《自然》雜志發(fā)論文 晚清“巧匠第一人”

創(chuàng)建于1869年的英國《自然》雜志是國際領(lǐng)先的科學周刊，被認為是頂級的科研雜志之一。而第一個在《自然》雜志發(fā)表文章的中國人，是被譽為晚清“第一巧匠”的徐壽。早在1881年，徐壽就有論文見諸《自然》雜志。

今年是徐壽誕生200周年。出身“草根”的徐壽，憑借自己的聰明才智和精湛技藝，在中國的科技領(lǐng)域創(chuàng)造了許多個第一，如第一臺蒸汽機的制造者、第一艘機動輪船的制造者、第一艘軍艦制造者等。他以“工匠”之身一舉成為近代科學先驅(qū)，因此同治皇帝曾賜他“天下第一巧匠”的稱號。

1874年的一天，時任上海江南制造局總辦兼江南制造翻譯館翻譯委員的徐壽，看到兒子徐建寅和英國傳教士傅蘭雅合譯的《聲學》一書，就隨手翻閱起來。

徐壽自小喜歡音樂（古稱律呂），一有余暇，不是吹奏，就是把弄樂器?！堵晫W》這部書介紹了發(fā)聲、傳聲和成音的原理，談到了弦音、管音、鐘磬之音，還講到了摩擦震蕩生音。讀到第214頁管音部分時，一條定律引起了徐壽的注意：“有底管、無底管發(fā)出聲音的震動數(shù)，在一定時間內(nèi)，皆與管的長度成反比……在一定時間內(nèi)，任何八度音階必是吹奏震動數(shù)的兩倍，因此開口管必須準確地截去一半，才能發(fā)出高八度音。”

徐壽有個習慣，對于書上講述的定律，總喜歡親自驗證。于是，他動手做了一支9英寸開口的銅管，吹出了某一個音調(diào)，后截去銅管的一半，再吹時卻并不能吹出高八度的音。只有再將這余下的4.5英寸銅管截去半英寸，才能準確地吹出高八度的音。這也就是說，有底管、無底管發(fā)出聲音的震動數(shù)，并不與管的長度成反比，而是9比4的比例。為了確證，他又用不同長度、不同直徑的樂管做試驗，結(jié)果都一樣。

徐壽對這一發(fā)現(xiàn)高興極了，又找來《樂律全書》等書籍，來進一步印證自己的觀點，最后還寫出一篇聲學論文《考證律呂說》，發(fā)表于1880年第7期的科學期刊《格致匯編》上。文中，先引用《書》《孟子》《禮》有關(guān)律呂的論述，接著筆鋒一轉(zhuǎn)提出這樣的問題：“律管之制，以損益相生之數(shù)定之，與五聲之高下相較，逐級依級數(shù)而漸濁，故至半黃鐘而不與正黃鐘相應(yīng)?！边@個問題存在已經(jīng)很久了，可“自古至今常有論及者，然究不能發(fā)明之所以然”。最后，徐壽明確提出自己的發(fā)現(xiàn)和觀點。

文章發(fā)表后，徐壽又找傅蘭雅商量，希望他將自己的論文翻譯后寄給《聲學》的作者——英國物理學家丁鐸爾。傅蘭雅對徐壽追根究源的科學態(tài)度深為贊賞，故欣然同意。不過，傅蘭雅除了將這一實驗和提出的問題寫信寄給丁鐸爾之外，還將徐壽的論文抄件寄給了《自然》雜志編輯部。

《自然》雜志于1881年3月10日改題為《聲學在中國》將此文發(fā)表，并加編者按：“以真正的現(xiàn)代科學矯正一項古老的定律，已經(jīng)非常出奇地在中國發(fā)生了。”還有人進一步感嘆，“這個鮮為人知的事實的論證，竟是來自那么遙遠的（中國），而且是用那么簡單的實驗手段獲得的，這是很有意思的?！?/p>

正所謂“是金子總會發(fā)光”，傅蘭雅一個不經(jīng)意的動作，成就了徐壽在國際上的地位。他的論文“矯正了一項古老的定律”，值得今天的學人學習和思考。

（摘自《解放日報》 朱亞夫/文）