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清末邹伯奇:发明中国第一台照相机
发布时间:2014-7-30 9:41:45    阅读次数:996

 

 

                                    

 

 

          本土科学家邹伯奇数学力学光学天文地理无所不通 领先时代

    照相机气压计日夜晷天球仪太阳系表演仪无所不造 名震广府

  “生命太短暂,所以不能空手走过,你必须对某样东西倾注你的全部深情。”这是1997年诺贝尔奖获得者朱棣文对哈佛大学毕业生所作演讲中的一句话。当我查阅两百年前广州科学先驱邹伯奇的相关资料时,这句话反复在脑海里出现。在那个绝大多数人压根不知道科学思维为何物的年代,“科学家”绝不是可以拿来显摆的职业,但他孜孜不倦地钻研数学、光学、力学、天文学乃至地理学,乐此不疲地研制照相机、气压计、日夜晷、天球仪和太阳系表演仪,在把自己锤炼成百科全书式奇才的同时,也将邹家原本丰厚的钱袋子折腾得差点见了底。只有“深情”二字,才能解释他“苦并快乐着”的一生;也只有“深情”二字,才真正值得今日之科学家和教育家们学习和反思。

 

   超越时代

    清末岭南书生

    科学王国起舞

  今天,如果自家孩子拿了物理学国际大赛的奖项,父母肯定会笑逐颜开。把时光倒推两百年,情况就完全不同了。你很难想象会有中国小孩托着腮帮子坐在树下,苦苦思考苹果为什么会掉到地上的问题。就算真有特聪明好奇的孩子,想安安静静做几道有难度的算术题,也多半会挨上父母的一顿笤帚:不多背几篇八股文,考个功名光宗耀祖,反而去整这些没几个人看得明白的“闲篇儿”,不是自个讨打嘛?

  不说别人,就拿晚清名臣曾国藩来说吧,小儿子曾纪鸿酷爱数学,他压根没给什么鼓励,不过是没有打压而已,就成了现在历史学者眼里不可多得的开明父亲,可见数学家在当时的地位实在太低,压根入不了主流人群的法眼。

  再翻翻本土地方志,狐仙蛇妖的传说时有出现,科学家的故事却几乎没影,倒不是当时一个“科学工作者”都没有,而是这个团体实在太不显山露水,没几个人理解他们工作的价值。

 

    早慧少年

    探究问题不眠不休

  邹伯奇就是在这样贫瘠的土壤里成就自己的科学传奇的。1819年,邹伯奇出生在南海泌冲一个教书人家,父亲和外祖父都是学养深厚的“数学爱好者”,因而给了他当时少有的数理启蒙教育。这个早慧的少年表现出了极其罕见的探究精神,用同时代大儒、其知交好友陈醴的话来说,邹伯奇“读书遇名物制度必究,昼夜探索,务得其确”。正因热爱探究,他发现古代“诸经义疏”中的算学错误后,就开始孜孜不倦研究数学,而人们司空见惯的湖光塔影,又使他一头扎进对光学的研究中,那时他刚满17岁。

  这么个满脑子“为什么”的早慧少年,如果非要他死记硬背,到科场里混个功名出来,那可就太“毁人不倦”了。还好,没人硬逼着邹伯奇走科举的路子,他的最高头衔不过是个生员(秀才)。据学者陈志国、倪根金的研究,这还是因为当时的广东学政戴煦见邹伯奇精通训诂之学,才将他破格提拔进官学的,之后他再未踏入科场一步。

 

    成为通才

    学识横跨几大领域

  把邹伯奇这样一个身着长袍、头戴瓜皮帽的晚清秀才,比作科学王国里的孤独舞者,听上去很不搭调,却也符合事实。因为在自然科学几乎被知识界全然漠视的时代背景之下,他却在数学、光学、力学、天文、地理等诸领域都取得了不错的成就。

  根据学者李迪和白尚恕的研究,在数学上,邹伯奇曾写了《乘方捷术》一书,深入介绍了乘方、开方和对数的知识,他还自己设计了对数表和刻算板;在力学上,他找到了求解各种不规则形体重心的方法;在光学上,他独立研制出了中国第一台照相机,其研究几乎与欧洲同步;在天文学上,他计算了自1861年开始的若干年内五大行星的运行情况,还绘出了两幅巨大的“赤道南、北恒星图”;在地理学上,他率先采用经纬法画出了全国地图,并将经过北京的一条经线定为本初子午线。说实话,任何一个现代科学家,只要在以上任何一个领域作出成绩,就足可“笑傲江湖”了,两百年前的一个民间学者,却可以成为横跨几大科学领域的通才,的确是个奇迹。

  有趣的是,邹伯奇一生“好覃思而懒著述”,留下的成书寥寥,大量遗稿只为备忘而记,很不系统。这一点,倒与文艺复习时期的最伟大通才达芬奇有得一拼。后者既是人类历史上最伟大的画家之一,同时还是卓有成就的数学家、物理学家、天文学家、地质学家、水力学家、建筑学家、解剖学家……成就之高,令人仰止。达芬奇同样是脑子转得远比笔快,除了不成系统的《达芬奇笔记》之外,少有著述传世。

  达芬奇生活的文艺复兴时期,是世界科学初迎曙光的年代;邹伯奇生活的晚清年间,是中国近代科学初迎曙光的年代。他们一个生活于贸易发达,中世纪的观念桎梏渐次松动的佛罗伦萨;一个生活于商业繁荣,儒家传统观念桎梏悄然松动的广州。邹伯奇的科学成就,当然远不能与达芬奇相提并论,但这惊人的相似,是否意味着某种历史的必然?

