道教的数学与物理学

历史上，道家和道教经典文献以不同方式保存了古代的许多数学与物理学成果，道家和道教对中国古代数学与物理学有独特贡献。

数学

道教很早就有数字崇拜，对象数论特别热衷。道教的星占、太乙、遁甲等术涉及数学推算方法，在一定程度上推进了数学的发展。

珠算

《数术记遗》首次记载了珠算。但《数术记遗》的作者问题，一直存在争论。有些科技史专家认为，问世于东汉末年，其作者徐岳大概是一位隐居的道士。有些认为《数术记遗》是北周甄鸾自撰自注之作。但无论如何，值得注意的是《数术记遗》中记载了十进法、万进法、万万进法等几种大进位制和“积等、太乙、两仪、三才、五行、八卦、九宫、运算、了知、成数、把头、龟算、珠算、计算”等十四种算法，其中珠算是首次被记载，意义很大。书中论及珠算的文字很少：“珠算，控带四时，经纬三才。”注文则简略地叙述了珠算的构造。

天元术

据十三世纪中国数学家李冶所说，天元术乃传自“洞渊大师”。有科技史专家考证认为“洞渊”即宋代道士李思聪（见参考文献）。李思聪著《洞渊集》首先提出“立天无一”，“用统一符号来表示未知数，让它象已知量一样参与运算”，这是数学思想上的突破，标志著天元术的诞生。

二进制

有科技史专家据朱熹《易学启蒙》中的有关记述，认为由于宋代易学家邵雍的“先天易”与周敦颐的“太极图”一样均传自五代宋初道士陈搏，因而指出邵雍乃受道教影响之人物。而其著《皇极经世》中有许多与数学有关的内容。邵雍将易学中的卦作为抽象数学来使用，开创了以“先天易”为核心的数学学派。邵雍的“伏羲四图”一改“文王卦序”，而代之以新的卦序，这种卦序中即体现了“二进制”思想。

物理学

历史上道教徒曾提出：“测天地之机，晓造化之本”。道教徒在长期的对自然的观察、模拟和修炼神仙活动中，产生了诸多物理学思想和成就。

光学

道教对光学现象有独特感觉和认识。《抱朴子．遐览》中《明镜经》有所谓“四规之道”，“先师以尺二寸镜前后左右一焉，名曰四规”，道教认为这是分形之术。《抱朴子．内篇．地真》篇曰：“师言守一，兼修明镜，其镜道成则能分形为数十人，衣服面貌如一也。”所以道教对平面镜的成像原理是有所认识的。另，《太清金液神丹经》中有凸透镜原理的记载，《玄真子外篇》有虹的成因及人工造虹方法的记载，《修真历验钞图》有关于折射与色散的观察及图示记录等。全真道士赵友钦曾经进行的大规模光学实验活动，颇为科技史家所重视。

声学

对声学现象，道教也有自己的认识成果。道教认为声音由气的震荡而产生，是所谓“空谷足音”。道家道教素重音律之学，相传黄帝命伶伦造乐，“采龙钟之节，取其厚均者，断两节，间三寸七分，吹之为黄钟之声……黄帝调阴阳之气为十二律吕”。“调阴阳为十二律吕”是说声音生于气。道书中所见声学贡献颇多。譬如《淮南子》对中国声律学有独特贡献。《化书》有一些对声学现象的描述，颇有价值。

磁现象

史称汉武帝时方士李少君可以“使其（棋）自相触”（即利用了磁石的磁性作用），《淮南子》中也有“磁石提棋”的记载。道教炼丹术中较多地使用磁石，古代道士对磁现象有相当深刻的认识。如《丹方鉴源》：“磁石，四面协铁者。”道教还认识到磁作用可以越过一定的障碍。如五代时，《真元妙道要略》就指出：“磁石吸铁，隔阔潜应。”沈括《梦溪笔谈》中记载当时的方士“以磁石磨针”而发明指南针，就是古代道教对磁现象逐渐认识和利用之结晶。

参考资料

1. 李迪：《十三世纪我国数学家李冶》，《数学通报》，1979年第3期。
2. 王锦光、馀善玲：《科学史论集》，中国科学技术大学出版社，1987。
3. 杨樟能：《〈玄真子〉中的物理知识》，《中国科技史料》，1990年第4期。
4. 孔国平：《再论宋元时期的天元术》，《自然科学史研究》，1991年第2期。
5. 关增建：《中国古代物理思想初探》，湖南教育出版社，1991年。
6. 祝亚平：《道家文化与科学》，中国科学技术大学出版社，1995。