墨家科学贡献
力是动因
众所周知,墨子首先是位机械师,因而在他的著作中,包含大量力学与机械设计原理。
他在《经上》中明确提出,力是物体加速运动的原因,即“力,刑之所以奋也”。更进一步,他在《经上说》中指出,力与重力等效,即“力,重之谓”。纠正了流传已久的谬误:把重力与重量混淆。他这种论断与近两千年后伽俐略、牛顿的理论极为接近。
朴素时空观
在《墨经》中,空间是一个与时间密不可分的概念,墨子认为“宇”即“域徙”,即物体运动的区域。两千多年后,爱因斯坦的相对论为这一直觉的朴素时空观添上了完美的注脚。
小孔成像
在光学方面,墨子还详尽地说明了小孔成像的原理。光线照入小孔同箭的射入一样,即光是直线传播的,从物体高处射入的光线到达壁的下方,从物体低处射入的光线到达壁的上方。人足在下,蔽着下光,故足的影成于壁的上方,人首在上,蔽着上光,故首的影成于壁的下方。
几何学说
《墨经》虽其涵盖的几何内容不那么丰富,但成书的年代比古希腊欧几里得的《几何原本》还要早。
三大定律
作为机械制造大师的墨子,第一个提出机械设计三大定律,以规范机械师的设计标准。这三大定律在《墨子》中称“三表”,说的就是,一要根据历史的经验,二要考察人们的反应,三要考察实际效果是否有利于国家人民。
在墨子的著作中,对杠杆、斜面、滑车等于民有利的机械原理大书特书。比如他完整无误地阐述了杠杆原理,短臂叫本,长臂叫标,指出杠杆省力的原因乃“本短标长”。他提倡用滑轮(挈)与斜面(滑车)来帮助提升重物。他设计的滑轮系统与英国的“阿特伍德机”极其相似。
以“墨守”闻名的墨子,在军事器械的设计上自然不遗余力。通过他的著作,我们不难窥见先秦战场上华丽的机械化作战场面。
“赣车”乃攻城战车,覆盖有生牛皮,里面可以装载十人,推动它直抵城墙,可以挖掘破坏墙体,堪称古代坦克。
“连弩车”,结构极其复杂,一发数十箭,反力甚大。故制造连弩车的木材两端须一尺见方,长度视城墙厚度而定。需十人操作。
“籍车”,全车由纯铁打造,一部分埋在地下,由多人操纵,能够投掷炭火、石块等。籍车就是古代的大炮—投石机。
此外,在《墨子》中还记载了“云梯”、“悬门”、“橐”、“轩车”和“轺车”等攻守器备。