王渝生,中國科學(xué)院理學(xué)博士,教授,博士生導(dǎo)師,國家教育咨詢委員會委員,中國科普產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長,中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所原副所長,中國科學(xué)技術(shù)館原館長,北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會原副主席。
最近,一張國外的老明信片引起了國人的關(guān)注,明信片上那位舉著望遠鏡仰望星空的古代女子,是中國200多年前1個不到20歲的少女,她的名字叫王貞儀。除了科技史界,這個名字在國內(nèi)還鮮為人知,而在國外卻備受推崇。
世界最權(quán)威的科學(xué)學(xué)術(shù)期刊《自然》評選“為科學(xué)發(fā)展奠定基礎(chǔ)的女性科學(xué)家”,她入選。
國際天文學(xué)聯(lián)合會以她的名字命名了火星上的一個隕石坑。
2016年,美國的一本暢銷書《勇往直前:50位杰出女科學(xué)家改變世界的故事》中,王貞儀榜上有名。
2018年,最新的一本以揭示過去2000年來推動數(shù)學(xué)發(fā)展卻不被眾所周知的女性科學(xué)家為主旨的《數(shù)字的力量:數(shù)學(xué)的反叛女性》中,也詳細介紹了她對科學(xué)研究的貢獻和影響。以她為內(nèi)容的人物插畫也在網(wǎng)上流行,深受年輕人喜愛。
據(jù)史書記載,王貞儀(1768-1797),字德卿,原籍安徽天長,遷居江寧(今南京),清代學(xué)者王錫琛之女,宣化太守王者輔孫女。11歲時隨父赴吉林,奔祖父喪,居吉5年,讀書習(xí)騎射。旋回江南,隨家轉(zhuǎn)徙京師、陜西、湖北、廣東。通天文、算學(xué)、醫(yī)學(xué),工詩文、繪畫。有《德風(fēng)亭集》《星象圖釋》《籌算易知》《重訂策算證偽》《西洋籌算增刪》《沉疴囈語》等著作,并有45篇詩文問世。人稱才女、奇女子、女中豪杰等。
時人對王貞儀的評價,可見胡思敬《十朝新語外編》載:“嘉定錢大昕重其學(xué),以為班昭以后一人而已?!蹦暇┎貢抑熘T曾為《德風(fēng)亭集》寫跋中說:“德卿于書,無所不窺,工詩古人辭,尤精天算,貫通中西。自古才女如謝道蘊、左芬之屬能為詩矣,未聞其能文章也;曹大家續(xù)漢史矣,宋宣文傳周官矣,未聞其通天算也。德卿以一人兼之,可不謂彤管之杓魁青閨之收并乎?”用桐城學(xué)者肖穆在《女士德卿傳》中贊揚王貞儀的話來概括,就是“兼資文武,六藝旁通,博而能精?!?/p>
對王貞儀的成長,特別是對王貞儀在科學(xué)研究方面影響最大的還是她的祖父。王貞儀在《敬書先大父惺齋公讀書記事后》一文中說:“貞儀幼詩大父惺齋公,公細訓(xùn)以諸算法。即長,學(xué)歷算,復(fù)讀家藏諸歷算善本十余種,潛心稽究十余年。”
數(shù)學(xué)深奧難懂。王貞儀就把清初著名數(shù)學(xué)家梅文鼎的數(shù)學(xué)巨著《數(shù)個理精蘊》分解成五卷本的《籌算易知》,今國外譯為《簡單計算原理》,用簡單易懂的語言為初學(xué)者提供學(xué)習(xí)中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)概念和方法。那時她還只是個十幾歲的小姑娘。
