八、《正蒙》和《正蒙注》

我国古代在寻求物质组成的规律时，也曾反映了朴素的物质不连续性和物质最小单位不可分割的思想。例如《墨经》中说：“端，体之无厚而最前者也”，“端，无间也”。即认为“端”是物的起始，把物体分割到“无厚”，便达到处于最前（即分割到最后）的质点。端是最基本的东西，最基本的东西是无间隙的。这可以说是原子论的萌芽。但是这种“原子论”的观点，后来没有得到多少发展。与此类似的是早在古希腊时代，西方就认为原子是物质结构的基本粒子。这种观点经过了好几个发展阶段，到19世纪初，英国道尔顿建立了化学原子论，成功地解释了物质的各种变化，因而确定了原子论的地位。

但是，我国古代哲学家，一直没有放弃元气的观点，直到现代，西方物理学家认为中国的元气学说、提出了物质组成连续性的观点是极为宝贵的，这里对其中比较有代表性的张载、王夫之建立的“元气本体论”作一简要的介绍。

宋代张载(1020—1077)在中国古代元气自然论的基础上，提出了“元气本体论”，他认为宇宙万物的本源是物质性的“气”，并进而引入了“聚”和“散”的概念，以说明客观世界不同物质形态的存在和它们的运动变化。张载在这方面最重要的著作是《正蒙》。在该书中他提出了“太虚即气”的观点。他说：“太虚无形，气之本体。其聚其散，变化之客形尔。”就是说，元气的聚合分散，都是暂时现象（客形），而不是永久不变的。一切自然现象，变化无穷，都可以用气来解释。所以“有无、隐显、神化、性命、通一无二。”他明确地指出了所有自然现象是物质的运动变化。并举例说：“气之聚散于太虚，犹冰之凝释于水。”说明“知太虚即气，则无‘无’”的道理。意思是说，如果知道了太虚即气，则气到处都存在，没有所谓“无”了。当然更不会有“无中生有”的唯心观点了。他又说：“动必有机，既谓之机，则动非自外也。”更一步指出了事物变化的原因在于事物的内部。

张载在阐述事物的运动变化时，又引进了事物对立统一的观念。他说：“两不立，则一不可见，一不可见，则两之用息。”这是因为任何一物总是有虚实、动静、聚散和清浊等相反的特性，从而造成了“循环迭至，聚散相荡，升降相求，絪温相楺，盖相兼相制，欲一之而不能。”（《正蒙·参两》）由此可见，张载已认识到自然界中总存在正、反两个方面，一切自然变化，无非是正反两方面相互斗争、运动变化的结果。这里显然包含了物质转化思想的萌芽。

明代王夫之(1619—1692)又把张载的“元气本体论”的思想作了进一步的发展。他在《张子正蒙记》中指出：“虚空者气之量，气弥论无涯而希微不形，则人见空虚而不见气。凡虚空皆气也。聚则显，显则人谓之有，散则隐，隐则人谓之无。”其中凡“虚空皆气”与张载所说“太虚即气”是一样的意思。

王夫之还从“元气本体论”出发，提出物转变而不灭的思想。在《正蒙注》中“散亦吾体，聚亦吾体。”意思就是气只有聚散，没有生灭，元气是永恒的。他举了三个明显的实例加以阐述：一个是“车薪”之火，一烈而尽，而为焰，为烟，为烬，木者仍归木水者仍归水，土者仍归土，特细微而人不见尔。”二是“一甑之炊，湿热之气，蓬蓬勃勃，必有所归；若盖严密，则郁而不散。”三是“汞见火则飞，不知何往，而究归于地”。这就是说汞燃烧后，蒸汽散发，终究要落到地上，不会消失。这些例子充分说明了“形”是可生可灭的，但“形”的生灭不过是“形”与“气”的相互转化而已。由此不难看出，王夫之已确立了自然界物质不可创造、不可消灭的守恒思想了。上述例子，在今天的物理教学中，仍有可用之处。

在中国古代“元气论”的发展过程中，应予特别指出的是：它从一开始就坚持了物质的统一性，并按从一般到个别的模式，去考察各种具体的规律和作用。这种从总体、辨证、综合和动态的观点，统一去观察世界的认识路线，在当前科学发展中具有新的意义；“元气论”中的“元气”，要聚而成“形”，而“形”这种不连续的物质，要散而为“气”。这种元气聚散、气形相互转换的思想，不仅较之古希腊的“原子论”所揭露和描绘的自然界的客观变化要丰富、深刻得多，而且其涉及到的连续和不连续的对立统一的物质观，也将在很大程度上影响今后物理学的研究。

综上可知，中国古代在物理知识的传授中，涉及到的知识面是相当广泛的，它不仅涉及到力学、热学、声学、光学和电磁学，而且也探讨了物质的本源。同时也可看出，古代在物理知识代代相传的过程中，也有独到的见解和创造性的应用。然而由于中国封建社会的政治制度、教育制度和经济体制等等因素，对科学发展的扼制，使不少对物理学的形成很有价值的科学思想或创造发明，都因得不到应有的重视和支持而湮没不闻，或者时断时续，甚至要隔几代后再重复前人的工作，以致造成我国学校中的物理教育直到19世纪60年代，西欧已到了物理学家人才辈出的时期才迟迟起步，这个教训是十分深刻的。