音乐(上、下册);

第38卷 摇曳多姿的中国舞蹈(上、下册);

第39卷 异彩纷呈的民间艺术(上、下册);

第40卷 美轮美奂的中国戏剧(上、下册);

第41卷 妙趣横生的艺坛典故(上、下册);

第42卷 彪炳史册的古代典籍(上、下册);

第43卷 震聋发聩的思想文化(上、下册);

第44卷 浑厚深沉的中国哲学(上、下册);

第45卷 定格历史的史学名著(上、下册);

第46卷 百花齐放的古代教育(上、下册);

第47卷 风格迥异的古代民族(上、下册);

第48卷 遐迩闻名的巨商名贾(上、下册);

第49卷 传诵千古的历史掌故(上、下册);

第50卷 扑朔迷离的千古奇案(上、下册)。

英国哲学家培根说过:“历史使人明智。”历史的经验是前人付出巨大的代价才总结出来的。历史经验包蕴着发人深思的哲理。要深刻地了解现实,理智地面对将来,就应当自觉地回顾历史。现代人只有了解历史,才能感受历史启迪现实的无穷魅力。惟有从历史经验这里感知杂乱纷纭的现实,才能体会历史智慧的美感与简洁感。

这种由历史引发的智慧、魅力与美感,对丰富一个人的生命内涵,提升一个人的素质,是非常重要的。人的素质的基本内涵应该是人文素质。一个人的人文素质是由他所属的民族几千年文化创造的基因,积淀在他的血液和灵魂中形成的。人文教育以文史哲为主体,对人的素质提高具有特别的价值,而中国历史恰恰正是文史哲三位一体的糅合和载体。只有了解了中国的历史,才能树立民族自信心,确立正确的人生观与价值观,才能以他们的不断传承和新的创造,继续为人类文明的发展作出新的贡献。在共同的血脉上发展起来的13亿中国人和5000万在世界各地的华人,都应有这样的共识,都应当承担这样的责任。《话说中国》丛书把传统的教育和未来的展望有机和谐地结合在一起,引导当代中国人顺应悠久古老的中华文明融注世界发展的现代潮流。

由于丛书篇幅宏大,编写时间又较为仓促,书中难免存在各种疏虞之处,敬请广大读者朋友们批评指正。《话说中国》丛书编委会2008年2月

三、六朝科技名家(下)

郭璞

郭璞(267~324),字景纯。河东闻喜(今山西闻喜)人。博物学家。

郭璞博学多才,一生不仅写了许多优美的文学作品,而且做了大量的注解古籍工作,为后人留下了丰富的文化遗产。他所注解的古籍有《山海经》、《穆天子传》、《尔雅》、《楚辞》、《三苍》和《方言》等等。这些古籍中,都包含有丰富的动植物知识。郭璞对这些古代典籍,尤其是《尔雅》的注解,对中国古代动植物学的发展,有着一定的影响。《尔雅》是中国古代最早一部解释语词的著作。它大约是秦汉间的学者,缀辑春秋战国秦汉诸书旧文,递相增益而成的。全书19篇,其中最后7篇分别是:《释草》、《释木》、《释虫》、《释鱼》、《释鸟》、《释兽》和《释畜》。这7篇不仅著录了590多种动植物及其名称,而且还根据它们的形态特征,纳入一定的分类系统中。《尔雅》保存了中国古代早期的丰富的生物学知识,是后人学习和研究动植物的重要著作。据史书记载,东汉初,窦攸由于“能据《尔雅》辨豹鼠”,所以汉光武帝奖赏给他百匹帛,并要群臣子弟,跟从窦攸学习《尔雅》。郭璞更是把《尔雅》视为学习和研究动植物,了解大自然的入门书。他说:“若乃可以博物不惑多识于鸟兽草木之名者,莫近于《尔雅》。”但是,《尔雅》成书较早,文字古朴,加上长期辗转流传,文字难免脱落有误,早在汉代就已经有不少内容,不易被人看懂。因此,在郭璞之前已经有犍为文学,刘歆、樊光、李巡、孙炎等人,为《尔雅》作注。郭璞从小就对《尔雅》感兴趣。他认为旧注“犹未详备,并多纷谬,有所漏略”,于是“缀集异闻,会粹旧说,考方国之语,采谣俗之志”,并参考樊光、孙炎等旧注,对《尔雅》作了新的注解。

郭璞研究和注解《尔雅》历时18年之久,对《尔雅》所载之动物和植物进行了许多研究。首先他以晋代通行,或当时某地方言的动植物名称,解释古老的动植物名称。例如,《尔雅·释鸟》载:“尸鸟鸠,鹊褐”,郭璞注曰:“今之布谷也。江东呼为获谷。”《尔雅·释木》:“木舀,山木夏。”郭璞注曰:“今之山楸也。”这类注解,从表面上看似乎很简单,只是以名词解释名词。而实际上却不那么容易,它需要丰富的训诂知识和实际经验。另外,这类注解虽然只是名词解释名词,但实际上它是将古老的动植物名称和当时为一般群众所认识的动植物联系起来,从而使古老的名称具有以当代一定实物为基础的含义。例如,《尔雅·释虫》中有“国貉,虫邔”的记载。如果不看注解,人们很难理解“国貉虫邔”的含义。郭璞注云:“蜜”,“今呼蛹虫”,并引证《广雅》云:“土蛹,邔虫也。”所谓蛹虫,就是指寄生于蚕蛹体内的蚕蛆蝇幼虫。郭璞的注解,将古老的“国貉”、“虫蜜”等动物名称和当时养蚕生产上广泛存在的蚕蛆蝇幼虫联系起来。郭璞《注》中,经常出现“今言”,“俗言”、“今江东”等提法,仅《释草》中就出现50多次,这说明郭璞对《尔雅》的研究,是与现实紧密相联的。由于能由今通古,所以他的注解,无形中复活了许多古老动植物名称。

郭璞丰富和发展了《尔雅》对各种动植物的具体描述。郭璞是山西人,因战乱逃至江南,并经常往来于长江中下游,所以他对许多地方的动植物,都有所了解。他注解《尔雅》,不仅引经据典,解释各种动物和植物的通名和别名,而且根据自己从实际中获得的知识,对多种动物或植物的形态、生态特征,进行了具体的描述。例如鲟鱼,《尔雅·释鱼》仅记其名为“吙”,无它释。但郭璞则作了进一步的描述:“鳢,大鱼,似鳟而短鼻,口在颌下,体有邪形甲,无鳞,肉黄,大者长二、三丈,今江东呼为黄鱼。”这里郭璞很逼真地描述了鲟鱼的形态特征。《尔雅·释虫》“壤,啮桑”,郭注云:“啮桑,似天牛,长角,体有白点,喜啮桑树,作孔入其中,江东呼为啮发。”这里将桑树害虫桑天牛的形态和习性作了描述。又如对《尔雅·释木》中提到的“白木妥”(即扁核木),郭璞《注》云:“木妥,小木,丛生,有刺。实如耳王当,紫赤,可啖。”对“活莞”(即通脱木)郭璞《注》说:此“草生江南,高丈许,大叶,茎中有瓤,正白”。这些描述,虽然还很粗糙,但它不仅大大发展了《尔雅》的分类描述,而且对后来的动植物分类研究,也有着深远的影响。

