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康熙與西學(探索發現2004-160) 

央視國際 2004年09月01日 20:04


北京古天文臺

  在中國古代眾多的帝王中,清朝的康熙皇帝是惟一認真學習過西方科學的皇帝。

  這是康熙年間禦制的象牙計算尺,在數學史上被稱為“甘特式計算尺”,它在清宮中出現,距離英國數學家埃德蒙甘特于1630年發明這種計算尺,最多也不過50年。

  世界上第一台可計算加減法的手搖計算機,首先是由法國數學家巴斯柯,于1642年在巴黎研製成功的,時間也僅僅相隔半個世紀左右,在康熙手裏也擁有了這種手搖計算機。這臺手搖計算機就是康熙年間禦制的,屬於當時清宮的自製科技産品,而且將原有的加減二法增加到加減乘除四法,還獨創了橫排籌式計算法等。所以,這臺手搖計算機多年來一直為外界所矚目。

  16、17世紀,歐洲的自然科學已逐漸進入到一個蓬勃發展的階段。為了廣泛傳播西方先進的科學技術,許多傳教士不惜遠涉重洋,來到東方文明的發源地——中國。意大利著名的傳教士利瑪竇,是用科學的鑰匙叩開中國宮廷大門的第一人。他後來成為我國明朝修訂曆法的實際主持者。

經緯赤道日晷

  繼利瑪竇之後,又有兩位歐洲的傳教士相繼進入清朝宮廷,德國的湯若望和他的助手比利時的南懷仁,受明末清初大學士徐光啟的聘請,到北京參加校正曆法。在明朝滅亡以後,又擔任了清朝主管天文曆法的官員。

  湯若望和南懷仁都曾經在意大利的神學院接受過系統的近代科學教育,他們依據歐洲通用的幾何學原理,計算天象,校正了明代曆法中的偏差。不過這種善意的舉動,反而招到了清廷內部以吳明煊、楊光先為首的一批守舊官員的攻擊。他們出於嫉恨,聚眾誣告湯若望等人圖謀不軌,並借助輔政大臣鰲拜的勢力,把湯若望送進了監獄。

  正在這時候,也就是康熙七年,北京發生了大地震,南懷仁預測到了這次地震,而吳明煊、楊光先卻沒有預測到,南懷仁抓住這次機會,終於將一紙訴狀遞到了當時尚未親政的少年皇帝康熙手上。 那時候,康熙才15歲,接了這個案子以後,也不知道誰對誰錯。為了明斷是非,康熙特地下令南懷仁和楊先光到午門廣場,當著文武百官的面,各自用自己的測算方法,測算正午時間日晷表上所顯示出日影的長度,結果南懷仁的計算準確無誤,而楊光先等人卻沒有測算出來。康熙當場宣佈了湯若望事件純屬誣陷行為。

  這場天文曆法之爭,康熙不但處理的非常成功,而且從中感受到了西洋科學合理性,並促使他對自然科學産生了濃厚的興趣,毅然打破國籍的限制,任命南懷仁為欽天監監副,全權主管欽天監,把掌管天文曆法方面的大權完全交給了這個外國人的手裏。

  天文數學的精確與神奇,激發了康熙對自然科學的興趣。

康熙年間製圖儀器

  法國傳教士白晉在他所著的《 康熙大帝》一書中這樣寫到:

  在五、六個月的時間裏,康熙已經掌握了幾何學,能夠隨時説出他所畫的幾何圖形的定理及其證明過程。他對我們説,《幾何原本》他至少讀了二十遍。

  法國傳教士洪若翰致拉雪茲神父的信中又這樣一段描述:

  康熙在將近五年的學習過程中,他始終十分勤奮,而且對於政務也沒一絲的耽誤。他一直注意學用結合。例如在給他講固體的成分時,他就會拿起一個球體,精確地稱出它的重量,測出它的直徑。

