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為什麼中國是機械鐘的祖先,卻沒有發展出近代鐘錶?

作者:遠紅外 / 微信公眾號:qspyq2015

這是秦朔朋友圈的第1706篇原創首發文章

最近, 去了安亭鎮的“大來時間館”, 欣賞了幾百座各個時期、各式各樣的精美的機械鐘,

歎為觀止。

提到機械鐘, 大部分人會說, 中國最早的機械鐘是從西洋傳過來的。 也對, 也不對。 很多人不知道, 早在歐洲人14世紀製作機械鐘錶以前的1000多年, 中國就已經開始以製作天文儀器的方式進行機械計時器的製作, 集大成者是北宋的蘇頌、韓公廉於1088年製成的“水運儀象台”, 其中的“天衡”類似近代鐘錶中的擒縱裝置, 此外還有十分完備的報時功能。 就連英國著名科技史專家李約瑟也曾說, 水運儀象台“可能是歐洲中世紀天文鐘的直接祖先。 ”

不過, 自此之後, 中國在鐘錶研製方面再無發展, 近代中國的機械鐘確實是被西方傳教士帶進來的。 為什麼?

力學是近代自然科學中最早精確化的學科, 近代計時手段的演變和力學的發展特別是動力學有著相互依賴、相互促進的十分緊密的聯繫。 讓我們來觀察一下鐘錶的內部構造。 任何一種鐘錶, 都有三個核心部分, 這就是動力部分、傳動部分和振動部分。

動力部分, 就是讓鐘錶“動起來”的動力源, 要產生持續性機械運動,

首先就需要持續的動力來源。 現在, 你送孩子一塊“斯沃琪”手錶, 連小孩都知道, 手錶得裝了電池後才能走。 電池是現在的電子鐘表的主要動力源。 但最早的電池在18世紀末期才被發明出來, 這之前呢?鐘靠什麼動?原始階段, 依靠的是不穩定的大自然動力, 如流水動力, 就像前面提到的“水運儀象台”;後來, 就靠機械動力, 一開始是利用地球引力的重錘;大約到了15世紀初期、中期, 發明了“發條”, 其原理就是使彈簧片捲曲縮緊, 捲曲的簧片在鬆開復位時會向外釋放出張力。

傳動部分, 就是通過一組齒輪為其它裝置傳遞動力。 一般會使用三四個齒輪, 利用高速–低速的齒輪比, 把動力的力矩由大變小, 到最後一個齒輪,

動力已經變小了。 否則, 你一上發條, 振動裝置就“刷”地飛快運動, 一下子就把動力用完了。

振動部分, 是“鐘錶”計時的關鍵, 有一個做均勻等時週期運動的振動裝置, 比如:“擺”, 用“擺”作為振盪器實現能量分割和走時;後來又發明了遊絲, 來控制擺輪的頻率和規律性。 此外, 最重要的, 還有一個擒縱機構, 這是鐘錶最核心的裝置。 雖然通過齒輪的動力減遞, 振動裝置已經可以“慢”一點動了, 但對於“走秒”來說還是太快。 這個擒縱器, 就是讓最後那個齒輪不要轉那麼快的結構:“抓”一下, 讓它停住;再“放”一下, 讓它走一點(所以咱們中國人也形象地稱之為“卡子”)。 這也就是鐘錶“滴答”聲的來源。

如果說, “水運儀象台”的研製成功, 是中國古代科學家在總結生活實踐的基礎上掌握並運用了“力”,

那麼, 沒有發展出“力”的科學原理並以此為指導, 即便擁有高超的手工藝, 也不可能發展出近代鐘錶這樣的精密計時儀器。

我們都知道, 動力學的一些最基本的概念, 如速度、加速度、力、品質、頻率等等, 都不是中國歷史上自己發現形成的,而是西方傳入的;更別說牛頓發現的萬有引力和三大運動定律了。近代中國為什麼沒有發展出力學?或者,把問題再推得更廣一點,就是“李約瑟難題”。李約瑟在他編寫的洋洋灑灑15卷的《中國科學技術史》裡,提出過一個問題:“儘管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻,但為什麼近代科學和工業革命沒有在近代的中國發生?”1976年,美國經濟學家肯尼士•博爾丁把這一疑問稱之為“李約瑟難題”。

追本溯源,還得從哲學的角度,換言之,古代、近代的中國人和西方人對世界的思考和對知識的追求有何不同。愛因斯坦曾說:“哲學可以被認為是全部科學之母”、“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的,那就是希臘哲學家發明的形式邏輯體系,以及通過系統的實驗發現有可能性找出因果關係”;黑格爾說:“一切科學都是應用邏輯”。因此,我們可以說,古代中國沒有發展出邏輯學,特別是狹義的邏輯學即研究推理的一整套理論,這是解答“李約瑟難題”的一個基本方向。林語堂也曾說過:“中國古代沒有西方意義上的邏輯”。