郭璞开创了动植物分类研究的图示法。据《尔雅注·序》记载,郭璞不仅为《尔雅》作文字注解,还为《尔雅》注音、作图。《隋书·经籍志》记载有“《尔雅图》十卷,郭璞撰”。可见大概在梁代,人们还看到有郭璞所作的《尔雅图》。现在我们能看到的《尔雅音图》,乃是清代嘉庆六年(1801)影宋绘图重摹的刊本,它或许就是源于郭璞所为之《尔雅图》。当然,即使如此,经过长期辗转重摹和翻刻,现在的《尔雅音图》也不可能还是原来《尔雅图》的原貌。但是现在看到的《尔雅音图》的情况表明,凡是郭璞有注解的动植物都有图。相反,凡是虽为《尔雅》所著录,但因郭璞暂时不识,而未作注解的动植物则无图。这说明图完全是配合文字注解而作的。因此《尔雅注》所解释的动植物,不仅有简要的文字描述,而且配有实物图像,实为动植物志的雏形。这是我国动植物分类学史上的一个重要发展。

在生物学史上,郭璞起了承前启后的作用。由于他的研究和注解,使《尔雅》所包含的分类思想不仅得以保存,而且使得原来难读的《尔雅》,也成为能够读懂和能够利用的书。《尔雅注》成为历代研究本草的重要参考书。著名的《证类本草》一书,大量吸收了郭璞注解《尔雅》的成果。而《证类本草》又是李时珍《本草纲目》的蓝本。从郭璞以后,图文并用描述动植物的方法,也在本草研究中发挥了重要作用。从唐代以后,所有大型本草著作都配有图。

郭璞对《尔雅》中所著录的动物和植物,凡是他自己暂时还没有弄清楚的或没有听说过的,他都不强作注解,而是注明“未详”或“未闻”等字样。这说明他作学问的态度,是谦虚谨慎和实事求是的。

郭璞为注解古籍著作做了大量的工作,其《尔雅》注后来被列入《十三经注疏》。他在文学方面也颇有造诣,公元316年,他因献《南郊赋》而被任为著作佐郎,后迁尚书郎,再后为割据荆州的王敦辟为记室参军。他最后因多次谏阻王敦谋反而遭杀害。

葛洪

葛洪(283~343),字稚川,别号抱朴子。丹阳句容(今江苏句容)人。精于炼丹术、中医学、道教理论。

葛洪的祖父名葛系,父名葛悌,都曾在三国时期的吴国为官。从祖葛玄,字孝先,曾受业于魏国著名方士左慈学炼丹术,所以后世称他葛仙公。葛洪13岁丧父,家贫而好学。16岁时开始读儒家的《孝经》、《论语》,并发奋精读五经,立志为文儒。自认为“才非政事,器乏始民”,于是以“不仕为荣”,所以向“立言”方面发展,其基本思想是以儒家为主导。但在他十八九岁时(太安元年前),曾去庐江(今安徽庐江)入马迹山,拜师于葛玄弟子、方士郑隐(字思远),做他的助手,并接受了《正一法文》,《三皇内文》、《五岳真形图》、《洞玄五符》等道书及《黄帝九鼎神丹经》、《太清神丹经》、《太清金液神丹经》、《黄白中经》等炼丹术著述,从此开始转向道教。21岁时(太安二年,303年),他以世家子弟受吴兴太守的邀请征讨以张昌为首的造反军,击溃反军将领石冰部。事平,他“投戈释甲,径诣洛阳,欲广寻异书,了不论战功”。但正逢西晋丧乱,北道不通,于是周旋徐、豫、荆、襄、交、广数州之间,接触了流俗道士数百人。光熙元年(306),他24岁时往广州,又就业于南海太守鲍靓(字太玄)学习神仙方术,并娶其女为妻。不久后他便返回故里,从此潜心修行著述10余年,同时兼攻医术。大约在建武元年(317),即35岁时写成《抱朴子内篇》20卷、《抱朴子外篇》50卷及《神仙传》10卷(他在近40岁时又复加修改),以及医书《玉函方》及《肘后备急方》。其《内篇》是讲神仙方药、鬼怪变化、养生延年、禳邪却祸,属于道家;《外篇》讲人间得失、世间褒贬,属于儒家。晋成帝咸和(326—334)初年,他欲去扶南(今柬埔寨与越南极南部)搜集丹砂,以供烧汞炼丹,于是又赴广州,但被邓岳劝阻,从此人罗浮山(位于今广东博罗县东江之滨)修行。东晋康帝建元元年(343)谢世,年61岁。

葛洪的《抱朴子内篇》是中国炼丹术史上一部极重要的经典著述,可以说是自西汉迄东晋中国炼丹术早期活动和成就的基本概括和全面总结,起到了炼丹术史上承前启后的重要作用。这部书对晋代炼丹术活动的各个方面都有翔实的记载,而且言语质朴,说理明晰。尤其是其中的《金丹篇》与《黄白篇》集中反映了汉晋时期中国炼丹术化学的面貌。

此外,葛洪在其《抱朴子内篇·仙药》中还对各种石芝、云母、雄黄、诸玉、真珠、桂、巨胜、柠木实、松脂、菖蒲等等所谓仙药的特征、产地、采集、性质、加工及服食法都有相当完整的说明,这些内容对研究中国古代医药学、动植物学和矿物学也都是极为珍贵的资料,对今人了解道教丹鼎派的思想和活动也至关重要。

在这部著作中,葛洪也记载了一些他的师祖辈和他自己以及其同时代的方士们通过炼丹实践所了解到的一些化学变化。

葛洪在热衷于炼丹术的同时,勤奋地钻研医术,可以说是东晋时期对我国医学贡献最大的古代杰出医学家。

他在医学上的成就是多方面的。他著有一部百卷本的《玉函方》,虽然此书后来失传,但从他的自序可知,此书是他在“周流华夏九州之中,收拾奇异,捃拾遗逸,选而集之。使种类殊分,缓急易简,凡为百卷,名曰玉函”。他的另一部医著是《肘后备急方》,后代做了一些整理,至今仍然流传,从这部著作可以看到葛洪在医学上所做的伟大贡献。《肘后备急方》又名《肘后救卒方》,经梁代陶弘景增补,改名为《肘后百一方》;以后,又经金代杨用道再度修订整理,更名为《广肘后备急方》,现今流传的版本,即是经杨用道增订的。从这个版本基本上还能分辨出葛洪本人的医学成就。

