第二节近代物理学的引进

　　第二节 近代物理学的引进 翻译出版物理学书籍

　　到鸦片战争时，中国的科学技术已经远远落后于西方。腐败的清皇朝面对船坚炮利的西方列强的侵略，不得不打开了闭关自守的大门。由于社会形势的变化，西方科技知识在我国的传播情况，以及我国科学技术发展的状况，与以往相比较都有了很大的不同。鸦片战争到五四运动这一历史阶段，科技书籍的翻译出版成为传播西方近代科技知识的主要途径。在此阶段，物理学知识的引进和传播也是主要通过物理学书籍和物理学教科书的翻译出版而得以实现的。

　　十九世纪五十年代初，我国开始出现基督教新教传教士的科学著述。最初翻译出版有关物理学基础知识和自然科学常识的书籍主要有：玛高温（Daniel Jerome MacGowan，1814—1893）译述的《博物通书》（1851）；合信（Benjanmin Hobson，1816—1873）编译的《博物新编》（1855）；理雅各（JamesLegge，1815—1897）编译的《智环启蒙塾课初步》（1856）。这几种书籍之中以《博物新编》影响最大。

　　上海墨海书馆在十九世纪五十年代翻译并出版了我国近代第一批科学书籍，其中有若干种是物理学书籍。如：艾约瑟（Joseph Edkins，1823—1905）和张福僖（？—1862）译述的《光论》（1853）；伟烈亚力和王韬（1828—1897）译述的《重学浅说》（1858）；艾约瑟和李善兰译述的《重学》（1859）；伟烈亚力和李善兰译述的《谈天》（1859）；以及《奈端数理》等。墨海书馆是外国教会在华最早设立的编译出版机构，该馆除印刷宣教物品外，还翻译出版了包括数学、天文、物理、植物等自然科学几门学科的多种书籍，这些书籍在当时都很有影响，而上述几种物理学书籍，尤其《重学》和《谈天》，影响相当大。从此，西方近代物理学知识开始比较系统地传入我国。

　　十九世纪六十至九十年代，即洋务运动时期，我国出现了大规模翻译出版科技书籍的情形。物理学书籍在这一时期也大量地被译述刊行。1865年在上海创办的江南机器制造总局，于1868年附设翻译馆，该馆是我国近代最重要的科技著作翻译出版机构。馆内有徐寿、华蘅芳、赵元益、徐建寅等我国著名学者，并聘请傅兰雅、金楷理（C.T.Kreyer）、林乐知（YoungJohnAllen，1836—1907）等西士口译，还有伟烈亚力、玛高温等人参与，在近四十年间共翻译各类科技书籍二百几十种（其中数十种已译而未刊刻）。译书的内容广泛、质量上乘。该馆翻译出版的物理学书籍有十多种，比较重要的如：傅兰雅和徐建寅译述的《声学》（1874）；金楷理和赵元益译述的《光学》（1876）；傅兰雅和徐建寅译述的《电学》（1879）；林乐知和郑昌寅译述的《格致启蒙·格物学》（1879）；傅兰雅和周郇译述的《电学纲目》（不迟于1894年）；徐兆熊译述的《电学测算》（年份待考）；卫理和范熙庸译述的《无线电报》（1898）；傅兰雅与徐寿及赵元益译述的《物体遇热改易记》（1899）；傅兰雅和王季烈译述的《通物电光》（1899）；王季烈重编的《物理学》（1900—1903）。翻译馆还翻译过的数种物理学书籍，或已译成而未刊，或未译完，如《热学》、《分光求原》、《奈端数理》等。另外，还有一些属于其他学科的译著，也包含较多物理学知识，如《金石识别》（1872）、《谈天》（1874）、《测候丛谈》（1877）等。总之，在江南制造局翻译馆，中外人士曾大规模有计划地进行包括物理学书籍在内的科技书籍的翻译出版工作。洋务运动时期，清廷为培养急需的外交翻译人员，于1862年设立了北京京师同文馆。同文馆也编译出版了一些科学书籍。物理学书籍有丁韪良（W.A.P.Martin，1827—1916）译著的《格物入门》（1866）和《格物测算》（1883），这两部书对于同文馆的物理学教育以及对于晚清社会都有相当影响。上述这些根据欧美原著翻译的物理学书籍的影响巨大而久远，在引进和传播西方物理学知识方面发挥了重要作用。

