做中国学术史,最令我们惭愧的是,科学史料异常贫乏。其中有记述价值的,只有算术和历法方面。这类学问,在清代极发达,而间接影响于各门学术之治学方法也很多。

历算学在中国发达甚古,然每每受外来的影响而得进步。第一次为唐代之婆罗门法,第二次为元代之回回法,第三次则明清之交耶稣会士所传之西洋法。西洋法传来之初期,学者如徐文定、李凉庵辈,以绝对信仰的态度迎之,研习其法而唤起一种自觉心。求中国历算学之独立者,则自王寅旭、梅定九始。

寅旭,名锡阐,一号晓庵,又号天同一生,江苏吴江人。生明崇祯元年,卒清康熙二十一年(1628-1682),年55。晓庵与张扬园、顾亭林、潘力田友善,又尝与万充宗、徐圃臣往复论学。亭林《广师篇》说:“学究天人,确乎不拔,吾不如王寅旭。”可见其倾倒之至了。尝作《天同一生传》云:“天同一生者,帝休氏之民也。治《诗》《易》、《春秋》,明历律象数。学无师授,自通大义,与人相见,终日缄默。若与论古今,则纵横不穷。家贫不能多得书,得亦不尽读,读亦不尽忆。间有会意,即大喜雀跃,往往尔汝古人。……帝休氏衰,乃隐处海曲,冬絺夏褐,日中不爨,意泊如也。惟好适野,怅然南望,辄至悲唏,人皆目为狂生。生曰,我所病者未能狂耳。因自命希狂,号天同一生。‘天同一’云者,不知其所指,或曰即庄周齐物之意,或曰非也。”《晓庵文集》卷三读这篇寓言短传,可想见他的品格和理想了。他又自书这传后云:“天同一生挟过人之才,不获当帝休之隆与时偕行,徒使志拟天地,迹近佯狂,以诡秘贻讥。……”可见他才气不可一世,而对于明清兴亡抱隐痛。志节狷介,不肯媚世,和顾亭林绝相类,不独学问能自立名世也。

寅旭之生,正当历议争哄时。利、徐翻译书既盛行,学者转相诵习,或未研其理法而摭拾以自炫。旧派则杨光先为领袖,作枝辞游辞与之争。寅旭少即嗜此学,潜心测定,“每夜辄登屋卧鸱、尾间,仰观星象,竟夕不寐,复发律算书玩索精思,于推步之理宏亮而不滞。久之则中西两家异说,皆能条其原委,考镜其得失。”《文献徵存录》卷三他自述实测之经历道:“……每遇交会,必以所步所测课较疏密,疾病寒暑无间,……于兹三十年所,而食分求合于杪,加时求合于分,戛戛乎其难之。……”《推步交朔叙》他自立新法测日月食。据阮芸台元《畴人传》说,他“不爽杪忽”。我们是门外汉,不惟不敢下批评,而且不能述要领。但举其论治学方法之言,以见其学之所自而已。他说:“……当顺天以求合,不当为合以验天法所以差。固必有致差之故,法所吻合,犹恐有偶合之缘。测愈久则数愈密,思愈精则理愈出。”《历测》又说:“……其合其违,虽可预信,而分杪远近之细,必屡经实测而后可知。合则审其偶合与确合,违则求其理违与数违,不敢苟焉以自欺而已。”《推步交朔叙》又说:“专术之赜,纠缪万端,不可以一发躁心浮气乘于其间。”《测日小记叙》又说:“天运渊元,人智浅末,学之愈久而愈知其不及,入之弥深而弥知其难穷。……若仅能握觚而即以创法自命,师心任目,撰为卤莽之术,约略一合,傲然自足,胸无古人,其庸妄不学未尝艰苦可知矣。”同上读这些话,可以知道寅旭的学问是怎样得来的了。我们常说,治科学能使人虚心,能使人静气,能使人忍耐努力,能使人忠实不欺。寅旭便是绝好模范。历算学所以能给好影响于清学全部者,亦即在此。