1.可贵的医学思想

葛洪皈依道教,是一个虔诚的道教徒,醉心于炼制仙丹,追求长生不老。在这个过程中,他为了广泛收集资料,也为了寻觅理想的炼丹场所,曾经“周流九州之中”。在与民间广泛、深入的接触中,他深感民间疾病的发生和传染,常常因为缺少医者,而又无简易的自疗方法,只好坐以待毙。他深感有必要编撰一部简易应急的医方书。在《肘后备急方》序言中,他深有感慨地说:鉴于仲景元化刘戴秘要、金匮绿秩、黄素等这些古代经方,大多卷帙浩大,有的竟达千卷,非常混杂烦重,而且很难求得一部这类巨著;加上这些著作中所用大多珍贵的药品,也非一般贫穷病家所能办得到的。因此,他在自己已有的一百卷《玉函方》的基础上,收集各种简便易行的医疗技术和单验方,在不得已需要用药时,也都是选用一些价廉效显、山村僻壤易得的药物,有的根本不需到市肆去购买,都是一般草石之品,所在皆有。

在上述思想的指导下,他编撰成《肘后备急方》3卷(后世整理成8卷)。书名“肘后”指可随身携带于臂肘之后,“备急”则多用于急救之病症,这与现代之“急救手册”具有同等的含义。

葛洪的医学思想具有可贵的群众性。药品用的是廉价易得之品,治疗技术也力求简便易行,如对古代的针灸技术,他只倡用灸疗法,因为针术非一般患者所能掌握,而灸术则人人可做。施灸部位(穴位),他总是通俗、明确地提出大致的位置,如“两乳间”、“脐下四寸”,而绝少用穴位名。这样,就达到了他自己所说的:“凡人览之,可了其所用,或不出乎垣篱之内,顾眄可具。”这也就是《肘后备急方》之所以能流传不衰的根本原因。

2.在传染病学方面的成就

传染病,尤其是急性传染病,古来已有。东汉张仲景的《伤寒论》总结了当时在发热性传染病方面的成就,为人们所推崇和遵循。张仲景的诊疗系统,素以严谨著称。葛洪基于自己的医学思想,认为张仲景及其所遵循的《黄帝内经》那一套不适用于穷乡僻壤,更何况伤寒学体系已不能完善地驾驭全部发热性传染病的诊治。他指出古代治疗伤寒的麻黄汤、桂枝汤、柴胡汤、葛根汤、青龙汤、白虎汤等20多张方子,都是“大方”,复杂难备,因而另行设计了一些简便易行的效方,以应贫穷山村之需。

自古以来,都把热性传染病归入伤寒,认为是伤于寒邪所致,且有“冬伤于寒,春必病温”的说法。医界一般也都在这个窠臼里转圈。葛洪敢于跳出这个圈子,提出“疠气兼挟鬼毒相注,名为温病”。这里应注意的一是“疠气”,一是“相注”。由于《肘后备急方》重在提供易简方剂,不是论述医理的专著,所以他对“疠气”。并未深入论述,但他已经跳出伤寒的藩篱。这一学说到了明代,发展成“疠气”说及“杂气”说,从而建立了温病学派的新学说。葛洪的这一思想可以说是温病学说的先河和萌芽。至于“相注”,则是指这些“疠气”所致的病症,能互相染易,明显是指传染病。

正是在这种不满足于“伤寒”的新的思想指导下,使他在我国传染病学方面取得了辉煌的成就。

葛洪对许多急、慢性传染病的记载,在我国医学文献中是首次记录,其中有的甚至是世界医学史上的最早记录。这些疾病包括:天花 在《肘后备急方》中,葛洪提到:那一年有一种流行传染病,发病时,全身包括头面都长疮,不多久就遍及全身,全身发红似火,随后疮里灌脓变白,如不很好治疗,大多死亡;如果不死,病愈后,留下疮疤并变为黑色。这些描述,正是天花的全过程,在国内是最早的记录。流行性钩端螺旋体病 或称出血热。书中指出,那一年又有一种浑身发黄的病。起病时只觉四肢沉重,精神不爽,不多久,黄色由双眼遍及全身,并且有全身出血的现象,也可致人于死。黄疸性传染性肝炎 周身发黄,胸部胀满,四肢觉肿胀,有时出汗也是黄色的。恙虫病 这是一种叫“立克次体”的微生物所致的急性传染病、在《肘后备急方》中,葛洪提到一种沙虱病,其病状是:初起皮肤上红赤色,大小与豆黍米粟粒一般,用手摸之其痛如刺。几天后,全身疼痛发烧,关节疼痛,伤时,创造性地提出“仍杀所咬犬,取脑傅之,后不复发”。这种以同一疯狗的脑髓敷伤处治疗的方法,是否果真能达到“后不复发”的效果,尚待证实,但这种基于古代“以毒攻毒”的治疗思想,却是至可宝贵的。近代曾证实,狂犬是由于狂犬病毒所致,人被狂犬咬伤后,病毒从伤口进入体内,并与神经组织有特殊的亲和力,导致狂犬病发作。狂犬的脑髓及唾液中均有大量病毒存在,这是客观存在的事实。法国的科学家巴斯德正是从脑组织分离和培养狂犬病毒,并制成病毒疫苗,治疗该病的。这种方法,现在称为被动免疫治疗。因此人们常把葛洪的上述治疗方法,称为免疫治疗思想的萌芽。