　　译书是晚清时期引进和传播物理学知识最重要的途径。除了译书之外，来华西方人士所办的一些报刊，如艾约瑟主编的《中西通书》（1852年创刊），伟烈亚力主编的《六合丛谈》（1856—1857），北京施医院编辑出版的《中西闻见录》（1872—1875）等，也都曾刊载物理学的一些知识。我国近代最早的科技刊物《格致汇编》（1876至1892年，在此期间实际发行七年。其前身即《中西闻见录》），由傅兰雅主持。此刊常刊载介绍物理学知识的译文，某些重要译文还有单行本出版，如关于物理学知识的《格致释器》、《量光力器图说》等。由于该刊颇具影响，因此对于物理学知识在我国的传播和普及很有积极作用。

　　晚清时期，在华基督教新教传教士的一些组织，也曾出版或编辑物理学书籍和教科书。如，“学校教科书委员会”（1877年成立，1890年后改称“中国教育会”。该会中文名称为“益智书会”）曾出版同文馆的《格物入门》和山东登州文会馆的几种物理学教科书，以及傅兰雅编译的《格致须知》和《格致图说》丛书，后两套丛书包括物理学内容的若干册，是十九世纪末流行的普及读物。“广学会”（1887年成立。原名“同文书会”，1894年后改称“广学会”）曾出版《电学总览》（1896）、《电学纪要》（1899）、《质学新编》（1904）等。总之，来华西方人士以及教会的一些机构与组织对翻译出版物理学书籍做了不少工作，他们在传播和介绍物理学知识方面的功绩应该给予恰如其分的评价。

　　十九世纪九十年代起，我国物理学书籍的翻译出版状况出现了明显的变化。这就是，翻译出版的几乎完全是物理学教科书，而且，据日文原著翻译和编译的教科书，与据欧美西文原著翻译和编译的教科书，在数量上差不多各占一半。可以说，清末民初，物理学知识在我国的引进和传播，主要表现为翻译和编纂教科书。这方面的情况在下面关于物理学教育的一节中还将述及。

　　需要指出的是，直到十九世纪末，我国学者几乎尚未独立从事物理学书籍的翻译或编译工作。即使在洋务运动中大规模翻译西方科技书籍之时，译书仍然沿袭明末清初时期那种西人口译、华士笔述的翻译方法。这说明总体上看，我国学者在专业素养和外文程度两方面均有较大欠缺，因此在翻译过程中不得不在一定程度上倚仗西方人士。当然，像李善兰、徐建寅等人，他们掌握物理学基础知识并无困难，在介绍这些知识给民众时也足以胜任，但毕竟为数太少。随着我国教育状况的逐步改善，学者们逐渐掌握科技和外语知识，译书方法才从根本上得到了改变。

