墨子
墨子，名翟。魯國（今山東西南部，都城曲阜）人。生卒年不詳，活動於春秋末、戰國初年，物理學家、數學家、機械製造工程師、哲學家。
墨子一生的活動、事蹟、思想和科技成就，集中展現在《墨子》一書中。原書十五卷七十一篇，現存十五卷五十三篇，有十八篇早已散佚。關於《墨子》一書的作者問題，現尚存有爭議。有認為是戰國後期的墨家後學所作；有認為墨子自著；有認為部分墨子自著，其餘為墨子弟子記述的師說等。
在春秋戰國時期的諸子百家中，只有墨子和墨家對於科學技術最為重視。墨子本身不但是一位手藝高超的匠人，而且他還深入到科學領域之中，做了一系列的科學研究和科學實驗工作，取得了許多重大的成就。同時，墨子重視科學技術並不只是為了研究而研究，他把科學技術與自己的政治主張緊密結合起來，用科技知識來充實和豐富自己的學說，並以之作為興利除害的有力武器，為自己的政治主張服務。他之所以能夠止楚攻宋，除了靠他傑出的雄辯才能外，更主要的原因是他掌握著當時最先進的守城器械。在楚王倚仗公輸般的攻城器械，堅持要攻打宋國時，墨子當著楚王的面與公輸般演示了攻防器械和戰術，經過九次交鋒，公輸般的攻城器械和戰術都被墨子一一挫敗，公輸般的攻城器械用完了，而墨子的守城器械卻還綽綽有餘，這才迫使楚王放棄攻宋的計畫。如果墨子不掌握科學技術，那麼不管他多麼擅長說理和論辯，也是無法阻止楚王攻宋的。這一事例，反映了墨子善於運用科學技術來佐證自己的政治主張。公輸般為當時的名匠，但他在墨子面前相形見絀，這也反映了墨子科技造詣之高深。
墨子在科學技術領域中的成就和貢獻是多方面的，其主要者有：
1.宇宙論
墨子認為，宇宙是一個連續的整體，個體或局部都是由這個統一的整體分出來的，都是這個統一整體的組成部分。換句話說，也就是整體包含著個體，整體又是由個體所構成，整體與個體之間有著必然的連繫。從這個連續的宇宙觀出發，墨子進而建立了關於時空的理論。他把時間定名為「久」，把空間定名為「宇」，並給出了「久」和「宇」的定義，即「久」為包括古今旦暮的一切時間，「宇」為包括東西中南北的一切空間，時間和空間都是連續不間斷的。在給出了時空的定義之後，墨子又進一步論述了時空有限還是無限的問題。他認為，時空既是有窮的，又是無窮的。對於整體來說，時空是無窮的，而對於部分來說，時空則是有窮的。他還指出，連續的時空是由時空元所組成。他把時空元定義為「始」和「端」，「始」是時間中不可再分割的最小單位，「端」是空間中不可再分割的最小單位。這樣就形成了「時空是連續無窮的，這連續無窮的時空又是由最小的單位所構成，在無窮中包含著有窮，在連續中包含著不連續」的時空理論。
在時空理論的基礎上，墨子建立了自己的運動論。他把時間、空間和物體運動整合起來，結合在一起。他認為，在連續的、統一的宇宙中，物體的運動表現為在時間中的先後差異和在空間中的位置遷移。沒有時間先後和位置遠近的變化，也就沒有所謂的運動，離開時空的單純運動是不存在的。
對於物質的本原和屬性問題，墨子也有精闢的闡述。在先秦諸子中，老子最早提出了物質的本原是「有生於無」（《老子》第一章），「天下萬物生於有，有生於無」（《老子》第四十章）。墨子則率先反對老子的這個思想，提出了萬物始於「有」的主張。他指出，「無」有兩種，一種是過去有過而現在沒有了，如某種滅絕的飛禽，不能因其已不存在而否定其曾為「有」；一種是過去就從來沒有過的事物，如天塌陷，這是本來就不存在的「無」。本來就不存在的「無」不會生「有」，本來存在、後來不存在的更不是「有」生於「無」。由此可見，「有」是自然存在的。接著，墨子進而闡發了關於物質屬性的問題。他認為，如果沒有石頭，就不會知道石頭的質感和顏色，沒有日和火，就不會知道熱。也就是說，屬性無法獨立於物質客體而存在，屬性是物質客體的客觀反映。人之所以能夠感知物質的屬性，是因為有物質客體的客觀存在。
2.數學