其次,葛洪提出了许多特效的治疗药物。这里值得一提的是治疗脚气病和疟疾的药物。在脚气病的治疗方面,他提出用大豆、牛乳、蜀椒和松节松叶等来治疗脚气病。现代化学分析的结果表明,这些药物中包含有较丰富的维生素乙,用其治疗脚气病效果较理想。关于疟疾的治疗,该书中曾提及疟疾种类较多,计有老疟、温疟、瘴疟、劳疟、疟兼痢等多种。其治疗方法也是多样的,计有常山、鼠妇、豆豉、蒜、皂荚、鳖甲等,这些药物在治疗疟疾方面都有一定的疗效,虽然有的有副作用或毒性,但在古代仍起着积极的治疗作用。值得一提的还有一种青蒿治疗法,其法是将“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”。新中国的科学工作者在这一思想的启示下,对青蒿作了研究,发现青蒿中含有青蒿素,这是一种新型的、优质的特效药,它与以往的奎宁、氯喹等不同,对于恶性疟疾,特别是脑型的恶性疟疾,以及对氯喹等具有抗药性的疟疾,均有理想的疗效,被现代药学界誉为继氯喹之后抗疟史上的一个突破。应该指出的是,青蒿中所含的这种有效成分,是一种不耐热的化学物质,在加热后即失去其抗疟性能。而葛洪在书中摒弃了中药最常用的熬汤的剂型,改用绞取汁的方法,这不能不令人叹服其认真观察和深入实践的科学精神。《肘后备急方》中还提出不少我国古代独特的治疗技术。如:捏脊疗法 其方法是令病人伏卧床上,医者用双手的手指拈取患者脊柱旁的皮肤,要深取,使其略有痛感,并从龟尾(就是尾脊处)往上,一直到琐背顶端。这种方法治疗腹痛,尤其是儿童疳积病,效果甚佳,至今仍为临床常用。食道异物疗法 在进食时不慎将鱼骨鲠喉或误将其他异物吞入食道时,葛洪采用的方法是:将一团薤白放入口中咀嚼,使其变柔软。然后以绳系住这团薤,令患者整团吞入,直至鲠骨处。因薤系粗纤维,当即将异物裹入。此时医者手拉绳端,将异物拉出。如果异物较大,如误吞钗,也是用一大团干萎的薤,煮熟后,切食一大团,和钗一起进入腹中,再排出体外。

葛洪还大量记录各种食物、药物中毒的治疗方法,其中有野葛、狼毒、杏仁、水银、羊踯躅、半夏、附子、莨菪、毒菌、毒肉等等,其所用的解毒剂有甘草、大豆、鸡蛋、荠苊等等,这里有的是服用后起化学中和作用而解毒,也有的是催吐使毒物立即吐出,都有一定的效果。对于昏迷不醒人事的病人,他的简便有效的急救方法是用灸法,灸人中穴、膻中穴等,在没有灸艾等材料时,他主张用手指甲切鼻柱下,也就是掐人中穴的方法,至今在医疗中及民间仍是常用的急救方法。《肘后备急方》不失为一本简易急救疗法手册,各种药物、治疗技术,大多是易得、易于掌握的方法,葛洪的医疗技术被后世誉为“简便验廉”,是最高度的概括。他的这些诊疗思想和方法技术,对中医的发展起着较大的影响。

法显

法显(342~423),原姓龚。平阳郡平阳(今山西临汾)人。地理学家。

法显有兄长3人,都不幸早逝。父母怕他不能成人,3岁即将他剃度为沙弥。剃度后,在家住了几年,大病几乎死去。父母赶紧送他入寺院中,从此不肯回家。10岁时父亲去世,叔父曾逼他还俗,他不从。不久母亲去世,他回家办完丧事就回寺院。20岁受大戒。为人笃信佛教,性格倔强,有志有恒,聪明正直。他生活的时代正是南北分裂,封建割据的南北朝时期,人民大众受战乱之苦,受剥削压迫之苦很深,得不到解救,于是产生了从宗教中寻求安慰和拯救的幻想,统治阶级则妄想通过宗教而享受天国之乐。在这种情况下,佛教在中国得到广泛传播和迅速发展。法显进入中年以后,住在长安。他看到佛教虽然迅速发展,但缺乏戒律,以致各自为政,使佛教界呈现混乱的局面。法显对佛教界的混乱现状不满,立志去西方天竺(今印度)取经求法,以此矫正时弊。

后秦弘始元年(399),58岁的法显与慧景、慧嵬、道整、慧应等同行从长安出发,去天竺寻求戒律。经乾归国(今甘肃兰州西)、耨檀国(今青海西宁),于公元400年到张掖。经敦煌,穿越1500里的沙河(今敦煌西至鄯善之间的沙漠地带)至鄯善国(今新疆若羌东之米兰)、焉夷国(今新疆焉耆),又从焉夷西南行,沿塔里木河,于阗河穿越塔克拉玛干沙漠,于公元401年到于阗国(今新疆和田)。经子合国(今新疆叶城奇盘庄),西逾葱岭(今帕米尔高原),经于麾国(今叶尔羌河中上游)、竭叉国(今塔什库尔干)和陀历国(今克什米尔之达丽尔),于公元402年到乌苌国(今巴基斯坦北部斯瓦脱河流域)。经宿呵多国(今斯瓦斯梯)、犍陀卫国(今巴基斯坦白沙瓦东北)、竺刹尸罗国(今巴基斯坦沙恩台里东南)、弗楼沙国(今巴基斯坦白沙瓦)和那竭国(今阿富汗的贾拉拉巴德),过小雪山(塞费德科山),于公元403年到罗夷国(塞费德科山南罗哈尼人居住地)。经跋那国(今巴基斯坦北部邦努)、毗荼国(今旁遮普)、摩头罗国(今印度马霍里),于公元404年到僧伽施国(今印度北方邦西部法鲁哈巴德区之桑吉沙村)。经沙祗大国(今印度北方阿约底)、拘肤罗国(今印度北方巴耳兰普尔西北)、蓝莫国(今尼泊尔达马里)和毗舍离国(今印度比哈尔邦比沙尔),于公元405年到摩竭提国(今印度比哈尔邦之巴特那)。经迦尸国(今印度北方邦贝拿靳斯)、拘陕弥国(今印度北方邦柯散)、达嚷国(今印度中部马哈纳迪河上游)以及瞻波大国(今印度比哈尔邦巴格耳普尔),于公元408年到多摩梨帝国(今印度加尔各答西南之坦姆拉克)。义熙五年(409)十二月法显乘船到狮子国(今斯里兰卡),在狮子国住了两年。义熙七年再乘船回国,途经耶婆提(今苏门答腊)时曾作短暂停留。义熙八年七月,法显在长广郡(今山东崂山)登陆,接着去彭城(今徐州)。公元413年去京口(今镇江)、建康(今南京)。

