引言：歷史研究的意義在于以史為鑒，明朝末年西方科學(xué)隨著傳教士的傳教活動(dòng)傳入中國(guó)，中國(guó)的力學(xué)學(xué)科發(fā)展也在這一時(shí)期傳入。本文討論明末國(guó)人在學(xué)習(xí)和接受力學(xué)知識(shí)上的方法和策略，這可能對(duì)今天的力學(xué)課程學(xué)習(xí)有一定的啟示作用。
北京大學(xué)武際可教授指出：“中國(guó)古代沒有力學(xué)，中國(guó)的力學(xué)是由外國(guó)人送上門來(lái)的，后來(lái)的歷史發(fā)展進(jìn)一步說(shuō)明即使是外國(guó)人送上門來(lái)，中國(guó)人接受的也不那么痛快，甚至有時(shí)采取排斥的態(tài)度，接受的過(guò)程是緩慢和曲折的”。俗話說(shuō)“北人無(wú)弓匠，南人無(wú)船工”，因?yàn)樘^(guò)于司空見慣，就很難把力學(xué)分隔出來(lái)作為獨(dú)立學(xué)科討論。直到今天仍有人覺得力學(xué)是物理的一部分，又或者將力學(xué)與機(jī)械、土木、水利或者其它工程專業(yè)相混淆，這些情況充分說(shuō)明了力學(xué)和其它工程學(xué)科的緊密聯(lián)系，力學(xué)在我國(guó)的傳播也是伴隨在其它學(xué)科中開始的。
最早和力學(xué)相關(guān)的書籍應(yīng)該是在明萬(wàn)歷年間傳教士熊三撥（Sabatino de Ursis.1575-1620. 1606年來(lái)華，1616年被驅(qū)逐到澳門，1620年死于澳門）和徐光啟（1562-1633，明科學(xué)家，政治家，官至崇禎朝禮部尚書兼文淵閣大學(xué)士、內(nèi)閣次輔）合譯的《泰西水法》(1612年)，后收入《四庫(kù)全書總目》，稱其為“記取水蓄水之法”的著作。翻譯了意大利工程師拉模里（Agosino Ramelli）關(guān)于水力學(xué)的著作Lediverse et artificiose machine。此前的由利瑪竇（Matteo Ricci，1552-1610，1582年達(dá)到澳門，首創(chuàng)了拼音方案，1601年抵達(dá)北京，1611年死于北京，葬于騰公柵欄,該公墓后被義和團(tuán)毀）和徐光啟翻譯的《幾何原本》(1606-1607)也為力學(xué)在中國(guó)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。
第一部提出力學(xué)概念的著作是在明天啟七年（1627年）由德國(guó)傳教士鄧玉函（Johann Schreck，1576-1630，1619年來(lái)華，1630年死于北京，葬在北京滕公柵欄，因其出生地今屬瑞士又稱其為瑞士人）和王徵（1571-1644，明科學(xué)家，任直隸廣平府推官、南直隸揚(yáng)州府推官及山東按察司僉事等職）合譯的《遠(yuǎn)西奇器圖說(shuō)》（以下簡(jiǎn)稱《圖說(shuō)》）中提出來(lái)的，不過(guò)當(dāng)時(shí)沒有譯為力學(xué)，而是譯為力藝、重學(xué)。
《圖說(shuō)》全書共分四卷。第一卷為緒論，介紹力學(xué)的基本知識(shí)和原理，并分別討論了地心引力、各種幾何圖形的重心、各種物體的比重等，阿基米德浮力原理也首次被介紹給中國(guó)；第二卷為器解，講述了各種簡(jiǎn)單機(jī)械的原理，如天平、杠桿、滑輪、輪盤、螺旋和斜面等；第三卷為機(jī)械原理應(yīng)用，共繪有54幅圖，包括起重、引重、轉(zhuǎn)重、取水、轉(zhuǎn)磨等，每幅圖后均有說(shuō)明；最后一卷為“新制諸器圖說(shuō)”，共載九器，包括虹吸、自行磨、自行車、代耕、連弩等。匯總了阿基米德（公元前287-前212）到17世紀(jì)初西方主要的力學(xué)和機(jī)械學(xué)的知識(shí)，可以說(shuō)《圖說(shuō)》開啟了國(guó)人系統(tǒng)學(xué)習(xí)西方近代力學(xué)知識(shí)的先河。 