中華文化筆記15，墨家科學思想之四，墨家對力學的認識

5 墨家對力學的認識

墨子在對物質的認識中將時空和物體運動聯繫起來，進一步墨子又考慮了物體運動背後的原因，求其「故」。墨子從物質結構的觀點進一步注意到材料的性能和材料的結構狀態有關。「負。衡木加重焉而不撓，極勝重也。若校交繩無加焉而撓，極不勝重也」，這是對木條負重受力情況考察結果的一種描述。一根橫木沒有折裂破損，它的負重受力的能力遠大於由於橫木折裂而用繩子捆綁後的負重受力的能力。「輕重而發絕，不均也。均，其絕也莫絕」，這條經說論及了材料的應力問題，即注意到材料單位截面積承受的重力和材料物質分布的均勻狀態有關，也就是說和物體處於怎樣的聚集狀態有關。

材質不同，所受力也不同

這些力與物體狀態關係的思考讓墨子將力和物體的運動聯繫起來，把力看成是使物體從靜止狀態到運動狀態轉變的一個原因，墨子提出了「力，刑（形）之所以奮也」，用定義的方式解釋了力的內涵。接著墨子用重物下墜的落體運動和重物本身重力的關係為例子加以說明「說力。重之謂。下與重，奮也」（《廣雅釋詁》云：奮，動也）。儘管沒能認識到力與加速度的關係，但是墨子已經發現力是使物體運動狀況發生變化的原因，能夠看到牛頓第一定律的影子。這一點，當能與牛頓比肩。

6 墨家對科學對象認識的小結

墨子以時空元為自然物體存在的基本構成單位的宇宙觀，是一種以結構觀念為基礎的宇宙觀。因為：

其一，墨子認為自然萬物之間的差異是普遍存在的（「二，必異」）。這種差異在本質上是「不有同」，並且承認有和無都是獨立存在的，無不必待有，「說在有無」。無的獨立存在，表明有的三種層次「端、體、兼」之間是以結構聯繫為特徵的；

其二，墨子認為時空元「端」和「始」是一種獨立存在有的表現形式，且本質是相同的（「同，異而俱於之一也」）；

其三，墨子認為時間和空間、「宇」和「久」是緊密聯繫的，並且認為時間空間是與運動相關的（宇或（域）徙，說在長宇久）；

其四，墨子並解釋了運動的本質（「動，或（域）徙也」，「行修以久，說在先後」，「止，以久也」）；

其五，墨子找到了運動背後的原因（「力，刑（形）之所以奮也」）。

墨子提出了關於物質結構層次的哲學概念——端、體、兼。同時墨子將端、體、兼的哲學概念具體到物理學中，認識到物體運動與時空相關性，發現了運動的原因，並內在的蘊含了量子力學時空尺度、牛頓力學時空尺度、相對論時空尺度的概念，將其當做一個統一的整體，並考察其結構聯繫，可謂科學史上之第一人。僅僅這一點就足夠稱之為一位偉大的科學哲學家。

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