译文
用阳燧映照物体,呈现的都是倒立的影像,这是因为中间存在阻隔的缘故。算学领域的人将这种现象称为“格术”。就像人摇橹时,那个起到支撑作用的小木桩,会成为橹转动的阻隔一样。又如老鹰在天空飞翔,它的影子会跟着鹰的移动而移动;但如果鹰和影子之间的光线被窗孔所限制,影子移动的方向就会和鹰飞行的方向相反。再比如楼塔的影子透过窗孔时,由于中间的光线被窗孔限制,影子也会呈现倒垂的状态,这和阳燧成像的情况是一样的。阳燧的镜面呈凹陷状,当把一根手指靠近镜面时,看到的像就是正的;随着手指慢慢移远,到了某个特定位置,像就会消失;要是超过这个位置再继续移远,像就会变成倒立的。那个让像消失的位置,
北宋时期,社会经济繁荣,科技水平处于世界领先地位,天文观测、手工业技术(如制镜、造船)的发展,为光学、力学等领域的研究提供了实践基础。沈括为官期间,注重实地考察与实验验证,曾主持修订历法、参与水利工程,积累了丰富的实践经验。 当时关于“阳燧取火”“倒影成因”的说法多零散且缺乏系统解释,甚至存在如《酉阳杂俎》中“海翻则塔影倒”的错误认知。沈括基于自身观察与算学知识,深入探究阳燧成像、窗隙倒影等现象,撰写《阳燧照物》,旨在以科学视角解释光学规律,纠正错误观点,同时借物理现象类比人事,传递“去碍见真”的思考,体现了其“格物致知”的科学精神与关注现实的人文情怀。
此文以实证精神解析光学原理,通过阳燧与小孔成像实验,揭示光线聚焦与约束规律。作者将凹面镜焦点称为“碍”,以摇橹支点、腰鼓细腰等日常现象类比,使抽象物理概念具象化。文中批判《酉阳杂俎》的玄虚之说,强调“影入窗隙则倒”的科学本质,展现出宋代“格物致知”的务实学风。其研究既继承墨家传统,又突破经验观察,通过数学思维构建理论框架,标志着中国古代科学从直观描述向理性分析的跨越。
沈括在其笔记中,不仅细致描摹了阳燧——这种古代凹面镜的奇特成像之景,更以形象贴切的比喻,揭示了现象背后的深层成因。以现代物理光学视角审视,这些论述实则蕴含着对三大光学规律的深刻洞察,其探索深度远超时代。
在凹面镜成像的研究中,沈括提出了关键的“碍”概念,用以解释倒立成像的奥秘。他以船上摇橹的支轴、窗棂间的狭缝、腰鼓的最细处为喻,生动诠释“碍”的约束作用,而这一神秘的“碍”,正是现代光学中凹面镜的焦点。更令人惊叹的是,他通过简易实验厘清了物距与成像的关联:当手指贴近镜面时,呈现正立之像;随着手指后移,至“碍”所在处像便骤然消失;若继续后移,倒立的像又会重新显现。这一过
沈括(公元1031~1095年),字存中,号梦溪丈人,北宋浙江杭州钱塘县(今浙江杭州)人,汉族。北宋科学家、政治家。仁宗嘉佑进士,后任翰林学士。晚年在镇江梦溪园撰写了《梦溪笔谈》。我国历史上最卓越的科学家之一。精通天文、数学、物理学、化学、地质学、气象学、地理学、农学和医学、工程师、外交家。
欧阳子方夜读书,闻有声自西南来者,悚然而听之,曰:“异哉!”初淅沥以萧飒,忽奔腾而砰湃,如波涛夜惊,风雨骤至。其触于物也,鏦鏦铮铮,金铁皆鸣;又如赴敌之兵,衔枚疾走,不闻号令,但闻人马之行声。余谓童子:“此何声也?汝出视之。”童子曰:“星月皎洁,明河在天,四无人声,声在树间。”
余曰:“噫嘻悲哉!此秋声也,胡为而来哉?盖夫秋之为状也:其色惨淡,烟霏云敛;其容清明,天高日晶;其气栗冽,砭人肌骨;其意萧条,山川寂寥。故其为声也,凄凄切切,呼号愤发。丰草绿缛而争茂,佳木葱茏而可悦;草拂之而色变,木遭之而叶脱。其所以摧败零落者,乃其一气之余烈。夫秋,刑官也,于时为阴;又兵象也,于行用金,是谓天地之义气,常以肃杀而为心。天之于物,春生秋实,故其在乐也,商声主西方之音,夷则为七月之律。商,伤也,物既老而悲伤;夷,戮也,物过盛而当杀。”
“嗟乎!草木无情,有时飘零。人为动物,惟物之灵;百忧感其心,万事劳其形;有动于中,必摇其精。而况思其力之所不及,忧其智之所不能;宜其渥然丹者为槁木,黟然黑者为星星。奈何以非金石之质,欲与草木而争荣?念谁为之戕贼,亦何恨乎秋声!”
童子莫对,垂头而睡。但闻四壁虫声唧唧,如助予之叹息。

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