明清之际西方力学的传播为中国传统力学发展注入了新的活力。然而, 直至鸦片战争后《重学》、《格物测算》、《物理学》等译著问世, 中国人才对西方力学有了较深入、完整的认识。中国传统力学独特的发展进程形成了相应的文化语境, 决定了明清时期(1582—1840)西方力学在中国传播的受众群体, 并影响着这些受众对西方力学的认知倾向, 而他们的认知显示出中国社会对西方力学理解上的偏差。受众的知识背景及认知特点使其未能给予西方力学足够的重视, 促成了西方力学在中国传播的模式转变。

1 明清之际中西力学发展状况

中西文化对力及运动规律的关注是西方力学在华传播的基础, 使其能在传教士的助推下迅速进入士大夫阶层的视野; 同时, 中西力学的发展进程有着较大差异, 西方力学的跨文化传播障碍重重。

1.1 中国传统力学的发展进程

中国古代力学以汉代《考工记》的问世为标志, 逐渐形成经验力学传统。对力学实用价值的关注促进了机械技术的发展, 在技术实践中, 古人产生了对杠杆、浮力、摩擦、弹性等力学知识的认知, 但缺乏理论的凝练。从古代典籍中可以看出, 中国传统中“力”及“运动”的概念较为模糊, 《墨经》作为古代研究力学现象的代表, 今人关于其对“力”的描述仍有不同理解^[1]。此外, 古人善于使用数学方法解决力学问题, 数学在中国传统力学发展进程中扮演重要角色, 但其主要作用是推动社会对力学问题的关注, 而非探究力学现象背后的原理。

中国传统力学的发展受一定的社会文化因素影响。中国古代的主流认识论中, 万物皆有联系, 是一个有机的整体, 且事物是动态、连续的。这种自然观倾向于用“波”或“气”解释事物间的相互作用, 使人们自然地认为惯性运动不证自明, 无需深究; 也阻碍了人们将世界看作间断的粒子, 以质点代替物质分析其运动规律。强调联系的自然观促使古人惯于运用取象比类的方法解释力学现象, 具有较强的主观性和模糊性, 难以形成完善的理论体系^[2]。在“经世致用”的主流价值观影响下, 力学依附于技术由工匠掌握, 士大夫阶层则更为关注伦理道德。士大夫与工匠悬殊的社会地位及工匠普遍较低的文化水平使力学研究长时间徘徊于社会主流之外, 中国传统力学, 尤其是理论部分的发展举步维艰。实际上, 目前学界对中国古代力学的研究多以技术发明或哲学著作为对象, 分析其蕴含的力学原理, 推测古人所掌握的力学知识。

1.2 16，17世纪西方力学体系的建立

与古代中国不同的是, 西方源于古希腊时期亚里士多德学说的经验主义将力学现象确立为科学研究的主要对象之一, 毕达哥拉斯学派则开创了建立数学体系解释自然规律的传统, 理论研究与数学方法成为近代力学体系建立的基石。16世纪哥白尼日心说的横空出世使天体运动成为科学研究的焦点, 鼓励了彼时西方学界对力学现象的探索。塔尔塔利亚在研究弹道问题时试图将其数学化, 但使用的亚里士多德力学理论暴露出其种种不足; 开普勒的行星运动三定律尝试用动力学原理解释天体运动, 强调了运动与力的关系; 斯蒂文使用数学方法成功论证了平衡现象，他们的工作极大地推动了力学现象与数学的结合以及对亚里士多德学说的反叛, 成为力学革命的序曲。在此基础上, 17世纪的力学得到极大发展:伽利略勇于挣脱亚里士多德陈旧教条的桎梏, 使用假说演绎法研究力及运动现象, 确立了运动的数理科学基础; 惠更斯继承伽利略的科学思想, 结合实验与逻辑推理的方法, 系统地研究了单摆、弹性体碰撞等问题, 提出动量守恒定律; 最终, 牛顿总结前人的研究成果, 将天上与地上的力学统一起来, 建立了经典力学体系。

16，17世纪西方力学的迅猛发展亦与一定的社会文化因素密不可分。该时期西方社会以笛卡尔为首的哲学家倡导机械论的自然观, 强调间断性与稳定性, 宇宙被比喻为机械, 原子是最小组成单位。这种自然观的流行使当时的科学家倾向于以物质和运动为研究对象, 自然地将物体想象为质点, 建立力学现象的机械模型并对作用力进行分解。此外, 欧洲的大学、学会等组织为科学家提供了学术研究、交流的平台并源源不断地为力学研究输入新生力量, 使科学家享有较高的社会地位, 力学研究在良好的社会文化氛围中得以持续发展。

