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第18章 墨子的数学思想

《经上2》:“体,分于兼也。”

《经说上》:“体:若二之一,尺之端也。”

孙诒让云:“周礼天官叙官郑注云,体犹分也。”《说文]》云:“兼,并也。”孙又曰:“盖并众体则为兼,分之则为体。”故经意为:“部分,是从全体中分出来的。”梁启超《墨经校释]》云:“凡《墨经》所谓尺,皆当几何学之线。”故经说当解释]为:“体:就象二中之一,线的端点一样。”

《经上42》:“穷,或星安蝗莩咭病!《经说下》:“穷,或不容尺有穷。莫不容尺,无穷也。”

《说文]》云:“穷,极也。”《列子·汤问》篇:“飞卫之矢先穷。”张湛注曰:“穷,尽也。”故“穷”指“穷尽、极限”之意。“‘或’是古‘域’

字,就是‘区域’。”故经之意为:“穷,就是指区域的周围再也不能容纳一根线了。”

“有穷”,指“有限”;“无穷”指“无限”。此可参照“久有穷无穷”

之释]义。双重否定“莫不”(即没有不是)指肯定,意为到处都是。故经说之意为:“穷:区域的周围再也不能容纳一根线为有穷(有限);区域的周围到处都能容纳线的为无穷(无限)。”这是墨家对有限与无限所下的定义。杨向奎将“或不容尺有穷”解释]为“空间之端不能容纳一根线,是谓有穷。”非妥也,因为在《墨经》中空间有专门的术语,即“宇”,其定义为“弥异所也。”而体积是用“厚”表示的,参见《经上》“厚,有所大也”条目,“或”应指平面上的区域。

《经上53》:“平,同高也。”

《经说上》:“[平]:谓台执者也,若弟兄。”

谭戒甫云:“曹谓此条缺题字,又错简在上条‘必’字下,‘一然者’上。按曹校不误,据乙正。”所言是也,此乃系误抄入上条经文]所致。本经说解释]“平”,意义甚当。解释]“必”则不伦不类、牵强附会。

“执”明嘉靖本、正统道藏本作“孰”,非是也。毕沅、孙诒让、张纯一、吴毓江等均作“执”,此疑误抄所致也。

《广韵》云:“平,正也。”《尔雅·释]地》云:“大野曰平。”《玉篇》

云:“平,齐等也。”吴毓江云:“同高曰平,文]义自明。”毕沅注曰:“言上平。”故经文]之意为:“平,就是高度相同(的点的集合)。”这高度显然是相对于地平面而言的,那么,墨子所定义的“平”,就有二直线的平行与二平面的平行两层涵义。数学上对两直线平行的定义是,两直线间距离处处相等。这与墨子的定义是完全一致的。

《说文]》云:“台,观四方而高者也。”段注云:“《释]名》曰:观,观也。于上观望也,观不必四方,其四方独出而高者,则谓之台。”《释]名·释]宫室》云:“台,持也。筑土坚高,能自胜持也。”《广雅》云:

“匹,台、敌、辈也。”“台”之意为平而高的建筑物,便于观四方;或引申为抬持之义。谭云:“台执者”,“犹言二人抬物而各以双手执持也。二人抬物其高必等。”故经说当解释]为:“‘平’,所讲的就象弟兄二人共同抬持物体一样,(其高必然相等)。”亦可通俗地理解为:就象弟兄二人共同抬持一只台子。

《经上54》:“同,长以缶相尽也。”

《经说上》:“同:楗与狂之同长也。”

“缶、”即“正”字,意为方正、正直,亦可引申为古代木匠所用的方尺。“以”即“用”,孙诒让曰:“张云,以与也。”非是也。故经文]之意为:“同(等长),就是两线段用方尺来量长度相等。”

“楗”,姜宝昌云:“吴抄本、宝历本作‘揵’。陆本、矛本四库本均作‘楗’。”明嘉靖本、正统道藏本、毕沅校注本作“捷”。范耕研、方孝博释]“捷”为“捷径”,显然非是,因为捷径何以与门框(见后释]义)同长呢?谭戒甫,张纯一、姜宝昌等均认为“揵”为“楗”之误也,今从之,因为“揵”当为动词也。《说文]》云:“楗,限门也。”《老子》

云:“善闭者无关楗而不可开。”故“楗”意即限制门开关的横木或直木。谭戒甫云:“狂,疑假为匡。”“匡”意指门框。故经说之意为:

