格物穷理说
古之致力于格物者有表里有次序最要者仁义礼智四端次君臣父子类次与人接物类次礼乐诗书六艺及古今人物事变天地高厚鬼神幽显类尤次者虽一虫一鱼一草一木亦当因其已知之理而益穷之以求至乎其极大而关乎世运变迁小而系乎吾身存养所以圣人之抚临万物各因其性而导之取之有时用之有节当春生时不妖夭不覆巢不杀胎草木零落然后斧斤入山林獭祭鱼然后虞人入泽梁豺祭兽然后田猎以使万物各得其所推诸伦常之间莫不有当行之理若因其本然之性而行之弗替则格致之功成由诚正修齐以底于治国平天下莫非此格致之功彪炳所致秦火以来典籍散佚断简残编中间杂以后儒羼入之言尝取尧典四仲中星之次以历法证之尚属四千年前之星度则此篇之不谬可知吾人生天地间一切见见闻闻竭耳目心思之力犹不能洞彻其底蕴故必继之以规矩准绳法则律吕以补耳目心思之不逮则至晦者亦明极微者亦显但世人习焉不察以为万物枯荣消长悉本自然知其当然而不知其所以然造物者为世人创设万物寓至理其间默以示人人安可不求其故而负造物者一片苦心乎兹就人之所见所知者而言之譬如天之高地之厚日月星辰之运行不息风霜雨露之施行有时其中亦必有故寒之来暑之往昼之明夜之晦江湖之流行百物之滋生其中亦必有故假使日月星辰不运行则无四时风霜雨露不时降则万物被其殃夏长暑则动植枯槁冬长寒则物类希生昼长明则人物过动而劳夜长暗则过静而不适他如热地多茂林远行烈日之中可歇息其下寒地多苔驼载绝食可以为粮鱼有气胞故能游泳鸟有羽翅藉以飞扬可见造物者因地制宜为众生创制得宜并非偶然也举头仰望最明者为日其次为月其次为行星行星之外有恒星天文家别星之大小明暗分为十三等恒星之外复有星云星气星团星林星丛实皆无数星光远莫能测视莫能明天河亦众星也望之如云气者以其远也以极精远镜窥之便见无数小星亦能一一测之且其星体甚大一如太阳之类于此不可见天道之大大而无外哉自其极微者言之则取秽水一滴以极精显微镜察之见有无数动物跳跃霉坏之牛乳饼中生微虫非目力所能用镜察之见有活物其体前小后大头鼠唇二目八足足其二爪能屈伸股六节而有毛尾如马长与身等虫有卵故知有牝牡此虫非至小也
地面之上浩浩荡荡上下二百里间无非气也气中有微虫随一切动物之呼吸而出入而一切动物不觉焉盈天地间皆气实盈天地间皆虫必有是理然后有是物于此不又可见天道之小小而无内哉至如炎夏气暖虫飞薨薨蜂蝶入花趁逐游玩蝉鸣树杪时餐风露推之鸢飞鱼跃皆极其娱犬之稚马之驹牛之犊羊之羔猫之子兔之嬔皆生而喜于踊跃马牛服役时而奔走时而休息意甚适然非为苦之亦以乐之有格致师考察万物从未见物内有一物为其物之害亦未见动物之内有何胞膜与何津液伤损其余体全体内外无大无小概无一毛一发之微彼此互相为难者即此可见造物之仁意洋溢于万物而人莫之知也他如鹿之呼而后食羊之跪而后乳鸿雁之兄先弟后鸳鸯之夫倡妇随极而至于犬之义马之忠蚁之公象之仁皆莫非造物之所以示人使人见而生愧人生不学不如物类人于所见所闻盖可忽乎哉然犹不止此也草木之生有花焉花有雌雄相兼亦有雌雄相分者其分雌雄之花雌花得雄花之粉方能结子雄花有须无心雌花有心无须须内有粉即所以令心结果者花开时风吹雄花之粉飘入雌花之心藉以生生不息欧洲之南有草生河底亦分雌雄雄浮水面雌水底雄者受日