法显此行所经国家28个,前后在外15年,经历了种种艰险。先后跟随他的11人,有的中途返回,有的病死,有的到了天竺后就留居在那里,只有法显一人在求得经律后返回祖国,体现了他那种坚忍不拔、百折不挠的精神。这次旅游成功,使法显成为我国最早翻越西域边境高山而深入印度的少数旅行探险家之一,成为我国由陆路去印度,由海路回中国的第一个旅行家。义熙十年(414),他在建康翻译佛经,同时根据自己的旅游经历写成《法显传》一书。《法显传》的书名有好几个,如《佛国记》、《佛游天竺记》、《高僧法显传》、《三十国记》等。《法显传》是一部具有重要地理内容的游记,它不仅描述了我国西北沙漠景观和他旅行这些地方的艰辛,而且还用大部分篇幅描述印度、巴基斯坦、阿富汗、斯里兰卡等国的地理风貌、宗教信仰、历史传说、经济制度、社会文化和风俗习惯等。因此,它是中国记述印度最早最有价值的著作之一,又是研究西域和南亚史地的重要文献。通过他的描述,把人们在我国西北沙漠中旅行的艰难呈现在读者眼前:沙河中多“热风,遇则皆死,无一全者。上无飞鸟,下无走兽,遍望极目,欲求度处,则莫知所拟,惟以死人枯骨为标志耳”。葱岭南北不同的自然景观,在法显的描述中有明显的体现:“自葱岭已前,草木果实皆异,唯竹及安石榴、甘蔗三物与汉地同耳。”“顺岭西南行15日,其道艰阻,崖岸险绝,其山唯石,壁立千仞,临之目眩。”法显对狮子国的描述,给读者展现了明确的地理位置和一个“无有时节”的热带景观:“其国在大洲上,东西50由延(1由延约4.8海里),南北30由延,左右小洲乃有百数,其间相去或10里、20里,或200里,皆统属大洲。多出珍宝珠玑,……其国和适,无冬夏之异,草木常茂,田种随人,无有时节。”《法显传》的地理学价值,还表现在它对当时印度洋、南海航行情况的记述上。法显是中西交通史上陆海兼程往返于中印之间的第一人。《法显传》可以说是航海游记,是中国关于信风和南洋航船的最早最系统的记录。书中对全部海程的航路航船都有明确记载,特别是从印度恒河口南航斯里兰卡,从斯里兰卡东航苏门答腊,从苏门答腊北航山东半岛的连续三次因季风转换而乘不同方向信风航海的记录,有重大历史意义。义熙五年十月一日(公元409年10月26日)他从印度乘船去斯里兰卡,西南行,顺冬初信风,14个昼夜到狮子国。十月上旬的初冬信风,正是印度洋上东北季风盛行时期,顺东北季风西南行船,非常方便。义熙七年八月(411年9月),法显乘船从狮子国去耶婆提时,已是西南季风的末期,进入了季风转换期。当西南季风转换成东北季风后,法显由西向东航行,便是逆风而行,加上暴风雨的袭击,使他乘坐的船受损漏水,船旋迥漂转90余日才到达目的地。后来,法显在耶婆提停留了5个月,等候西南季风回国。由于风暴的袭击,把他吹到了山东半岛的崂山。此外,《法显传》在宗教史(特别是佛教史)和文学史上也占有重要的地位。这里仅就他的海陆旅行在中国地理学史上所具有的意义和价值作了阐述。《法显传》以它重要的历史价值和学术价值,受到国内外学术界的高度重视。国内历代都有人对它进行研究;在国外,19世纪以来各国学者很注重对此书的研究,先后译成法文、英文出版,成为世界名著。

何承天

何承天(370~447),东海郯(今山东郯城)人。天文学家。

何承天5岁丧父,由叔父抚养长大,叔父何月兮为益阳令。母亲徐氏为晋秘书监徐广之姐,聪明博学,故何承天从小就受到良好的家庭教育,诸子百家的学问无不精通。

何承天的青年时代正逢东晋末年,先后担任过南蛮校尉参军、长沙公辅国府参军,也做过浏阳令、宛陵令、钱唐令等。刘宋元嘉年间(424~453),曾担任过衡阳内史、著作左郎、太子率更令领园子博士,又迁御史中丞。受命修撰国史,又撰《安边论》,具有一定影响,《宋书》评之为“博而笃”。何承天“性刚复,不能曲意朝右,颇以所长侮同列”。因此做官也不顺利,数起数落,甚至“被收系狱”。

元嘉十六年(439)何承天为著作左郎,随即转为太子率更令。自此以后才声望日甚,宋文帝也很看重他的才学。《何衡阳集》附录载《本传》说:“承天博见古今,为一时所重”,“时(文)帝每有疑议,必先访之。”《本传》曾记载这样一件事:宋文帝命张永开挖玄武湖,挖出一座古墓,在墓上发现一个有柄的铜斗。宋文帝想了解它的历史,便遍问朝臣。只有何承天才说出它的出处。原来王莽在三公死亡时,都曾赠以一对威斗,此即王莽之物。何承天又指出当时三公之中仅甄邯家在江南,因此便进一步判断即为甄邯之墓。随即又从墓中掘铜斗一个,并有一块石碑,刻有“大司徒甄邯之墓”的铭文,从而证实了何承天的判断,从此大家都很敬佩他的学识。

后人将他的著作汇集起来,称之为《何衡阳集》,因其曾在衡阳做官,故取此书名。其最著名的科学著作《元嘉历》,完成于元嘉二十年(443),正是他担任太子率更令兼国子博士之时。元嘉历有许多创造发明,是我国古代的名历之一,被郭守敬列为历代最有创造性的十三家历法之一。阮元在《畴人传》中评论说:“承天术胜于前者三事:欲用定朔,一也;考正冬至日度,二也;春秋分晷影无长短之差,三也。至其创立强弱二率,以调日法,由唐迄宋,演撰家皆墨守其说而不敢变易,可谓卓然名家者。”

刘宋初年,沿用曹魏杨伟造的景初历。自魏景初元年使用以来,已有200余年的历史。由于使用年久,加上此历本身存在的缺点,误差越来越显著。元嘉二十年,何承天向刘宋政府献出私造的新历法,经过检验以后,证实新历比旧历精密,于是取名为元嘉历,于元嘉二十二年(445)开始颁行,至梁天监八年(509)才改用

祖冲之

造的大明历,先后行用达65年之久。

何承天的元嘉历并非仓促之作。他的舅父徐广就一辈子研究历数,撰有《七曜历》,并且积晋太和至太元近40年的实测资料。何承天从舅父那里学得历数的知识,从此也热心于历算工作。徐广去世以后,《七曜历》及其校测资料便为何承天所继承。他继续观测校核,至元嘉二十年,又经40余年。这些丰富的观测记录,为何承天制订元嘉历打下了稳固的基础。因此,元嘉历的成就,也应有徐广的一份贡献。

宋文帝元嘉年间,长江流域出现了东晋以来未曾有过的繁荣景象,经济和文化都得到飞速的发展,正是这个时候,改订历法的时机成熟了。正逢宋文帝也爱好历算,历法改革终于在这样的环境下得以完成。

