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兩道光束，從世界第一顆量子衛(wèi)星中國(guó)“墨子號(hào)”向月球發(fā)出，標(biāo)志著我國(guó)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)的星地單向量子糾纏分發(fā)，振動(dòng)全球。那天是2017年6月15日。因這一史詩級(jí)實(shí)驗(yàn)成果，“墨子號(hào)”登上了世界尖端科學(xué)刊物《科學(xué)》的封面。
我國(guó)自主研發(fā)的世界首顆量子衛(wèi)星，為何被命名為“墨子號(hào)”？身為量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國(guó)科大學(xué)教授的潘建偉是如此說的——哲學(xué)家、墨家學(xué)派創(chuàng)始人墨子是中華民族最早的科學(xué)家之一，他和他的中學(xué)生做了世界上第一個(gè)“小孔成像”實(shí)驗(yàn)，并發(fā)覺了光是直線傳播的，提出了某種意義上的粒子論，為量子通訊的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)?！耙虼?，光量子學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星用那位中國(guó)儒者命名，我覺得是很瑣屑的?！迸私▊フf。
墨子是科學(xué)真理的探求者，他開創(chuàng)的法家學(xué)派是中國(guó)歷史上最早的獨(dú)一無二的從事科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)的學(xué)術(shù)團(tuán)體，產(chǎn)生了重理智、重實(shí)用、重科學(xué)的墨派特點(diǎn)，其成就在中國(guó)唐代科技史上占有重要的位置。其科學(xué)思想主要在《墨經(jīng)》中展示。《墨經(jīng)》又稱《墨辯》，是《墨子》的一部份，指《墨子》中的《經(jīng)上》《經(jīng)下》《經(jīng)說上》《經(jīng)說下》《大取》《小取》6篇，主要是討論認(rèn)識(shí)論、邏輯和自然科學(xué)的問題。梁?jiǎn)⒊谄洹赌?jīng)校釋·自序》中說：“在吾國(guó)的古籍中，欲求與今世所謂科學(xué)精神相懸契者，《墨經(jīng)》而已矣！”
墨子光學(xué)：現(xiàn)代拍照技術(shù)原理的起源
2016年8月16日下午，在廣闊的夜空，一顆新星劃出閃耀的痕跡，我國(guó)發(fā)射首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“墨子號(hào)”，這是人類探知量子世界的幽秘和神奇的首創(chuàng)，意味著中國(guó)成為世界上首個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通訊的國(guó)家，先于歐美擁有量子通訊覆蓋全球的能力。這也正像兩千年前，科學(xué)儒者墨子在世界上首先通過小孔成像實(shí)驗(yàn)發(fā)覺光是直線傳播的一樣，展示了中國(guó)科技推動(dòng)世界的力量。這顆量子衛(wèi)星命名為“墨子號(hào)”的意義也在于此。
墨子是最早研究光的，也是第一個(gè)發(fā)覺“小孔成像”的人?！靶】壮上瘛笔欠?guī)缀喂鈱W(xué)的一部份，也是現(xiàn)代拍照技術(shù)原理的起源。《墨經(jīng)》中這樣紀(jì)錄了小孔成像：“景到，在午有端，與景長(zhǎng)，說在端。”“景，光之人，煦若射。下者之人也高，高者之人也下。足蔽下光，故景障內(nèi)也?！比欢?，法家光學(xué)理論并不止于此，墨子在《墨經(jīng)》中提出的知名的“光學(xué)八條”重要闡述，有影的定義與生成、光與影的關(guān)系、光是直線進(jìn)行的、光有反射性能、光和光源的關(guān)系顯影的大小、平面鏡與凹凸鏡成像原理等，其影論、像論為幾何光學(xué)打下了基礎(chǔ)，也為量子通訊的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。知名化學(xué)學(xué)家錢臨照評(píng)價(jià)說：“這八條光學(xué)文字，寥寥數(shù)百字，毋寧可稱兩千多年前世界上偉大光學(xué)專著?！庇?guó)科技史專家李約瑟在《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》物理卷中說，墨子關(guān)于光學(xué)的研究，“比我們所知的法國(guó)的為早”，“印度亦不能比擬”。
墨子語文：標(biāo)志著中國(guó)幾何學(xué)的萌芽
是無間也?！睅缀沃械摹皥A”“平”“方”，法家釋曰：“圓，中學(xué)同長(zhǎng)也?！薄捌?，同高也。”“方，竹隅三權(quán)也?！蹦訉?duì)正圓形的定義與歐幾里得幾何學(xué)是一致的。