“同:闩门之横木与门框是等长的。”伍非百云:“狂当为柱。”张纯一从之。所言非是也,因为柱有高低不同,关门之横木与柱未必相等;此外,要比较柱,只能用高低,而不能用长短言。吴毓江将经说标点为:“楗与狂之同长也心。”张纯一从之,非是也,按《墨经》之体例,句末常置“也”字,未见在“也”后再置一字的。“心”当断为下条。

本条经文]是在定义线段等长,墨子在定义了“等长”之后,再定义“中心”。

《经上55》:“中,同长也。”

《经说上》:“中:自是往相若也。”

《说文]》云:“中,内也。”段注曰:“内者,人也;人者,内也。然则中者,别于外之辞也,别于偏之辞也,亦合宜之辞也。”故经文]之意为:“中,就是与周边等长。”

诸本均为“心中自是往相若也。”高亨《墨经校诠》云:“心中当作中心,盖中为标牒字,当居首,心为说文],当居次。”姜宝昌、杨向奎从之,其非妥也。其一,今遍查《墨经》诸版本原文],未有验证高、姜之说者;其二,《说文]》云:“心,人心。土藏也。在身之中。”故若“心”

置后,就指“人心”了,这与本意相差太远了。其三,擅改原文]不可取。

余疑“心”为衍文]。其一,去掉“心”字,文]意相同;其二,《墨经》

从未有过此体例;其三,“心”字在其它经说文]句中亦无法放置;其四,《墨经》简炼无比,没有累赘字。其五,也许是由抄简者见到“自是往相若也”引起不正确的联想,以为是“心中自然是向往如此也”,而偶加一“心”字。但是,加“心”字,似意指图形的对称中心。

《说文]》云:“往,之也。”“之,至也。”故“之”意即“至、达、到”。

“相若”,即“相等”。故经说之意为:“中心,自然是到各边的距离都相等。”如菱形的对称中心、立方体的对称中心等。

《经上56》:“厚,有所大也。”

《经说上》:“厚:惟无无所大。”

《说文]》云:“厚,山陵之厚也。”《庄子·天下》篇载惠施云:“无厚不可积也,其大千里。”可见,“厚”乃象征着立体,物体有厚度就意味着有一定的体积。梁启超云:“以几何名词释]《墨经》,点,谓之‘端’;线谓之‘尺’;面谓之‘区’;体,谓之‘厚’。”(《墨经校释]》)故经之意为:“厚,就是有其大。”

诸本原文]均为:“厚惟无所大”。伍非百云:“说与经相反,疑‘无’下脱一‘无’字。古书重文]于字旁作小点,不必另占一格,抄者不察,往往省略耳。”所言甚当,余疑抄漏一“无”字。经云:“厚有所大也”,说云:“惟无无所大”,不仅意思完整,而且语言对仗;同时也符合墨家逻辑的特点。如此,经说之意十分明显:“厚:只要无,才没有大小。”

故本条经与说之涵义是指,有体积,就有大小。反之,只有无,才没有大小。《经上57》:“日中,缶南也。”

本条无说。“缶”即“正”字。故经之意为:“太阳在正午时,木臬(测日影的标杆)之影为正南北方向。”

《经上58》:“直,参也。”

本条无说。《说文]》云:“直,正见也。”段注云:“《左传》曰:正直为正,正曲为直。”《论语·卫灵公》篇:“立则见其参于前也。”《淮南子·说山训》:“越人学远射,参天而发,适在五步之内。”故“参”之意其一为:“垂直指向天空。”

《广雅·释]言》云:“参,三也。”《墨子·杂守》篇云:“参食,终岁二十四石;四食,终岁十八石;五食,终岁十四石四斗;六食,终岁十二石。斗食,食五升;参食,食参升。”此段文]句中之数个“参”亦为“三”

之意,说明在墨子时代已经将“参”作为“三”了。故“参”之意其二为“三”。孙中原认为:“所谓‘参’指有第三个东西加入两个东西中间。《墨经》‘直,参也’这一简短的定式命题,意同于欧氏所谓‘某点介于另两点之间’,确切说:同一直线上的三点,有一点恰好介于其余两点之间。”这一理解应该说是很贴切地符合墨子之本义的。

