《墨經(jīng)》中的光學(xué)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(xué)研究的學(xué)派，本文著眼于《墨經(jīng)》中所涉及的光學(xué)問題，對影子的改變、影子的重疊、影子的短長等基本問題進(jìn)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(tǒng)思想文化有著深刻的意義。

關(guān)鍵詞：墨經(jīng)；光學(xué)；影子

1.影子的改變

經(jīng)下：景不徙，說在改為。

經(jīng)說下：景，光至，景亡；若在，盡古息。

這一條說明光和影之間的關(guān)系，分析了所謂陰影移徙的物理實質(zhì)?！熬啊?即古“影”字。陰影的形成，有兩個前提：①有發(fā)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(yuǎn)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(fā)生變動，似乎陰影也在移“徙”了?！赌?jīng)》作者指出這個現(xiàn)象的物理實質(zhì)，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(chǎn)生一種錯覺，認(rèn)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(yīng)所致。當(dāng)物體前進(jìn)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(qiáng)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(wǎng)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(lián)系。

2.影子的重疊

經(jīng)下：住景二，說在重。

經(jīng)說下：景，二光夾一光，一光者景也。

這一條說明重影的現(xiàn)象及其原理，也就是區(qū)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(qū)域，叫作重影。在光學(xué)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?！督?jīng)說》進(jìn)一步指出形成重影的原因：是由于有“二光”的存在?！岸狻彼申幱皧A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(jīng)下： 景到，在午有端與景長，說在端。

經(jīng)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(yuǎn)近有端，與于光，故景障內(nèi)也。

這一條說明針孔成像的現(xiàn)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(xiàn)象。本條中“景”可理解為“陰影”，亦可理解為像?！暗健本褪恰暗埂弊??！岸恕奔词恰包c”，在此處指屏間小孔?！拔纭闭?，交午，《儀禮》鄭注“一縱一橫曰午”，此處指光線的交錯?！熬暗剑谖缬卸伺c景長。”指物體陰影之所以倒轉(zhuǎn)，是由于屏中有一點狀小孔，而且孔越小則影越清晰?！肮庵苏杖羯洹敝腹饩€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(dá)到壁的高處，而從物體的高處射入小孔的光線則到達(dá)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(xué)的研究。對墨家學(xué)說中自然科學(xué)方面的關(guān)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(tǒng)文化思想有著深刻的意義！

參考文獻(xiàn)：

[1]梁啟超.墨經(jīng)校釋[M].北京：商務(wù)印書館，1923.

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