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中国古代光学人物——薄珏

日期:2023-02-09

薄珏,字子珏,长洲(今苏州)人,明末清初卓越的学者和发明家,其光学成就斐然。他在我国最早独立研制成“千里镜”(即望远镜),并且在1635年创造性的将望远镜应用于指挥发炮,这不仅是世界军事史上的一个伟大创举,同时也是中国光学史上的重要成就之一。

据史书《启祯野乘》记载:薄珏身躯壮伟,面孔方正,与之谈论世俗之事“唯唯不能答”。一旦说起天文历算、水利城守,则滔滔不绝、娓娓道来、了然目前。人极聪明,书一经过目即可背诵如流,甚至从尾到头背都不错一字。不仅如此,他的动手能力也是天才级别的,与号称“木匠皇帝”的明熹宗朱由校可说是同一个类型。

薄珏天资聪慧,勤奋刻苦,青年时代的薄珏就已崭露头角,成为江南有名的学者。他一生著作颇丰,主要著作有:《格物论》百卷、《测地九(球)大小几何法》、《浑天仪图说》、《盖天通宪图说》、《简平仪图说》、《日晷各地不同说》、《灵漏象天说》、《沙漏定时说》等等。遗憾的是这些著作和他的技艺一样,大都没有留传于世。


          “开普勒——薄珏”式望远镜

薄珏最大的成就要属独立发明开普勒式望远镜。

关于开普勒式望远镜的原理,最早在1611年由开普勒(1571-1630年)在其《折光学》中提出,但他没有制造他所介绍的、后来以他的名字命名的望远镜。第一架由两个会聚透镜构成的望远镜是1630年由沙伊纳(1573-1650年)制成的;他还遵照开普勒的建议,制造了一架由三个会聚透镜构成的望远镜,把倒像变成了正像。开普勒式望远镜在明末没有传到中国。薄珏研制出这种型式的望远镜应在它用于安庆之役(1635年)之前数年,由此认为薄珏是开普勒式望远镜的独立发明者之一,也就显得更为合理。薄珏发明望远镜的时间与西方的沙伊纳是如此接近,以致于我们完全有理由把由两个会聚透镜构成的望远镜称作“开普勒——薄珏”式望远镜。

不论薄珏发明的望远镜是何种类型,可以肯定的是薄珏是中国近代科学先驱。作为中国民间学者,能够自觉研制望远镜的事实恰恰推动了中国光学近代化的进程。


“千里镜”用于安庆之战

明末清初正值动乱时期,内忧外患频发,社会动荡,军事领域科学技术需求大,这直接影响了薄珏的研究方向。

安庆之战初,政府遇到了困难,中丞巡抚张国维受到了很大的压力。因此,张国维为提高军事战斗力,找到了当时制造机械能力强的薄珏为其制造用于军事的机械。在安庆之战中,也因薄珏制造的铜炮、水车、水铳、地雷、地弩等器,再加上望远镜瞄准为战争的胜利奠定了基础。薄珏所造铜炮和望远镜取得的作战效果是:据说铜炮的射程达到了三十里,并且每发一炮,还能够用望远镜看“敌军”所在远近,指挥发炮,结果“敌人”伤亡惨重,依靠铜炮和望远镜的威力,他们取得了这次战斗的胜利。

以薄珏为代表的明末清初的一批科学家兼发明家,将科学原理与机械制造工艺相结合,将工匠传统与西学相汇通,其创造出的以望远镜为代表的光学仪器,推动着中国近代科学及社会的发展。