寅旭对于当时新旧之争,当然不以守旧为然,然亦非一味的盲从新法。他说:“近代西洋新法,大抵与土盘历同原,而书器尤备,测候加精。……徐文定以为,欲求超胜,必须会通;会通之前,先须翻译;翻译有绪,然后令深知法意者参详考定。其意原欲因西法求进,非尽更成宪也。文定既逝,继其事者仅能终翻译之绪,未遑及会通之法,至矜其师说,齮龁异己,廷议纷纷。……今西法且盛行,向之异议者亦诎而不复争矣。然以西法有验于今,可也;如谓不易之法无事求进,不可也。……”《历说一》他批评当时所谓西法,有不知法意者五,当辨者十。他自著《晓庵新法》六篇,自言:“会通若干事,考正若干事,表明若干事,增葺若干事。旧法虽舛而未遽废者两存之,理虽可知而非上下千年不得其数者阙之。虽得其数,而远引古测未经目信者,别为补遗。”《晓庵新法?自序》他那种不设成见、实事求是的精神,大略可见了。

寅旭著述除《晓庵新法》六卷外,尚有《大统西历启蒙》,隐括中西历术,简而不遗。有《丁未历稿》,寅旭每岁皆推历,而丁未年与潘次耕布算,特著其说。有《推步交朔》及《测日小记》,辛酉八月朔当日食,以中西法及己所创新法预定时刻分杪,至其时与徐圃臣辈以五家法同测,而己法最密合,故志之。有《三辰志略》,则寅旭自创一仪器,可兼测日月星,自为之说,自为之解,其文仿《考工记》,有圜解,解句股割圜之法,绘图立说,详言其所以然;梅定九序之,谓“能深入西法之堂奥而规其缺漏”。定九尝评,“近代历学以吴江为最,识解在青州薛凤祚以上。”见杭世骏《道古堂集》本传徐敬可曾劝定九为寅旭历书补作图注,以发其深湛之思。定九亦说“王先生书用法精简,好立新名,骤读不能解”,锐意欲注之,惜因老病未成。见定九《绩学堂文抄?书徐敬可圜解序后》我们看这种故实,不独知寅旭,益可以知定九了。

钱东生林说:“历算之学,王氏精核,梅氏博大,各造其极,未可轩轾。”所以清代治此学者必曰王、梅,而梅学尤盛行于时。

梅定九,名文鼎,字勿庵,安徽宣城人,卒康熙六十年(1721),年89。他27岁时,从遗献倪观湖问历法,著《历学骈枝》二卷,倪为首肯,自此便毕世委身此学。中年丧偶,不再娶,闭户覃思,谢绝人事。值书之难读者,必欲求得其说,往往至废寝食,格于他端中辍,耿耿不忘,或读他书无意中砉然有触而积疑冰释,乘夜秉烛亟起书之,或一夕枕上所得累数日书不尽,每漏四五下,犹篝灯夜读,昧爽则已兴矣。数十年如一日,其精力过人如此。闻有通兹学者,虽在远道不惮褰裳往从,人有问者,亦详告之无隐。节录毛际可撰传、方苞撰墓表、杭世骏撰传、阮元撰《畴人传》原文所著历算书八十余种,其要目如下:

(甲)历学之部:

(一)阐明古历法者

《历经图注》二卷。《元史》所载《历经》,为许衡、郭守敬等合著。其文简古,故释之。

《古今历法通考》七十卷。自洛下闳、射姓之历起,以次论刘洪、姜岌、张子信、何承天、祖冲之、刘焯诸历,李淳风之《麟德历》,僧一行之《大衍历》,晚唐《宣明历》,王朴之《钦天历》,宋之《统天历》,耶律楚材之《庚午元历》,迄郭守敬之《授时历》止。所校论者凡七十余家,实中国历学史之大观也。

《春秋以来冬至考》一卷。

《庚午元历考》一卷。元太祖时,有西域人与耶律楚材争月蚀,西法并绌,楚材乃作《西征庚午元历》。此书专考之。

《元历补注》二卷。根据郭守敬历草以注《授时历》。

《明大统历立成注》二卷。

(二)研究西域历法者。唐九执历,为西法输入之始,其后复有《婆罗门十一曜经》及《都聿利斯经》,皆九执之属。元则有札马鲁丁之《西域万年历》,明则有马沙亦黑、马哈麻之《回回历》,此皆印度及阿剌伯之学说,在千年前即已与中法参用者。定九推究其术,著欧罗巴法渊源所自。

