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（今蘇州）人，明末清初時科學家、發明家、天文學家，擅長望遠镜、火炮及各類奇巧机械之製造。

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，于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
《浑天仪图说》、《格物测地论》、《經緯書》系列等

生平

薄珏是長洲人，居於嘉興。据學者推測，其大致出生於明萬曆三十四年（1606年）至三十八年（1610年）間，主要活动時期在崇祯元年（1628年）至十四年（1641年）間^[2]。其於浙江应试，補嘉興縣學生，为明諸生。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，了然目前”^[3]。其與黄宗羲、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，其中魏學濂與薄珏少時即為同窗好友^[4]。崇祯七年（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，张献忠部流民軍進擾安慶，當地官軍覆没，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。其又曾製造水车、火铳、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，然而并無結果，其後薄珏便退歸吳門寓居，“蕭然蓬户，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，幸得友人魏学濂相助得免^[12]。

崇禎十一年（1638年）五月，發生“熒惑守心”星象，即火星接近天蝎座心宿二，此被認爲不祥。薄珏就此事以諸生身份呈上《荧惑守心论》，持议荧惑守心乃自然現象，无关灾异；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，高下靡恒，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，并且親自從事冶煉、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于協助火炮校準者^[20]:160。研究指出其望遠鏡製造則受到汤若望《交食历指》、《远镜说》等書间接甚或直接之影响^[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、两宋諸家算法後，其指出元代郭守敬《授時曆》最为精确。关于岁差的变化，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，見於《崇祯历书》、《寰有诠》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《太阳经纬书·清蒙气差表说》讨论了“清蒙气差”（即大氣折射）现象。其在《填星经纬书》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》

其見到“两旁有附耳，作羽觞形”之“两星”，實則土星環，認可並證明了《崇祯历书·五緯曆指》中所提及土星環為衛星之假說^[7]。

評價

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，其稱：“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《中國光學史》中稱：“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、孫雲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並未传到中国，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]。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

薄珏著作頗豐，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，然惜皆不傳^[2]。而學者鄭誠根據大連圖書館2009年出版《大连图书馆藏古籍书目》所著录“新法历书一卷”，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》，粗估四萬字，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，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]。

