墨子與“光學八條”

劉晨

墨子，名翟，春秋末期、戰國初期人，著名的思想家、教育家和科學家。他是墨家學派的創始人，弟子眾多，有300多人。墨子去世后，他的弟子記錄墨子生平事跡，收集其語錄，編成《墨子》一書。此書流傳后世，影響巨大。

墨子不僅是一位科學家，而且是一位手藝高明的匠師。他幾乎熟諳當時各種機械制造和建筑技術，有不少創造之舉。據說，他曾經帶弟子花了3年時間和魯班一起研究飛行原理，最終制造出能飛行的木鳥。在墨子生活的年代，制造出能飛的器件是一件多么了不起的事！還有一件有趣的事情，成語“墨守成規”中的“墨守”就指墨子。雖然這個成語現在已經成為貶義詞，但是相關典故表示的是褒揚之意：墨子善守，見招拆招，魯班所用的攻城器械已經使盡，墨子的守城計策還綽綽有余，足以體現墨子深具智慧。

《墨子》一書分兩大部分，一部分記錄了墨子的言行和思想；另一部分含《經上》《經下》《經說上》《經說下》《大取》《小取》6篇，一般被人們稱為《墨經》。《墨經》涉及自然科學、邏輯學、道德、心理學等，自然科學部分有幾何學知識10余條、物理學知識20余條，后者主要包括力學和幾何光學方面的內容。

《墨經》是世界上最早對幾何光學進行系統論述的著作，涵蓋了幾何光學的諸多主題，如平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像，闡述了幾何光學的一些基本原理。這些光學成就，比古希臘歐幾里得的光學成就早100多年。

《墨經》探討了光與影的關系，根據運動物體影像的變化規律，提及8條光學內容，它們被人們稱為墨子的“光學八條”。下面這段話摘自《經說下》：

“景，光之人煦若射。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。”它的大意：影，光線照人，其直若矢。射到下面就反射到高處，射到高處就反射到下面，因成倒影。足遮住下面的光，成影在上；頭遮住上面的光，成影在下。在物的遠處或近處有一小孔，物體為光的直線所照，反映于壁上，所以影倒立于屏內。

這段話說明了光是沿直線傳播的，且說明了小孔成像的現象和原理，表明中國古人在幾何光學研究方面有較高的成就。

在水平方向分別放置一個物體和一個屏幕，再在它們之間擺放一個有小孔的紙板，在明暗適宜的情況下，屏幕上會出現物體的倒像，這種現象被稱為小孔成像。

2000多年前，墨子帶弟子做了世界上第一個小孔成像實驗，當時的情景是這樣的：墨子和弟子在一間黑暗小屋的朝陽的墻上開了一個小孔，人站在小屋外合適的位置，小屋里小孔對面的墻上出現了一個倒立的人影。科學史家縱觀人類光學史后發現，墨子是第一個進行光學實驗并對幾何光學進行系統研究的學者。他和弟子做光學實驗得出的結論與近代的研究成果基本相符，這不得不令人稱絕。

2016年8月16日，我國第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空，它展現了古代哲學與現代科技的奇妙組合。衛星發射成功后，該項目首席科學家潘建偉在接受采訪時說：“我們想用名字提醒大家，中國人也可以做很好的科學，從前有、現在有，將來會有更多（科學成果）。”

墨家文化作為中華優秀傳統文化的重要組成部分，為人類進步和社會發展作出了巨大的貢獻。