科學(xué)收藏趣味錄

前言

東西方視野下的科學(xué)敘述    郭小東    在哲學(xué)意義上，世間的任何物事都是可以度量的。哪怕是虛無(wú)到了無(wú)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(guān)系，哲學(xué)都有理由將之形而上詮釋，并賦予形而下的理由。即便是時(shí)間，沒(méi)有源頭也無(wú)緣終結(jié)，對(duì)之的度量通常亦須予以形勝或比照，在空間尋找對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，使之在虛無(wú)中得以彰顯?；蛞约o(jì)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(dá)。而度量正是一種原則與尺度，人世間，宇宙間的一切，說(shuō)到底，對(duì)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(xué)，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(xué)理性。這本書傾向于后者的描述，對(duì)度量衡的歷時(shí)敘述和共時(shí)形態(tài)，有非常精到的表述，精當(dāng)?shù)某尸F(xiàn)，精致的寫照與說(shuō)明，可見作者不僅僅樂(lè)于收藏鑒賞，同時(shí)已進(jìn)入一種貫通形勢(shì)的科學(xué)研究，在器物的發(fā)明發(fā)生發(fā)展傳承的序列上，予每個(gè)關(guān)節(jié)以透徹的辨析與辨正。說(shuō)的是器物的源流，而蘊(yùn)蓄其中的卻有一種文化的玄機(jī)禪妙，言語(yǔ)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(shuō)到面對(duì)“納白爾算籌”這種早期的計(jì)算工具，應(yīng)是度量衡中的極品珍品，“但是對(duì)大多數(shù)玩古董的中國(guó)玩家來(lái)說(shuō)，他們不識(shí)貨。一般中國(guó)文化人對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)尚停止在技術(shù)的實(shí)用上，當(dāng)然談不到科學(xué)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(guó)收藏之普遍崇尚經(jīng)驗(yàn)與感性，自然是中國(guó)文化精神上風(fēng)雅頌的一種刻意表達(dá)，無(wú)可厚非，但指出大眾文化中，其科學(xué)與理性的匱乏，致社會(huì)文化結(jié)構(gòu)的松散與遲滯，以及超穩(wěn)定的形勢(shì)，不說(shuō)弊端，但為覺察，亦是極為重要的。    這本書對(duì)各個(gè)時(shí)代、各種器物發(fā)明進(jìn)化的精致描寫與辨析，既廓清道理又梳理門戶脈絡(luò)，同時(shí)對(duì)之的時(shí)代精神及人文意識(shí)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(xué)的圖解與器物的演進(jìn)相得益彰。如“宇宙模型”一節(jié)，提出一個(gè)科學(xué)哲學(xué)論說(shuō)：“任何事情一旦過(guò)于復(fù)雜，就一定出了問(wèn)題，而且與數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單原則背道而馳。哥白尼正是這樣看的?！比缓笠愿缱阅峒伴_普勒各自的理論互補(bǔ)與相對(duì)發(fā)展，完成哥白尼日心地動(dòng)宇宙的數(shù)學(xué)模型為證。而與之相應(yīng)的敘述，則是圍繞乾隆年間出現(xiàn)在中國(guó)的“七政儀”(太陽(yáng)系儀或行星儀)，及以后陸續(xù)出現(xiàn)于北京古觀象臺(tái)的天球儀、紫金山天文臺(tái)的光緒年間仿制南懷仁的天球儀展開。以往國(guó)人對(duì)天體學(xué)說(shuō)，大多注目于哥白尼的西方敘述，而少有如本書這樣對(duì)之作中西比較的延伸，尤其是對(duì)中國(guó)在天體學(xué)上的貢獻(xiàn)，有一種清晰的歷史概覽。    所謂古董、儀器、科學(xué)三位一體，乃是收藏的多重含義多重價(jià)值所在。這本書很好地實(shí)現(xiàn)了這個(gè)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(shuō)到的玄機(jī)禪妙，也即哲學(xué)精神的張揚(yáng)。    《五燈會(huì)元》：僧問(wèn)：如何是敵國(guó)一著棋?師日：下將來(lái)。問(wèn)：一棒打破時(shí)空時(shí)如何?師日：把將一片來(lái)。    說(shuō)的是，僧問(wèn)：對(duì)手下著的是怎樣一著棋?令崇禪師答：把那一著棋下出來(lái)。僧又問(wèn)：一棒子把虛空打破時(shí)怎樣?令崇禪師答：把那打碎的拿一片來(lái)。意思是真如佛性，猶如虛空，無(wú)從把捉。    這種與科學(xué)實(shí)證相異的禪言妙語(yǔ)，是中國(guó)人哲學(xué)智慧的別樣表達(dá)。它將形而下的具象上升抽離到意象和心境的虛幻層面進(jìn)行詮釋，其間是一種詼諧的機(jī)智。看似與具象相反相悖，而其精神卻交相呼應(yīng)。說(shuō)的似風(fēng)馬牛不相及，悟的卻是渾然一體無(wú)可挑剔。本書的敘述語(yǔ)言，也布局這種東方式肌理與智慧。如說(shuō)到中國(guó)的香熏球和西方的卡當(dāng)懸掛，以及常平架的中國(guó)記錄，作者且引用了唐朝韋應(yīng)物的《長(zhǎng)安道》：“春雨依微春尚早，長(zhǎng)安貴游愛芳草。寶馬橫來(lái)下建章，香車卻轉(zhuǎn)避馳道?！毕丬噷汃R，虛也實(shí)也。    是為序。    2012年9月5日