　　系统介绍近代物理学知识

　　鸦片战争到五四运动阶段，近代物理学知识逐步在我国得到系统介绍。

　　1.力学。

　　力学最基础的知识首先在《博物新编》第一集中述及，有大气压力及其性质与应用等自然科学常识。《智环启蒙塾课初步》中有关于物质可分、物质不灭、运动、以及简单机械方面的内容。《重学浅说》是最早简要介绍西方力学知识的著作。我国最早系统介绍力学知识的书籍是《重学》。该书译自英国著名物理学家惠威尔（William Whewell，1794—1866）的《初等力学》（An Ele-mentary Treatise onMechanics）。《重学》一书共20卷，分静重学、动重学和流质重学三个部分：卷一至卷七静重学部分详细讨论了有关力及其合成分解、简单机械及其原理、重心与平衡、静摩擦等静力学问题；卷八至卷十七动重学部分详细讨论物体的运动，包括匀加速运动、抛射体运动、曲线运动、平动、转动等，碰撞、动摩擦、功和能等动力学问题。其中关于牛顿运动三定律、用动量的概念讨论物体碰撞、功能原理等，都是首次在我国得到介绍；卷十八至卷二十流质重学部分则简要介绍了流体的压力、浮力、阻力、流速等流体力学问题。其中包括阿基米德定律、波义耳定律、托里拆利实验等。在清代晚期介绍西方自然科学知识的书籍之中，《重学》是最有影响的书籍之一。系统介绍近代天文学知识的书籍《谈天》，译自英国著名天文学家赫歇尔（JohnHer-schel，1792—1871）的《天文学纲要》（Outline of Astronomy）。在《谈天》这部书中，关于用牛顿力学理论分析日月五星运动、开普勒行星运动三定律、万有引力概念、以及测定行星质量等内容，也是首次在我国进行介绍。《谈天》有1874年徐建寅的续述本，该书在清代晚期也极有影响。此外，《奈端数理》（又名《数理格致》）系根据牛顿（IssacNewton，1642—1727）的名著《自然哲学的数学原理》（Principia）翻译。然而遗憾的是，很可能因为受到中西译者学识水平的局限，此书未能译完。

　　2.热学。

　　晚清时期，热学知识与物理学其他分支学科知识一起传入我国。《博物新编》第一集有物质三态及其变化，抽气机的原理与构造，蒸汽机的原理与构造等热学方面的内容。近代热学知识在我国的系统介绍，特别应该提到的是《物体遇热改易记》。该书共4卷，前3卷分别阐述气体、液体和固体的热膨胀理论与实验，第4卷总结物体热膨胀公式并论述各种状态物质受热膨胀的规律。该书比较系统地介绍了气体定律、理想气体状态方程以及绝对零度等概念，尤其详细介绍了欧洲科学家们测量液体与固体热膨胀率的实验及结果。

　　3.声学。

　　我国晚清时期介绍近代声学知识最重要的书籍是《声学》。它也是我国最早翻译出版的声学专著。该书译自英国著名物理学家丁铎尔（John Tyndall， 1820—1893）的《声学》（Sound）。原著有九章，每章后面有提要。中译本基本上按原著译出，分为8卷，但略去了原著第七章有关大气声学的内容。该书比较准确地介绍了许多物理概念，如：振动、声波、振幅、频率、响度、声速、波长、波节、声波的叠加、基音、泛音等等；详细论述了发声传声、弦振动、板振动、管与簧片的振动、声波迭加、音律相和等，以及有关语言声学和生理声学的一些内容；书中还有许多声学仪器与声学实验的插图。总之，《声学》详细系统地论述了声学理论与实验，具有相当的影响。直到二十世纪初，介绍到我国的有关声学的知识，基本上没有超出这部书述及的范围。

　　4.光学。

　　十九世纪五十年代，近代光学的一些知识，如光的直线传播和平行光的概念、反射定律和折射定律、临界角和全反射现象、海市蜃楼的成因、光速及其测定方法、色散和太阳光谱等等，在《光论》一书中首次被详细正确地介绍到我国。但该书原著者与所据底本均不详。《博物新编》中也有关于光的传播、透镜成像和棱镜色散等知识。七十年代开始，波动光学的知识引进我国。《光学》一书译自丁铎尔的著作《光学》（Light）。中文译本2卷，共502节，由浅入深系统详细地论述几何光学和波动光学。几何光学部分的新内容不多。波动光学部分包括关于光的本质的粒子与波动两种假说、光的传播的以太说、光与色、光谱及其应用、光的衍射、干涉、偏振等等。波动光学是《光学》这部书的主要内容，特别是关于衍射、干涉和偏振现象，它们产生的实验方法、原理及应用等，对我国来说是完全新的知识。稍后，又有书籍专门介绍英国物理学家克鲁克斯（WilliamCrookes，1832—1919）发明的辐射计，即《量光力器图说》。该书1卷共六章，叙述了克鲁克斯在进行真空实验时发明辐射计的经过、辐射计的原理、各式辐射计及其应用等。然而书中介绍的多是较早的一些认识。另外，光谱学的初步知识也传入我国，内容介绍光谱分析的《分光求原》一书，因没有译完而未能刊刻。