 

    科学精神

    灵感多多 着迷制造仪器

    实验烧钱 日子越过越穷

  既然说起了达芬奇,咱们再不妨说说一部被小资青年热捧的美剧——《达芬奇的恶魔》。在这部“神剧”里,牛气冲天的青年达芬奇研制炮弹、发明照相术和照相机,试造原始飞行器,捣鼓1.0版潜水服和潜水艇,总之是上天下海,无所不能。电视剧免不了夸张,但达芬奇留下发明创造无数,却是史实。翻开后人整理出版的《达芬奇笔记》,看一看他研制设计的“祖宗级”自行车、悬挂式滑翔机、升降机、降落伞、嵌齿轮、风速计和潜水呼吸器……种类之多,足可令人目瞪口呆。

 

    灵光一闪

    率先发明照相机

  本来是为了写邹伯奇,结果又扯到达芬奇身上,当然不是因为他们的名字里都有一个“奇”字,而是因为邹伯奇对科学实验的痴迷程度,与达芬奇有得一拼。他发明设计了大量的科学仪器,其中最著名的当属中国第一台照相机。按自然科学史专家戴念祖的研究,邹伯奇在用透镜取火的时候,脑中灵光一闪,开始研制起了照相机的“鼻祖”——暗箱,当时他刚满26岁。不过,以笔者的理解,若不是在光学研究上花了近10年工夫,邹伯奇不会有这“灵光一闪”的时刻,比如,像你我这样的普通人,脑中“灵光一闪”,多半只会想着去哪撮一顿,绝不会想到什么科学发明。

  在一份遗稿中,邹伯奇详述了暗箱的制作过程:找一个木箱,前端开孔,安一个凸透镜,箱中放一张白纸,木箱后端再开一孔,将木箱后半部分用黑布蒙上,将凸透镜对准“拍摄”对象,影像就会清晰地出现在白纸之上。这一发明看似简单,但从墨子做出“小孔成像”的实验,到利用光学原理做成暗箱,中国人花了两千年的时间。

  暗箱研制成功后,邹伯奇开始孜孜不倦地寻找感光材料。他的配料清单上有鸡蛋清、食盐、松香炭、火酒、鹿角汁、红信石铁锈水、银粉、桃树胶、苦木胶等不下数十种材料,其中一些还取自于岭南特有的植物。再看西方,1839年,法国人达盖尔发明了“银板照相术”;1847年,欧洲人又发明了“玻板照相术”,用玻璃板取代了银铜合金板。欧洲照相术的发明与改进日期被记得清清楚楚,但学者要考证邹伯奇发明“玻板照相术”的日期,却不是一般的困难。戴念祖先生费了好一番周折,才推测出邹伯奇应该是在1846年~1850年之间的某一年,用“光药水”和“鸡蛋胶”独立发明了玻板照相术,这几乎与欧洲不相上下。

 

    科研烧钱

    富家子啃起菜根

  照相机是邹伯奇最广为人知的发明,此外,他发明的科学仪器与其理论研究如影随形。换言之,邹伯奇痴迷于研制科学仪器,其目的就在于验证基础理论,这是科学精神的真正体现。在天文学上,他以自己绘制的赤道南、北恒星图为蓝本,制成了一台高约半米的天球仪,当时,哥白尼的日心说才传入中国不久,他率先运用日心说,制造出了中国第一台太阳系表演仪;在物理学上,他造出了“水银流溢式取准器”、气压计(邹称其为风雨针);在测量学上,他造出了多种日晷,设计时还特意考量了广州的磁偏角问题……种种发明,尽显奇思妙想。

  如果放在当代,像邹伯奇这样创造了多个“第一”的发明家多半不用为科研经费发愁,可在两百年前,他痴迷于科学仪器的研制,真是在跟自己的钱袋子过不去。作为一个民间学者,邹伯奇几乎不可能获得任何资金支持,科学实验又相当之烧钱,邹家在南海有房有地,原本是个小康之家,可到了邹伯奇手里,日子越过越穷,昔日的“高富帅”不得不嚼起了菜根。可就算这样,邹伯奇仍两度拒绝了出仕的邀请。现在,绝大多数人将他的选择解读为清苦守志,可我不揣冒昧,觉得假如邹伯奇听到这样的言论,定会一笑置之。虽然身处南海一隅,但他的心灵可以在太阳系里徜徉,这样的日子,快乐还来不及,哪里用得着“清苦守志”?

  可惜的是,邹伯奇只活了50岁就辞世了。历史没有假如,所以我们不能问,如果当时科学研究的土壤不是那么贫瘠,资金支持不是那么稀缺,生活不是那么清苦,他是不是能够作出更大的贡献。可以肯定的是,这个晚清年间的岭南民间学者对科学倾注了全部深情,并由此达到了常人难以企及的高度。其实,就算到了现在,人们如果没了这份深情,哪怕外部环境再好,又能做出什么有价值的贡献呢?(采写/记者王月华 )

 

文章来源:广州日报(原标题:清末科学家邹伯奇:发明中国第一台照相机)

[责任编辑:吴双江]

 

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