薄珏

薄珏（約1610年—17世紀），字子珏，名一作玨^[1]，南直隸蘇州府長洲縣（今蘇州）人，明末清初時科學家、發明家、天文學家，擅長望遠鏡、火炮及各類奇巧機械之製造。

薄珏
明末清初儀器製造家
籍貫	直隸蘇州府長洲縣
字號	字子珏
出生	生年不詳（萬曆年間）
逝世	卒年不詳
出身
萬曆年間浙江補嘉興縣學生
經歷
崇禎八年二月，於安慶之戰中為巡撫張國維製造銅炮等器 崇禎九年，下獄，得魏學濂救免 崇禎十一年五月，上疏議「熒惑守心」星象
著作
《渾天儀圖說》、《格物測地論》、《經緯書》系列等

生平

薄珏是長洲人，居於嘉興。據學者推測，其大致出生於明萬曆三十四年（1606年）至三十八年（1610年）間，主要活動時期在崇禎元年（1628年）至十四年（1641年）間^[2]。其於浙江應試，補嘉興縣學生，為明諸生。其學問奧博，洞曉陰陽、占步、製造、水火諸器，讀書一過成誦，從書尾倒誦到頭亦能做到不誤一字，時人驚異其事；其不諳熟世俗瑣事，卻可以在天文知識、五行變化等方面娓娓道來；然而無人知曉其從何所授。當有人問起他守城、行陣、屯牧、水利等問題時，其常常「以口代書，以手代口」，在几案上畫圖解答，同時也可以做到「因地制形，因器成象，瞭然目前」^[3]。其與黃宗羲、張岐然、魏學濂、楊廷樞、汪佑等文壇領袖及社黨要角亦有往來，其中魏學濂與薄珏少時即為同窗好友^[4]。崇禎七年（1634年）以降，魏學濂在嘉善縣熙寧門外之柳洲亭讀書時，曾向薄珏學習律呂之學，同時二人於「兵書、戰策、農政、天官、治河、城守、律呂、鹽鐵之類，無不講求」^[5][6]。如崇禎十一年（1638年）二月，薄珏著《填星經緯書》，署「中吳薄珏子珏父宣述，魏里魏學濂子一父商定，孫通令聞父較訂」，此即是由薄、魏二人討論商定所成之著作^[7]。

薄珏接觸西學較早，其對傳教士所帶來之自然科學，尤其是天文曆算之學亦熟稔。其與同鄉朱㿥藉族人在曆局工作之便得以接觸並參與《崇禎曆書》之編修工作，其中《五緯表說》由薄珏所著，湯若望《交食曆指》由朱、薄二人校對，而《交食曆指》中涉及望遠鏡內容，或為啓發薄珏後來製造望遠鏡之由^[7]。另有研究指出，當時《寰有詮》一書之天文學論述與薄珏天文著作如《各重天厚薄大小各異說》《各重天有本動、有推動、有帶動》《天體不礙日月星光說》《天體無色辨》《天運之疾無物可喻論》《因天運征天圓辨》等論題多有契合，顯示出薄氏對西學之研讀與闡發^[4]。崇禎七年（1634年）冬，張獻忠部流民軍進擾安慶，當地官軍覆沒，巡撫張國維於崇禎八年（1635年）正月赴援^[8]。薄珏為張國維所禮聘，約於該年二月開始爲之製造銅炮：銅炮射程可達三十里，鐵丸殺傷力強，而「發後無聲」；同時爲輔助使用火炮配備有「千里鏡」，用以偵察敵人遠近，鏡筒兩端篏玻璃，望見四五十里外近如咫尺。其又曾製造水車、火銃、地雷、地弩、算籌等兵用或日用器具，可惜皆佚失^[9]。此戰勝後，張國維向明廷舉薦薄珏，然而並無結果，其後薄珏便退歸吳門寓居，「蕭然蓬戶，如枯僧也」，終其一生也未在朝中擔任官職^[10][11]。

崇禎九年（1636年），薄珏因被仇家所誣陷，一度以逆案繫獄，幸得友人魏學濂相助得免^[12]。

崇禎十一年（1638年）五月，發生「熒惑守心」星象，即火星接近天蠍座心宿二，此被認爲不祥。薄珏就此事以諸生身份呈上《熒惑守心論》，持議熒惑守心乃自然現象，無關災異；又有論述七政五行之語，分析世人將祥瑞歸於木星而將災禍歸於火星之原因^[13]。

“	五緯之行，各有常度，時當其留，不以堯、舜而避，時當其退，不以桀、紂而延。使熒惑果有非法之行，緩急任意，高下靡恆，即無所用司星氏矣。	”
——薄珏

薄珏不嗜酒色，在退歸吳門後便潛心於器物製造，其家裏貧窮，但所居室中器具畢備，並且親自從事冶煉、碾刻、製造、刻字等工藝。其認爲自己欲造器物之工序難以被一般工匠所理解意會，故不得不親力親爲。如其嘗製造「渾天儀」，其周徑不足一尺，卻可清楚標記「日月之盈縮脁朒，星辰之宿離伏逆」，而鶉、昴、建、弧等星宿位置，均可以勾股定理測量得出；渾天儀又環設銅尺，採用直線分割圓輪之法，以有定之角度量無定之邊^[14]。薄珏之名聲因其巧思也一度遠播外國，「海外亦重之」^[15][16]。其大約在明朝滅亡後以「窮餓死」，去世後因家貧甚至無財斂葬，後經其朋友賻贈方得完成後事。育有一女^[17]。