但在該書的完成中過(guò)于注重實(shí)用性，幾乎忽略了原著中所有的推理、證明，而只介紹結(jié)論�！秷D說(shuō)》后來(lái)收入在清政府編撰的《四庫(kù)全書》中，編撰者則更加忽視推理，對(duì)僅有的一點(diǎn)描述推理重要性的表性言和表德言（《圖說(shuō)》的概述部分，說(shuō)明重學(xué)的性質(zhì)，解釋如何研究、有何用等問題）評(píng)論說(shuō)是“荒誕恣肆，不足究詰”，但該書“裨益民生，其法至便”�？梢姽湃藢�(duì)推理、證明的抵觸，也就難以形成體系化的近代精密科學(xué)。
《圖說(shuō)》中的斜面與螺旋 力學(xué)是外國(guó)人送上門的，表現(xiàn)出對(duì)于民族而言學(xué)習(xí)的被動(dòng)性。在當(dāng)時(shí)沒有懂外語(yǔ)的中國(guó)人，中西方的交流全在于傳教士先學(xué)會(huì)中文然后再交流。因此，對(duì)于原著的理解一是完全依賴于傳教士；其次對(duì)西方文化的陌生也給理解和接受西方科學(xué)知識(shí)造成了很大的困難。任何人接受新事物都會(huì)有一個(gè)過(guò)程，王徵一定也不例外。因此，《圖說(shuō)》選擇記錄主要結(jié)論，而忽略其中的推理、證明，這應(yīng)該說(shuō)在當(dāng)時(shí)是一種有效的學(xué)習(xí)方法。 如果強(qiáng)行力求完整，反而可能產(chǎn)生不利的結(jié)果。后來(lái)1860年（200多年后），英國(guó)傳教士偉烈亞力（Alexander Wylie，1815-1887，英國(guó)漢學(xué)家，倫敦傳道會(huì)傳教士，1846年來(lái)華，1877年返回倫敦定居）、傅蘭雅（John Fryer，1839-？英國(guó)的中國(guó)迷，非傳教士卻像傳教士一樣向中國(guó)傳播科學(xué)知識(shí)，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)期間口譯著作113種）和李善蘭（浙江海寧人，1811-1882，數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、力學(xué)家和植物學(xué)家）曾翻譯牛頓的《自然科學(xué)的數(shù)學(xué)原理》（以下簡(jiǎn)稱《原理》）成一卷，中文名《數(shù)理格致》，后因沒有譯全而未能出版。
我們現(xiàn)在看《原理》，基本繼承了《幾何原本》的定義、證明、推論的模式，力圖以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)理推導(dǎo)、證明來(lái)描述力學(xué)問題。《圖說(shuō)》表性言中說(shuō)“造物主之生物，有數(shù)、有度、有重，物物皆然。數(shù)即算學(xué)，度乃測(cè)量學(xué)，重則此力藝之重學(xué)也。重有重之性。以此重較彼重之多寡，則資算學(xué)；以此重之形體較彼重之形體之大小，則資測(cè)量學(xué)。故數(shù)學(xué)、度學(xué)、重學(xué)之必須，蓋三學(xué)皆從性理而生，為兄弟內(nèi)親，不可相離者也�！笨梢姰�(dāng)時(shí)將力學(xué)視為理學(xué)，并言明力學(xué)與數(shù)學(xué)（算）、幾何（度）之間的關(guān)系為兄弟內(nèi)親，不可相離。