在數(shù)學(xué)研究中,王貞儀注意吸取包括梅文鼎在內(nèi)的中西算法之長,改進概括,化繁為簡,靈活運用,不受舊方法、舊思想的束縛。她在《勾股三角解》中有一段十分精彩的論述:“中西固有所異,而亦有所合。然其法理之密、心思之微,而未可以忽視。夫益知理求是,何擇乎中西?唯各極其兼收之義?!?/p>
王貞儀最有興趣也最有造詣的還是天文學(xué)。她不僅閱讀中外天文著作,還長年堅持夜觀天家,日算星辰,日積月累,取得了豐富的理論知識和天文數(shù)據(jù)資料。她對西洋傳人的天文學(xué)是一分為二的,認為“西歷雖至密,亦未能言概準(zhǔn)?!薄坝兴?,即有所不行;有所是,即有所不是。”她積極宣傳闡述哥白尼的“日心說”,這在當(dāng)時是很可貴的。
晴朗的夜晚,王貞儀會坐在院子里,觀察月亮和星辰。有時,她會呆在屋里,偷偷做著實驗。燈下,她看著頭頂懸著的燈火,再看看立在東西窗邊長桌上的兩面大圓鏡,觀察三者之間的位置關(guān)系,用這樣簡陋的模擬裝置多次實驗,困擾她的月食問題突然有了答案。她用直白的語言,加上配圖,撰寫了一篇《月食解》。在這篇文章中,除了月食的形成原理,她還對月亮的陰晴圓缺、日食進行說明,和現(xiàn)代的天文學(xué)闡述的日月食原理一致。那時她才20歲。
王貞儀在她29歲的短暫一生中,把自己研究天文學(xué)的成績寫成不少著作,其中許多已被湮沒,現(xiàn)今能看到的只有《金陵叢書》中的《德風(fēng)亭集》卷五、卷六和卷七中有關(guān)天文歷法方面的心得體會。如卷五中有《歲差日至辯疑》《盈縮高卑辯》《經(jīng)星辯》《黃赤二道解》;卷六有《地圓論》《地球比九重天論》《歲輪定于地心論》《日月五星隨天左旋論一、二、三》;卷七有《月食解》等。
當(dāng)時一些歷書將恒星年同回歸年的區(qū)別說成起于漢武帝進行太初改歷的時候。王貞儀指出,這種差別并不是起于《太初歷》,而是自晉代虞喜發(fā)現(xiàn)歲差以后才“天自為天,歲自為歲”。歷書上還說,由于歲差,春分點逐漸東移。王貞儀也指出,這是錯誤的。歲差引起的春分點移動是西移而不是東移。
另有一些人認為,歲差可以用“土圭”測得。王貞儀指出,土圭只能測日影,哪能測歲差?歲差只有用“中星法”才能測出。
在我國何時產(chǎn)生“定氣”的問題上,有人認為古人對日行遲疾沒有認識,定氣始于唐代歷法。王貞儀批評說,這又錯了。定氣開始于北齊的張子信,其后隋代劉焯、唐朝李淳風(fēng)和僧一行才測得更加精密了。
王貞儀這些批評和見解,基本符合中國古代天文學(xué)的實際。
王貞儀在25歲時出嫁了,這在當(dāng)時,可是大齡女青年晚婚。她的丈夫詹枚,是一個家境雖不富裕,但對王貞儀卻呵護備至的男子。兩人結(jié)婚定居宣城,婚后短短的歲月,在操持家務(wù)的同時繼續(xù)從事她喜歡的事業(yè),王貞儀29歲時因病去世。
“丈夫之志才子胸,誰言女子不英雄。足行萬里書萬卷,常擬雄心勝丈夫?!边@是王貞儀的詩,也是她一生的寫照。這首詩在英文中引用也影響甚廣。
It's made to believe,
Women are the same as Men;
Are you not convinced.
Daughters can also be heroic?
如一朵曇花,如一顆流星,王貞儀在短暫的一生中,活出了自己的傳奇。她的勤奮好學(xué)、文理交融,她的足行萬里書萬卷,她的重觀察、實驗的科學(xué)方法,她進行普及和傳播科學(xué)的著述,都是留給我們今人的寶貴遺產(chǎn)。