郑复光（1780～？）字浣香，又字元甫，歙县人。郑自幼沉默寡言，善于思考，勤于操作，少年时代曾授“国子监生”，此后未取得任何功名，作幕僚和教读为生。然而他一生博涉群书，兼通古今，又明西法，善制巧器，在科学技术方面勇于探索，贡献颇多，是清代著名科学家之一。 郑复光从小生长在商业和文化较为发达的徽州，少年随父到过扬州，后游历过江西、广东、广西、云南、陕西、甘肃、山西、山东、河北、北京等地，为他了解各地自然风光、山川形势、气候、物产以及各地先进生产技术创造了条件，加之在游历时广结名流学者、能工巧匠，甚至鲜为人知而热爱科学研究的普通知识分子，对他从事多方面研究产生了积极的影响，在数学、光学、机械制造等方面做出了重要贡献： 在数学方面，他自幼热爱几何学，“嘉道间新安之士多习音训，以窥经术，复光独熙好几何，治之甚精”，后又结识数学家汪莱、李锐、罗士琳、张敦仁等人，与他们交往颇多，研讨算理，很有成就。数学著作有：《周髀算经浅注》、《割圆弧积表》、《正弧六术通法图解》、《笔算说略》、《筹算说略》等；此外，安徽省博物馆收藏的《郑浣香遗稿》中还有一份几何学著作手稿（残缺无书名），内容包括点、线、面、比例等有关平面几何学的作图问题。郑复光在当时数学界是有一定影响的，所以《歙县志》说他“以明算知海内，凡四元、中西各术无不究竟入微。” 他一生最主要的贡献，还是在光学研究和光学仪器制造方面。19世纪20年代初，他受扬州“取影灯戏”和广州“量尺天”的启发，开始研究光学问题，系统地进行光学实验，研制光学仪器。他曾制造出白天黑夜均可放影的幻灯机；道光十五年（1835年）冬研制了望远镜，用来观察月球，可见“黑点四散，作浮萍状”，观者“欢呼斗绝”，他还用望远镜观测过日蚀和月蚀等等。与此同时，他对光学理论进行了系统的研究，主要成果集中在他的光学名著《镜镜詅痴》一书中。 《镜镜詅痴》于道光十五年撰成初稿，经反复修改于道光二十七年才刊印出版。全书共5卷分为“明原”、“类镜”、“释园”、“述作”4个部分，结尾附“火轮图说”。 “明原”论述几何光学的几个重要基本概念。不仅对光色、光的性质、影与象、光线、光束，眼睛以及反射镜和透明体等作了说明，而且对几何光学中的4条基本定律，即光的直进、光的独立传播、反射定律和折射定律都作了阐述。 “类镜”介绍了几种镜子的质料与性能，重点阐述了几种方形透明体的特性及其光学现象。 “释园”主要是论凸、凹透镜成像的总规律及其各自成像的特点，对透镜组成像情况也作了说明，并对凸、凹透镜之间各种量的关系提出了一系列参数。 “述作”著录了17种光学仪器：照像镜、眼镜、显微镜、取火镜、地灯镜、诸葛灯镜、取景镜、放字镜、三棱镜、多宝镜、柱镜、万花筒镜、透光镜、视日镜、测日食镜、测量高远仪镜、远镜。几乎包括了当时所有的光学仪器和工具。这些仪器虽然并非全是郑复光发明的，但他一一进行了深入研究，或作理论上的阐述，或详其制造方法，或述其使用和保养方法，或比较其优劣，大多切于实用。 《镜镜詅痴》是郑复光继承我国古代光学知识，同时吸收西方光学知识，加以融会贯通，揉合而成的一部几何光学专著，也是我国古代物理学史第一部光学专著。不但内容相当全面，而且有不少独到之处。如关于小孔成像，凸透镜成像的解释有其独特的见解；对于老花眼和近视眼原因的研究也有新的进展；关于“顺三限”和“侧三限”的研究，更具有自己的特色，他分别绘出了“凸限全率表”和“凹限全率表”，详细地列出透镜顺侧各限的比值，利用这两个表可以方便地互求透镜各限，对光学仪器的制造也有一定的指导意义。总之，这是一部有自己的理论基础，又有自己的基本参数和表述方法，融会中西光学知识而产生的一个独特的光学体系，从而把中国古代光学推进到接近近代光学的水平，而且在某些地方超过了传教士汤若望《远镜说》的认识水平。后人认为该书“析理精妙，启发后人”。 在机械制造方面，郑复光曾研制成“测天之仪，脉水之车，尤切民用”。尤其是关于火轮船的研究，为我国早期从事火轮船研究的先驱之一。19世纪30年代，西方蒸汽机船刚刚传入中国不久，郑复光便根据几张传抄的火轮船图开始研究蒸汽机的原理和火轮船的构造，由于原图过于简略，且有错误，加上蒸汽机船涉及较复杂的热学和机械原理，当时一般人很难看懂原图。郑复光经过苦心钻研，几经修改，终于写成《火轮船图说》，附于《镜镜詅痴》书末。著名思想家魏源也将其收进了《海国图志》中。《火轮船图说》较详细地介绍了火轮船的构造特点和蒸汽机工作原理。 此外，郑复光还有一部《费隐与知录》，此书撰于嘉庆二十一年（1816年），道光二十二年刊行。内容涉及物理、气象、天文、生物、医药等方面，共225条，采用问答式写法，着重回答自然界和日常生活中一些疑难问题，类似一部百科知识问答，在一定程度上反映了当时的科技水平。该书虽然带有科普性质，但也有一些新见解。例如书中有关光学问题的分析和讨论，往往能补《镜镜詅痴》之不足，可视为《镜镜詅痴》的应用和发展，其中小孔成像的实验，从正像、模糊无像以至倒像，揭示了全过程，是他的卓越贡献。在热和光的关系方面，他提出了“透光即如透火”，“能透光即能透暖”。这实际上指出了光的传播即是热的传播，并对热辐射现象有了一定的认识。在气象方面，他强调预测天气变化时除了掌握气象的基本规律外，还要结合具体的地理条件的观点是正确的；在讨论雨的成因时，不但批判了诸如“龙之行雨”的传统看法，而且舍去当时传入中国的四行说；而保留了水受热蒸发和遇冷凝结等成雨过程的基本原理，甚至他和族弟郑北华讨论露的成因时，还纠正了当时西学中所谓露来自天上的错误观点。因此，包世臣在为此书作序时写道：“世人惊骇以为灾祥奇怪之事，而郑君推本说之，或以物性而殊，或以地形而变，或以目力而别，明白平易，如诸指掌。”当然不容讳言，书中也有一些模糊甚至错误的概念。 综观郑复光的一生，他生于封建社会末期而且是在极其艰难的条件下，凭着他那热爱科学和实事求是的精神，在中西学融会贯通的道路上努力地探索着，从而取得了一些重要成就，虽然他在当时的社会条件下，没有也不可能建立现代科学体系，但毕竟迈出了可喜的一步，他崇尚实验、不迷信传教士传入的零星科学知识的态度，也是值得后人借鉴的。 |