道教的數學與物理學

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歷史上,道家和道教經典文獻以不同方式保存了古代的許多數學與物理學成果,道家和道教對中國古代數學與物理學有獨特貢獻。

數學

道教很早就有數字崇拜,對象數論特別熱衷。道教的星占、太乙、遁甲等術涉及數學推算方法,在一定程度上推進了數學的發展。

珠算

《數術記遺》首次記載了珠算。但《數術記遺》的作者問題,一直存在爭論。有些科技史專家認為,問世於東漢末年,其作者徐岳大概是一位隱居的道士。有些認為《數術記遺》是北周甄鸞自撰自注之作。但無論如何,值得注意的是《數術記遺》中記載了十進法、萬進法、萬萬進法等幾種大進位制和「積等、太乙、兩儀、三才、五行、八卦、九宮、運算、了知、成數、把頭、龜算、珠算、計算」等十四種算法,其中珠算是首次被記載,意義很大。書中論及珠算的文字很少:「珠算,控帶四時,經緯三才。」注文則簡略地敘述了珠算的構造。

天元術

據十三世紀中國數學家李冶所說,天元術乃傳自「洞淵大師」。有科技史專家考證認為「洞淵」即宋代道士李思聰(見參考文獻)。李思聰著《洞淵集》首先提出「立天無一」,「用統一符號來表示未知數,讓它象已知量一樣參與運算」,這是數學思想上的突破,標志著天元術的誕生。

二進制

有科技史專家據朱熹《易學啟蒙》中的有關記述,認為由於宋代易學家邵雍的「先天易」與周敦頤的「太極圖」一樣均傳自五代宋初道士陳搏,因而指出邵雍乃受道教影響之人物。而其著《皇極經世》中有許多與數學有關的內容。邵雍將易學中的卦作為抽象數學來使用,開創了以「先天易」為核心的數學學派。邵雍的「伏羲四圖」一改「文王卦序」,而代之以新的卦序,這種卦序中即體現了「二進制」思想。

物理學

歷史上道教徒曾提出:「測天地之機,曉造化之本」[1]。道教徒在長期的對自然的觀察、模擬和修煉神仙活動中,產生了諸多物理學思想和成就。

光學

道教對光學現象有獨特感覺和認識。《抱朴子.遐覽》中《明鏡經》有所謂「四規之道」,「先師以尺二寸鏡前後左右一焉,名曰四規」,道教認為這是分形之術。《抱朴子.內篇.地真》篇曰:「師言守一,兼修明鏡,其鏡道成則能分形為數十人,衣服面貌如一也。」所以道教對平面鏡的成像原理是有所認識的。另,《太清金液神丹經》中有凸透鏡原理的記載,《玄真子外篇》有虹的成因及人工造虹方法的記載,《修真曆驗鈔圖》有關於折射與色散的觀察及圖示記錄等。全真道士趙友欽曾經進行的大規模光學實驗活動,頗為科技史家所重視。

聲學

對聲學現象,道教也有自己的認識成果。道教認為聲音由氣的震蕩而產生,是所謂「空谷足音」。道家道教素重音律之學,相傳黃帝命伶倫造樂,「採龍鐘之節,取其厚均者,斷兩節,間三寸七分,吹之為黃鐘之聲……黃帝調陰陽之氣為十二律呂」。「調陰陽為十二律呂」是說聲音生於氣。道書中所見聲學貢獻頗多。譬如《淮南子》對中國聲律學有獨特貢獻。《化書》有一些對聲學現象的描述,頗有價值。

磁現象

史稱漢武帝時方士李少君可以「使其(棋)自相觸」(即利用了磁石的磁性作用),《淮南子》中也有「磁石提棋」的記載。道教煉丹術中較多地使用磁石,古代道士對磁現象有相當深刻的認識。如《丹方鑑源》:「磁石,四面協鐵者。」道教還認識到磁作用可以越過一定的障礙。如五代時,《真元妙道要略》就指出:「磁石吸鐵,隔闊潛應。」沈括《夢溪筆談》中記載當時的方士「以磁石磨針」而發明指南針,就是古代道教對磁現象逐漸認識和利用之結晶。

參考資料

  1. 李迪:《十三世紀我國數學家李冶》,《數學通報》,1979年第3期。
  2. 王錦光、餘善玲:《科學史論集》,中國科學技術大學出版社,1987。
  3. 楊樟能:《〈玄真子〉中的物理知識》,《中國科技史料》,1990年第4期。
  4. 孔國平:《再論宋元時期的天元術》,《自然科學史研究》,1991年第2期。
  5. 關增建:《中國古代物理思想初探》,湖南教育出版社,1991年。
  6. 祝亞平:《道家文化與科學》,中國科學技術大學出版社,1995。

註釋

  1. 道經《鬼谷子天髓靈文》