薄珏

薄珏（约1610年—17世纪），字子珏，名一作玨^[1]，南直隶苏州府长洲县（今苏州）人，明末清初时科学家、发明家、天文学家，擅长望远镜、火炮及各类奇巧机械之制造。

薄珏
明末清初仪器制造家
籍贯	直隶苏州府长洲县
字号	字子珏
出生	生年不详（万历年间）
逝世	卒年不详
出身
万历年间浙江补嘉兴县学生
经历
崇祯八年二月，于安庆之战中为巡抚张国维制造铜炮等器 崇祯九年，下狱，得魏学濂救免 崇祯十一年五月，上疏议“荧惑守心”星象
著作
《浑天仪图说》、《格物测地论》、《经纬书》系列等

生平

薄珏是长洲人，居于嘉兴。据学者推测，其大致出生于明万历三十四年（1606年）至三十八年（1610年）间，主要活动时期在崇祯元年（1628年）至十四年（1641年）间^[2]。其于浙江应试，补嘉兴县学生，为明诸生。其学问奥博，洞晓阴阳、占步、制造、水火诸器，读书一过成诵，从书尾倒诵到头亦能做到不误一字，时人惊异其事；其不谙熟世俗琐事，却可以在天文知识、五行变化等方面娓娓道来；然而无人知晓其从何所授。当有人问起他守城、行阵、屯牧、水利等问题时，其常常“以口代书，以手代口”，在几案上画图解答，同时也可以做到“因地制形，因器成象，了然目前”^[3]。其与黄宗羲、张岐然、魏学濂、杨廷枢、汪佑等文坛领袖及社党要角亦有往来，其中魏学濂与薄珏少时即为同窗好友^[4]。崇祯七年（1634年）以降，魏学濂在嘉善县熙宁门外之柳洲亭读书时，曾向薄珏学习律吕之学，同时二人于“兵书、战策、农政、天官、治河、城守、律吕、盐铁之类，无不讲求”^[5][6]。如崇祯十一年（1638年）二月，薄珏著《填星经纬书》，署“中吴薄珏子珏父宣述，魏里魏学濂子一父商定，孙通令闻父较订”，此即是由薄、魏二人讨论商定所成之著作^[7]。

薄珏接触西学较早，其对传教士所带来之自然科学，尤其是天文历算之学亦熟稔。其与同乡朱㿥藉族人在历局工作之便得以接触并参与《崇祯历书》之编修工作，其中《五纬表说》由薄珏所著，汤若望《交食历指》由朱、薄二人校对，而《交食历指》中涉及望远镜内容，或为启发薄珏后来制造望远镜之由^[7]。另有研究指出，当时《寰有诠》一书之天文学论述与薄珏天文著作如《各重天厚薄大小各异说》《各重天有本动、有推动、有带动》《天体不碍日月星光说》《天体无色辨》《天运之疾无物可喻论》《因天运征天圆辨》等论题多有契合，显示出薄氏对西学之研读与阐发^[4]。崇祯七年（1634年）冬，张献忠部流民军进扰安庆，当地官军覆没，巡抚张国维于崇祯八年（1635年）正月赴援^[8]。薄珏为张国维所礼聘，约于该年二月开始为之制造铜炮：铜炮射程可达三十里，铁丸杀伤力强，而“发后无声”；同时为辅助使用火炮配备有“千里镜”，用以侦察敌人远近，镜筒两端篏玻璃，望见四五十里外近如咫尺。其又曾制造水车、火铳、地雷、地弩、算筹等兵用或日用器具，可惜皆佚失^[9]。此战胜后，张国维向明廷举荐薄珏，然而并无结果，其后薄珏便退归吴门寓居，“萧然蓬户，如枯僧也”，终其一生也未在朝中担任官职^[10][11]。

崇祯九年（1636年），薄珏因被仇家所诬陷，一度以逆案系狱，幸得友人魏学濂相助得免^[12]。

崇祯十一年（1638年）五月，发生“荧惑守心”星象，即火星接近天蝎座心宿二，此被认为不祥。薄珏就此事以诸生身份呈上《荧惑守心论》，持议荧惑守心乃自然现象，无关灾异；又有论述七政五行之语，分析世人将祥瑞归于木星而将灾祸归于火星之原因^[13]。

“	五纬之行，各有常度，时当其留，不以尧、舜而避，时当其退，不以桀、纣而延。使荧惑果有非法之行，缓急任意，高下靡恒，即无所用司星氏矣。	”
——薄珏

薄珏不嗜酒色，在退归吴门后便潜心于器物制造，其家里贫穷，但所居室中器具毕备，并且亲自从事冶炼、碾刻、制造、刻字等工艺。其认为自己欲造器物之工序难以被一般工匠所理解意会，故不得不亲力亲为。如其尝制造“浑天仪”，其周径不足一尺，却可清楚标记“日月之盈缩脁朒，星辰之宿离伏逆”，而鹑、昴、建、弧等星宿位置，均可以勾股定理测量得出；浑天仪又环设铜尺，采用直线分割圆轮之法，以有定之角度量无定之边^[14]。薄珏之名声因其巧思也一度远播外国，“海外亦重之”^[15][16]。其大约在明朝灭亡后以“穷饿死”，去世后因家贫甚至无财敛葬，后经其朋友赙赠方得完成后事。育有一女^[17]。