坊間有一說法:古希臘哲學家喜歡研究“自然”,中國古代哲學家喜歡研究“人”,印度哲學家喜歡研究“彼岸世界”。有點道理。中國古代思想家常常從生活實踐出發,特別注重對人的研究,在探討“天”、“自然”的時候,總是同“人”聯繫在一起,即“天人合一、天人感應”。在分析思考中,一旦加入了“人”這個變數,就變複雜、不確定了,就走向了“直覺感悟、模糊籠統、大而化之”。

那麼,東西方朝著不同路徑前進的分叉口在哪裡?讓我們把時間軸快退到2500多年前。西元前六世紀,古希臘出了一位偉人——畢達哥拉斯,中國也出了一位偉人——孔子。說起畢達哥拉斯,大家都知道是他發現了“畢氏定理”,但也許不知道,“數學作為一門科學始于畢達哥拉斯”,他認為“萬物都是數”,堅持數學論證必須從“假設”出發,開創了證明式的演繹推論的數學(文科生最頭痛的數學題啊!);他首先提出了“地球是球體”這一概念(大航海時代的理論依據)。反之,孔子開創的儒家思想,以“仁”為核心,所講的孝、弟(悌)、忠、恕、禮、知、勇、恭、寬、信、敏、惠等,都是對人性、人生以及人與人的關係的認識和論述。

本來,中國是有機會的。在孔子之後不久的戰國時期,有一個墨子,他創立的墨家思想,在先秦時期影響很大,與儒家思想並駕齊驅。墨家已經有邏輯學理論(墨辯和古印度的因明學、古希臘邏輯學並稱世界三大邏輯學),還提出了關於幾何學、物理學、光學方面的一整套科學理論。他說:“力,刑(形)之所以奮也。”(《墨經》,就是說,力是使物體運動的原因)。墨子精通手工技藝,可以在不到一天的時間內造出載重30石(dàn,古漢語中的重量單位,大約120斤為一石,30石則是3600斤即1.8噸)的車子。毛主席曾高度評價墨子是古代辯證唯物主義大家;當代著名歷史學家楊向奎先生說:“墨子在自然學上的成就,決不低於古希臘的科學家和哲學家。”可惜,200多年後,出了一個董仲舒,給漢武帝提了一個“罷黜百家、獨尊儒術”的建議,儒家之外的思想理論就此偃旗息鼓了。

再把時間軸快進到14世紀到17世紀,距今六百多年到三百多年之前。歐洲走出了黑暗的中世紀,開始了文藝復興運動,科學、藝術、思想等領域的大師巨匠層出不窮,產生了近代科學,引發了大航海時代,使歐洲成為世界領導者。這時,東方的中國,漢族從元朝手中奪過了國家政權,進入了明朝,也開始了“復古”,比如:恢復古禮,重新回到儒家思想軌道。但是,明朝的儒家,已經不是孔子時代的儒家,而是發端於南宋時期的新儒家思想“程朱理學”(據說是因為朱元璋認朱熹為自家祖上,所以把朱熹的理學定為官方理論),明初的科舉大興“八股文”,規定以“四書”、“五經”的內容作為考試的題目,以朱熹的注解為標準答案,必須用古人的語氣,絕對不允許自由發揮。歐洲的“復興”是以“複”的名義做“興”的事,明朝的“復古”是真的在因循守舊;在歐洲思想大解放的時候,中國在禁錮社會的思想觀念;當歐洲揚帆越洋的時候,中國在修建長城加強防禦;歐洲找到了前進的動力,中國找到了固化的途徑。歐洲開始後來居上。

當然,我們不能輕率地下結論說,哪種哲學理論好、哪種不好,只能說它們對不同國家在不同時期的發展起到了不同的作用,正所謂“各領風騷數百年”。把時間軸撥回到現在,事情又有了微妙變化。哈佛大學東亞系的中國歷史學教授邁克爾•普鳴(Michale Puett)成了最受學生們歡迎的教授,他開的一門課“古代中國倫理與政治理論”是最受學生歡迎的三門通識類選修課之一。中國古代先賢們的哲學思想正在成為西方人的“心靈雞湯”。

作者簡介:復旦大學新聞學學士、經濟學碩士,長期在某著名通信設備公司從事企業傳播管理、戰略研究工作。

都不是中國歷史上自己發現形成的,而是西方傳入的;更別說牛頓發現的萬有引力和三大運動定律了。近代中國為什麼沒有發展出力學?或者,把問題再推得更廣一點,就是“李約瑟難題”。李約瑟在他編寫的洋洋灑灑15卷的《中國科學技術史》裡,提出過一個問題:“儘管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻,但為什麼近代科學和工業革命沒有在近代的中國發生?”1976年,美國經濟學家肯尼士•博爾丁把這一疑問稱之為“李約瑟難題”。