內(nèi)容概要

　　這是一部集科學(xué)收藏、研究的書稿，具體對(duì)計(jì)算工具、測(cè)量工具、鐘表等近現(xiàn)代科學(xué)儀器進(jìn)行翔實(shí)的介紹。

書籍目錄

在時(shí)空中對(duì)話
電子時(shí)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(shí)間里的測(cè)量
大氣中波動(dòng)的脈搏
附錄1：圖片說(shuō)明
附錄2：主要參考書目

章節(jié)摘錄

在時(shí)空中對(duì)話    國(guó)內(nèi)一個(gè)大型拍賣會(huì)上曾拍出一套怪怪的東西，都是標(biāo)有數(shù)字和圓圈的長(zhǎng)條片，看起來(lái)就是兩副象牙“骨牌”。參拍的人大多數(shù)認(rèn)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(yuǎn)不可及，因此沒(méi)人叫板。不過(guò)內(nèi)中一位參拍者、長(zhǎng)沙的國(guó)防科技大學(xué)盧天貺教授卻情有獨(dú)鐘，在少人競(jìng)價(jià)的情形下竟一舉獲得。現(xiàn)在這骨牌成了他最珍愛的古董之一，藏在保險(xiǎn)柜里，只玩不賣。它確實(shí)是少見的寶貝，名叫“納白爾算籌”，是一種珍貴的早期計(jì)算工具。偉大的英國(guó)數(shù)學(xué)家納白爾，在1617年公開了他的這項(xiàng)發(fā)明。而盧天貺拍得的這兩副，更是中國(guó)清朝大數(shù)學(xué)家梅文鼎改進(jìn)版的實(shí)物，這就尤為有價(jià)值了。這種算籌，在國(guó)際市場(chǎng)，如佳士得等拍賣行，都價(jià)格不菲，但是對(duì)大多數(shù)玩古董的中國(guó)玩家來(lái)說(shuō)，他們不識(shí)貨。一般中國(guó)文化人對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)尚停止在技術(shù)的實(shí)用上，當(dāng)然談不到科學(xué)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?？梢哉f(shuō)，收藏品反映了社會(huì)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(xué)自然史幾乎占了半壁江山。而在中國(guó)收藏界，科學(xué)自然史的比重微乎其微。毋寧說(shuō)是收藏品揭示了社會(huì)文化的結(jié)構(gòu)。    當(dāng)一個(gè)社會(huì)的大眾文化普遍崇尚經(jīng)驗(yàn)與感性時(shí)，它的收藏品毖然是相對(duì)應(yīng)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(duì)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(duì)而言，一個(gè)社會(huì)的大眾文化推崇思想與理性時(shí)，科學(xué)的收藏如儀器、機(jī)器、工具、標(biāo)本和設(shè)計(jì)圖文等就會(huì)形成風(fēng)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(huì)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(huì)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(guó)際上科學(xué)儀器收藏及交易的常態(tài)，并結(jié)合作者自己的收藏體會(huì)，講述儀器背后的科學(xué)發(fā)展史中的故事，大眾化地解釋其中蘊(yùn)含的科學(xué)原理，更進(jìn)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(guó)傳統(tǒng)文化稍作比較，引起對(duì)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(yíng)養(yǎng)，則本書也算起到了微薄的作用。    西方文化中的科學(xué)淵源    倫敦大英博物館陳列著1000臺(tái)時(shí)鐘和4500塊時(shí)表，這些代表性地反映了各時(shí)代科技水平的計(jì)時(shí)器大多數(shù)來(lái)自私人收藏家的捐贈(zèng)，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(shí)候，鐘表所體現(xiàn)出的科學(xué)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(shí)閃爍出的智慧的火花，這些都比作為結(jié)果的鐘表本身，更引發(fā)收藏者的關(guān)注。當(dāng)他們完成了這樣一個(gè)收藏并研究的過(guò)程后，他們已然滿足了，那些物質(zhì)就可以安然地捐獻(xiàn)或遺贈(zèng)給專業(yè)機(jī)構(gòu)或者國(guó)家，讓它們?cè)偌ぐl(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(xiàng)，整個(gè)鐘表的發(fā)展史相當(dāng)程度上可說(shuō)就是西方科學(xué)發(fā)展史。