何承天在完成他的历法以后,便进呈给宋朝政府。宋文帝是较为赞赏的,认为“殊有理据”,并交历官检验。当时的太史令钱乐之、兼丞严粲经过检验后复旨说:据元嘉十一年(434)、十三年、四年、十五年、十七年的观测记录,“凡此五食,以月冲一百八十二度半考之,冬至之日,日并不在斗二十一度少,并在斗十七度半间,悉如承天所上”。又以元嘉十一年以来10年所测冬至影长,“寻校前后,以影极长为冬至,并差三日。以月食检日所在,已差四度。土圭测影,冬至又差三日。今之冬至,乃在斗十四间。又如承天所上”(《宋书·律历志中》)。对于冬至点的位置和冬至日期所作检验的结果,都证实了何承天所推是正确的。于是确立了元嘉历的优势。然而,元嘉历首先提出使用定朔来定大小月,这原本是进步的主张,但钱乐之和严粲的思想都较为守旧,主张仍用旧法。员外散骑郎皮延宗也反对这一改革。何承天革新思想得不到支持,只能妥协,仍用平朔。

元嘉历的改革和成就主要有以下6个方面:利用月食测定冬至日度 以月食检冬至日所在的方法,首先是由后秦姜岌(384)发明的,何承天非常重视这一方法,并广加应用。实测中星以定岁差 晋虞喜第一次提出了赤道岁差的概念,是中国天文学史上一项极其重要的发现。创立调日法 根据《宋史·律历志中》周琮《明天历》的记载,调日法是何承天创立的,但在宋以前,几乎没有任何文献谈到过调日法。创用定朔算法 刘洪造乾象历认识到“月行迟疾、周进有恒”。立损益率和盈缩积表,以求月亮的实测行度;又创月行三道术,以推算月亮出入黄道内外的度数。从此开始,历法取得了巨大进步。但推历日定大小余仍用平朔。魏晋历法也是如此。何承天上历表说:“月有迟疾,合朔月食,不在朔望,亦非历意也。故元嘉皆以盈缩定其小余,以正朔望之日。”(《宋书·律历志中》)他认为,月行有盈缩,仍用平朔定大小余甚不合理,于是便创定朔算法,以月行盈缩定大小余。这在中国历法史上也是一大进步。定春、秋分晷影无长短之差 元嘉以前,仅后汉四分历和魏景初历载有各节气晷影长度。景初历的数值与后汉四分历全同,故知它沿袭后汉四分历。后汉四分历在制定时,节气就落后二天多,其各节气晷影长度,大约是实测的结果。按理说,春、秋分或立春、立冬等相对应的节气,其影长也应该大致相等,即使日行有盈缩,当时太阳近地点不在冬至,但其影响仍然是次要的。因此,对相应节气的影长相差达数寸以上,是很不合理的。这只能说明,历面所定节气,比真实节气有几天的误差。何承天在其所上的历表中指出:“案《后汉志》,春分日长,秋分日短,差过半刻。寻二分在二至之间,而有长短,因识春分近夏至,故长;秋分近冬至,故短也。杨伟不悟,即用之。”(《宋书·律历志中》)只要从实测各个节气的晷影数值,即能大致判断出景初历冬至后天的日数。因此,何承天纠正了后汉四分历和景初历的错误,从对应节气的影长应大致相等的基本概念出发,重新实测了二十四节气晷影的数值。后世诸历实测二十四节气晷影,都大致不出这个范围。祖冲之

古代著名的科学家

祖冲之(429~500)是我国南北朝时代南朝的一位著名科学家。

从420年东晋灭亡到589年隋朝统一全国的一百七十年中间,我国历史上形成了南北对立的局面,这一时期称作南北朝。南朝从420年东晋大将刘裕夺取帝位,建立宋政权开始,经历了宋、齐、梁、陈四个朝代。同南朝对峙的是北朝,北朝经历了北魏、东魏、西魏,北齐、北周等朝代。祖冲之是南朝人,出生在宋,死的时候已是南齐时期了。

当时由于南朝社会比较安定,农业和手工业都有显著的进步,经济和文化得到了迅速发展,从而也推动了科学的前进。因此,在这一段时期内,南朝出现了一些很有成就的科学家,祖冲之就是其中最杰出的人物之一。

祖冲之的原籍是范阳郡道县(今河北易县)。在西晋末年,祖家由于故乡遭到战争的破坏,迁到江南居住。祖冲之的祖父祖昌,曾在宋朝政府里担任过大匠卿,负责主持建筑工程,是掌握了一些科学技术知识的;同时,祖家历代对于天文历法都很有研究。因此祖冲之从小就有接触科学技术的机会。

祖冲之对于自然科学和文学、哲学都有广泛的兴趣,特别是对天文、数学和机械制造,更有强烈的爱好和深入的钻研。早在青年时期,他就有了博学多才的名声,并且被政府派到当时的一个学术研究机关——华林学省,去做研究工作。后来他又担任过地方官职。461年,他任南徐州(今江苏镇江)刺史府里的从事。464年,宋朝政府调他到娄县(今江苏昆山县东北)作县令。

祖冲之在这一段期间,虽然生活很不安定,但是仍然继续坚持学术研究,并且取得了很大的成就。他研究学术的态度非常严谨。他十分重视古人研究的成果,但又决不迷信古人。用他自己的话来说,就是:决不“虚推(盲目崇拜)古人”,而要“搜炼古今(从大量的古今著作中吸取精华)”。一方面,他对于古代科学家刘歆、张衡、阚泽、刘徽、刘洪、赵欧等人的著述都作了深入的研究,充分吸取其中一切有用的东西。另一方面,他又敢于大胆怀疑前人在科学研究方面的结论,并通过实际观察和研究,加以修正补充,从而取得许多极有价值的科学成果。在天文历法方面,他所编制的《大明历》,是当时最精密的历法。在数学方面,他推算出准确到六位小数的圆周率,取得了当时世界上最优秀的成绩。

宋朝末年,祖冲之回到建康(今南京),担任谒者仆射的官职。从这时起,一直到齐朝初年,他花了较大的精力来研究机械制造,重造指南车,发明千里船、水碓磨等等,作出了出色的贡献。

当祖冲之晚年的时候,齐朝统治集团发生了内乱,政治腐败黑暗,人民生活非常痛苦。北朝的魏乘机发大兵向南进攻。从494年到500年间,江南一带又陷入战火。对于这种内忧外患重重逼迫祖冲之的政治局面,祖冲之非常关心。大约在494年到498年之间,他担任长水校尉的官职。当时他写了一篇《安边论》,建议政府开垦荒地,发展农业,增强国力,安定民生,巩固国防。齐明帝看到了这篇文章,打算派祖冲之巡行四方,兴办一些有利于国计民生的事业。但是由于连年战争,他的建议始终没有能够实现。过不多久,这位卓越的大科学家活到72岁,就在公元500年的时候去世了。

