科學收藏趣味錄

前言

東西方視野下的科學敘述    郭小東    在哲學意義上，世間的任何物事都是可以度量的。哪怕是虛無到了無形跡，哪怕是逼真到幾可亂真，包括那隱藏在器物與器物之間的各種難以捉摸的關系，哲學都有理由將之形而上詮釋，并賦予形而下的理由。即便是時間，沒有源頭也無緣終結，對之的度量通常亦須予以形勝或比照，在空間尋找對應的物質(zhì)，使之在虛無中得以彰顯。或以紀年，或以節(jié)氣，或以沙漏，或以香燭，或以鐘擺，把本于綿延的感知，以俗常的形式予以表達。而度量正是一種原則與尺度，人世間，宇宙間的一切，說到底，對之的文明表意正在于此。    這本書的主題正是度量。度量趨于哲學，而度量衡則傾向于器物，也即前者為觀念形態(tài)，后者為科學理性。這本書傾向于后者的描述，對度量衡的歷時敘述和共時形態(tài)，有非常精到的表述，精當?shù)某尸F(xiàn)，精致的寫照與說明，可見作者不僅僅樂于收藏鑒賞，同時已進入一種貫通形勢的科學研究，在器物的發(fā)明發(fā)生發(fā)展傳承的序列上，予每個關節(jié)以透徹的辨析與辨正。說的是器物的源流，而蘊蓄其中的卻有一種文化的玄機禪妙，言語犀利敏感，振聾發(fā)聵。書的開篇，即言及中外收藏家的殊異，說到面對“納白爾算籌”這種早期的計算工具，應是度量衡中的極品珍品，“但是對大多數(shù)玩古董的中國玩家來說，他們不識貨。一般中國文化人對科學的認識尚停止在技術的實用上，當然談不到科學欣賞了，而這正是中西方收藏界更是文化上的一大分歧”。中國收藏之普遍崇尚經(jīng)驗與感性，自然是中國文化精神上風雅頌的一種刻意表達，無可厚非，但指出大眾文化中，其科學與理性的匱乏，致社會文化結構的松散與遲滯，以及超穩(wěn)定的形勢，不說弊端，但為覺察，亦是極為重要的。    這本書對各個時代、各種器物發(fā)明進化的精致描寫與辨析，既廓清道理又梳理門戶脈絡，同時對之的時代精神及人文意識也做了比較明晰詳盡的鋪陳，且始終在中西文化比較的背景上展開。哲學的圖解與器物的演進相得益彰。如“宇宙模型”一節(jié)，提出一個科學哲學論說：“任何事情一旦過于復雜，就一定出了問題，而且與數(shù)學的簡單原則背道而馳。哥白尼正是這樣看的。”然后以哥自尼及開普勒各自的理論互補與相對發(fā)展，完成哥白尼日心地動宇宙的數(shù)學模型為證。而與之相應的敘述，則是圍繞乾隆年間出現(xiàn)在中國的“七政儀”(太陽系儀或行星儀)，及以后陸續(xù)出現(xiàn)于北京古觀象臺的天球儀、紫金山天文臺的光緒年間仿制南懷仁的天球儀展開。以往國人對天體學說，大多注目于哥白尼的西方敘述，而少有如本書這樣對之作中西比較的延伸，尤其是對中國在天體學上的貢獻，有一種清晰的歷史概覽。    所謂古董、儀器、科學三位一體，乃是收藏的多重含義多重價值所在。這本書很好地實現(xiàn)了這個目的。既注重從器物的流變上展開，而其敘述與辨正中，又有一種上文說到的玄機禪妙，也即哲學精神的張揚。    《五燈會元》：僧問：如何是敵國一著棋?師日：下將來。問：一棒打破時空時如何?師日：把將一片來。    說的是，僧問：對手下著的是怎樣一著棋?令崇禪師答：把那一著棋下出來。僧又問：一棒子把虛空打破時怎樣?令崇禪師答：把那打碎的拿一片來。意思是真如佛性，猶如虛空，無從把捉。    這種與科學實證相異的禪言妙語，是中國人哲學智慧的別樣表達。它將形而下的具象上升抽離到意象和心境的虛幻層面進行詮釋，其間是一種詼諧的機智。看似與具象相反相悖，而其精神卻交相呼應。說的似風馬牛不相及，悟的卻是渾然一體無可挑剔。本書的敘述語言，也布局這種東方式肌理與智慧。如說到中國的香熏球和西方的卡當懸掛，以及常平架的中國記錄，作者且引用了唐朝韋應物的《長安道》：“春雨依微春尚早，長安貴游愛芳草。寶馬橫來下建章，香車卻轉(zhuǎn)避馳道?！毕丬噷汃R，虛也實也。    是為序。    2012年9月5日