墨子是中國歷史上第一個從理性角度對待數學問題的科學家，他給出了一系列數學概念的命題和定義，這些命題和定義都具有高度的抽象性和嚴密性。
墨子所給出的數學概念主要有：
關於「倍」的定義。墨子說：「倍，為二也。」（《墨經上》）亦即原數加一次，或原數乘以二稱為「倍」。如二尺為一尺的「倍」。
關於「平」的定義。墨子說：「平，同高也。」（《墨經上》）也就是同樣的高度稱為「平」。這與歐幾里得幾何學定理「平行線間的公垂線相等」意思相同。
關於「同長」的定義。墨子說：「同長，以正相盡也。」（《墨經上》）也就是說兩個物體的長度相互比較，正好一一對應，完全相等，稱為「同長」。
關於「中」的定義。墨子說：「中，同長也。」（《墨經上》）這裡的「中」指物體的對稱中心，也就是物體的中心為與物體表面距離都相等的點。
關於「圜」的定義。墨子說：「圜，一中同長也。」（《墨經上》）這裡的「圜」即為圓，墨子指出圓可用圓規畫出，也可用圓規進行檢驗。圓規在墨子之前早已得到廣泛的應用，但給予圓以精確的定義，則是墨子的貢獻。墨子關於圓的定義與歐幾里得幾何學中圓的定義完全一致。
關於正方形的定義。墨子說，四個角都為直角，四條邊長度相等的四邊形即為正方形，正方形可用直角曲尺「矩」來畫圖和檢驗。
這與歐幾里得幾何學中的正方形定義也是一致的。
關於直線的定義。墨子說，三點共線即為直線。三點共線為直線的定義，在後世測量物體的高度和距離方面得到廣泛的應用。晉代數學家劉徽在測量學專著《海島算經》中，就是應用三點共線來測高和測遠的。漢以後弩機上的瞄準器「望山」也是據此發明的。
墨子把點、線、面、體分別稱為「端」、「尺」、「區」、「體」，並給出了它們各自的定義。他還指出，「端」是不占有空間的，是物體不可再分的最小單位，與古希臘的原子論相類似。
此外，墨子還對十進位制進行了論述。中國早在商代就已經普遍使用十進位制記數法，墨子則是對進位制概念進行總結和闡述的第一個科學家。他明確指出，在不同數位上的數字，其數值不同。例如，在相同的數位上，一小於五，而在不同的數位上，一可多於五。這是因為在同一個數位上（個位、十位、百位、千位……），五包含了一，而當一處於較高的數位上時，一則反過來包含了五。十進位制的發明，是中國對於世界文明的一個重大貢獻。正如李約瑟在《中國科學技術史》數學卷中所說：「商代的數字系統是比古巴比倫和古埃及同一時代的系統更為先進、更為合理的」，「如果沒有這種十進位制，就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了」。
3.物理學
墨子關於物理學的研究涉及到力學、光學、聲學等分支，給出了不少物理學概念的定義，並有不少重大的發現，總結出了一些重要的物理學原理。
首先，墨子給出了力的定義，說：「力，刑（形）之所以奮也。」（《墨經上》）也就是說，力是使物體運動的原因，即使物體運動的作用叫做力。對此，他舉例予以說明，說好比把重物由下向上舉，就是因為有力的作用才能做到。同時，墨子指出物體在受力時，也產生了反作用力。例如，兩個質量相當的物體碰撞後，兩個物體就會朝相反的方向運動。如果兩個物體的質量相差甚大，碰撞後質量大的物體雖不會動，但反作用力還是存在。
接著，墨子又給出了「動」與「止」的定義。他認為「動」是由於力推送的緣故，「止」則是物體經一定時間後運動狀態的結束。墨子雖沒有明確指出運動狀態的結束是因為存在著阻力的緣故，但他已意識到在外力消失後，物體的運動狀態是不可能永遠存在下去的。
關於槓桿定理，墨子也作出了精闢的表述。他指出，稱重物時秤桿之所以會平衡，原因是「本」短「標」長。用現代的科學語言來說，「本」即為重臂，「標」即為力臂，寫成力學公式就是力×力臂（「標」）＝重×重臂（「本」）。此外，墨子還對槓桿、斜面、重心、滾動摩擦等力學問題進行了一系列的研究，這裡就不一一贅述。