光花开足粉囊将裂雌花乃生长丝游扬水面其端复生小花以顺受雄花之粉既孕复缩入水底尤有奇者尝有格致士静心考察有数种花常藉蜂蝶之力以成其生息花中有蜜半以养其心及须半以资蜂蝶之采取蜂蝶吮蜜之时常见其足带有雄花之粉传入雌花之心又有花瓣相连如管管中有毛俱倒生蜂蝶入则顺出则逆其足上所带之粉触毛而落渗入花心假令造物不生此蜂蝶则此花几因之而不生冥冥之中固有昭昭者在使非有默宰乎其间者曷克臻此故理所在即天所在远而日月星辰浩荡冥漠近而一室一心幽暗细微亦无乎不在所以知命君子虽于不见不闻之地亦自严恭寅畏而内以治其身心外以修其孝弟忠信兢兢焉一若十目十手之指视于左右也者格致之功也
论格致之学
格物为圣学初基自是定理然自格物之道不明今且若流而为西学故说者有疑格致一途于圣教格物不相入者岂知致知在格物圣经已重言之惟释格物致知之意系在第五传其传已失然朱子补传已言之曰所谓致知在格物者言欲致吾之知在即物而穷其理也盖凡物皆有一理非格物则不知造化自然之理由造化自然之理乃知造化中自有主宰由此则知敬天知敬天则自能于诚正修齐之功循序渐进以冀不愧于屋漏故孔圣虽不轻言天道而示其门人致知在格物则不啻示之以天道也盖天道非由格致植基实无以穷其博而反其约圣门于格物一途只言其理而不载其事亦以其事过繁不胜纪载然萍实商羊之类亦其见端惟自此道不明于中国且流入泰西遂令浅视之者忘其为圣学且疑为西学也夫天文算学格物中之一耳泰西之天算等学乃得之于亚腊即亚利卑亚国也查亚利卑亚系在印度西鄙当前代时该国不远万里遣使来朝或者秦坑之余中国格物等书失之于彼后为西人译出愈推愈广与抑从中土先流于印度后由印度而流于彼与未可知也前数年中国云南省有回人马复初者深通亚腊国语言文字已将天算等学译出汉文惜此人业已作古今中国以制艺取士而欲从事于诚正修齐不先之于格物则亦失其初基而知无由致即意无由诚经曰知致而后意诚岂虚语哉即如煤气灯一节人只知火寄于气有若孔明灯而不知此煤气中其体质共有四十余种此非格物从何而知之与若其它可以类推矣今中国广求格致之学莫如多译西书以期反本寻源且遣俊秀往泰西考究一切莫如先设一例凡国中有能自捐资斧遣其子侄往泰西考究天文地理行海开矿水火风电等学以及律学兵学医学筑建理财等学经泰西当道选取又能汉文通顺举止端方者归入正途擢用此例一立则一途讲求格物致知以备器用一途讲究诚正修齐以备性理日久则两途兼收其用而人才自出矣夫守国莫先备物尤莫先于理财苟徒托名诚正修齐而于格致之学概不之务则格物理以备物尽地利以裕财概轻为末务守国之大旨不且趋其流而忘其源哉有宋以来讲求性理虽足使圣教昌明然格物之道已失故致知之道终不能明于天下后世故一时神佛异端并起诸教盛行此皆格致失传而诚正不力有以致之也宋后则人才愈出愈薄渐且流为不堪问矣人才关乎国运岂其然哉荛之献是所望当轴者采择行之
格致论