　　5.电磁学。

　　十九世纪中期至二十世纪初期，电磁学在我国传播的内容主要是基础知识和有关无线电报的知识。五十年代初，《博物通书》最早介绍了电磁学和电报的初步知识。七十年代末，有《电学》一书，共10卷256节，402幅插图。该书译自英国人诺德（Henry M.Noad）编著的《电学教科书》（The Student’sText-book of Electricity）。书中比较系统地叙述静电学，静磁学，生物电流，电流的化学效应、热效应、磁效应，电磁感应，电报等，但内容均为六十年代中期以前的知识。九十年代，有几种比较重要的电学著作：《电学纲目》译自丁铎尔的《电学七讲教程》（Notesofa Course of Seven Lectures in Electricity）。该书共四十章357款，概述电流及其各种效应、电阻、电磁感应、电报、稀薄气体放电等内容。《无线电报》一书比较详细叙述关于无线电报的实验与应用。但该书原著者及所据底本均不详。另外，还有专门讲述有关电力计算的书籍《电学测算》。该书共十一章，分别论述定义、欧姆定律、电阻与电导、分电阻与总电阻、导线截面积、电路连接、功与功率、电池、发电机与电动机等内容。书中附有关于长度、面积、体积、重量及功和能的单位换算表，金属的电阻率与电阻系数，液体与溶液的电阻率，纯铜在各温度的相对电阻与电导，线规，化学与热化当量，化学与电化当量，磁化强度，导磁率，磁阻等共15个物理数据表。该书的原著者与所据底本亦不详。

　　以上所述，是物理学各主要分支学科引进近代知识的大体情形。晚清时期，除各分支学科的专著之外，还有许多综合性的物理学书籍以及大量的普及读物，它们对于物理学知识的传播和吸收也起了相当重要的作用。例如《格致启蒙·格物学》、《格物入门》、《格物测算》、《格致须知》、《格致图说》等等，都甚有影响。尤其应该特别指出的是，《格物测算》不仅阐述物理学原理和规律，而且注重运用数学知识解决物理问题。该书在我国最早介绍了将微积分知识应用于物理学。这一时期，也有许多通俗读物介绍一些简单的物理仪器。

　　应当归类于其他学科的书籍，有些也涉及物理学知识。《金石识别》是一部矿物学著作，译自美国著名地质与矿物学家戴纳（James Dwight Dana，1813—1895）的《矿物学手册》（Manual ofMineralogy）。书中包含晶体物理学和晶体光学的一些内容，如介绍各种晶系，晶体的几何形态与构成，晶体的硬度，光在晶体表面或通过晶体时所发生的反射、折射、双折射等现象，以及利用分光计鉴定分类矿物等。这部书首次将近代晶体学知识系统介绍到我国。此外，讨论大气各种现象的《测候丛谈》，叙述气象测量各种仪器及其原理和应用的《测候诸器说》，也都包含许多物理知识。

　　虽则近代物理学逐渐在我国得到比较系统的介绍，然而总体上说，所介绍的大多是基础知识，这些知识与同时期物理学本身的发展水平相比差距甚大。这种情形自然与当时中国社会与科学的状况密切相关。几乎唯一的例外，是有关X光的知识。山东登州文会馆翻译出版的《光学揭要》（1898）一书，末尾有5节简单介绍了X光的发现、特性及用途。《通物电光》（1899）一书，译自美国人莫顿（W.J.Morton）与汉莫尔（E.W.Hammer）合著的《X射线，不可见的照相术及其在外科术的价值》（X-ray，orPhotography of the Invisible and Its Value in Surgery），原著者是美国最早将X射线应用于医疗的医生之一。译者用“通物电光”一词形象地反映了X光的特性。该书叙述电学基本概念，X光机装置的各个部分，各部件的制作和连接，X光的发现及其特性与实验研究，X光照相方法，X光在医学上的应用等。除这两部书之外，在此前后，一些报刊亦载有关于X光原理与应用的文章。因此可以说，有关X光知识的介绍，还是比较及时的。