总体上看, 中西力学传统在静力学方面有较多交集, 力学与数学间皆存在联系, 与之相关的西方力学知识易获得明清时期中国受众的认可; 而中国力学传统缺乏对力学原理的凝练, 不具规模的研究者群体, 逻辑推理及数学证明方法的相对欠缺, 成为西方力学在中国传播的文化屏障。

2 明清受众视域中的西方力学

尽管16，17世纪西方力学研究已取得丰硕成果, 但明清时期在中国传播的西方力学知识仍十分有限。生产资料的自给自足、文化的自成体系使中国传统科学表现出一定的排他性, 明初海禁政策更严重阻碍了中西科学的交流。16世纪末海禁解除后, 西方传教士进入中国, 采取“科学传教”及“上层策略”, 借助介绍西方科学接近士大夫阶层以达传教目的。当时的中国人, 尤其是士大夫阶层对这些知识的评价, 反映了西方科学在中国的传播状况。

2.1 明清中西力学的融合

作为西方力学在中国的主要传播者, 传教士所代表的基督教立场及经院哲学对其的影响, 使他们仍无法完全接受近代力学中的部分革命性理论。同时, 考虑到明清时期中国受众的知识背景和认知特点, 传教士对中西力学进行会通, 以工程技术或理论的形式, 以书籍及机械实物为媒介传播西方力学。书籍方面, 由熊三拔编译的《泰西水法》介绍了部分西方水具, 并解释了这些水具的力学原理, 如抽水机、衡升车对气压的运用; 《崇祯历书》中, 罗雅谷引入开普勒的物理天文思想, 指出行星运动是由于受到太阳中心力的作用, 但未介绍开普勒三定律; 由南怀仁编撰的《新制灵台仪象志》介绍了杠杆工作的力学原理, 并提及单摆、落体运动和弹道问题, 但未就此深入讨论, 也未引入加速度的概念。机械实物方面, 部分西方火器、水具、钟表、天文观测仪器等机械传入中国, 其中蕴含着丰富的力学原理。力学在这些书籍或机械实物中通常处于从属地位, 而《奇器图说》是明清时期唯一一部以介绍西方力学和机械工程学为主的著作。

《奇器图说》全名《远西奇器图说录最》, 由传教士邓玉函与士大夫王徵合作编译。该书援引《论力学》、《数学札记》、《阿基米德学说的新发展》等16世纪上半叶的西方著作^[3], 分3卷介绍西方的力学、工程技术及机械。书中既提及重心、比重等力学概念, 亦解释了杠杆、滑轮等工作的力学原理, 尤其是大量介绍了斯蒂文的静力学研究, 显示出较高的理论价值。为使这些知识更易被时人接受, 该书作者对中西力学进行了会通的尝试。作者使用大量中国古代哲学概念注解西方力学术语, 如用“力艺”及“重学”指代mechanics、“力”指代force或power、“运动”指代motion、“物理”指代physics等; 著书体例方面, 西方科学及哲学著作通常由定义、公理或定理出发, 经逻辑推理得出结论, 并给出示例, 《奇器图说》则将原著中的定义、公理及定理简化为主题句, 强调示例部分, 与中国传统数学著作中由实例引导出算法的著书形式相似。此外, 该书内容由力学的一般性理论到较深入的浮力定律, 形成了较为完整的理论体系。

明清时期在中国传播的西方力学具有鲜明特点。传教士的参与赋予了这些知识浓厚的宗教及亚里士多德力学色彩, 并表现出对中国受众的刻意迎合, 经由传教士传播的知识不代表西方力学的最新进展; 斯蒂文、伽利略等人的研究虽已部分传入中国, 但这些知识相对零散未形成体系, 仅《奇器图说》对西方力学进行了较为系统的介绍。

2.2 明清受众对西方力学的评价

在传入中国的西方力学中, 斯蒂文的静力学研究、开普勒的天体运动理论等皆在力学体系的建立过程中发挥重要作用, 为明清受众利用这些知识推动中国力学革命提供可能。明清西方力学在中国的受众以士大夫及工匠为主。工匠具有学习西方工程技术的实践经验, 但文化水平有限, 难以从中总结出相关理论, 士大夫则具备学习力学理论的知识基础。因此, 明清士大夫对西方力学的认知, 成为影响西方力学在华传播及中国力学发展的关键。