參考資料

1. 錢海岳《南明史·卷九十三·列傳第六十九·儒林三》：“薄玨，字子玨，長洲人。諸生。其學精微博奥，凡陰陽、占步、戰陣、屯牧、製造、雕鏤，皆以口代書，以手代口，然莫知所授。崇禎九年，爲仇誣陷大逆，以魏學濂救免。安慶告警，張國維命造銅礮，礮發三十里，每發礮，設千里鏡，視敵所在，寇先後麋爛。又製水車、水銃、地雷、地弩等，殲寇無算。國維疏薦，不報。歸里蕭然蓬户，室中器具畢備。嘗造渾天，周圍不踰尺，而日月之盈縮脁朒、星辰之宿離伏逆，不爽累黍。其法用直綫分割圓輪，以有定之角絜無定之邊，東西南北遠至億萬里，如在咫尺，即勾股法也。於古來諸曆家，獨推郭守敬《授時曆》。海外亦重其名。以遭逢國亡，遂窮餓死。”
2. 王士平; 刘恒亮; 李志军. 薄珏及其“千里镜”. 中国科技史料. 1997, (3). 
3. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學传》：“公名珏，字子珏，蘇州人也。就試浙江，補嘉興縣學生，其學奧博，不知何所傳。洞曉陰陽、占步、製造、水火諸器，讀書一過成誦，又從尾誦至顛，亦不誤一字，聽者異之。偉軀方面獨坐，昏昏如欲睡，與言世俗語，唯唯不能答；叩其七政盈縮、五行變化，則瑣屑盡變，諄諄娓娓。或問守城行陣以及屯牧引水諸法，則以口代書，以手代口，几案之上，即有成圖；因地制形，因器成象，了然目前。”
4. 纪建勋. 我国制造望远镜第一人薄珏及其与西学关系之考辩. 史林. 2013, (1). 
5. 黃宗羲《思舊錄》：“（學濂）學兵法於王君重，學律呂於薄子珏。”
6. 黃宗羲《翰林院庶吉士子一魏先生墓誌銘》：“（學濂）讀書柳洲，與長洲薄子珏務為佐王之學，兵書、戰策、農政、天官、治河、城守、律呂、鹽鐵之類，無不講求，將以見之行事。”
7. 郑诚. 薄珏天文学著作新证. 中国科技史杂志. 2015, (2). 
8. 《明史·卷二百七十六·列傳第一百六十四·張國維傳》：“（崇禎）七年，擢右僉都御史，巡撫應天、安慶等十府。其冬，流賊犯桐城，官軍覆沒。國維方壯年，一夕鬚髮頓白。明年正月率副將許自強赴援。”鄒漪《薄文學傳》記載此事在崇禎四年（1631年），誤。
9. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學传》：“崇禎四年，流寇犯安慶，中丞張國維禮聘公爲造銅炮：炮藥發三十里，鐵丸所過，三軍糜爛，而發後無聲。每置一炮，即設千里鏡，以偵賊之遠近；鏡筒兩端篏玻璃，望四五十里外如咫尺也……又造水車、水銃、地弩、算籌、負擔等器，皆逸。”
10. 馮桂芬《蘇州府志·卷一百九·藝術一》：“薄珏，字子珏，長洲人，居嘉興。其學精微博奥，莫知所授。崇禎中，流宼犯安慶，巡撫張國維令珏造銅砲，砲發三十里，每發一砲，設千里鏡，視賊所在，賊遇之麋爛。又製水車、水銃、地雷、地弩等器，殱賊無算。國維薦於朝，不報，退歸吳門，蕭然蓬户，室中器具畢備。”
11. 沈德潛、顧詒祿《元和縣志·卷二十四·人物》：“薄珏，字子珏，嘉興籍。其學精微奥博，莫測所授。崇禎中，流寇犯安慶，巡撫張公國維令珏造銅砲，砲發三十里，每發一砲，設千里鏡，眎賊所在，賊先後糜惆。又製水車、水銃、地雷、地弩等器，殱賊殆盡。張公薦於朝，不報，退歸吳門，蕭然蓬户，如枯僧也。”
12. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學传》：“丙子，爲仇家所誣，將陷以大逆，幸友人魏學濂證救，得免。”
13. 萬斯同《明史稿·卷三十二·天文志一》：“崇禎十一年夏五月，熒惑守心。浙江諸生薄珏上議: ‘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，高下靡恒，即無所用司星氏矣。’又言：‘星有光色，五緯各以本行之色見，而恒星肖之。若夫狼類金，織女類木，大角類火，參類金木之間色，畢類火土之間色。星有德意。七政之次，自下而上，一為月，二水，三金，四日，五火，六木，七土。火居日上，比之金居日下，近日似同，然金則仰得日光而返照，火則俯得日光而順施，故火德之效為尤著。外此而土最高，月最庳，皆遠於日，非濕即冷。木在土寒火熱之間，氣和且平。故世以祥歸木，而以災歸火也。’其說蓋與西學相表裏云。”
14. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學传》：“……而功多者創爲手儀，週圍不踰尺，而環以銅尺，日月之盈縮朓朒、星辰之伏𢆖儢留，合之于二道，而二十四氣定之於中星。其九道、十二道，至于鶉、昴、建、弧諸宿位置分寸，咸以勾股絜之，三和三較相求，以直線割圓輪，挈有定之角，御無方之邊，遠至億萬尋丈，總量于輳心之角，萬不失一。”
15. 馮桂芬《蘇州府志·卷一百九·藝術一》：“（薄珏）嘗造渾天儀，周圍不踰尺，而日月之盈縮脁朒，星辰之宿離伏逆，不爽累黍。其法用直線分割圓輪，以有定之角，絜無定之邊，東西南北遠至億萬里，如在咫尺。於古來諸厯家，獨推郭守敬《授時厯》，海外亦重其名，然卒以窮死。所著有《渾天儀圖説》、《格物測地論》等書。”
16. 沈德潛、顧詒祿《元和縣志·卷二十四·人物》：“（薄珏）室中器具畢備，操觚著書，暇忽煆煉、忽涱刻、忽運斤，嘗造渾天儀，周圍不踰尺，而日月之盈縮脁朒、星辰之宿離伏逆，不爽累黍。其法用直線分割圓輪，以有定之角，絜無定之邊，東西南北遠至億萬里，如在咫尺。又論漢、唐、宋諸歷家推算，獨推郭守敬《授時歷》為是。其名海外亦重之，然卒以窮死。所著有《渾天儀圖説》、《格物測地論》等書。”
17. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學传》：“性不嗜酒色，凡百工會藝，皆身親其事，所居室器具畢備，忽煆煉、忽碾刻、忽運斤、忽操觚作文字。或相勞苦，答曰：‘吾所欲造器，以意示工，工無解者，故不得不躬爲之耳。’生止一女，家貧，死不能斂，賴諸友會賻，乃得殯。”
18. 劉獻廷《廣陽雜記》：“王子秀言：昔聞薄子珏曾制一鏡，能返照桅竿斗中鳥雀，歷歷可數。凡物之在高在深，非有蓋覆者，皆可照見。餘思之不能驟通其故。必於一處攝光返映，如蜃樓之現於海氣中然。但其制器之方，尚大費思索耳。”
19. 姚之駰《元明事類鈔·卷二十七·禮樂門》：“薄珏造銅炮，擊賊及三十里；又設千里鏡，以偵賊之近遠。”
20. 王锦光. 中国光学史. 湖南教育出版社. 1986: 160. 
21. 孫雲球《鏡史》：“人目雖同，其光萬有不齊，如甲所定之分寸，乙視之則不合。須以筒進退之，極微為得。薄子玨云：須平時習視數日，由顯之微，自近至遠，轉移進退，久久馴熟，然後臨時舉目便見。倘一毫未合，光明必減，奚鏡之咎。”
22. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學傳》：“（薄珏）嘗總漢、唐、宋諸曆家推算，獨服郭守敬《授時曆》爲精密，葢天地人各占二千四百一十九萬二千，合七千二百五十七萬六千爲一元，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，每歲差一分五十杪，積六十六年，遂退一度，繇是而證之。邵子‘元、會、世’又上證之。《漢志》‘章、紀、蔀、元’，無不符者。每告友曰：‘今世配《易》于曆、舞、文，強比之。吾與之辨，未必勝；然存吾說于後世，令崔浩自悟、高允爲是耳。’其辨律也，亦以勾股考之，知徑三則圍，非九圍，九則徑非三。至于損益相生，在三分隔八之間，而詳密過于班、劉、京、何。”
23. 李约瑟. 江苏的光学技艺家. 李约瑟文集. 辽宁科学技术出版社. 1986. 
24. 王锦光. 清初光学仪器制造家孙云球. 科学史集刊. 科学出版社. 1963: 58-62. 
25. 鄒漪《啓禎野乘·薄文學傳》：“吳生懷古鐘失聲，訴之公，公就地以火煨之，鐘聲遂如故。”
26. 姚之駰《元明事類鈔·卷三十·器用門》：“薄珏有神解，吳生懐古鐘失聲，公就地以火煨之，聲遂如故。”