改革历法

我国古代劳动人民,由于畜牧业和农业生产的需要,经过长时期的观察,发现了日月运行的基本规律。他们把第一次月圆或月缺到第二次月圆或月缺每拉的一段时间规定为一个月,每个月是二十九天多一点,十二个月称为一年。这种计年方法叫做阴历。他们又观察到:从第一个冬至到下一个冬至(实际上就是地球围绕太阳运行一周的时间)共需要三百六十五天又四分之一天,于是也把这一段时间称作一年。按照这种办法推算的历法通常叫做阳历。但是,阴历一年和阳历一年的天数,并不恰好相等。按照阴历计算,一年共计三百五十四天;按照阳历计算,一年应为三百六十五天五小时四十八分四十六秒。阴历一年比阳历一年要少十一天多。为了使这两种历法的天数一致起来,就必须想办法调整阴历一年的天数。对于这个问题,我们的祖先很早就找到了解决的办法,就是采用“闰月”的办法。在若干年内安排一个闰年,在每个闰年中加入一个闰月。每逢闰年,一年就有十三个月。由于采用了这种闰年的办法,阴历年和阳历年就比较符合了。

在古代,我国历法家一向把十九年定为计算闰年的单位,称为“一章”,在每一章里有七个闰年。也就是说,在十九个年头中,要有七个年头是十三个月。这种闰法一直采用了一千多年,不过它还不够周密、精确。公元412年,北凉赵欧创作《元始历》,才打破了岁章的限制,规定在六百年中间插入二百二十一个闰月。可惜赵欧的改革没有引起当时人的注意,例如著名历算家何承天在公元443年制作《元嘉历》时,还是采用十九年七闰的古法。

祖冲之吸取了赵欧的先进理论,加上他自己的观察,认为十九年七闰的闰数过多,每二百年就要差一天,而赵欧六百年二百二十一闰的闰数却又嫌稍稀,也不十分精密。因此,他提出于三百九十一年内一百四十四闰的新闰法。这个闰法在当时算是最精密的了。

除了改革闰法以外,祖冲之在历法研究上的另一重大成就,是破天荒第一次应用了“岁差”。

根据物理学原理,刚体在旋转运动时,假如丝毫不受外力的影响,旋转的方向和速度应该是一致的;如果受了外力影响,它的旋转速度就要发生周期性的变化。地球就是一个表面凹凸不平、形状不规则的刚体,在运行时常受其他星球吸引力的影响,因而旋转的速度总要发生一些周期性的变化,不可能是绝对均匀一致的。因此,每年太阳运行一周(实际上是地球绕太阳运行一周),不可能完全回到上一年的冬至点上,总要相差一个微小距离。按现在天文学家的精确计算,大约每年相差50.2秒,每七十一年八个月向后移一度。这种现象叫作岁差。

随着天文学的逐渐发展,我国古代科学家们渐渐发现了岁差的现象。西汉的邓平、东汉的刘歆、贾逵等人都曾观测出冬至点后移的现象,不过他们都还没有明确地指出岁差的存在。到东晋初年,天文学家虞喜才开始肯定岁差现象的存在,并且首先主张在历法中引入岁差。他给岁差提出了第一个数据,算出冬至日每五十年退后一度。后来到南朝宋的初年,何承天认为岁差每一百年差一度,但是他在他所制定的《元嘉历》中并没有应用岁差。

祖冲之继承了前人的科学研究成果,不但证实了岁差现象的存在,算出岁差是每四十五年十一个月后退一度,而且在他制作的《大明历》中应用了岁差。因为他所根据的天文史料都还是不够准确的,所以他提出的数据自然也不可能十分准确。尽管如此,祖冲之把岁差应用到历法中,在天文历法史上却是一个创举,为我国历法的改进揭开了新的一页。到了隋朝以后,岁差已为很多历法家所重视了,像隋朝的《大业历》、《皇极历》中都应用了岁差。

祖冲之在历法研究方面的第三个巨大贡献,就是能够求出历法中通常称为“交点月”的日数。

所谓交点月,就是月亮连续两次经过“黄道”和“白道”的交叉点,前后相隔的时间。黄道是指我们在地球上的人看到的太阳运行的轨道,白道是我们在地球上的人看到的月亮运行的轨道。交点月的日数是可以推算得出来的。祖冲之测得的交点月的日数是27.21223日,比过去天文学家测得的要精密得多,同近代天文学家所测得的交点月的日数27.21222日已极为近似。在当时天文学的水平下,祖冲之能得到这样精密的数字,成绩实在惊人。

由于日蚀和月蚀都是在黄道和白道交点的附近发生,所以推算出交点月的日数以后,就更能准确地推算出日蚀或月蚀发生的时间。祖冲之在他制订的《大明历》中,应用交点月推算出来的日、月蚀时间比过去准确,和实际出现日、月蚀的时间都很接近。

祖冲之根据上述的研究成果,终于制成了当时最科学、最进步的历法——《大明历》。这是祖冲之科学研究的天才结晶,也是他在天文历法上最卓越的贡献。

此外,祖冲之对木、水、火、金、土等五大行星在天空运行的轨道和运行一周所需的时间,也进行了观测和推算。我国古代科学家算出木星(古代称为岁星)每十二年运转一周。西汉刘歆作《三统历》时,发现木星运转一周不足十二年。祖冲之更进一步,算出木星运转一周的时间为11.858年。现代科学家推算木星运行的周期约为11.862年。祖冲之算得的结果,同这个数字仅仅相差0.04年。此外,祖冲之算出水星运转一周的时间为115.88日,这同近代天文学家测定的数字在两位小数以内完全一致。他算出金星运转一周的时间为583.93日,同现代科学家测定的数字仅差0.01日。

462年(宋大明六年),祖冲之把精心编成的《大明历》送给政府,请求公布实行。宋孝武帝命令懂得历法的官员对这部历法的优劣进行讨论。在讨论过程中,祖冲之遭到了以戴法兴为代表的守旧势力的反对。戴法兴是宋孝武帝的亲信大臣,很有权势。由于他带头反对新历,朝廷大小官员也随声附和,大家不赞成改变历法。

祖冲之为了坚持自己的正确主张,理直气壮地同戴法兴展开了一场激烈的辩论。

这一场关于新历法优劣的辩论,实际上反映了当时科学和反科学、进步和保守两种势力的尖锐斗争。戴法兴首先上书皇帝,从古书中抬出古圣先贤的招牌来压制祖冲之。他说,冬至时的太阳总在一定的位置上,这是古圣先贤测定的,是万世不能改变的。他说,祖冲之以为冬至点每年有稍微移动,是诬蔑了天,违背了圣人的经典。他又把当时通行的十九年七闰的历法,也说是古圣先贤所制定,永远不能更改。他甚至骂祖冲之是浅陋的凡夫俗子,没有资格谈改革历法。