內(nèi)容概要

　　這是一部集科學收藏、研究的書稿，具體對計算工具、測量工具、鐘表等近現(xiàn)代科學儀器進行翔實的介紹。

書籍目錄

在時空中對話
電子時代前的定格
經(jīng)天緯地之材中探尋
宇宙中之定律
反射與折射之光
中西方羅盤之際遇
故宮與天主堂形影相隨
時間里的測量
大氣中波動的脈搏
附錄1：圖片說明
附錄2：主要參考書目

章節(jié)摘錄

在時空中對話    國內(nèi)一個大型拍賣會上曾拍出一套怪怪的東西，都是標有數(shù)字和圓圈的長條片，看起來就是兩副象牙“骨牌”。參拍的人大多數(shù)認為這只是一種飲酒宴上的酒籌或者是一種古代賭博的用具，比起那些官窯的瓷瓶瓷尊瓷文房，那些和田玉翡翠器，甚至精工雕刻的同是象牙的工藝器，升值空間和文化意味遠不可及，因此沒人叫板。不過內(nèi)中一位參拍者、長沙的國防科技大學盧天貺教授卻情有獨鐘，在少人競價的情形下竟一舉獲得?，F(xiàn)在這骨牌成了他最珍愛的古董之一，藏在保險柜里，只玩不賣。它確實是少見的寶貝，名叫“納白爾算籌”，是一種珍貴的早期計算工具。偉大的英國數(shù)學家納白爾，在1617年公開了他的這項發(fā)明。而盧天貺拍得的這兩副，更是中國清朝大數(shù)學家梅文鼎改進版的實物，這就尤為有價值了。這種算籌，在國際市場，如佳士得等拍賣行，都價格不菲，但是對大多數(shù)玩古董的中國玩家來說，他們不識貨。一般中國文化人對科學的認識尚停止在技術的實用上，當然談不到科學欣賞了，而這正是中西方收藏界更是文化上的一大分歧。    收藏是文化的保存和物化，博物館是收藏的集中展示。可以說，收藏品反映了社會文化的面貌。如要再深入地比較，你就能發(fā)現(xiàn)，西方收藏品與博物館中，科學自然史幾乎占了半壁江山。而在中國收藏界，科學自然史的比重微乎其微。毋寧說是收藏品揭示了社會文化的結構。    當一個社會的大眾文化普遍崇尚經(jīng)驗與感性時，它的收藏品毖然是相對應的，比如在我們今天，形象石和玉文化、書法和寫意山水畫、瓷器的燒制質(zhì)地和器型、竹木牙骨的雕琢，對這些狂熱的迷戀和精益求精的講究，就是這類文化特色的寫照。相對而言，一個社會的大眾文化推崇思想與理性時，科學的收藏如儀器、機器、工具、標本和設計圖文等就會形成風尚。收藏品雖是小小的文化末節(jié)，卻有大大的文化差異。    為什么我們會看到手持圓規(guī)和天平度量世界的上帝形象呢？為什么歐幾里得《幾何原本》會與《圣經(jīng)》并列呢？本書擬以北京故宮博物院大多數(shù)從未公開展示的西洋儀器收藏談起，介紹國際上科學儀器收藏及交易的常態(tài)，并結合作者自己的收藏體會，講述儀器背后的科學發(fā)展史中的故事，大眾化地解釋其中蘊含的科學原理，更進一步表現(xiàn)西方文化中理性因素的決定性作用。如果讀者能在閱讀中與中國傳統(tǒng)文化稍作比較，引起對異質(zhì)文化經(jīng)典成分的一絲興趣，更包容性更全局性地了解和吸收精神營養(yǎng)，則本書也算起到了微薄的作用。    西方文化中的科學淵源    倫敦大英博物館陳列著1000臺時鐘和4500塊時表，這些代表性地反映了各時代科技水平的計時器大多數(shù)來自私人收藏家的捐贈，并非如我們通常想象的那樣，祖輩傳給子輩、孫輩，終于有一天被某一代后人賣掉換了錢。追蹤這些收藏家的想法，可能的解釋是，他們的興趣并不僅僅停留在鐘表本身，任何時候，鐘表所體現(xiàn)出的科學發(fā)展史、人們孜孜不倦追求精密理性的努力、一代一代人不時閃爍出的智慧的火花，這些都比作為結果的鐘表本身，更引發(fā)收藏者的關注。當他們完成了這樣一個收藏并研究的過程后，他們已然滿足了，那些物質(zhì)就可以安然地捐獻或遺贈給專業(yè)機構或者國家，讓它們再激發(fā)起下一代有興趣者的熱情。    