墨子提出了“三點(diǎn)共線”的直線定義。幾何中的“線”，法家稱為“尺”，直線稱為“直”：“直，相參也。”這里參就是三。三點(diǎn)共一線就是直，與現(xiàn)代幾何中直線的定義完全相同。三點(diǎn)共線在后世檢測(cè)物體的高度和距離方面得到廣泛的應(yīng)用。明代物理家劉徽在檢測(cè)學(xué)著作《海島算經(jīng)》中，就是應(yīng)用三點(diǎn)共線來測(cè)高和測(cè)遠(yuǎn)的。漢朝之后弩機(jī)上的瞄準(zhǔn)器“望山”也是據(jù)此發(fā)明的。據(jù)悉，墨子還對(duì)十進(jìn)位值制進(jìn)行了闡述，如《經(jīng)下》提到：“一多于二二少于五，說在建位?！边@是對(duì)十進(jìn)位值制的指出，在物理史上具有重要地位。
墨子是中國(guó)歷史上第一個(gè)從理智高度對(duì)待物理問題的科學(xué)家，他給出了點(diǎn)、線、面、方、圓一系列幾何概念的命題和定義。墨子出身匠人，他在手工業(yè)生產(chǎn)中，使用規(guī)（圓規(guī)）、矩（直角直尺）、懸（懸線）、水（水平線）等勞動(dòng)工具進(jìn)行測(cè)算的過程中，發(fā)展上去幾何學(xué)的概念，其理論認(rèn)識(shí)已達(dá)到相當(dāng)高的水平，標(biāo)志著我國(guó)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就早已形成了理論幾何學(xué)的萌芽。諸如：幾何中的“點(diǎn)”，《墨經(jīng)》稱為“端”：“端，體之無厚而最后者也?！薄岸耍?span style="display:none">2gZ物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
墨子熱學(xué)：發(fā)覺壓強(qiáng)和杠桿平衡原理
墨子擅于制造精美的工具，其門徒也多能工巧匠，手藝非凡。以墨子為代表的法家從人的生產(chǎn)生活實(shí)踐中總結(jié)出熱學(xué)原理，《墨經(jīng)》中關(guān)于“力”的定義就是從人的體力概念引申下來的?！傲Γ讨詩^也?！边@里“刑”就是“形”，指人的身體；“奮”的意思是鳥伸開翅膀從田野飛起。這句話的意思是說，力是使人的運(yùn)動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)移和變化的緣由。以墨子為代表的法家發(fā)覺了壓強(qiáng)原理。《墨經(jīng)》中寫道：“刑之大，其沉淺也，說在衡。”就是說，形體大的物體在水底沉下的部份淺，這是因?yàn)槲矬w重量被水的壓強(qiáng)平衡的緣故。這說明法家除了認(rèn)識(shí)到壓強(qiáng)同重力的平衡關(guān)系，但是有定量的概念?？偨Y(jié)出壓強(qiáng)原理，并開始在生產(chǎn)中加以應(yīng)用。
法家發(fā)覺了杠桿平衡原理，用“衡”“權(quán)”“重”“標(biāo)”“本”來說明桿桿原理的作用，并借此推廣制造了一些先進(jìn)的工具，運(yùn)用在生產(chǎn)、生活、軍事上。《墨經(jīng)》中提及墨子借助杠桿原理研發(fā)成秸槔，用于提水。法家加以改進(jìn)作為筑城勞動(dòng)中的起重機(jī)，地道戰(zhàn)中的挖掘機(jī)，守城之戰(zhàn)中殺傷敵方的沖撞機(jī)。法家還把杠桿類機(jī)械轆轤當(dāng)成防御戰(zhàn)中箭矢之車的配套設(shè)備，拿來拉開巨大的弩弓以引長(zhǎng)箭。
墨子手藝：我國(guó)唐代風(fēng)箏的發(fā)明人
墨子精通手工手藝，可與當(dāng)時(shí)的巧匠公輸班相比。他曾耗費(fèi)了3年的時(shí)間，悉心研發(fā)出一種才能飛行的木鳥（風(fēng)箏、紙鳶），成為我國(guó)唐代風(fēng)箏的創(chuàng)始人。他又是制造汽車的能手，可在不到一日的時(shí)間內(nèi)造出載重30石的面包車。且所造之車運(yùn)行迅速又省力，經(jīng)久耐用，為當(dāng)時(shí)的人們所贊賞。墨子擅長(zhǎng)逼搶城池（即所謂的“墨守”）平面鏡成像的原理是光的，其弟子將他的經(jīng)驗(yàn)總締結(jié)《城守》二十一篇。在《墨子》一書中的“備城門”“備水”“備穴”“備蛾”“迎敵祠”“雜守”等篇中，他詳盡地介紹和論述了城門的懸門結(jié)構(gòu)，城門和城內(nèi)外各類防御設(shè)施的構(gòu)造，弩、桔槔和各類攻防器械的制造工藝平面鏡成像的原理是光的，如箭矢車（《墨子·備高臨》）、轉(zhuǎn)射機(jī)（《墨子·備城門》）、藉車（《墨子·備城門》）。以及水道和地道的構(gòu)建技術(shù)，這種器械設(shè)施對(duì)后世的軍事活動(dòng)有著很大的影響。
墨子還對(duì)聲音的傳播進(jìn)行過研究，為防御敵方攻城設(shè)計(jì)了一種糧下聲源偵測(cè)裝置。具體的方式是，沿甕城根每隔一定距離挖上一口井，挖到地下水位以下約兩尺為止，之后在井下放置一個(gè)容量七八十升的陶甕，甕口蒙上皮革，作為地下共鳴箱。讓觸覺靈敏的人伏在甕口仔細(xì)聽，當(dāng)有敵軍挖坑道攻城時(shí)，就可以按照陶甕雜音的大小來確定敵方的方向位置，便于攻打擊潰。由上可見，《墨經(jīng)》可以說是一部百科全書式的科學(xué)專著，墨子是一位百科全書式的科學(xué)家。
