先進的中國古代科學(1)

西方國家自從工業革命之後，科學發展看似好像一日千里，和中國當時積弱的清朝相比較，覺得中國科學似乎比不上西方國家。歐美各國在當時有火力強大的武器設備，近代則是先於中國發明瞭衛星、太空梭。因此，當有些人生了重病，在國內治不好時，往往都會轉到歐美先進國家作進一步診療。以至於最後還有人自貶地說：「外國的月亮比較圓。」

可是當我們翻翻古書中的記載時，卻會發現中國古代科學的進步其實是遠遠超出西方國家的。中國的古人凡事講究修心養性，樂天知命，在天人和一的觀念下，曾經出現不少令現代西方學者十分敬佩的科學家，以下將一一介紹他們在中國歷史上的卓越成就。

張衡（東漢，西元78~139年）
在他為仕期間，創造了世界上最早運用水力的機械－－渾天儀。根據渾天儀來觀測天體，發現了月亮不會發光以及月蝕的成因，記載在《靈憲》（注1）一書。而地動儀（注2）是張衡在西元一三八年的發明，用來測定地震，結果準確，是全世界第一個測報地震的儀器。在氣象學方面，張衡發明瞭候風儀，是在空曠的地上立一根五丈長的竿子，上面裝上一只可以轉動的銅鳥，人們便可以根據銅鳥轉動的方向來判別風向，這和十二世紀時，西方裝在屋頂上的風向雞非常類似。

張衡為人勤勉樸實，由於一生行事光明，品德清高，不攀龍附鳳，所以入仕後升遷很慢，被人譏諷他「垂翅故棲」，張衡還因此作《應間篇》（注3），說明自己不迷戀仕途，在乎的是品德，在乎的是學問研究。

祖沖之（南北朝，西元429~500年）
在數學方面的貢獻有：《隋唐書．律歷志》（注4）記載他算出圓周率到小數第七位3.1415926~3.1415927，比外國早了一千多年，直到十五世紀阿拉伯數學家阿爾卡西（Alkashi Jeshid）算到小數點後十七位，才打破祖沖之的記錄。祖沖之算出球體體積公式，得出：「等高處的橫截面積相等，那麼二個立體的體積也必須相等。」的結論，比義大利數學家卡瓦列利（Franeesco Bonaventura Cavalieri）得出同樣結論早了一千多年（注5）。在天文學方面，東晉虞喜提出「歲差」（注6）現象，祖沖之證實歲差，並將之引進他編成的《大明歷》曆法之中，《大明歷》還包括祖沖之的新閏法及交點月（注7）的發現。古人只知「十九年七閏」，祖沖之推算得更精密，提出「三百九十一年，有一百四十四閏」。

祖沖之雖生在官宦之家，但無紈袴子弟的習氣，也不醉心利祿，虛心學習有關天文、數學的著作，並親自一一進行精密測量及仔細推算，做事實事求是，不盲目接受。他自評自己是「親量圭尺，躬察儀漏，目盡毫釐，心窮籌策。」

僧一行（唐朝，西元673~727年）
一行原名張遂，年少已學問淵博，名聲遠播，許多人都想與他結交，包括武則天的侄子武三思，但張遂不想攀交權貴，於是出外訪游，尋訪高師，虛心求學，最後來到河南嵩山，剃髮為僧，法名「一行」。他本來就不喜從仕，不重名利，更斷然拒絕為武氏王朝效命。

後來經人推薦而為唐玄宗的顧問，康玄宗多次求賢，一行為了發揮一己所長，貢獻社會，於是應召出山。在這段期間他開始了科學研究，最大的貢獻是他擅長研製天文觀測儀器，比如研發了黃道游儀、水運渾天儀。黃道游儀被利用來觀測日月、星辰的位置和運動情況，後來他發現恆星位置不是一成不變，它有運動變化的規律。水運渾天儀是利用水力驅動一個仿造天體運行的機械，類似於現在的地球儀，外圍裝了兩個小圓環，各鑲了一個圓球，表示日月，利用水力推動齒輪旋轉，很有規律演示日月及星象的運轉，此外，水運渾天儀外設置兩個小木人，每刻擊鼓一次，每小時撞鐘一次，完全利用齒輪轉動，可以稱之現代鐘錶鼻祖，比西元1370年威克鐘早了六百多年。

在西方科學中，深信眼見為實。所以從亞里斯多德的年代就因為測不到恆星的運動變化，因而誤以為恆星是不會運動的星星。直到二十世紀初，透過比較精密儀器的測量，證實了銀河系以及其他星系是運動的之後，才開始有了恆星也是會運動的觀念。然而，在完全沒有現代化先進的科學儀器的中國，卻能在西元六、七百年前就發現恆星位置是會改變的，可見中國古代的科學真是相常的進步，而且似乎是走了另外一條超乎現代人能想像得到的路。

另外，從僧一行的生平也可以看到他與現今的科學家有很大的不同。現代的很多科學家，一生中花了不少心血在自己的科學研究上，從早到晚忙忙碌碌，很難抽出一點時間參與其他的事。雖然也有少數科學家在成名後兼任行政職務，不過似乎就很難再去好好發展自己的研究了。不過，我們卻發現一行在為仕期間，除了直言不諱指出政治弊端，同時專注於科學研究，並有相當高超的成果。最後，他在剛編好大衍歷時，就與世長辭了。

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