收藏總是文化的物化形式。鐘表收藏是西方文化中最有代表性的一項，整個鐘表的發(fā)展史相當程度上可說就是西方科學發(fā)展史。為何這樣說呢？我們采用倒推法來證明。鐘表是計時儀器，機械鐘表的周期確定是與日歷相吻合的。而歷法的確立則是與天文測量和地理測量相吻合的，年月日自身就是天文現(xiàn)象。也即說，最早的計時工具，是測量天文地理的儀器。所以，在西方文化中，儀器收藏涵蓋了鐘表收藏。畢竟鐘表只是測量儀器發(fā)展而來的計時工具，而測量儀器也只是科學儀器中的一大類，它的理論基礎是數(shù)學的一大支——幾何。通常認為古埃及和古希臘人產(chǎn)生并發(fā)展了西方的幾何學。古巴比倫人和古印度人則產(chǎn)生并發(fā)展了數(shù)學的另一大支——代數(shù)。人們?yōu)榱送扑銡v法，計算財產(chǎn)，必然要學習算術，進而發(fā)展為代數(shù)。代數(shù)的發(fā)展最終導致了科學儀器的另一大類——計算工具的發(fā)展。    儀器的兩大門類測量工具和計算工具，分別表現(xiàn)了量和數(shù)，也就是說，儀器的背后是數(shù)學的存在。這個事實在任何文明中都是客觀存在的。但之所以儀器收藏在西方社會蔚然成風而在東方的中國則寂寥無聞，水火兩重天的根本原因，正是數(shù)學在東西方文化中的地位不同，或者說，以數(shù)學為代表的理性文化在整個文化體系中的份額差異極大。    說到數(shù)學，我們都知道在西方有一部與《圣經(jīng)》一樣重要的書：歐幾里得《幾何原本》。西方文明追根溯源，一支來自古希臘的理性精神并經(jīng)過阿拉伯世界的保存得以在文藝復興時期大大發(fā)揚；一支來自基督教并經(jīng)歷中世紀經(jīng)院哲學的發(fā)展與文藝復興時期的改革。二源在啟蒙主義時期融匯，結果是導致了工業(yè)革命。如果說《圣經(jīng)》代表了一支源頭，則《幾何原本》代表了另一支源頭。在后面的測量儀器介紹部分我們還要具體探討這部融平面幾何、立體幾何、數(shù)論、比例等初等幾何問題于一身的巨著，但就像耶穌基督只是耶和華上帝的代表一樣，歐幾里得也只是那個崇尚理性時代的數(shù)學集大成者。在他之前一個叫泰勒斯的人才是西方最早記載的數(shù)學家。泰勒斯比釋迦牟尼大80歲，比孔子大90歲。最有意思的記載是說，此人本是個商人，渡過地中海到埃及做海外貿(mào)易，見到了金字塔后便立馬測出了塔高。這令埃及王很驚異，因為埃及人當時憑直覺經(jīng)驗雖筑起了這些偉大的建筑，卻并沒有測量塔高的良法。原來泰勒斯在地上直立一桿，用塔影之長比桿影之長，相等于塔之高比桿之高。這其中三個數(shù)據(jù)都可測出，第四個未知數(shù)即塔高便求出來了。這是利用了相似三角形，后世的測高儀器中也用到這個原理，后面要講到的。也有人認為，泰勒斯根本懶得去計算這個比例式，他等到直桿影長等于直桿高時，將此時的塔影長做上記號，這時的塔影長就是塔高。他利用了直角三角函數(shù)中的45度角時對邊與鄰邊之比(即正切值)是1的原理。后來的測高術中常用到這一簡便方法。    P1-5

編輯推薦

艾杰所著的《科學收藏趣味錄》是一部集科學收藏、研究的書稿，具體對計算工具、測量工具、鐘表等近現(xiàn)代科學儀器進行翔實的介紹。這本書對各個時代、各種器物發(fā)明進化的精致描寫與辨析，既廓清道理又梳理門戶脈絡，同時對之的時代精神及人文意識也做了比較明晰詳盡的鋪陳，且始終在中西文化比較的背景上展開。哲學的圖解與器物的演進相得益彰。

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