可见,经文]之意为:“直,就是指垂直向上;同时,在同一直线上的三点必有一点恰好介于其余两点之间。”本条经文]是接着上条“日中缶南也”说的,指的是测日影的木杆必须垂直向上,这条与上条具有逻辑上的一致性;再者,《墨经》中对于“直”的定义,非常接近于数学家希尔伯特公理体系中的顺序公理:

公理一:设A、B、C三点,若B介于A和C之间,则A、B、C是一直线上的三个不同的点,并且B也介于C和A之间。

公理二:对于任何不同的A和B两点,在直线AB上至少有一点C,使得B介于A和C之间。

公理三:在一直线上任何不同的三点中,至多有一点介于其余两点之间。

墨子虽然不及希尔伯特表述之精确,但是,他以中国人特有的思维方式(模糊、简练、形象)表达了同样的原理。

杨向奎认为:本条“乃墨家关于圆三径一的界说。故在‘直’前应有‘圆’字,全文]应是:‘圆,直参也。’或与‘圆,一中同长也’合成一条,而作:‘圆,一中同长也,直参也。’二者必居其一。”显然非是也。从逻辑上讲,下一条才讲到“圆”,本条仅讲垂直;其二,遍查诸本,未有加“圆”字而成为“圆,直参也。”的记载;其三,《墨经·经上》根本没有同时对两个词定义的条目;其四,“圆”尚未定义,就定义“圆的周长是直径的三倍”,可能吗?其五,况且,关于“倍”还未定义呢。故杨说未免太牵强附会,故其说非是也。

《经上59》:“圜,一中同长也。”

“圜”即“圆”。故经之意为:“圆,是由与一个中心等长的所有的点连接而成的图形。”

《玉篇》云:“规,正圆之器也。”故“规”即圆规。《墨子·法仪》

篇云:“为方以矩,为圆以规。”即为:“用矩画方形,用规画圆形”之意。“规写”,即“用圆规画”之意。

《经上60》:“方,柱隅四讙也。”

“方”亦系墨家常用语,《墨子·法仪》篇云:“为方以矩。”意即用矩画方形(即今长方形)。《考工记·舆人》亦云:“圆者中规,方者中矩。”意为:“圆形符合圆规衡量,长方形符合矩尺衡量。”《说文]》:

“柱,楹也。”意为梁柱。《说文]》云:“隅,陬也(注:音zōu)。”段注云:

“隅与陬转注。《广雅》曰:‘陬,角也。’《小雅》笺曰:‘丘隅,丘角也。’今人谓边为廉,角为隅。古不别其字。”《说文]》又云:“陬,阪隅也。”段注曰:“谓阪之角也。”(“阪”意为“山坡、斜坡”)故“隅”之意为“角”。《说文]》云:“讙,哗也。”在此讲不通。姜云:“讙,读为权。《大取》:‘权,正也。’‘四权’四正也。‘柱隅四讙’,楹柱四角均得其正(均为直角)。”故经文]之意为:“方,就是立柱的四角均系直角之形状。”

关于经说,毕沅本作“矩见久也”非是,此乃系误抄也。《玉篇》

云:“规,正圆之器也。”杨倞注曰:“矩,正方之器也。”《墨子·法仪》

篇云:“百工为方以矩。”故“矩”,即“矩尺、规矩”,现今木匠称之为“方尺”。俗语“无规矩便不成方圆”,就是讲的没有圆规与矩尺便画不了方形与圆形,引申意义为没有规范任何事都做不成。故经说之意为:“方:用矩尺衡量看到边角都接触并符合一致。”

方形矩尺《经上61》:“倍,为二也。”

《经说上》:“倍:二尺与尺,但去一。”

《说文]》云:“倍,反也。”段注曰:“此倍之本义。《中庸》:‘为下不倍。’引申为倍文]之倍。《大司乐注曰》:‘倍文]曰讽。’不面其文]而读之也。又引申之为加倍之倍,以反者覆也,覆之则有二面,故二之曰倍。”“为”是“是、变成”之义。故经文]之意为:“倍,原数加原数,其和就是原数之二倍也。”

“二尺与尺”之后一“尺”,为省略语,意为“一尺”,“但去一”之“一”亦为省略语,意为“一尺”。伍非百云:“但”,“当作俱”。经说之意为:“倍:二尺与一尺比较是一倍,但是二尺要去掉一尺才是原来的一尺。”

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