歷史與空間：牛頓及其學說在晚清的傳播

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　■晚清年間，廣州的街頭賭博。本報記者肖郎平 翻拍

香港城市大學中國文化中心　陳煒楨

　「我不知道這個世界會如何看我，但對自己而言，我僅僅是一個在海邊嬉戲的頑童，為時不時發現一粒光滑的石子或一片可愛的貝殼而歡喜，可與此同時對我面前的偉大的真理海洋熟視無睹。」科學巨匠牛頓（Issac Newton,1643-1727）是這樣形容自己的。

　一六八七年牛頓發表了論文《自然哲學的數學原理》，他對萬有引力和三大運動定律進行了描述，而這些描述奠定了此後三個世紀的物理世界的科學觀點，並成為了現代工程學的重要基礎；在力學上，牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理。在光學上，他發明了反射式望遠鏡，並基於對三稜鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。他還系統地表述了冷卻定律，並研究了音速；在數學上，牛頓與萊布尼茨（Gottfried Wihelm Leibniz, 1646-1716）分享了發展出微積分學的榮譽。

　十八世紀上半葉，來華耶穌會士雖然介紹了根據牛頓月球理論編制的天文表，但牛頓及其學說一直要等到十九世紀中葉才傳入中國，至晚清西方科學翻譯著作大量出現，其天文學、力學及數學等理論才在中國得到廣泛的傳播。當中流傳的過程到底是怎麼樣的？中國科學史專家韓琦教授就此課題給城大學生作了詳細闡述。

　韓琦一九九一年畢業於中國科學院自然科學史研究所，考獲理學（科學史）博士學位，他現任中國科學院自然科學史研究所研究員、博士生導師，主要的研究領域是明清中西文化交流史及中國科學史。韓琦的編著包括《中國科學技術的西傳及其影響（1582-1793）》、《中國印刷史》（增訂本，合著）、《〈熙朝崇正集〉、〈熙朝定案〉（外三種）》及《歐洲所藏雍正乾隆朝天主教文獻匯編》等。

《曆象考成後編》：中文著作中最早提到牛頓

　康熙時編纂的《曆象考成》，採用的是丹麥天文學家第谷（Tycho Brahe, 1546-1601）的宇宙體系，而當時西方天文學在觀測、理論方面已向前邁進了一大步。至雍正時，沿用第谷的方法推算日食已出現較大的誤差。一七三零年六月初一發生日食，推算和現實情況不相符，於是欽天監監正明安圖上奏，請求對《曆象考成》進行重修，得到了雍正皇帝的批准。此計劃的主要工作由耶穌會士戴進賢（I. Koegler, 1680—1746）、徐懋德（A. Pereira, 1689—1743）負責。一七三七年完成日躔、月離表，由武英殿刊刻，續於《曆象考成》之末，但此表無解說和推算之法，除戴進賢、徐懋德外，只有明安圖（1962-1765）能用此表，於是顧琮（？—1754）請求增修圖表解說，這是《曆象考成後編》編纂的起因。

　月球在環繞地球作橢圓運動的同時，也隨地球繞着太陽公轉，月球不但受到地球的引力作用，同時也受到太陽的引力的影響，《曆象考成後編》介紹了歐洲天文學的新成果，卷一提到「西人奈端等屢測歲實」一事，「奈端」即牛頓的譯名，這是中文著作中最早提到牛頓的名字。「《曆象考成後編》引入用橢圓軌道計算月亮運行的新內容，包括一平均、二平均、最高均、三平均等，介紹牛頓以來發現的因太陽攝動造成的各種周期差。」韓琦補充說。

　牛頓在一六八七年提出萬有引力定律，從力學原理上解釋了月亮的運動。牛頓在《自然哲學之數學原理》中證明，由於太陽攝動的影響，產生了月亮運動的主要周期差和近地點的進動，他還發現以前不為人知的各種周期差。牛頓發表的月球理論影響了當時在德國的耶穌會士N. Grammatici（約1684－1736），他根據牛頓的理論對月亮運行進行了新的計算，而他的月離表是當時首次用牛頓原理計算的一個表。Grammatici曾任德國英戈爾施塔特（Ingolstadt）耶穌會學校的數學與天文學教授，而戴進賢也在那裡工作過，所以他們之間經常通信，關係友好。Grammatici與歐洲的許多天文學家聯繫密切，對戴進賢寄往歐洲的天文觀測加以宣傳和介紹，並打算印刷戴進賢寄給他的有關中國的天文觀測報告，同時把他所了解的天文學知識告訴戴進賢。

　韓琦指出，「引入了根據牛頓理論編纂的月離表，能更好預測日食月食的發生時間，在一定程度上滿足了中國人的需要，這是牛頓理論能夠間接傳入中國的重要原因。」

牛頓學說翻譯在晚清

　中國向來以天朝自稱，但一八四零年發生了鴉片戰爭，洋人的船堅炮利喚醒了中國人對科學真理的認知，並深信學習西方的科學才可重振天朝大國的聲威。與此同時，新教傳教士也看準中國人這個心理，以科學的知識、科學史上的重要事件作傳教策略，試圖感化中國人民，從此就有大量的西方科學翻譯在中國流傳。

　韓琦介紹說：「一八五九年出版的《重學》是晚清第一部較系統地介紹牛頓力學體系的中文譯著，譯自胡威立（William Whewell, 1794-1866）著《力學基礎》，由艾約瑟（Joseph Edkins, 1823-1905）、李善蘭（1811-1882）合譯。第一版只有十七卷，後經增補成為二十卷，附圓錐曲線說三卷。前七卷介紹靜力學知識，卷八至卷十七介紹動力學內容，卷十八至卷二十介紹流體力學。」

　還有《奈端數理》，即牛頓《自然哲學之數學原理》，此書初由李善蘭、偉烈亞力（Alexander Wylie, 1815-1887）和傅蘭雅（John Fryer, 1839-1928）合譯。李善蘭於一八八二年卒前，將譯稿交予華蘅芳校訂。一八九七年華蘅芳（1833-1902）將之交與梁啟超（1873-1929），後丟失。過了近四十年，譯稿為章用（1911-1939）所得。章用是中華民國北洋政府段祺瑞政府司法總長章士釗（1881-1973）之子，曾任浙江大學教授，他在一九三七年二月二十二日寫給李儼的信內提到：「《數理格致》四冊，書內又題《數理鈎元》，有『蟭螟巢』印，雖未署作者譯者名，然細讀之下，即知為奈端譯文，其出自李善蘭之手，亦無疑問。鈔本圖表均留有空格待補，以校歐文原籍，亦若合乎節云。」

結語

　牛頓學說的影響力絕不只於自然科學界、工業和技術界，更重要的是透過科學真理去推動了社會變革和人們的思想革命。當牛頓學說在中國傳播時，給清末維新派、革命者及有識之士很大的反思，就如魯迅（1881-1936）在《科學史教篇》中的一席話：「哈威，如波爾，如奈端，皆偏內籀不如培庚，守外籀不如特嘉爾，卓然獨立，居中道而經營者也。……故科學者，神聖之光，照世界者也，可以遏末流而生感動。」（本文由城大中國文化中心提供）