读书志第一千五百五十七部•《革象新书》宋末元初赵友钦撰

读书志第一千五百五十七部·《革象新书》

《革象新书》，自然科学类笔记。五卷三十一条。宋末元初赵友钦撰。初刻于明正德年间。

赵友钦，生于元至元十六年(1279年)，卒于元至正二十八年(1368年)。鄱阳(今江西)人。宋代宗室，为了避免元朝政府的迫害，隐遁为“道家”，遂不用赵友钦的名字，自号缘督，人称缘督先生或缘督子，有时改名为敬，字子恭。除改名和隐遁外．他还不断变换住地，浪迹天涯。开初，住到德兴(今江西)，后迁往龙游(今浙江)，在龙游东面鸡鸣山定居至死。他为了研究天文、观察天象，在鸡鸣山上筑有观象台。除《革象新书》外，还著有《金丹正理77、《盟天录》、《仙佛同源》、《金丹问难》、《推步立成》、《三教一源》等书，又注过《周易》，写过兵书，现均佚。

《革象新书》全书分五卷共三十二条，以笔记的形式写成。书中绝大部分讨论天文历法问题，同时也讨论了物理学、数学问题，其中有不少精辟的论述。

《革象新书》前四卷主要讨论天文、历法问题。论述了天体运行的规律，由日东出西没得出天道左旋的结论。讨论了太阳的影子长短随着昼夜、冬夏的变化，在地上立一木杆测量其影子长短，得出东出西没时影子最长、日正中时影子最短、冬至、夏至时影子最长的结论。还讨论了闰月、寒暑节气、昼夜长短、黄道损益等天文历法问题。书中还用二个球做实验验证日、月食的产生，说明日食是由月亮障住了太阳造成的，将月障日同云障日进行比较。还做了一个演示月亮反射太阳光的实验，将一个球漆成黑色挂起来反射太阳光，用它来说明为什么月亮总是半明半暗的。书中还着重讨论了盖天说，以及浑仪的制造、用途及其缺点，指出浑天仪不能测横度的不足，并给出了一种测量横度的新方法。

《革象新书》第五卷的小罅光景是讨论物理问题最有价值、最精彩的一篇，全篇用一千三百多字，极其详细地叙述了一个大型光学实验，并在结论中定性地阐述了有关物理因素之间的关系，正确地解释了有关的几何光学问题。整个实验独具匠心，布置在一幢二层楼房内，在楼下二间房中各挖直径为四尺余的圆奔(即阱)．右奔深四尺，左窖深八尺，其中放一四尺高的台子，另有口径约四尺的圆板两块，密插“千烛”作为光源，分别放在右奔底和左容中的台面上代表日、月。两块复盖于穿口的圆板，左板中心开寸许的方孔，右板中心的方孔多开大半寸，目的在于探明孔的大小不同时，像的明暗程度如何。天花板作为接受像的屏幕。“像”在赵友钦的实验中是指屏上的明亮部分。由于左右相临，若同时成像，对比明显，易于观察。他以“干烛”作为光源，目的在于可以人为地控制光源。以楼房作为实验场所，可以自由选择物距、像距以及改变孔的大小和形状。用这套实验装置和小孔成像的实验方法，赵友钦正确而详细地确认了光直线传播的性质，并用来讨论物距(光源与孔的距离)、像距(影屏与孔的距离)、光的强度以及孔的大小变化对像的影响。

他的实验分四步：第一步观察孔的大小对像的影响，发现大孔成的像亮。当孔相对大时，看到像与孔形状相同，说明大孔成像与小孔成像不同。第二步将阱底烛盘上的火烛熄掉一半，发现天花板上的像也缺了一半，且烛盘缺左半、像缺右半，说明小孔成的像是倒像。第三步另用一木板挂在天花板下接像，也就是缩短了像与小孔的距离(像距)，发现像的亮度变大了。第四步他撒去左穿内的台子。把烛盘放在弈底，也就是增大了光源与小孔的距离(物距)。发现天花板上的像缩小了，但亮度却增大了。

《革象新书》中数学方面的内容不多，在讨论天文、历法问题时，用到一些数学知识，如立木以测日影，闰月的计算等。第五卷的勾股测天一条，专门论述用勾股计算方法，以影的长度来测量塔的高度；乾象周髀一条，专门论述求圆周率。

赵友钦从实际出发，运用实验手段，有目的地探索自然规律。在科研方法上，他采取边实验边推理，边操作边分析。在实验技术上，他成功地运用“对比实验”来研究自然现象，给后来者不少新的启迪。他的大型光学实验约在十三、四世纪，比伽利略还早二、三百年。

评：《革象新书》赵友钦，自然科学笔记新。

运用实验探物理，天文历法细讨论。

操作分析搞科研，实验推理同时进。

“对比实验”究自然，早伽利略三百年。