格致之说闻诸古昔格致之学见诸今兹噫岂中国但有凿空之谈而外国转得真实之奥耶夫木牛制自诸葛轮船创自祖当泰西未开国之前中国尽有奇技所惜不能推行崇尚以致一试而不复继焉大抵中国自古迄今以士为重以工为轻士尽有才而不务实济工则少才而不能穷理两途既分格格不入更可笑者偶有一艺骇异惊奇必私为不传之秘又或鄙为奇技淫巧讳而不谈动曰崇实黜华也尚质轻文也宁俭毋奢也贵拙忌巧也一误于汉儒之空谈考据再误于宋儒之空谈性理遂使圣人格物致知之说数千年不能一显抑知天下之大无奇不有万物皆备无美不臻苟习于日用之常而不察其体用或惊为罕觏之品而不溯其本原类分飞潜动植而不辨其宜性判燥湿刚柔而不别其等一事不知儒者之耻揆之古训何词以解耶尝考天文五行食货等书言物性者或未竟其本原论物理者或未推其变化传疑者不敢强解志怪者无从索解学者于此安能冀其玩索而有得乎要之格致之学源于开辟人知天地之化育山川之锺毓鸟兽鳞介之实迹昆虫草木之化机极之异宝奇珍美材巧制无不别其名目究其性情以启宇宙之藏掌天地之秘钥则格致之学顾不重哉泰西之兴格致为重近时则尤隆尚各国设庠序以课之锡显爵以荣之遐迩搜出奇制胜家喻户晓彼此争新乃有水学火学电学力学之分复有气学重学化学算学之别凡所为利国便民足以资富强之策者无不专心研究实力讲求泐为成书津梁后学公诸人而不私诸己广其教而不秘其传盛矣哉自生民以来未之有也泰西开国最后之区尚且如此以中国士林之众幅员之广聪明智慧者若而人读书明理者若而人者诚能即物而穷其理精心而究其微士不以工为贱工必以士而充革儒者凿空之习体圣人有用之言必有大过乎人者今我 国家握符阐珍宣风重译志在广见闻之不及大无外之宏规业已取其类书译为善本条分缕晰博考旁搜频年挑选各省幼童或前赴外洋以资学习或设局内地就近讲求内而析理外而利用务求实济不遗余力倘更于部寺之外再立一衙门于 京师而于诗文策论之外再设一科以取士则不数十年后吾知中国格致之学定驾泰西而上之而于 国计民生为益正非浅鲜是德成而上者夫岂必艺成而下也哉
格致浅理
天地一大机轮也人身一小机轮也知人身之巧斯知地球之巧知地球之巧斯知虚空无尽界之轮轴机捩为尤巧夫以吾地球各星绕日论日居中次水星次金星次地球次火星次木星次土星次天王星次海王星轨道大小行度迟速终古不爽说者以为有吸心力离心力乃希腊人号世界为高斯马斯言其次序井井也罗马人号世界为门士士言其奇巧可爱也佛家言有三千世界今由绕日行星各成世界推之无数恒星其轮机轨道当不止三千然则地球直微尘世界而地球中大小知觉运动之物各具无数机轮于其身以成世界夫人至巧者也吾有身而不自知其巧恶乎可
西人格致诸学横绝古今皆由默探造物之原静验天空之理研几极深成兹绝业而电学尤有日新无已之功其实电化声光诸学祇近取诸万物皆备之身而无遗义
请言脑气筋为电学之理其质非筋非肉非骨而如管而柔如丝而白外为胞膜内为精髓分布于五官四体无时或息其管之髓二一司知觉一司运动咸通于脑故名曰脑气筋无论吾身有何喜怒有何哀乐有何痛楚耳遇成声目遇成色知觉者递信入脑运动者载命而出迅速如神不容呼吸假令地球上无此脑气筋以知觉运动则虽铜丝电杆布满寰区谁为达之故西人有所谓以太者乃传空气至神至妙之用也西人以脑筋喻电证据甚多而精请言人身为化学之原格物探原曰人身所造之本物有五一曰胶二曰胶三曰卵青四曰丝卵青五曰奶印青五物合而为肉外亦有脂脂之元质炭轻养三者之大小轻重皆有定衡外此则为骨骨之内含胶与丝卵青二质其余如血如脑气筋如皮肤如发皆含各质不等详格物探原论物质内若夫食管中有连环螺丝喉下有二管一为气管一为食管食物入管必经化物三功用始入胃一运动匀转令化二生津液令化三本热令化经此功用水先吸入微丝管余在胃中化为麋麋入小肠又经汁甜肉汁匀合始分别所化之精液渣滓而后众微吸液管摄吸精液分置各处渣滓则经阑门渗入大肠而出是人身所含元质与其化分化合之功用固有巧不可阶者矣 