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孫云球
來源:互聯網

孫云球(1630年-1662年),江蘇吳江縣人,字文玉,號泗濱,是明末清初制鏡高手,光學儀器制造家。

孫云球出身仕宦之家,十三歲為縣學生,十五歲時因父病逝,家道貧寒。云球目睹有些人因視力不佳生活不便之苦,便研究掌握了天然水晶磨片技術,磨出理想的鏡片,以線將鏡片掛在雙耳上,以后改用鏡架,為視力不佳者提供方便,后又掌握對光(今稱驗光)技術,可按不同視力,制成老花、少花、遠視、近視等不同眼鏡,給患者選擇使用,并陸續發明存天文望遠鏡目鏡、萬花鏡、放光鏡、鴛鴦鏡、多面鏡、幻容鏡、千里鏡等數十種鏡片,自此,虎丘山塘一帶漸成眼鏡集市。

孫云球還把磨制成的凸透鏡和凹透鏡組織在一起,制成望遠鏡,他是中國民間最早制造望遠鏡的人。后來,他又磨制出察微鏡、放光鏡、夜明鏡等70余種光學儀器。用他制的察微鏡觀看虎丘影戲洋畫,一眼望去能化小為大,由淺變深。他還自制“自然”(一種古老的時鐘),判定時刻十分準確。他將制鏡經驗寫成《鏡史》,刊行時由他母親作序,該書系統闡述制鏡的歷史、原理和方法,各地制鏡者均據此制造光學鏡片。

人物生平

個人簡介

孫云球出身于一個已衰落的官宦之家。其父孫志儒,曾做過福州市漳州市知府。其母董如蘭,是個有知識的婦女,孫云球著作的序,就是他母親寫的。孫云球年幼時,隨父母遷居蘇州虎丘山畔,他自幼聰穎異常,13歲即為吳江區縣鄉學生。不久父親去世,家境中落,又遇明朝滅亡清軍南下,生計艱難,他遂以采集出售中草藥謀生。雖然如此,孫云球并未喪志,仍勤奮好學,鉆研剛從西方傳入的數學知識,探討測量、算指、幾何之法。他精于器械制造,《吳縣志》說他“精于測量,凡有所制造,時人服其奇巧。”為了校準自鳴鐘,他制造了“自然晷”,這是一種據日影以定時刻的儀器。經過使用后證明,以之判定時刻,十分準確。

相關記載

據文獻記載,眼鏡在元代已從西域傳入我國,但是其價格昂貴,非一般人所能享用,至明代,眼鏡仍是珍貴的稀罕之物,到了晚明,杭州市成為我國早期眼鏡制作的中心。孫云球年輕時就到杭州去學習制鏡技術,而在他的思想中又接受了利瑪竇等西方傳教士傳入的幾何、物理等科學知識,經過自己制作眼鏡的實踐積累和探索,最后終于掌握了“磨片對光”技術,創造性地用水晶材料磨制成鏡片,還創造了磨制鏡片的牽陀車。經他一番悉心研究改進之后,使磨鏡對光技術有了很大的提高,他能根據眼疾患者年令大小、疾癥不同,而隨目配鏡,而且還可以“以年別者老少花,以地分者遠近光”,讓患者配到適合自己眼睛的鏡片。在磨制凸透鏡和凹透鏡的基礎上,他又利用水晶石磨制成存天文望遠鏡目鏡、萬花鏡、鴛鴦鏡、放大鏡、幻容鏡、夜明鏡、千里鏡(望遠鏡)等各類光學制品,使廣大的眼疾患者能減輕痛苦。他的好友文康裔在《讀〈鏡史〉書后》中寫道:“其遠鏡尤為奇幻,偕登虎丘巔,遠觀城中樓臺塔院,若招致幾席,了然在目;睹彼天平、鄧尉、穹隆諸峰,崚嶒蒼翠,如列目前,體色畢現。神哉!技至此乎!向見時晷,愚謂奇亦至矣,何幸又得此幻觀也?先生曰:‘是未足以盡其奇耳。’更以存目鏡相貽,試之兩眸,心曠神怡,百倍光明,無微不矚。先生資我披覽誦讀者,錫我以如意珠也。悉之有數十種類,各有不同,而功用亦迥別。”孫云球在制作實踐和科學研究的基礎上還寫了一本眼鏡制作方面的專著《鏡史》,“令市坊依法制造,(眼鏡)遂盛行于世。”(《虎阜志》)眼鏡的價格也一路走底,最終使一般的老百姓都能消費得起。“順治(1644年—1661年)以后價漸賤,每副值銀不過五六錢。近來蘇杭人多制造之,遍地販賣,人人可得,每副值銀最貴者不過七八分,甚而四五分,直有二三分一副者,皆堪明目,一般用也。”(清葉夢珠《閱世編》)

