墨子与“光学八条”

刘晨

墨子，名翟，春秋末期、战国初期人，著名的思想家、教育家和科学家。他是墨家学派的创始人，弟子众多，有300多人。墨子去世后，他的弟子记录墨子生平事迹，收集其语录，编成《墨子》一书。此书流传后世，影响巨大。

墨子不仅是一位科学家，而且是一位手艺高明的匠师。他几乎熟谙当时各种机械制造和建筑技术，有不少创造之举。据说，他曾经带弟子花了3年时间和鲁班一起研究飞行原理，最终制造出能飞行的木鸟。在墨子生活的年代，制造出能飞的器件是一件多么了不起的事！还有一件有趣的事情，成语“墨守成规”中的“墨守”就指墨子。虽然这个成语现在已经成为贬义词，但是相关典故表示的是褒扬之意：墨子善守，见招拆招，鲁班所用的攻城器械已经使尽，墨子的守城计策还绰绰有余，足以体现墨子深具智慧。

《墨子》一书分两大部分，一部分记录了墨子的言行和思想；另一部分含《經上》《经下》《经说上》《经说下》《大取》《小取》6篇，一般被人们称为《墨经》。《墨经》涉及自然科学、逻辑学、道德、心理学等，自然科学部分有几何学知识10余条、物理学知识20余条，后者主要包括力学和几何光学方面的内容。

《墨经》是世界上最早对几何光学进行系统论述的著作，涵盖了几何光学的诸多主题，如平面镜、凹面镜、凸面镜的成像，阐述了几何光学的一些基本原理。这些光学成就，比古希腊欧几里得的光学成就早100多年。

《墨经》探讨了光与影的关系，根据运动物体影像的变化规律，提及8条光学内容，它们被人们称为墨子的“光学八条”。下面这段话摘自《经说下》：

“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。在远近有端，与于光，故景障内也。”它的大意：影，光线照人，其直若矢。射到下面就反射到高处，射到高处就反射到下面，因成倒影。足遮住下面的光，成影在上；头遮住上面的光，成影在下。在物的远处或近处有一小孔，物体为光的直线所照，反映于壁上，所以影倒立于屏内。

这段话说明了光是沿直线传播的，且说明了小孔成像的现象和原理，表明中国古人在几何光学研究方面有较高的成就。

在水平方向分别放置一个物体和一个屏幕，再在它们之间摆放一个有小孔的纸板，在明暗适宜的情况下，屏幕上会出现物体的倒像，这种现象被称为小孔成像。

2000多年前，墨子带弟子做了世界上第一个小孔成像实验，当时的情景是这样的：墨子和弟子在一间黑暗小屋的朝阳的墙上开了一个小孔，人站在小屋外合适的位置，小屋里小孔对面的墙上出现了一个倒立的人影。科学史家纵观人类光学史后发现，墨子是第一个进行光学实验并对几何光学进行系统研究的学者。他和弟子做光学实验得出的结论与近代的研究成果基本相符，这不得不令人称绝。

2016年8月16日，我国第一颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，它展现了古代哲学与现代科技的奇妙组合。卫星发射成功后，该项目首席科学家潘建伟在接受采访时说：“我们想用名字提醒大家，中国人也可以做很好的科学，从前有、现在有，将来会有更多（科学成果）。”

墨家文化作为中华优秀传统文化的重要组成部分，为人类进步和社会发展作出了巨大的贡献。