《回回历补注》三卷。

《西域天文书补注》二卷。

《三十杂星考》一卷。

《四省表景立成》一卷。陕西、河南、北直、江南四省之回教寺中,各有表景,据之以说明里差。

周髀算经补注》一卷。以《周髀》释西域历家盖天之说。

浑盖通宪图说订补》一卷。研究《元史?札马鲁丁传》中之“盖天仪”,谓为《周髀》遗法流入西方。

《西国日月考》一卷。研究太阳历。

(三)批评《崇祯历书》者。《崇祯历书》百余卷,利、徐所编,即所谓欧罗巴之新西法也。定九发明或订正之为以下各书:

《历书细草补注》三卷。历书中有细草以便入算,定九以历指大意隐括而为之注。

《交食蒙求订补》二卷,《附说》二卷。此书已佚,补其细草。

《交食图订误》一卷。

《求赤道宿度法》一卷。用弧三角法订正历书中细草。

《交食管见》一卷。言各地所见日月食何故不同,并立随地测验之捷法。

《日差原理》一卷。

《火纬本法图说》一卷。

《七政前均简法》一卷。

《上三星轨迹成绕日圆象》一卷。

《黄赤距纬图辩》一卷。

《太阴表影辩》一卷。

《二星经纬考异》一卷。

《星咎真度》一卷。

(四)手订历志及关于历学之意见。

《宣城分野志》。

《江南通志?分野志》。

明史历志》。《明史》之《历志》,本由吴志伊专任,徐善、刘献廷、杨文言各有增定,最后则请正于黄梨洲及定九。定九为订正讹舛五十余处。

《历志赘言》一卷。大意谓明朝的《大统历》,实即元朝的《授时历》,故明《历志》应该对于元《历志》叙述《授时历》阙略之处详为订补。又《回回历》为《授时》所自出,亦当叙其渊源。其余如朱载堉袁黄等学说,皆当备载。尤当特详于利、徐改法之沿革。

《历学疑问》一卷。历学入门简明之书。清圣祖极赏之。

《学历说》一卷。大意谓古代历家,因法疏多误,乃附会机祥之说以文饰其误,最为不当。

(五)所创制之测算器及其图说。

《测器考》二卷。

《自鸣钟说》一卷。

《壶漏考》一卷。

《日晷备考》三卷。

《赤道提晷说》一卷。

以上皆对于旧器之考订及说明。

《勿庵揆日器图说》一卷。

《诸方节气加时日轨高度表》一卷。

《揆日浅说》一卷。

《测景捷法》一卷。

《璇玑尺解》一卷。

《测星定时简法》一卷。

《勿庵侧望仪式》一卷。

《勿庵仰观仪式》一卷。

《勿庵浑盖新式》一卷。

《勿庵月道仪式》一卷。

以上皆自制器及自创法之说明。

《分天度理》一卷。

《陆海针经》一卷(一名《里差捷法》)。

以上二书,应用历算学以绘地图。

《仰观覆矩》一卷。

《勿庵筹算》七卷。

《勿庵笔算》一卷。

以上三书,皆改横为直,便中土书写。

《勿庵度算》二卷。当时西法用两比例尺,定九只用一尺,又有矩算法。

《比例数解》四卷。说明“对数”之理。

《三角法举要》五卷。以西法之三角与古法之句股合论。

《方程论》六卷。

《几何摘要》三卷。因《几何原本》行文古奥,故易为显浅之文,且删繁补遗,以便学者。

《句股测量》二卷。摭拾《周髀算经》《海岛算经》《测圆海镜》等书之言割圆术者发明之。

《九数存古》一卷。释《九章算术》。

以上七书,合为《中西算学通》。

《少广拾遗》一卷。

《方田通法》一卷。

《几何补编》四卷。利、徐所译《几何》,仅成前六卷,止于测“面”。此书以意推演其量“体”之法,妙悟极多。

《西境录订注》一卷。《西镜录》不知谁作,惟其书成于《天学初函》以后,多加精之法,故为之注。

《权度通几》一卷。说重学原理。

《奇器补诠》二卷。补王征《奇器图说》。

《正弦简法补》一卷。

《弧三角举要》五卷。

《堑堵测量》一卷。

《用句股解几何原本之根》一卷。谓“几何不言勾股,然其理并勾股也。故其最难通者,以勾股释之则明。”

(乙)算学之部:

《方圆幂积》二卷。

《丽泽珠玑》一卷。最录与朋友论算资益之语。

《古算器考》一卷。

《数学星槎》一卷。专为初学算者之向导。

我在这里讲王、梅学术,自己觉得很惭愧,因为我是完全一个门外汉,实在不配讲。以上所列许多书目,我连极简单的提要也作不出来,内中偶凑几句,恐怕也是外行话,至于批评,那更不用说了。但依我最粗浅的推测,则梅定九在学界所贡献之成绩大略如下:

第一,自来言历法者,多杂以占验迷信。看《汉书?艺文志》之“数术略”及各史历志便知,虽唐、元两代所输入之西域学亦所不免。历学脱离了占验独立,而建设在真正科学基础之上,自利、徐始启其绪,至定九才把这种观念确定。《学历说》讲得最透快

第二,历学之历史的研究,自定九始——恐怕直到现在,还没有第二个人比他研究得更博更通。凡一种学问经过历史的研究,自然一不会笼统,二不会偏执。定九所以能成为斯学大家者,以此。

第三,向来治历学者,多认为一种单纯技术,虽黄梨洲、王寅旭似尚不免。定九认定历学必须建设在数学基础之上。所以明末清初因历学发生争议,其结果仅能引起学者社会对于历学之兴味。自《梅氏历算全书》出世,始引起多数人对于算学之兴味。老实说,从前算学是历学附庸,定九以后才“蔚为大国”,且“取而代之”了。

第四,定九并不是专阐发自己的“绝学”,打“藏诸名山”的主意,他最努力于斯学之普及。他说:“吾为此学,皆历最艰苦之后,而后得简易。从吾游者,坐进此道,而吾一生勤苦,皆为若用矣。吾惟求此理大显,使古人绝学不致无传,则死且无憾,不必身擅其名也。”《畸人传?本传》观此可以见大学者之态度及愿力。历算能成为清代的显学,多由定九的精神和方法浚发出来。

第五,定九生当中西新旧两派交哄正剧时,他虽属新派的人,但不盲从,更不肯用门户之见压迫人;专采“求是”的态度,对于旧派不惟不抹杀,而且把许多古书重新解释,回复其价值,令学者起一番自觉,力求本国学问的独立。后此戴东原震、焦里堂循、李尚之锐、汪孝婴莱等辈,皆因研究古算书得有新发明。这种学风,不能不说是定九开辟出来。

自《崇祯历书》刊行以后,治历学者骤盛。若黄梨洲及其弟晦木,若毛西河,若阎百诗,皆有所撰述。青年史家潘力田亦与王寅旭共学,有往复讨论书,见《晓庵遗书》中;其弟次耕,事寅旭,有著书。明史馆中专任历志之人,如吴任臣志伊等,并有名于时。而其间专以历算名家者,则有:

薛凤祚,字仪甫,淄川人。作《天学会通》,以对数立算。定九谓其书详于法而无快论以发其趣。其全书尝刻于南京,尚有《写天新语》《气化迁流》《四线新比例》等。

揭宣,字子宣,广昌人。深明西术,而又别有悟入,谓“七政之小轮,皆出自然,亦如盘水之运旋,而周遭以行,急而生旋涡,遂成留逆”,当时共指为创论。

方中通,字位伯,桐城人,以智子。著《数度衍》二十五卷,于《九章》之外搜罗甚富。尝与揭宣相质难,著《揭方问答》。

孔兴泰,字林宗,睢州人。著《大测精义》,求半弧正弦法,与梅氏《正弦简法补》之说,不谋而合。

杜知耕,字端甫,柘城人。著《几何论约》及《数学钥》图注。梅氏谓其释《九章》,颇中肯綮。

毛乾乾,字心易。与定九论周径之理,因复推论及方圆相容相变诸率。

梅文鼐,字和仲,文鼏,字尔素,俱定九弟,与兄同治历算。文鼐著《步五星式》六卷;文鼏著《经星同异考》一卷。文鼏善制图,梅氏书中各图多出其手。

这几位都是定九同时人,学有心得,而薛仪甫最名家,时亦称梅、王、薛云。清圣祖喜历算,故揣摩风气者亦往往学之,李光地辈是也,然不能有所发明。同时有杨光先者,专著书难西术,名《不得已》书,然不解数理,弇陋强辩,徒争意气,非学者也。

自王、梅提倡斯学之后,许多古算书渐渐复活,经学大师大率兼治算。戴东原校《算经十种》,大辟町畦;而李尚之、汪孝婴、董方立能为深沉之思,发明算理不少。晚清则西欧新算输入,而李壬叔、华若汀辈能名家。盖有清一代,作者绳绳不绝,当别为专篇论列之。