牛頓的《原理》也必然要求能對(duì)數(shù)學(xué)、幾何、力學(xué)融匯貫通，才能真正理解。三門課程同時(shí)兼通可能是學(xué)習(xí)《原理》的一大難點(diǎn)，這或許成為《數(shù)理格致》最終沒能完成的原因之一。丁福保在其《算學(xué)書目提要》（1899）中評(píng)論《數(shù)理格致》所說(shuō)的話似乎印證這一點(diǎn)。他說(shuō)“是書分平圓、橢圓、拋物線、雙曲線各類。橢圓以下，尚未譯出，其已譯者，亦未加刪潤(rùn)。往往有四五十字為一句者，理論奧賾，文又難讀�！薄对怼繁取秷D說(shuō)》的理論性更強(qiáng)、實(shí)用性的結(jié)論較少，與《幾何原本》（以下簡(jiǎn)稱《原本》）相比，在幾何的基礎(chǔ)上又多了算學(xué)和力學(xué)，這樣對(duì)于準(zhǔn)確理解其中的含義就顯得非常困難，“理論奧賾，文又難讀”很有可能成為《數(shù)理格致》的失敗所在。
在力學(xué)課程的教學(xué)中，應(yīng)該意識(shí)到學(xué)生對(duì)于數(shù)理推導(dǎo)的畏難情緒，有兩種方式可以化解，一是學(xué)習(xí)《圖說(shuō)》將力學(xué)的主要結(jié)論先提煉出來(lái)教給學(xué)生，然后在逐步圍繞結(jié)論慢慢展開數(shù)理推導(dǎo)；另一種方式是學(xué)習(xí)《原本》，先將力學(xué)中涉及到的數(shù)學(xué)、幾何知識(shí)剝離出來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生回顧或?qū)W習(xí)純粹的數(shù)學(xué)知識(shí)，然后再將數(shù)學(xué)套用于力學(xué)解決力學(xué)問題。我們可以簡(jiǎn)單的將這兩種方法稱為《圖說(shuō)》學(xué)習(xí)法和《原本》學(xué)習(xí)法。對(duì)于具有一定應(yīng)用背景的課程內(nèi)容，不妨采用《圖說(shuō)》學(xué)習(xí)法，類似于材料力學(xué)、工程力學(xué)、斷裂力學(xué)等，可以選擇先忽略數(shù)理推導(dǎo)，從主要結(jié)論開始；而對(duì)于一些理論性比較強(qiáng)的課程內(nèi)容，工程應(yīng)用又不是特別突出，這時(shí)就不妨采用《原本》學(xué)習(xí)法，按照完全的數(shù)學(xué)講起，即數(shù)學(xué)老師怎么講，力學(xué)老師就怎么講，然后再把純粹的數(shù)學(xué)賦予力學(xué)含義，成為力學(xué)理論，由于學(xué)生之前有數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也會(huì)減少學(xué)習(xí)的畏難情緒。
盡管當(dāng)時(shí)中國(guó)整體沒有主動(dòng)學(xué)習(xí)的愿望，我們應(yīng)該看到正是徐光啟、王徵等一大批甘愿吃苦，主動(dòng)學(xué)習(xí)的人才拉開了中國(guó)學(xué)習(xí)西方科學(xué)的序幕。在《圖說(shuō)》的序言中，王徵說(shuō)：丙寅冬(1626年)，余補(bǔ)銼如都，會(huì)龍精華（即龍華民）、鄧函璞（即鄧玉函）、湯道未（即湯若望）三先生以侯旨修歷，寓舊邸中。余得朝夕晤請(qǐng)，教益甚歡也。暇日，因述外紀(jì)所載質(zhì)之，三先生笑而唯唯。且曰‘諸器甚多，悉著圖說(shuō), 見在可覽也, 奚敢妄?’余急索觀, 簡(jiǎn)軼不一第專屬奇器之圖之說(shuō)者, 不下千百余種. 并說(shuō)：‘令人心花開爽’，‘函請(qǐng)譯以中字’。似乎翻譯《圖說(shuō)》也是偶然間形成的念頭，因王徵常請(qǐng)教三先生西方器械的問題，三先生都說(shuō)：“那太多了，都有詳細(xì)的圖例說(shuō)明記錄在書中可查，這不能隨便的講�！蓖踽缇椭钡囊矗戳诉^(guò)之后就說(shuō)“令人心花開爽”，才“請(qǐng)譯以中字”�？梢娙绻麤]有王徵的主動(dòng)要求，就未必會(huì)有《遠(yuǎn)西奇器圖說(shuō)》。