成就

制造望远镜

折射望远镜原理示意图

薄珏擅制望远镜。早期望远镜利用光的折射来会聚远处物体射来之光线，称为折射望远镜，而薄珏则有尝试制造此类望远镜之记录，用其镜观测远处桅竿鸟雀，皆“历历可数”^[18]；其在安庆之战中亦制造出“千里镜”，可以侦查敌人远近^[19]，乃世界上首创将望远镜用于协助火炮校准者^[20]:160。研究指出其望远镜制造则受到汤若望《交食历指》、《远镜说》等书间接甚或直接之影响^[7]。

薄珏又曾论述人眼与望远镜间的调节关系，认为使用望远镜应该首先反复练习数日，“由显之微，自近至远，转移进退，久久驯熟”，然后目、镜之间才能相互适应，否则清晰度将受到影响。此说影响了当地制镜者孙云球，其在著作《镜史》中论述调节望远镜时即引用薄氏说法^[21]。

历学研究

薄珏曾深入研究历法，在考察了汉、唐、两宋诸家算法后，其指出元代郭守敬《授时历》最为精确。关于岁差的变化，其则指出：“从后推，则每百年增一；从前推，则每百年减一。以子半虚六度积成岁差，每岁差一分五十秒，积六十六年遂退一度，繇是而证之。”如此亦符合《后汉书·律历志》“章、纪、蔀、元”与北宋邵雍“元会运世”之论述。其认为明代运用《周易》制定历法、舞蹈、礼乐等皆是强行附会，非其本义，故自己要著书立说，让后人分辨自明。薄珏亦曾研究音律，详密过于前人^[22]。

观测土星环

薄珏天文学理论大多源于耶稣会士所传授的托勒密—第谷天文学及亚里士多德宇宙论，见于《崇祯历书》、《寰有诠》等书，其大量著作也受以上两种天文学书籍之浸染^[4]；其亦对天文现象多有着心，如其著作《太阳经纬书·清蒙气差表说》讨论了“清蒙气差”（即大气折射）现象。其在《填星经纬书》中曾记录其通过望远镜长期观测土星及土星环所得出之星体变化：

上天奥微之理，可求而不可穷。故知天之圣，仍云不测。如土星虽有异行，而星体似无他异，乃以远镜窥之，则见其体长圆如鸟卵，两旁有附耳，作羽觞形。积数年之久，见其两耳别为两星，稍离本体，作播鼓形。迩年以来，复与本星相近。闻测量家皆云，二星之行以本星心为地心，而旋绕其周，亦未得其年日周行之率。其或无关历数耶？抑有关历理耶？以俟后之出于蓝者。

——薄珏，《填星经纬书·土星总论三》

其见到“两旁有附耳，作羽觞形”之“两星”，实则土星环，认可并证明了《崇祯历书·五纬历指》中所提及土星环为卫星之假说^[7]。

评价

李约瑟在其著作《江苏的光学技艺家》中专门研究薄珏和孙云球两人明清时在光学尤其是望远镜制造上所取得的世界性成就，其称：“望远镜的发明开始看起来越来越象在近代以前很少有的一种现象，即一种概念一旦‘流行’，许多人几乎同时取得成就。……确实极其可能在1550年—1610年间，至少有六个人利用双凹以及双凸透镜进行过二重透镜状组合，并且得到了远离物体的惊人的放大效应。如果承认这点，那么薄珏本人是这些人之中的一个的可能性就是非常有理由的。”^[23]

王锦光在《中国光学史》中称：“我国科学家薄珏曾创造性地把望远镜装在自制的铜炮上。这是中国把望远镜用于军事的最早记载，也是将望远镜用于大炮上的最早记录。”^[20]:160。其又推断薄珏、孙云球二人所制造的望远镜都是伽利略式的地上望远镜^[24]:58-62。

王士平、李志军等学者根据钱之明之介绍，认为开普勒式望远镜在明末并未传到中国，而薄珏在安庆之役前研制出此种型式的望远镜：“薄珏是开普勒式望远镜的独立发明家……薄珏发明望远镜的时间与西方的沙伊纳是如此接近，以致于我们完全有理由把由两个会聚透镜构成的望远镜称作‘开普勒—薄珏’式望远镜。”^[2]而郑诚对此说提出质疑，认为判断薄珏所发明望远镜为开普勒式尚无确证^[7]。纪建勋在其文章中提出薄珏是“我国实际上制造出望远镜的第一人”^[4]。

著作

薄珏著作颇丰，著有《格物测地论》百卷，及《浑天仪图说》、《盖天通宪图说》、《简平仪图说》、《日晷各地不同说》、《灵漏象天说》、《沙漏定时说》等，然惜皆不传^[2]。而学者郑诚根据大连图书馆2009年出版《大连图书馆藏古籍书目》所著录“新法历书一卷”，检视原书，发现其为薄珏所著《经纬书》系列，此前未闻传世。其中包括《太阳经纬书》、《月离经纬书》、《填星经纬书》、《荧惑经纬书》、《辰星经纬书》，粗估四万字，内有插图数十页。《荧惑经纬书》中给出崇祯九年丙子十二月初六至崇祯十一年戊申十一月初二火星运行一周，返回危一度，凡744日间18组数据，包括疾迟状态、日期、宿度，以及相应运行阶段之日躔行度，显示薄珏对火星运动的观察与认识^[7]。

相关轶事

曾经有一名姓吴的书生，其所持有古钟因年久而失声，便找到薄珏。薄珏就地用火煨烧古钟，此钟又重新能发出声响^[25][26]。