请言目光为光学之原目睛为球前有目胞后有目窠胞内之皮曰罩睛皮罩睛皮之内有明角罩所以透光而见万物者目睛球凡三层外层曰白中层曰血络黑油衣内层曰脑筋衣油衣之内又有曰隔帘者其中为孔为瞳人前后有清水曰前房水后房水帘外又有细微肉丝三层内层丝圆纹外层直纹隔帘能自开大以取光又能敛各光于内而无遗其内则睛珠如稠结明胶一粒有薄明胞衣包之衣内微有清水所以收束外入之光以通于脑筋衣者也其充满睛球之内前至睛珠后至脑筋衣者曰大房水所以夺目珠已敛之光而达于脑者也格致家考验目中如许奇妙故凡外入之光大而山河日星小而毫厘丝忽莫不毕现于一粒粟中虽至电光之速而睛珠能状而留之且光学家言光之原本为球形又论眼能透光之理甚详见英国田大里所辑光学篇于是而悟照像之有透光镜于是而悟筋网即脑筋衣之为糙玻璃于是而悟发光敛光回光射光之辟合于睛球筋网而神奇莫测斯之谓天然之光学
请言耳力为声学之原夫耳固创成机窍以通空气者也故耳外有耳轮其用在摄声而传之外窍外窍约深寸许二分许至耳膜为界耳膜西人谓之耳乃外窍之皮中窍之衣相倚而成者其用在击声成浪而传之中窍中窍有递相连贯之骨四一椎骨二砧骨三小珠骨四马镫骨再入则为内窍内窍歧路甚多大致判为三处一曰三角房二曰半圈骨骨有管三三曰螺纹骨此外窍中窍内窍之略也凡声之入由外窍传耳膜耳膜传椎骨椎骨传砧骨砧骨传小珠骨小珠骨传马镫骨马镫骨传内窍内窍之水膜感动脑气筋脑气筋接众声递入脑中此传声之妙也格致家于此悟声浪动荡之质点详田大里声学篇空气往来之速率无微不至而声学之用矣
人身所有兼流质定质二种定质如月凡筋骨韧骨肕牙齿皮膜脂脑核血管毛发甲是也流质如精血胆汁节油涕涎是也西人医学其外科圭刀之术不能不从事定质然必深明流质之理乃能剖判全体之所以然若其内科医学尤必细参流质功用与夫生命生性之根荄轻养淡炭之呼吸灵魂之所以知觉运动机器之所以传代生育内科理法曰人之全身犹夫极灵之机器其功用繁多过于人造最巧之机器身内自能生育自能保护且能传代生育而得其同式之体始可言医然则兹事虽小其诸精研气化洞悉天人之儒者非欤
凡人全体中水居三分之二设体重百斤水则有六十余斤血则居体十三分之一其色时紫时赤味碱比水率重如水一千两血则有一千零五十二两若用显微镜看又有红轮白轮浮泛于血汁之中红多白少则其人壮健红白相并则患气乘之故人之一身自脑气筋外血轮之流转为最要然吾于此知其运行之理与地球海水无异何者血发源于心之左下舍出总脉管流布周身资养全体迨至微丝管入血管色变为紫由微丝管运行至心之右上舍转入下舍复转入肺色变为赤每日往来运行不绝如环是为流质之所以然西人谓之布里尼或从身内取出停三分至七分时即为稠质西人以为此系血内蛋白类之两种质结成一名格路布里一名非爱布里拏成详内科理法前篇又活人管内之血不能凝结或血管受伤及有病即能令血凝结故医士有用放血法将其血块放出此血为流质有时为定质之理若海水每至赤道下为日光晒至极热其分量重于冷时故往南北两极分道流去皆浮行冷水之上及为冷气所中旋亦下其分量仍重于热时及仍向赤道倒流又为热气所摄渐渐上浮如此周而复始冷热递嬗盖即血轮运行时紫时赤之理其日光较远冱阴结成定质而为盖血即离人身不受身之热力即成稠质及人有暗疾得空养二气少亦能凝结成块之理然则血之在身水之在地皆本轮之气与力与所受日光之气与力摩荡离吸为之知此而人身一小地球之说益信
