《墨經》中的光學知識

王瀟然

摘 要：在先秦諸子中，墨家是最接近于自然，也最熱心于自然科學研究的學派，本文著眼于《墨經》中所涉及的光學問題，對影子的改變、影子的重疊、影子的短長等基本問題進行了探討，不僅可以更加全面地了解墨家的思想體系，而且還可以掌握墨家特有的“力行主義”精神，對全面了解我國傳統思想文化有著深刻的意義。

關鍵詞：墨經；光學；影子

1.影子的改變

經下：景不徙，說在改為。

經說下：景，光至，景亡；若在，盡古息。

這一條說明光和影之間的關系，分析了所謂陰影移徙的物理實質。“景” 即古“影”字。陰影的形成，有兩個前提：①有發光的光源；②有一物體。如果光源在，物體亦在，而且都靜止不動，就會看到物體的陰影永遠靜止不動，沒有什么變化可言。反之，如果物體靜止而光源移動，或光源靜止而物體移動，就會看到物體的陰影發生變動，似乎陰影也在移“徙”了。《墨經》作者指出這個現象的物理實質，即陰影并沒有移徙，而是在“改為”，就是新影不斷地生成，舊影不斷地在消亡，這個變化過程很迅速，人們就會產生一種錯覺，認為是影在移徙了。例如，鳥在飛行的時候，我們看見鳥的陰影也在移動，這主要是人眼的視覺暫留效應所致。當物體前進時，新影生于前，舊影立即亡于后。但舊影在人眼中的感覺不能立即消失，而有短時間的保存，其時間約有幾十分之一秒（隨光的強度而定）。所以人眼對新影的感覺已生，舊影的感覺尚未消失。但舊影與新影在人眼中網膜上形成的位置顯然不同，這就讓人感覺到鳥影是從舊位置移到新位置，新舊之間形成不能割斷的聯系。

2.影子的重疊

經下：住景二，說在重。

經說下：景，二光夾一光，一光者景也。

這一條說明重影的現象及其原理，也就是區別了本影和半影。本條中的“景”仍指陰影。兩個陰影互相重疊的區域，叫作重影。在光學上這個重疊的部分叫作物體的本影，其暗度較淺者，叫作半影。如圖一所示（S1與S2就是兩個點光源），這就是“景二，說在重”的含義。《經說》進一步指出形成重影的原因：是由于有“二光”的存在。“二光”所成陰影夾著“一光”，這就是重影。所以說“二光夾一光，一光者景也”。

3.影子的短長

經下： 景到，在午有端與景長，說在端。

經說下 ： 景：光之人照若射，下者之人也高，高者之人也下。足敝下光，故成景于上；首敝上光，故成景于下。在遠近有端，與于光，故景障內也。

這一條說明針孔成像的現象和原理，和上面兩條所論陰影都是光的直線傳播最基本的現象。本條中“景”可理解為“陰影”，亦可理解為像。“到”就是“倒”字。“端”即是“點”，在此處指屏間小孔。“午”者，交午，《儀禮》鄭注“一縱一橫曰午”，此處指光線的交錯。“景到，在午有端與景長。”指物體陰影之所以倒轉，是由于屏中有一點狀小孔，而且孔越小則影越清晰。“光之人照若射”指光線照入小孔如同箭射入一樣。從物體的下面射入小孔的光線達到壁的高處，而從物體的高處射入小孔的光線則到達壁的下方。人足在下，遮蔽著“下光”，故足的影成于壁的上方；人首在上，遮蔽著上方，故人首的影成于壁的下方（圖二）。

總體來看，先秦諸子百家中墨家思想最接近自然，也最熱心于自然科學的研究。對墨家學說中自然科學方面的關注，不僅可以更加全面地了解墨家的思想體系，而且還可以掌握墨家特有的“力行主義”精神，對全面了解我國傳統文化思想有著深刻的意義！

參考文獻：

[1]梁啟超.墨經校釋[M].北京：商務印書館，1923.

[2]葉興浩.《墨經》光學八條概念理析[J].紹興文理學院學報，2002， （7）：87-91.