祖冲之对权贵势力的攻击丝毫没有惧色。他写了一篇有名的驳议。他根据古代的文献记载和当时观测太阳的记录,证明冬至点是有变动的。他指出:事实十分明白,怎么可以信古而疑今。他又详细地举出多年来亲自观测冬至前后各天正午日影长短的变化,精确地推算出冬至的日期和时刻,从此说明十九年七闰是很不精密的。他责问说:旧的历法不精确,难道还应当永远用下去,永远不许改革。谁要说《大明历》不好,应当拿出确凿的证据来。

当时戴法兴指不出新历到底有哪些缺点,于是就争论到日行快慢、日影长短、月行快慢等等问题上去。祖冲之一项一项地据理力争,都驳倒了他。

在祖冲之理直气壮的驳斥下,戴法兴没话可以答辩了,竟蛮不讲理地说:“新历法再好也不能用。”祖冲之并没有被戴法兴这种蛮横态度吓倒,却坚决地表示:“决不应该盲目迷信古人。既然发现了旧历法的缺点,又确定了新历法有许多优点,就应当改用新的。”

在这场大辩论中,许多大臣被祖冲之精辟透彻的理论说服了,但是他们因为畏惧戴法兴的权势,不敢替祖冲之说话。最后有一个叫巢尚之的大臣出来对祖冲之表示支持。他说《大明历》是祖冲之多年研究的成果,根据《大明历》来推算元嘉十三年(436)、十四年、二十八年、大明三年(459)的四次月蚀都很准确,用旧历法推算的结果误差就很大,《大明历》既然由事实证明比较好,就应当采用。

这样一来,戴法兴只有哑口无言。祖冲之取得了最后胜利。宋孝武帝决定在大明九年(465)改行新历。谁知大明八年孝武帝死了,接着统治集团内发生变乱,’改历这件事就被搁置起来。一直到梁朝天监九年(510),新历才被正式采用,可是那时祖冲之已去世十年了。

圆周率研究的重大贡献

祖冲之不但精通天文、历法,他在数学方面的贡献,特别对“圆周率”研究的杰出成就,更是超越前代,在世界数学史上放射着异彩。

在推算圆周率时,祖冲之付出了不知多少辛勤的劳动。如果从正六边形算起,算到24576边时,就要把同一运算程序反复进行十二次,而且每一运算程序又包括加减乘除和开方等十多个步骤。我们现在用纸笔算盘来进行这样的计算,也是极其吃力的。当时祖冲之进行这样繁难的计算,只能用筹码(小竹棍)来逐步推演。如果头脑不是十分冷静精细,没有坚忍不拔的毅力,是绝对不会成功的。祖冲之顽强刻苦的研究精神,是很值得推崇的。祖冲之死后,他的儿子祖日恒之继续父亲的研究,进一步发现了计算圆球体积的方法。在我国古代数学著作《九章算术》中,曾列有计算圆球体积的公式,但很不精确。刘徽虽然曾经指出过它的错误,但究竟应当怎样计算,他也没《隋书·律历志》有求得解决。经祖眶刻苦钻研,终于找到了正确的计算方法。他所推算出的计算圆球体积的公式是:圆球体积=(D代表球体直径)。

这个公式一直到今天还被人们采用着。

祖冲之还曾写过《缀术》五卷,是一部内容极为精彩的数学书,很受人们重视。唐朝的官办学校的算学科中规定:学员要学《缀术》四年;政府举行数学考试时,多从《缀术》中出题。后来这部书曾经传到朝鲜和日本。可惜到了北宋中期,这部有价值的著作竟失传了。

机械制造和音乐、哲学方面的成就

指南车是一种用来指示方向的车子。车中装有机械,车上装有木人。车子开行之前,先把木人的手指向南方,不论车子怎样转弯,木人的手始终指向南方不变。这种车子结构已经失传,但是根据文献记载,可以知道它是利用齿轮互相带动的结构制成的。相传远古时代黄帝对蚩尤作战,曾经使用过指南车来辨别方向,但这不过是一种传说。根据历史文献记载,三国时代的发明家马钧曾经制造过这种指南车,可惜后来失传了。公元417年东晋大将刘裕(也就是后来宋朝的开国皇帝)进军至长安时,曾获得后秦统治者姚兴的一辆旧指南车,车子里面的机械已经散失,车子行走时,只能由人来转动木人的手,使它指向南方。后来齐高帝萧道成就令祖冲之仿制。祖冲之所制指南车的内部机件全是铜的。制成后,萧道成就派大臣王僧虔、刘休两人去试验,结果证明它的构造精巧,运转灵活,无论怎样转弯,木人的手常常指向南方。

当祖冲之制成指南车的时候,北朝有一个名叫索驭的来到南朝,自称也会制造指南车。于是萧道成也让他制成一辆,在皇宫里的乐游苑和祖冲之所制造的指南车比赛。结果祖冲之所制的指南车运转自如,索驭磷所制的却很不灵活。索驭只得认输,并把自己制的指南车毁掉了。祖冲之制造的指南车,我们虽然已无法看到原物,但是由这件事可以想象,它的构造一定是很精巧的。

祖冲之也制造了很有用的劳动工具。他看到劳动人民舂米、磨粉很费力,就创造了一种粮食加工工具,叫作水碓磨。古代劳动人民很早就发明了利用水力舂米的水碓和磨粉的水磨。西晋初年,杜预曾经加以改进,发明了“连机碓”和“水转连磨”。一个连机碓能带动好几个石杵一起一落地舂米;一个水转连磨能带动八个磨同时磨粉。祖冲之又在这个基础上进一步加以改进,把水碓和水磨结合起来,生产效率就更加提高了。这种工具,现在我国南方有些农村还在使用着。

祖冲之还设计制造过一种千里船。它可能是利用轮子激水前进的原理造成的,一天能行一百多里。

祖冲之还根据春秋时代文献的记载,制了一个“欹器”,送给齐武帝的第二个儿子萧子良。欹器是古人用来警诫自满的器具。器内没有水的时候,是侧向一边的。里面盛水以后,如果水量适中,它就竖立起来;如果水满了,它又会倒向一边,把水泼出去。这种器具,晋朝的学者杜预曾试制三次,都没有成功;祖冲之却仿制成功了。由此可见,祖冲之对各种机械都有深刻的研究。

祖冲之的成就不仅限于自然科学方面,他还精通乐理,对于音律很有研究。

此外,祖冲之又著有《易义》、《老子义》、《庄子义》、《释论语》等关于哲学的书籍,都已经失传了。

祖冲之在天文、历法、数学以及机械制造等方面的辉煌成就,充分表现了我国古代科学的高度发展水平。

祖冲之不仅是我国历史上杰出的科学家,而且在世界科学发展史上也有崇高的地位。祖冲之创造“密率”,是世界闻名的。我们应该纪念像祖冲之这样的科学家,珍视他们的宝贵遗产。

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