在光學史上，墨子是第一個進行光學實驗、並對幾何光學進行系統研究的科學家。就算說墨子奠定了幾何光學的基礎，也不為過分，至少在中國是如此。正如李約瑟在《中國科學技術史》物理卷中所說，墨子關於光學的研究，「比我們所熟知的希臘更早」，「印度也不能比擬」。
墨子首先探討了光與影的關係，他仔細觀察了運動物體影像的變化規律，提出了「景不徙」的命題。也就是說，運動著的物體從表觀看它的影也是隨著物體在運動著，其實這是一種錯覺。因為當運動著的物體位置移動後，它前一瞬間所形成的影像已經消失，其位移後所形成的影像已是新形成的，而不是原有的影像運動到新的位置。如果原有的影像不消失，那它就會永遠存在於原有的位置，這是不可能的。因此，所看到的影像的運動，只是新舊影像隨著物體運動而連續不間斷地生滅交替所形成的，並不是影像自身在運動。墨子的這一命題，後來為名家所繼承，並由此提出了「飛鳥之影未嘗動」的命題。
隨之，墨子又探討了物體的本影和副影的問題。他指出，光源如果不是點光源，由於從各點發射的光線產生重複照射，物體就會產生本影和副影；如果光源是點光源，則只有本影出現。
接著，墨子又進行了針孔成像的實驗。他明確指出，光是直線傳播的，物體透過針孔所形成的像是倒像。這是因為光線經過物體再穿過針孔時，由於光的直線傳播，物體上方成像於下，物體下部成像於上，故所成的像為倒像。他還探討了影像的大小與物體的斜正、光源的遠近的關係，指出物斜或光源遠則影長細，物正或光源近則影短粗，如果是反射光，則影形成於物與光源之間。
特別可貴的是，墨子對平面鏡、凹面鏡、凸面鏡等進行了系統性的研究，得出了幾何光學的一系列基本原理。他指出，平面鏡所形成的是大小相同、遠近對稱的像，但卻左右相反。如果是兩個或多個平面鏡相向而照射，則會出現重複反射，形成無數的像。凹面鏡的成像是在「中」之內形成正像，距「中」遠所成像大，距「中」近所成的像小，在「中」處則像與物一樣大；在「中」之外，則形成的是倒像，近「中」像大，遠「中」像小。凸面鏡則只形成正像，近鏡像大，遠鏡像小。這裡的「中」為球面鏡之球心，墨子雖尚未能區分球心與焦點的差別，把球心與焦點混淆在一起，但其結論與近現代球面鏡成像原理基本上還是相符的。
墨子還對聲音的傳播進行過研究，發現井和罌有放大聲音的作用，並加以巧妙利用。他曾教導學生說，在守城時，為了預防敵人挖地道攻城，每隔三十尺挖一井，置大罌於井中，罌口繃上薄牛皮，讓聽力好的人伏在罌上進行偵聽，以得知敵方是否在挖地道，地道挖於何方，而作好禦敵的準備。儘管當時墨子還不可能明瞭聲音共振的原理，但這個禦敵方法卻蘊含有豐富的科學內涵。
4.機械製造
墨子是一個精通機械製造的大家，在止楚攻宋時與公輸般進行的攻防演練中，已充分展現了他在這方面的才能和造詣。他曾花費了三年的時間，精心研製出一種能夠飛行的木鳥。他也是一個製造車輛的能手，可以在不到一日的時間內造出載重三十石的車子。他所造的車子運行迅速又省力，且經久耐用，為當時的人們所讚賞。
值得指出的是，墨子幾乎諳熟當時各種兵器、機械和工程建築的製造技術，並有不少發明。在《墨子》一書中的「備城門」、「備水」、「備穴」、「備蛾」、「迎敵祠」、「雜守」等篇中，他詳細介紹和闡述了城門的懸門結構，城門和城內外各種防禦設施的構造，弩、桔槔和各種攻守器械的製造工藝，以及水道和地道的構築技術。他所論及的這些器械和設施，對後世的軍事活動有著很大的影響。
綜上所述，可以看到墨子的科學造詣之深，成就之大，在中國古代傑出科學家之列中堪稱為佼佼者之一。遺憾的是，墨子在科技領域中的理性靈光，隨著後來墨家的衰微，幾近熄滅。後世的科學家大多注重實用，忽視理性的探索，此實為中國科技史上的莫大損失。
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