从关注的力学形式来看, 明清士大夫更为关注西方的工程技术而忽视或否定力学的理论部分。以《奇器图说》为例, 明清时期有武位中、郑鄤、郑复光等多位士大夫公开评价了此书，且以肯定书中的机械技术为主。武位中在为《奇器图说》作序时称赞书中机械的精妙, 但也毫不讳言祖冲之、张衡等人“利不及民, 终无取焉”^[4], 体现出理论研究在其认知中地位较低, 而无关乎中西。纪昀、陆锡熊、孙士毅亦强调该书工程技术的经世致用之功, 但认为书中的理论“荒诞恣肆, 不足究诘”^[5]。这些士大夫的评价反映了他们对力学实用价值的重视, 也部分符合王徵编译《奇器图说》的初衷。在《奇器图说》的自序中, 王徵以“学原不问精粗, 总期有济于世; 人亦不问中西, 总期不为违于天”^[6]为由，呼吁士大夫学习西方工程技术。他虽提出力学理论是技术之“所以然”, 需给予重视, 却仍在编译时删去原著中的数学证明, 反映其认知中力学理论之于技术的从属地位。

值得注意的是, 仍有部分士大夫深入探究了西方力学之“所以然”, 主要表现为根据中国传统对西方力学进行重构, 显示出他们对这些知识的积极思考。王锡阐发现《崇祯历书》中行星受太阳中心力而运动的思想, 提出“盖因宗动天总挈诸曜, 为斡旋之主, 其气与七政相摄, 如磁之于针”^[7]。他虽接受了行星受力运动的观点, 但将力解释为“气”, 并将力源归于“宗动天”这一中西文化中皆出现的虚无最高天体。《历算全书》中, 梅文鼎在介绍开普勒的观点时亦使用“气”及“宗动天”的概念^[8], 但据其好友杨文言引述, 梅文鼎提出“太阳之于星, 不啻慈铁之呼噏, 涡流之茹纳也”, 说明其已认识到太阳对行星的作用^[9]。在《历学会通》中, 薛凤祚引用了《奇器图说》的力学理论部分, 强调学习工程技术却“不知其所以然, 不明其理, 则不能变通诸法”^[10], 但他不仅未在原著基础上给出数学证明, 更直接将原有的数学实例尽数删去。

3 明清西方力学在中国传播模式的转变

明清受众对西方力学的评价反映了他们对这些知识认知上注重实用价值、忽视理论研究的趋势。但从王锡阐到梅文鼎对开普勒物理天文思想的认知, 表现出受众认识新事物时不断深入的过程, 因此需要对西方力学的传播进行纵向观察, 研究其传播模式的转变。

3.1 明末西方力学在中国的传播模式——循环模式

明末西方力学在中国的传播呈现出循环模式的显著特征, 即传播者与受众之间存在一定的反馈机制, 能够进行相互作用和相互转化, 该特征在传播者、受众、信息、媒介及传播效果方面皆有具体表现。

传教士作为西方力学在华最初的传播者, 他们对中国传统文化的认识有限, 需根据士大夫的反馈选择传播信息的内容和表现形式, 具有传播者与受众的双重身份; 同样, 士大夫积极与传教士进行交流, 并不仅是单方面接收信息的受众。从传播的信息来看, 良好的交流反馈保证了西方力学知识体系的完整性。从传播的媒介来看, 明末西方力学在华的传播具有丰富多样的媒介。口语在传教士与士大夫建立的反馈机制中占主导地位, 成为西方力学人际传播的重要媒介, 是信息能够得到及时调整的基础; 书籍对于西方力学理论的传播亦有重要作用, 主要受众为士大夫群体; 机械实物则利于传播工程技术, 主要面向工匠及少数对机械感兴趣的士大夫。这些媒介各具优势，在西方力学的传播过程中相互补充^[11]。循环的传播模式使明末西方力学在中国取得了较好的传播效果, 徐光启在协助翻译《泰西水法》时学习了一定的静力学知识, 后著《农政全书》进一步介绍了这些知识; 《奇器图说》的凡例中也列有《泰西水法》, 说明该书对王徵的编译工作起到了积极的作用。但从明清中西力学的会通中可以看出, 传教士选择传播信息、士大夫评价信息多以实用性为标准, 结合士大夫的认知, 反映出明末受众重技术轻理论的倾向。

明中后期空疏的学风及社会矛盾和民族矛盾促使部分士大夫提出以实用之学代替“虚学”的改革方案, 掀起了以“经世致用”为目的、倡导“实学、实行、实用”为主要特征的思潮^[12]。这一思潮与明末传入中国的西方科学不谋而合, 尤其是西方力学在军事、农业、手工业中的应用, 吸引了实学派士大夫的关注。这些士大夫将西方的工程技术视为拯救民生经济的利器, 他们的爱国热情、经世抱负、价值观使其急于学习技术知识, 即使部分士大夫已意识到“所以然”的重要性, 仍未能形成理论研究的学术氛围。