成就

製造望遠鏡

折射望遠鏡原理示意圖

薄珏擅製望遠鏡。早期望遠鏡利用光的折射來會聚遠處物體射來之光線，稱為折射望遠鏡，而薄珏則有嘗試製造此類望遠鏡之記錄，用其鏡觀測遠處桅竿鳥雀，皆「歷歷可數」^[18]；其在安慶之戰中亦製造出「千里鏡」，可以偵查敵人遠近^[19]，乃世界上首創將望遠鏡用於協助火炮校準者^[20]:160。研究指出其望遠鏡製造則受到湯若望《交食歷指》、《遠鏡說》等書間接甚或直接之影響^[7]。

薄珏又曾論述人眼與望遠鏡間的調節關係，認為使用望遠鏡應該首先反復練習數日，「由顯之微，自近至遠，轉移進退，久久馴熟」，然後目、鏡之間才能相互適應，否則清晰度將受到影響。此說影響了當地製鏡者孫雲球，其在著作《鏡史》中論述調節望遠鏡時即引用薄氏說法^[21]。

曆學研究

薄珏曾深入研究曆法，在考察了漢、唐、兩宋諸家算法後，其指出元代郭守敬《授時曆》最為精確。關於歲差的變化，其則指出：「從後推，則每百年增一；從前推，則每百年減一。以子半虛六度積成歲差，每歲差一分五十秒，積六十六年遂退一度，繇是而證之。」如此亦符合《後漢書·律曆志》「章、紀、蔀、元」與北宋邵雍「元會運世」之論述。其認為明代運用《周易》制定曆法、舞蹈、禮樂等皆是強行附會，非其本義，故自己要著書立說，讓後人分辨自明。薄珏亦曾研究音律，詳密過於前人^[22]。

觀測土星環

薄珏天文學理論大多源於耶穌會士所傳授的托勒密—第谷天文學及亞里士多德宇宙論，見於《崇禎曆書》、《寰有詮》等書，其大量著作也受以上兩種天文學書籍之浸染^[4]；其亦對天文現象多有着心，如其著作《太陽經緯書·清蒙氣差表說》討論了「清蒙氣差」（即大氣折射）現象。其在《填星經緯書》中曾記錄其通過望遠鏡長期觀測土星及土星環所得出之星體變化：

上天奧微之理，可求而不可窮。故知天之聖，仍雲不測。如土星雖有異行，而星體似無他異，乃以遠鏡窺之，則見其體長圓如鳥卵，兩旁有附耳，作羽觴形。積數年之久，見其兩耳別為兩星，稍離本體，作播鼓形。邇年以來，復與本星相近。聞測量家皆云，二星之行以本星心為地心，而旋繞其周，亦未得其年日周行之率。其或無關歷數耶？抑有關歷理耶？以俟後之出於藍者。

——薄珏，《填星經緯書·土星總論三》

其見到「兩旁有附耳，作羽觴形」之「兩星」，實則土星環，認可並證明了《崇禎曆書·五緯曆指》中所提及土星環為衛星之假說^[7]。

評價

李約瑟在其著作《江蘇的光學技藝家》中專門研究薄珏和孫雲球兩人明清時在光學尤其是望遠鏡製造上所取得的世界性成就，其稱：「望遠鏡的發明開始看起來越來越象在近代以前很少有的一種現象，即一種概念一旦『流行』，許多人幾乎同時取得成就。……確實極其可能在1550年—1610年間，至少有六個人利用雙凹以及雙凸透鏡進行過二重透鏡狀組合，並且得到了遠離物體的驚人的放大效應。如果承認這點，那麼薄珏本人是這些人之中的一個的可能性就是非常有理由的。」^[23]

王錦光在《中國光學史》中稱：「我國科學家薄珏曾創造性地把望遠鏡裝在自製的銅炮上。這是中國把望遠鏡用於軍事的最早記載，也是將望遠鏡用於大炮上的最早記錄。」^[20]:160。其又推斷薄珏、孫雲球二人所製造的望遠鏡都是伽利略式的地上望遠鏡^[24]:58-62。

王士平、李志軍等學者根據錢之明之介紹，認為開普勒式望遠鏡在明末並未傳到中國，而薄珏在安慶之役前研製出此種型式的望遠鏡：「薄珏是開普勒式望遠鏡的獨立發明家……薄珏發明望遠鏡的時間與西方的沙伊納是如此接近，以致於我們完全有理由把由兩個會聚透鏡構成的望遠鏡稱作『開普勒—薄珏』式望遠鏡。」^[2]而鄭誠對此說提出質疑，認為判斷薄珏所發明望遠鏡為開普勒式尚無確證^[7]。紀建勛在其文章中提出薄珏是「我國實際上製造出望遠鏡的第一人」^[4]。

著作

薄珏著作頗豐，著有《格物測地論》百卷，及《渾天儀圖說》、《蓋天通憲圖說》、《簡平儀圖說》、《日晷各地不同說》、《靈漏象天說》、《沙漏定時說》等，然惜皆不傳^[2]。而學者鄭誠根據大連圖書館2009年出版《大連圖書館藏古籍書目》所著錄「新法曆書一卷」，檢視原書，發現其為薄珏所著《經緯書》系列，此前未聞傳世。其中包括《太陽經緯書》、《月離經緯書》、《填星經緯書》、《熒惑經緯書》、《辰星經緯書》，粗估四萬字，內有插圖數十頁。《熒惑經緯書》中給出崇禎九年丙子十二月初六至崇禎十一年戊申十一月初二火星運行一周，返回危一度，凡744日間18組數據，包括疾遲狀態、日期、宿度，以及相應運行階段之日躔行度，顯示薄珏對火星運動的觀察與認識^[7]。

相關軼事

曾經有一名姓吳的書生，其所持有古鐘因年久而失聲，便找到薄珏。薄珏就地用火煨燒古鐘，此鐘又重新能發出聲響^[25][26]。