赵友钦

赵友钦，又名钦，字敬夫，或云字子恭，号缘督，人称缘督先生或缘督子，江西鄱阳人。他是宋室汉王第十二世孙，宋末元初一位很重要的科学家。

赵友钦的生卒年代不可确考，大概活动于元初。明代宋濂曾为其著作《革象新书》作序。序中对他的学术由来有这样一段介绍：

“先生宋室之子，习天官遁甲钤式诸书，欲以事功自奋。一日坐芝山酒肆中，逢丈夫修眉方瞳，索酒酣饮，先生异而即之，相与谈玄者颇久。且曰： ‘汝来何迟也？’于是出囊中《九还七返丹书》遗之。临别，先生问其姓名，曰：‘我扶风石得之也。’得之，盖世传杏林仙人云。先生自是视世事若漠然，不经意间。往东海上独居十年，注《周易》数万言，时人无有知者，唯傅文懿公立极敬畏之，以为发前人所未言。先生复即弃去。乘青骡，从以小苍头，往来衢婺山水间，人不见其有所赍，旅中之费未尝有乏绝，竟不知为何术。倦游而休，泊然坐亡，遂葬于衢之龙游鸡鸣山。”

这段话，笼罩着一层神仙气氛，对其中的细节，不必当真。不过，透过这些

描述，对于赵友钦的学术活动，我们也可以了解一个梗概：他以道家身份面世，通天文星占炼丹术等，淡泊于功名，曾往东海独居十年，注释《周易》，居住于龙游（今浙江衢县龙游），常外出游学，深入自然。死于龙游，葬在鸡鸣山。

赵友钦学问广博。明代王祎曾整理他的《革象新书》，在序言中说：“其学长于律法算数，而天官星家之术尤精。”清代《四库全书提要》说他“覃思推究，发前人所未发，”“在元以前谈天诸家尤为有心得者。”赵友钦著述宏富，知书名者有《金丹正理》、《盟天录》、《缘督子仙佛同源论》、

《仙佛同源》、《金丹问难》、《推步立成》、《三教一源》、《革象新书》等多种。从这些书名来看，赵友钦的工作主要集中于道教、炼丹术、天文学诸方面。由此，近人余嘉锡说他是“道士之通术数者”，（余嘉锡，《四库提要辨证》，中华书局，1980 年版，695 页）谅非虚言。

但是，赵友钦之通术数，并非那些装神弄鬼蛊惑人心的术士可比，他是在认真钻研这些知识，有自己坚实的科学基础。且不说在他的炼丹术著作中必然有许多涉及化学知识，仅就其所著的《革象新书》即可看出这一点。赵友钦著作虽然很多，但绝大部分都已佚失，正如宋濂在其序中所说：“先生之《易》已亡于兵烬，所著兵家书暨神仙方技之言亦不存，其所存者仅止此而已。”所谓“仅止此而已”，即指《革象新书》。此书赵友钦生前未曾刊行，授予学生朱晖，“晖既没，其门人同里章浚深惧泯灭无传，亟正其舛讹，刻于文梓。”（宋濂序）这就是五卷本的《革象新书》。后来，明代王祎伤其“为言涉于芜冗鄙陋，反若昧其旨意之所在，⋯⋯因为之纂次，削其支离，证其■舛，厘其次等，挈其要领，”删简为两卷本印行。这两种版本现在皆有传世。

《革象新书》主要讨论天文，但书中很少涉及星家占验之语，主要论述天文学基本问题，可以说是一本纯粹的自然科学著作。该书在天文和物理方面多有创见，是科学史上的重要典籍。

《革象新书》有一特点：它侧重于从物理角度讨论问题。这在古代天文学著作中并不多见。例如书中多处用视物近大远小这一视觉现象来说明其所论问题。这里举一个例子，该书在说明日月远近大小时，指出：

“日体大，其道周围亦大；月体小，其道周围亦小。月道在日道内，亦犹小环在大环之中。日去人远，月去人近，月体因近视而比日体之大，月道因近视而比日道之广。”（《革象新书·日月薄食》）

中国古代传统上认为太阳和月亮大小一样，都依附在天球上运动。后来，通

过对日食形成原因的分析，人们逐渐认识到月亮离地近，太阳离地远，但这中间人们忽视了一个问题：因为日月的视直径大小一样，如果月在日内，它们就不可能等大，这就与日月等大观念产生了矛盾。现在，赵友钦运用视觉理论，明确指出日体大、月体小，提出了这一被人们忽视了的问题，并作出了自己的判断。他的判断基本是正确的。

赵友钦在运用视觉理论解释天文学问题时，也有失误之处。例如他在讨论太阳早晚看上去大、中午看上去小这一问题时，就从视觉理论出发，认为太阳早上离人近、中午离人远。这种主张甚至落后于汉代人们的认识。不过，他努力用物理学理论去说明天文现象，这种做法是可嘉的。

在讨论天体运动时，赵友钦指出：

“五纬与月孛紫气皆以左旋步之，罗■计都逆行，乃右旋之设。十一曜不附天而空转，则右转者亦皆左旋。其留者一日绕地一周，与天同过一度，行疾者反为迟，行迟者反为疾，退者反为疾之甚矣。盖顺行而迟疾者，皆一日绕地一周以不及天行之数为所行度。”（《革象新书·五纬距合》）

所谓“十一曜”，是指日、月、金、木、水、火、土五星，再加上月孛、紫

气、罗■、计都这四个假想天体。对于它们在天空中的运动状态，古人历来存在着左旋说和右旋说之争。左旋说认为所有的天体在空中都是自东向西运动的，右旋说则认为天球自东向西运动，日月五星则自西向东运动，只是由于受天球运动牵制，才显出每日也东升西落的效果。赵友钦赞成左旋说，同时又指出了两说的差异，认为它们定义的不同在于所选择参照物的不同，左旋说以大地为参照，右旋说所谓的“迟”、“疾”，则“皆一日绕地一周以不及天行之数为所行度”，即是以天球运动为参照的。这样，就从相对运动的观点，把两说统一了起来。这是一个具有扎实物理知识的学者对这一问题所持的清晰见解。

在《革象新书》中，赵友钦提出了中天观测法以求恒星赤经差，这在天文学史上是个创举。他在一个木架上顺南北方向放两根平行的木板，木板中间留一道缝隙，缝隙正对当地子午方向，其宽度只有三四分。另外准备一套特制的漏壶，以作计时之用。在观测时，一人在架下仰视，当一星来到缝隙中时，就发出声响，另一个人守壶，听到声响，即看壶箭刻画数记之。由两次刻画数之差，就可以计算出相应两颗星的赤经差来。这种方法，通过时间流逝来计算赤经差，在中国天文学史上还未曾有过，它与近代子午观测的原理是一致的。另外，赵友钦还注意到了应用误差理论来提高观测结果的可靠度，他说：“必置四壶，立两架，同时参验，庶无差忒。”（《革象新书·测经度法》）这与近代误差学说所主张的通过多次测量以提高准确度的做法是一致的。

赵友钦在科学史上贡献很多，其中最为人们乐于称道的是他为模拟日月食而设计的大型小孔成像实验。在这个实验中，他设计了可控制形状、强度的广延光源，分别考察像距和物距对成像结果的影响；光源的强度、形状，孔的大小、形状对成像的作用；像的大小与照度变化规律等诸多因素，并运用光线直进和光的独立传播这两个几何光学基本原理对实验现像作了正确解

释。在 13、14 世纪，他的这一实验是空前的。实验的具体内容，本书小孔成像条目有具体介绍，这里不再多说。