  我們現在看到的這些發黃,不起眼的小紙片,是康熙皇帝當年演算幾何與算術的手稿,你仔細看,會發現上面有他親手畫的幾何圖形,而那些數字居然是他以皇妃年齡做的算術題。

康熙年手搖計算器

  康熙早年經常到京城的觀象臺觀測天象,並準確地計算出某日某時日晷表上所顯示的日影的位置,指出欽天監在天文推算中的錯誤。

  康熙的數學水平,已經達到了對當時的學術成就,進行準確評判的程度。1689年,清初大數學家梅文鼎寫了《歷算疑問》一書,呈送到宮中。經過一番仔細研究,康熙對這本數學專著得出了“所呈書甚細心,且議論亦公平,此人用力深矣”的結論,他認為書寫得很細心,觀點也公平。

  康熙對西方地理學也很關注。明末時意大利傳教士利瑪竇為中國繪製的世界地圖,艾儒略寫的《坤輿圖論》、《職方外紀》等書,都曾是康熙學習世界地理的教材。後來南懷仁又撰寫了《坤輿外紀》,對西方地理及地理學作了進一步的介紹。

  康熙離開北京,前往黃河三門峽、內蒙烏梁素海等地,每到一處,都留心學習地理方面的知識,努力做到理論和實際有機地結合起來。

  在黃河、淮河、運河交口的大堤上,他總是指著東流的河水,耐心地向當地負責管理水利的官員講解如何計算水的流量:

康熙禦制計算尺

  他説,你可以先量水閘口的寬度,計算出一秒鐘的流量,然後再乘上一晝夜的時間長度,河水的流量就算出來了。

  西方醫學也是康熙非常感興趣的一個科目。1693年,康熙患瘧疾,傳教士張誠、白晉等獻上從法國帶來的奎寧,使他很快恢復了健康。從此,康熙對西方醫學的興趣就更濃厚了。他令法國傳教士巴多明把法國皮理著的《人體剖學》翻譯成滿文。傳教士羅懷忠精通外科,康熙任命他為內廷行走,可以在內宮自由出入。另外,他還任命羅得先、安泰為隨從醫生。

  康熙受到歐洲傳教士的影響,為了是培養自己的高級人才,在京西的暢春園,設立了蒙養齋算學館。

  康熙讓大臣們從全國各地推薦年輕的科技人才,到蒙養齋學習深造。皇帝還經常提出要以歐洲的、其中包括巴黎製造的各種藝術作品為樣品,鼓勵工匠與他們競賽。”

  康熙創建的蒙養齋算學館是18世紀中國誕生傑出數學家的搖籃。大數學家梅玨成、明安圖等都是蒙養齋算學館培養出來的。康熙聘請傳教士任算學館教師,要求他們講授當時已傳入中國的西方數學,並要他們翻譯編輯了《歐幾裏德幾何原本》、《比例規解》等十幾部滿漢文數學書籍。 這些書籍都收錄在康熙欽定的《古今圖書集成》內。

康熙數學算桌

  代數在當時被稱作借根方算法,又稱“阿爾熱巴拉”,康熙作為中國最早接受西方代數學的人,多次向大臣們談及“阿爾熱巴拉”,還親自到蒙養齋授課。

  經過多年的人才培養和科技實踐的經驗積累,康熙終於在晚年組織了兩項重大的全國性科技工程。

  康熙五十一年(公元1712年)組織了全國優秀的天文數學家,集體編纂了一部我國科技史上具有很高價值的天文數學樂理叢書《律曆淵源》。其中第二部《數理精蘊》的編纂,就是在康熙直接指導下進行的。

象限儀

  二是組織了一支測繪隊伍,分赴全國各地實地勘測繪製地圖。這支測繪隊伍跨越了東北、華北、華東、華中、西南各省,繪製了一幅幅分省地國。康熙55年(公元1716年),法國傳教士白晉將各省分圖總繪成一幅全國地圖,連同分省圖一同呈獻給康熙。

  這就是著名的《皇輿全覽圖》。它是我國第一次用科學方法繪製的地圖,準確可靠。英國著名科學家李約瑟博士認為,“它不但是亞洲當時所有的地圖中最好的一幅,而且比當時的西歐各國所有地圖都更好,更精確。”

  (CCTV《探索發現》供稿,未經允許不得轉載)

(編輯:紅立來源:CCTV.com)