王徵是幸運(yùn)的，他遇到的鄧玉函也非等閑之輩，14歲（1590年）就讀于阿爾特道夫（Altdorf）大學(xué)的醫(yī)學(xué)院，27歲（1603年）就讀于意大利的帕多瓦大學(xué)（該校成立于1222年，來(lái)源于世界上第一所大學(xué)博洛尼亞大學(xué)中的一部分師生，他們因不滿學(xué)校限制學(xué)術(shù)自由從而脫離出來(lái)建立了帕多瓦大學(xué)）。此時(shí)，伽利略任教于帕多瓦大學(xué)，鄧玉函應(yīng)該上過(guò)伽利略的課從而相識(shí)，1611年鄧玉函晚伽利略幾天成為猞猁科學(xué)院院士。
當(dāng)伽利略得知鄧玉函加入耶穌會(huì)（1611年）要遠(yuǎn)到中國(guó)進(jìn)行傳教時(shí)，伽利略異常吃驚，稱這是“a big loss”（巨大損失）。1618年鄧玉函隨金尼閣啟程前往東方，同行人員還有湯若望、羅雅谷、傅泛際等，1619年抵達(dá)澳門，1623年獲得允許進(jìn)入北京，除翻譯《圖說(shuō)》外，還譯有《泰西人身說(shuō)概》（介紹生理、解剖），并參與編寫了《崇禎歷書》。在編寫《崇禎歷書》期間，寫信給伽利略和開普勒了解當(dāng)時(shí)最新的科研成果并求助一些問題，開普勒詳細(xì)解答了鄧玉函的問題，并附上了《魯?shù)婪蛐行潜怼�，可惜的是�?dāng)郵件到達(dá)中國(guó)時(shí)，鄧玉函已經(jīng)去世16年，這些郵件為鄧玉函的繼任者湯若望提供了較大的幫助。
雖然來(lái)華傳教士不遠(yuǎn)萬(wàn)里來(lái)到中國(guó)目的是“做耶穌的勇兵，替他上陣作戰(zhàn)，來(lái)征討這崇拜偶像的中國(guó)”，傳播科學(xué)只是傳教的輔助手段。但他們中間的一些人，利瑪竇、熊三撥、鄧玉函、湯若望等，我欽佩的是，他們是如何有勇氣不遠(yuǎn)萬(wàn)里來(lái)中國(guó)，要知道當(dāng)時(shí)來(lái)中國(guó)估計(jì)和現(xiàn)在去火星差不多，他們?yōu)橹I(xiàn)出生命的理由到底是什么？按照我們時(shí)下的觀點(diǎn)來(lái)看，這種替他人做嫁衣的行為是不是被驢踢過(guò)之后做出來(lái)的蠢事呢？ 
北京騰公柵欄利瑪竇葬于此后，清朝相繼有鄧玉函、羅雅谷、龍華民、湯若望、南懷仁、郎世寧等著名傳教士、科學(xué)家、工程師、畫家安葬在此。至19世紀(jì)末，安葬于“滕公柵欄”的歐洲傳教士已逾百名。
這大概就是信仰的力量！鄧玉函作為王徵的老師，也是中國(guó)人的第一位力學(xué)老師，除了力學(xué)知識(shí)以外，我們更應(yīng)該在他身上學(xué)習(xí)信仰的力量。當(dāng)一個(gè)人有了信仰以后，他的力量就變的無(wú)窮無(wú)盡，像那些為中華民族獨(dú)立而獻(xiàn)出生命的先輩們。大學(xué)教育，在傳播知識(shí)的同時(shí)應(yīng)該培養(yǎng)起學(xué)生的理想，成為有信仰的人，人一旦有了信仰，就具有了無(wú)比強(qiáng)大的力量，可以在任何情況下堅(jiān)持自己的信仰，不為名利所驅(qū)動(dòng)。一個(gè)只有原始欲望的人，就可能成為欲望的奴隸，便不能成為獨(dú)立的人。
參考文獻(xiàn) 武際可.中國(guó)古代為什么沒有力學(xué) 戴念祖.《中國(guó)力學(xué)史》.河北教育出版社出版.1988年09月 武際可.遠(yuǎn)西奇器圖說(shuō)——一部偉大的力學(xué)啟蒙讀物.《力學(xué)與實(shí)踐》2004 Vol.26 No.5 P.90-93 武際可.力學(xué)在近代中國(guó)的傳播與發(fā)展.高等教育出版社. 2005 王冰.明清時(shí)期(1610-1910)物理學(xué)譯著書目考.《中國(guó)科技史料》第7卷(1986) 第5期:3-20 宋軍令明末歷局與西學(xué)東漸 天府新論 2006 （3）
明末科學(xué)家力學(xué)學(xué)習(xí)方法的教學(xué)啟示 | 責(zé)任編輯：蟲子 | 