追本溯源,還得從哲學的角度,換言之,古代、近代的中國人和西方人對世界的思考和對知識的追求有何不同。愛因斯坦曾說:“哲學可以被認為是全部科學之母”、“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的,那就是希臘哲學家發明的形式邏輯體系,以及通過系統的實驗發現有可能性找出因果關係”;黑格爾說:“一切科學都是應用邏輯”。因此,我們可以說,古代中國沒有發展出邏輯學,特別是狹義的邏輯學即研究推理的一整套理論,這是解答“李約瑟難題”的一個基本方向。林語堂也曾說過:“中國古代沒有西方意義上的邏輯”。

坊間有一說法:古希臘哲學家喜歡研究“自然”,中國古代哲學家喜歡研究“人”,印度哲學家喜歡研究“彼岸世界”。有點道理。中國古代思想家常常從生活實踐出發,特別注重對人的研究,在探討“天”、“自然”的時候,總是同“人”聯繫在一起,即“天人合一、天人感應”。在分析思考中,一旦加入了“人”這個變數,就變複雜、不確定了,就走向了“直覺感悟、模糊籠統、大而化之”。

那麼,東西方朝著不同路徑前進的分叉口在哪裡?讓我們把時間軸快退到2500多年前。西元前六世紀,古希臘出了一位偉人——畢達哥拉斯,中國也出了一位偉人——孔子。說起畢達哥拉斯,大家都知道是他發現了“畢氏定理”,但也許不知道,“數學作為一門科學始于畢達哥拉斯”,他認為“萬物都是數”,堅持數學論證必須從“假設”出發,開創了證明式的演繹推論的數學(文科生最頭痛的數學題啊!);他首先提出了“地球是球體”這一概念(大航海時代的理論依據)。反之,孔子開創的儒家思想,以“仁”為核心,所講的孝、弟(悌)、忠、恕、禮、知、勇、恭、寬、信、敏、惠等,都是對人性、人生以及人與人的關係的認識和論述。

本來,中國是有機會的。在孔子之後不久的戰國時期,有一個墨子,他創立的墨家思想,在先秦時期影響很大,與儒家思想並駕齊驅。墨家已經有邏輯學理論(墨辯和古印度的因明學、古希臘邏輯學並稱世界三大邏輯學),還提出了關於幾何學、物理學、光學方面的一整套科學理論。他說:“力,刑(形)之所以奮也。”(《墨經》,就是說,力是使物體運動的原因)。墨子精通手工技藝,可以在不到一天的時間內造出載重30石(dàn,古漢語中的重量單位,大約120斤為一石,30石則是3600斤即1.8噸)的車子。毛主席曾高度評價墨子是古代辯證唯物主義大家;當代著名歷史學家楊向奎先生說:“墨子在自然學上的成就,決不低於古希臘的科學家和哲學家。”可惜,200多年後,出了一個董仲舒,給漢武帝提了一個“罷黜百家、獨尊儒術”的建議,儒家之外的思想理論就此偃旗息鼓了。

再把時間軸快進到14世紀到17世紀,距今六百多年到三百多年之前。歐洲走出了黑暗的中世紀,開始了文藝復興運動,科學、藝術、思想等領域的大師巨匠層出不窮,產生了近代科學,引發了大航海時代,使歐洲成為世界領導者。這時,東方的中國,漢族從元朝手中奪過了國家政權,進入了明朝,也開始了“復古”,比如:恢復古禮,重新回到儒家思想軌道。但是,明朝的儒家,已經不是孔子時代的儒家,而是發端於南宋時期的新儒家思想“程朱理學”(據說是因為朱元璋認朱熹為自家祖上,所以把朱熹的理學定為官方理論),明初的科舉大興“八股文”,規定以“四書”、“五經”的內容作為考試的題目,以朱熹的注解為標準答案,必須用古人的語氣,絕對不允許自由發揮。歐洲的“復興”是以“複”的名義做“興”的事,明朝的“復古”是真的在因循守舊;在歐洲思想大解放的時候,中國在禁錮社會的思想觀念;當歐洲揚帆越洋的時候,中國在修建長城加強防禦;歐洲找到了前進的動力,中國找到了固化的途徑。歐洲開始後來居上。

當然,我們不能輕率地下結論說,哪種哲學理論好、哪種不好,只能說它們對不同國家在不同時期的發展起到了不同的作用,正所謂“各領風騷數百年”。把時間軸撥回到現在,事情又有了微妙變化。哈佛大學東亞系的中國歷史學教授邁克爾•普鳴(Michale Puett)成了最受學生們歡迎的教授,他開的一門課“古代中國倫理與政治理論”是最受學生歡迎的三門通識類選修課之一。中國古代先賢們的哲學思想正在成為西方人的“心靈雞湯”。

作者簡介:復旦大學新聞學學士、經濟學碩士,長期在某著名通信設備公司從事企業傳播管理、戰略研究工作。

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