《墨经》的力学思想在中国哲学通史古代科学哲学卷中的影响

《墨经》中的力学知识首先体现在其有关“力”的概念的定义中。如“力,形之所以奋也。”(《经上》)“力,重之谓下,与重奋也。”(《经说上》)这里所使用的“奋”,具有移动的含义。力也就是使“形”即物体发生位移,也可以说,是使物体由静而动且动而愈速的原因,也是使物体由下而上运动的原因。这可以说是对“力”所下的一个朴素但科学的定义。

《墨经》具体考察了杠杆平衡的问题。《墨经》说:“负而不挠,说在胜。”(《经下》)“负,衡木加重焉而不挠,极胜重也。右校交绳,无加焉而挠,极不胜重也。”(《经说下》)这里的“挠”即是“翘”,“极”即是重心,于重心处系绳以作支点,可见这一实例就是中国秤。使秤两端重量平衡,则“负而不挠”。如果将绳索右移,即“右校交绳”,则重心与支点分离,“极不胜重”,平衡被打破。这里实际阐明了杠杆平衡的基本条件:重心与支点相重合。《墨经》又说:“衡,加重于其一旁,必捶。权重相若也,相衡,则本短标长。两加焉,重相若,则标必下,标得权也。”(《经说下》)这里的“正”是指在称重时,秤杆在平衡状态下必然呈现水平状态。若任意加重一边重量,则这一边就会下垂,即“加重于其旁,必捶”。并且,杠杆是否平衡既有重量因素,又有力臂长短的因素。在力臂长短相等的情况下,重的一方必下垂;而在重量相等的情况下,力臂长的一段必下垂,这就是“权重相若也,相衡,则本短标长。两加焉,重相若,则标必下,标得权也”。

《墨经》中又涉及滑轮问题。如:“挈,有力也。引,无力也。”“挈,长重者下,短轻者上。上者愈得,下者愈亡。绳直权重相若,则正矣。收,上者愈丧,下者愈得。”(《经说下》)《墨经》这里实际是在讨论滑轮的作用,其已经明确指出滑轮可以改变力的方向。这里所说的“挈”即指提拉力,“引”即指地球引力。物体上升,是提拉力大于引力,即“上者愈得,下者愈亡”,而物体下降,是引力大于提拉力,即“上者愈丧,下者愈得”。

《墨经》对斜面问题也作了相应的研究。《墨经》中说:“倚者不可正,说在梯。”(《经下》)“两轮高,两轮为輲,车梯也。重其前,弦其前。载弦其前,载弦其轱,而县重于其前。是梯挈且挈则行。凡重,上弗挈,下弗收,旁弗劫,则下直。扡,或害之也。流梯者不得流,直也。今也废石于平地,重不下,无旁也。若夫绳之引轱也,是犹自舟中引横也。倚、倍、拒、坚,邪倚焉则不正。”(《经说下》)提升重物时,利用斜面可以省力。(www.xing528.com)

此外,《墨经》还考察了其他一些力学问题。例如球体的平衡问题:“正,丸,无所处而不中县,抟也。”(《经说下》)这是说球形物体放在平面难以安定,这实际接触到了随遇平衡的问题。又如“堆之必柱,说在废材。”(《经下》)“堆,石絫石耳。夹者法也。方石去地尺,关石于其下,县丝于其上,使适至方石,不下,柱也。”(《经说下》)“废”是放置的意思。“夹者”意指砖石交错叠垒。唯此,能达到堆物的平衡。(33)

当然,《墨经》以上论述主要集中于静力学的平衡问题,其还是一种比较朴素的力学思想。但尽管如此,这些论述对于更为一般意义的科学和哲学思考仍是具有重要意义的。