《物理小识》是古代一部小百科式的自然科学和技术书。作者方以智(1611—1671)是明末清初著名学者,安徽桐城浮山(今属枞阳)人,别名甚多,主要称用者:字密之,号浮山愚者。方以智出身于仕宦学者世家,崇祯进士,官翰林院检讨,李自成入京后逃往南方,后因抗清避居苗山,晚年为僧。康熙十年因广东反清大案牵连遭捕,解送广东,遂道死于万安之惶恐滩。方氏著述甚多,著名者有 《东西均》等。
方以智生当利玛窦逝世之次年,与汤若望交好。其时西学东传已具规模。中国生产技术虽发展较好,而基础科学原已面临困境。恰得西学启迪,生机乍起。哲学中理学、心学皆趋衰落,实学方兴。方以智承家学遗泽,融中西大成,在哲学和自然科学各方面作出了重大发展。在北京作官时他写了一部《通雅》,以词书体式展述了不少新概念、新思想。《物理小识》原附其后,后来在苗山又整理过,文稿寄回老家,经其子方中通、学生揭暄等分类编辑,更加注说,单独成书。全部写作时间约在1631—1652之间。有清康熙三年(1664)宛平于藻庐陵刻本、光绪十年(1884)宁静堂刻本等; 《四库全书·子部杂家类》收入。书名中 “物理”之义是指万物之理,泛含全部自然科学和技术,在基本观念上也涉及哲学。全书12卷,约10万字,分15类:天、历、风、雷雨阳、地、占候、人身、医药、饮食、衣服、金石、器用、草木、鸟兽、鬼神方术、异事。重要内容大体集中于前头,自 “饮食” 而后率多细事。
“自序”简述作者的世界观和科学观。“盈天地间皆物也……事一物也……器固物也。深而言性命,性命一物也。通观天地,天地一物也。”说到学问,从已知到未知,深究底蕴,谓之“通畿”; 对具体对象探讨其性情、好恶、常变之故,谓之“质测”。这二者约略对应于现代概念的哲学和科学。作者认为通畿蕴含于质测中,反对“扫质测而冒举通畿”的虚浮之论。他对新来西学评价是:“详于质测而拙于通畿”,“彼之质测犹未备也。”在“总论”部分他说:要 “借远亚为郯子”,主张向外学优点,反对尊古保守。全书约百分之五篇幅是引自传教士的资料,但却绝口不言其教义,这是唯物主义世界观的当然表现,是当时中国学界主流思想。
方以智以家传易学为主导,秉承中国传统元气论和阴阳五行说而有所发展。他相信“象数理气征几”,这也是总论后第一个条目标题。卷1第一句便说:“为物不二之至理隐不可见。质皆气也,征其端几不离象数。”他主张:“一切物皆气所为也,空皆气所实也。物有则,空亦有则……其则也理之可征者也。”
方以智认为物是永恒运动的,其根本形态是火。引朱震亨:“天恒动,人生亦恒动,皆火之为也。”火便是运动:“火无体而因物为体。”他把这些思想运用于物理学对象,解说凝聚态、气态、光、声等事,竟获得不少令人惊异的成果。光的波动说为最突出的一项,前此未有。
“光论”条说:“气凝为形,发为光声,犹有未凝形之空气与之摩荡嘘吸。故形之用止于其分,而光声之用常溢于其余。气无空隙,互相转应也。”理解这段话的关键在“分”和“转应”二词。分,指形所居的空间部分。有形物发声发光是与形外未凝之气相互作用,这作用不受形的局限而溢出分外。气充满一切虚空,光声不是某种实体穿透无隙的气而运动,只是一种层层传递的相互作用,即“转应”之义。对光和声的这种统一化解释是纯正的波动说。方氏的光波动说比之惠更斯,虽无精细的形象描绘,也无折射反射的定量推演,但不止时间早,也有强胜之处。惠更斯的介质是笛卡儿的旋涡以太,是细微粒子组成的,而方氏元气则为绝对连续介质。惠更斯不承认衍射,反对光会偏离直线传播,而方氏则明确指出不走直线。
“光肥影瘦”一条就是说明光不走直线。障碍物边缘的气向障碍物后方传递光作用不受光源方向限制,因而光要侵入阴影区间使阴影区间缩小。揭暄注描绘为“如水流抱砥而后合”。更有奇者,方氏说:“光可见测而测不准也。”就是说,瞄准测量的光行直线为根据,故不能准确。注意“测不准”一语恰与现代量子力学不谋而合。量子力学测不准原理本于物质的波动性,具体到光测,则望远镜和显微镜的分辨力都受衍射限制,与方氏论断一致。方以智还为此做过实验:“尝以纸征之,刺一小孔使日穿照一石,适如其分(这分字也是石形所居之义)也。手渐移而高,光浙大于石矣。刺四五穴,就地照之,四五各为光影也。手渐移而高,光合为 一,而四五穴之影不可复得矣。光常肥而影瘦也。”解释四五孔“光合为一”。当然先要考虑本影半影,但衍射确也使合一过程加强。不论如何,这是个以验证光衍射为目的的最早的物理实验。
由于此书的百科性,许多条目是辑录别家成果。如引《淮南万毕术》讲夏日造冰,即以瓶盛沸水密封沉于深井而得冰,这是减压渗气导致发生焦耳·汤姆孙效应: 引《博物志》冰透镜取火;引《玉匣记》红光验尸法;医药类广征内经、灵枢、华陀、仲景;饮食衣服器用诸类博引夷坚、桯史、辍耕、农书;亦杂采民间及师友之说,如:“陈饭再蒸,不揭盖过夜,暑亦不馊。”如描述提花织机结构,文房四宝工艺……。特别是很多采自洋人或洋事条目,如地圆说、远镜观天、死海不沉、螺科千斤顶、洋船、烟草等等。这在当时对普及新科学、增长读者知识,很有益处,现在则为珍贵科技史料。
本书的哲学体系,庞大广博。第1,在自然观方面,体现了“火”的一元论的自然观,认为火是万物生死的本原。由此体现了作者的朴素唯物主义自然观。第2,在认识论方面,强调“学天地”、“辨物则”的认识原则,认识是由现象到本质的过程。同时肯定了“理以心知”的可知论,认为人们的主观可以认识物质规律。此外,他提出了“以事实征实理”的真理标准和“古今以智相积” 的发展观点。
方以智对西学采取了借鉴加分析的态度,明白标示“借远西为郯子”,主张借鉴西方自然科学知识来发展自己的文化。本书反映了东西两大文明合流之始,中国先进学者的探索和成就。是一部里程碑性著作。
方以智虽然著作等身,但因不仕清朝,故诸书流传受到很大限制,有不少被列入 《禁书总目》、《违碍书目》中。另外,由于其著作 “滉洋恣肆” (《四库提要》)而“学者辄读之多不可解”(钱澄之语),故清代二百多年间,研究方氏著作的尚未有所见。相比之下,《物理小识》的流通较广,不乏为人引用,但加以研究和论列,还是近三十年来的事。随着《方以智全书》的陆续出版,对方氏的研究必将更为全面与深化。