3.2 清代西方力学由循环向直线传播模式的转变

明末西方力学的循环传播模式中, 士大夫对传教士的指导及西方先进力学知识的输入具有较强依赖性。随着雍正禁教的全面实施, 科学传教事业中断, 西方力学在中国的传播迅速由循环模式转变为直线模式。

3.2.1 反馈机制在循环传播模式中的逐渐消解

明末的翻译热潮使传教士与士大夫间保持着良好的合作关系, 士大夫对西方力学理解上的偏差尚能得到传教士的指导而未即刻凸显。由于传教士代表的西方社会与中国社会的利益存在根本冲突, 传教事业未能一帆风顺。一方面, “以夷变夏”之忧使清朝统治者无法完全信任传教士, 其与士大夫间的交流反馈被局限于钦天监等官方组织中, 王锡阐、薛凤祚、梅文鼎等民间学者虽对西方力学有一定的兴趣, 却难以获得传教士的指导。另一方面, 西方各教派为争取自身在华利益最大化, 其内部矛盾在清代日趋激化, 部分传教士不再坚持科学传教策略, 甚至公开反对向中国人传播西方力学的做法。此外, “西学中源”的思想在清代盛行, 形成考据中国古代典籍的风潮, 士大夫们逐渐失去对西方力学的兴趣。清初, 西方力学在明末建立起的反馈回路已几近断裂, 书籍成为西方力学传播的媒介, 使部分士大夫对西方力学的困惑随着他们的作品继续在中国传播, 加深了清代受众对西方力学的误解。最终, 传教士内部矛盾全面爆发, 康熙帝未从中调停, 士大夫中亦鲜有维护西方力学传播者, 西方力学传播模式中的反馈机制逐渐瓦解。

3.2.2 直线传播模式中士大夫认知倾向的凸显

由于反馈机制的瓦解, 部分西方力学的精髓逐渐流失, 其表现之一是多部力学相关译著中的数学证明被删去。在编译《奇器图说》之前, 王徵曾随邓玉函学习数学知识, 获悉数学之于力学的重要意义, 但他认为这些知识在当时的《几何原本》等书中已有详细介绍, 无需赘述。王徵删去数学证明的行为直接导致当梅文鼎试图用数学方法证明《奇器图说》中的力学理论时却以失败告终^[13]。中西数学的较大差异使不少士大夫望而却步^[14], 西方数学的几何方法未被士大夫阶层广泛接受, 当时的学者并不具备实现力学理论研究数学化的能力, 数学证明方法逐渐被忽视。

士大夫对西方工程技术表现出极大的兴趣, 阮元发现自鸣钟“其转也, 皆轮之力”, 得出“综其理皆由重以减轻, 故曰重学也”的结论, 说明士大夫具备从这些技术中总结出力学原理的能力^[15]。然而, “君子不器”的传统使他们并不从事机械制造工作, 缺乏实践经验。徐光启、王徵等人虽积极推介西方的工程技术, 但他们本人未利用这些技术制造出机械, 致使清人质疑其技术的可行性, 如吴邦庆表示未曾见到书中的西方水具被使用, 而自己根据书中的描述无法成功仿制^[16]。一些士大夫将机械制造的工作交与工匠, 但从工匠的角度看, 西方水具结构复杂难以推广且相较中国传统水具并无绝对优势; 火器及天文观测仪器对普通百姓来说实用价值较低; 仅钟表技术在民间流传较广, 西方力学以工程技术形式在工匠间的传播难以发展出革命性的力学理论。

4 结论

明清之际的实学思潮及传教士的传教策略使士大夫阶层成为西方力学在中国的主要受众, 在经世致用之心的驱使下, 他们对西方工程技术表现出强烈兴趣, 却因社会角色的限制并不参与力学知识的实践。中国力学传统是士大夫理解西方力学的知识基础和文化背景, 对基础理论的深入研究必然涉及对自然的根本看法, 中西自然观及思维方式的巨大差异使士大夫们难以接受这些理论进而选择忽视。此外, 传教士因自身宗教背景及时代局限既未真正意识到伽利略、牛顿等人工作的重要意义, 也无法持续担任西方力学的传播者。在这些因素的影响下, 西方力学的传播模式发生转变。该过程的实质是, 力学的理论研究与工程技术结合并使之数学化是近代力学的重要特征, 但在与中国传统力学的会通中, 西方力学被其同化而逐渐失去了这些特征。由此可见, 在跨文化传播过程中，积极有效的反馈机制是西方力学在中国传统文化影响下保持自身核心特征的关键。