為何這樣說(shuō)呢？我們采用倒推法來(lái)證明。鐘表是計(jì)時(shí)儀器，機(jī)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(cè)量和地理測(cè)量相吻合的，年月日自身就是天文現(xiàn)象。也即說(shuō)，最早的計(jì)時(shí)工具，是測(cè)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(cè)量?jī)x器發(fā)展而來(lái)的計(jì)時(shí)工具，而測(cè)量?jī)x器也只是科學(xué)儀器中的一大類，它的理論基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)的一大支——幾何。通常認(rèn)為古埃及和古希臘人產(chǎn)生并發(fā)展了西方的幾何學(xué)。古巴比倫人和古印度人則產(chǎn)生并發(fā)展了數(shù)學(xué)的另一大支——代數(shù)。人們?yōu)榱送扑銡v法，計(jì)算財(cái)產(chǎn)，必然要學(xué)習(xí)算術(shù)，進(jìn)而發(fā)展為代數(shù)。代數(shù)的發(fā)展最終導(dǎo)致了科學(xué)儀器的另一大類——計(jì)算工具的發(fā)展。    儀器的兩大門類測(cè)量工具和計(jì)算工具，分別表現(xiàn)了量和數(shù)，也就是說(shuō)，儀器的背后是數(shù)學(xué)的存在。這個(gè)事實(shí)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(huì)蔚然成風(fēng)而在東方的中國(guó)則寂寥無(wú)聞，水火兩重天的根本原因，正是數(shù)學(xué)在東西方文化中的地位不同，或者說(shuō)，以數(shù)學(xué)為代表的理性文化在整個(gè)文化體系中的份額差異極大。    說(shuō)到數(shù)學(xué)，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(lái)自古希臘的理性精神并經(jīng)過(guò)阿拉伯世界的保存得以在文藝復(fù)興時(shí)期大大發(fā)揚(yáng)；一支來(lái)自基督教并經(jīng)歷中世紀(jì)經(jīng)院哲學(xué)的發(fā)展與文藝復(fù)興時(shí)期的改革。二源在啟蒙主義時(shí)期融匯，結(jié)果是導(dǎo)致了工業(yè)革命。如果說(shuō)《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(cè)量?jī)x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(wèn)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(gè)崇尚理性時(shí)代的數(shù)學(xué)集大成者。在他之前一個(gè)叫泰勒斯的人才是西方最早記載的數(shù)學(xué)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(shuō)，此人本是個(gè)商人，渡過(guò)地中海到埃及做海外貿(mào)易，見到了金字塔后便立馬測(cè)出了塔高。這令埃及王很驚異，因?yàn)榘＜叭水?dāng)時(shí)憑直覺經(jīng)驗(yàn)雖筑起了這些偉大的建筑，卻并沒(méi)有測(cè)量塔高的良法。原來(lái)泰勒斯在地上直立一桿，用塔影之長(zhǎng)比桿影之長(zhǎng)，相等于塔之高比桿之高。這其中三個(gè)數(shù)據(jù)都可測(cè)出，第四個(gè)未知數(shù)即塔高便求出來(lái)了。這是利用了相似三角形，后世的測(cè)高儀器中也用到這個(gè)原理，后面要講到的。也有人認(rèn)為，泰勒斯根本懶得去計(jì)算這個(gè)比例式，他等到直桿影長(zhǎng)等于直桿高時(shí)，將此時(shí)的塔影長(zhǎng)做上記號(hào)，這時(shí)的塔影長(zhǎng)就是塔高。他利用了直角三角函數(shù)中的45度角時(shí)對(duì)邊與鄰邊之比(即正切值)是1的原理。后來(lái)的測(cè)高術(shù)中常用到這一簡(jiǎn)便方法。    P1-5

編輯推薦

艾杰所著的《科學(xué)收藏趣味錄》是一部集科學(xué)收藏、研究的書稿，具體對(duì)計(jì)算工具、測(cè)量工具、鐘表等近現(xiàn)代科學(xué)儀器進(jìn)行翔實(shí)的介紹。這本書對(duì)各個(gè)時(shí)代、各種器物發(fā)明進(jìn)化的精致描寫與辨析，既廓清道理又梳理門戶脈絡(luò)，同時(shí)對(duì)之的時(shí)代精神及人文意識(shí)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(xué)的圖解與器物的演進(jìn)相得益彰。

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