求學歷程

孫云球生平最大的成就在于光學制作。他曾赴杭州市向陳天學習光學,陳則學自利瑪竇湯若望。他還曾把一批杭州學者請到蘇州市一起討論、研究。蘇州還有個富有科學技術知識的薄玨,他的年齡稍長于孫云球,曾經制造過望遠鏡和渾天儀,對于孫云球有一定影響。孫云球把從他們那里學來的簡略且原始的光學知識具體化,利用蘇州的琢玉工藝,成功地磨制了各種凹凸透鏡,并在此基礎上制作了大量光學儀器,把我國民間光學制造業推向了一個新的起點。

成就及榮譽

在孫云球短暫的一生中,他制造的各類光學儀器達七十余種。這些儀器早已蕩然無存,所幸的是《吳縣志》在介紹孫云球時,提到了他所發明的一些儀器的名稱,使我們得以窺其一斑。在孫云球研制的光學儀器中,望遠鏡常被人們提及。他所研制的望遠鏡性能良好,據《吳門補乘》記載,浙江天臺有一個名叫文康裔的人,患有嚴重近視,孫云球曾和他一道,登上虎丘山,用自制的望遠鏡眺望,看到蘇州市城內的樓臺塔院近在眼前,清晰可辨;天平、靈巖、穹窿諸峰蒼翠挺拔,歷歷在目。文康裔贊嘆不已,視為神技。

另外,孫云球還為蘇州眼鏡業的發展做出了重要貢獻。用以矯正視力的眼鏡并非孫云球所發明,孫云球的貢獻在于他創造性地采用水晶為原料,磨制成各種凹凸鏡片,并根據近視、遠視不同情況,“隨目對鏡”,使人們配到適合自己眼睛的鏡片,“以年別者老少花,以地分者遠近光”,從而使視力得到矯正。這種水晶眼鏡在當時很引人注目,人們不惜出重資購買,蘇州市眼鏡業也就在此基礎上興盛起來了。

孫云球還制有“存天文望遠鏡目鏡”,用這種鏡來觀察物體,“百倍光明,無微不矚”,能將極細小的東西,看得一目了然。這有可能是一塊放大鏡或一架簡單的顯微鏡。考慮到單個放大鏡在此之前已經存在,宋代已用水晶照物,明代已有“單照”,但那類放大鏡很難達到此處所說的“存目鏡”的效果。所以,孫云球所發明的存目鏡,極有可能是一架簡單顯微鏡,即具有較高放大倍數的凸透鏡。

還有一種“萬花鏡”,“能化一物為數十者”,“能視一物化為數十”,這種鏡會使一個像變成多個,有些類似于今天的萬花筒。估計其結構是一種呈菱形折射的鏡片,依靠光線的多次反射形成群像。

另外,“察微鏡”也是孫云球的發明之一。如果說“存天文望遠鏡目鏡”是一種簡單顯微鏡的話,那么“察微鏡”就應該是一種復合顯微鏡。對于孫云球來說,制造復合顯微鏡的技術障礙并不存在。因為他能夠制造望遠鏡,在制造望遠鏡過程中,只要稍稍改變一下透鏡的裝置方法,望遠鏡就會變成一架復合顯微鏡。只是由于他英年早逝,加上中國當時科學狀況的限制,這架顯微鏡在當時的科學研究中,未能發揮它應有的作用。

值得一提的還有“半鏡”。這種“半鏡”,不太可能是現代意義上的雙焦點眼鏡,它應該是一種半圓盤形的眼鏡,即眼鏡僅僅有下面半塊透鏡,佩戴者眺望遠方時可以直接通過上部,不必借助鏡片。這種形式的眼鏡有時還能看到,它特別適應于老花眼之類視者使用。孫云球當時能制作出這種眼鏡來,也是一個進步。

除了這些儀器之外,孫云球還磨制過多面鏡、夜明鏡、幻容鏡、鴛鴦鏡、放光鏡、夕陽鏡等等。這些儀器性能和用途各異,但均“巧妙不可思議”。孫云球還總結多年制鏡經驗,寫成《鏡史》一卷,他的母親董如蘭親自為該書寫序。這本書的問世,對后世光學儀器制造技術影響很大,可惜的是它后來失傳了,使我們今日難以窺其全貌。

作品及評價

個人作品

他著有專著《鏡史》,制造的各類光學儀器達七十余種。

社會評價

被譽為明朝科學巨人,是我國著名的發明家。

參考資料 >

中國歷代科技人物錄孫云球.中國知網.2024-03-28

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