问格致之学泰西与中国有无异同
格致之学中国与泰西有各异者有相似者有同而异异而同者泰西格物非空谈义理必以试验得实着有成效者为据有若轮船火车风雨针寒暑针电线电灯德律风天气球却水衣及一切机器制造等件无一不从格物中来其格物也举万物之性质一一考其异同更以调和交感之法加于物分之而得其纯一之质合之而得其变化之理如论水知为养气轻气合而成论火知为养气炭气合而成论木知必有养轻炭三气合而成好学之士悉心讲求日增月盛有若天文质学地学动物学金石学电学天气学光学植物学医学算学几何原本学身体学身理学重学流质重学莫不加密求精竞于有用今格致家精天文者能以千里镜见日月五星体象及转运之奇与所以成四时昼夜及日食月食之故且知众行星小日五百倍日大于地一百三十万倍地大于水星十四倍大于火星三倍土星大于地一千倍木星大于地一千四百倍聂星大于地八十倍精质学者能推论物之性质论力知有摄引黏合配合之别论定质则辨物动音分以及因热而幻为流质气质之理与所以有冷有热有光有电之故精地学者能以数端证地体之圆并知地球之体周围八万七千一百九十二里直径二万七千六百九十二里又考上下数千年间地壳所有诸石层之所自成与石层中露有鸟兽虫鱼草木等迹之故且因五金传热毛羽不传热之故而知地心之热力足以长物与吸力足以载物精动物学者则能分有脊骨可分节有生命无知识四类精金石学者则能分气质水质炭并含炭之质硫磺质酸与土或与某类强水合成之盐质土石质金质七类精电学者则辨电气之生有二物相磨而生者有二性合化而生者有加热于红铜与倭铅等金而生者有磁石自生分两起者有动物体中盛含电气触物即发者精化学者能详究诸物内皆有几多原质并各原质之分数多寡及各物与诸原质之性何若并诸原质相合相离之性何若精天气学者查明风雨霜露雹雪虹霓皆为天气幼成之形天气有寒暑而涨缩密及压力增减均一又计周地球之天气原有百二十里或百五十里不等动即成风水气结而为云云逐风飞为热所致日初出与欲没时其体大而光敛者乃日体上下界边处之光参差不同所遵曲线不能平入人目之故迨午则空气较薄而曲线少直入人目故体小而光明精光学者知光每分时行三千万里日光下射八分时即至地面且知光色白者诸色皆备故不复受色光色黑者诸色皆无故能受众色因此而辨虹蜺之七色窥玻璃之三角焉精重学者知凡物由高坠下历几分至几多里数且能以水之轻重较物之分两精身体学者能详察人物内外筋骨皮肉脏腑经络并脑气筋等形状与呼吸出入气血周流之真据精身理学者能明人身中之理精植物学者能别花类阴阳且知花须为叶所化其它著书林立不可殚述此特约举其最精者言之而功用尤妙在显而能见如测经纬而知所行之地则度数可信由赤道北行至赤道南寒暑各异则地球每岁周太阳而转之说可信东西两半球电语相传时刻各异则地球每日东西转一周之说可信
东行历地球一周仍至故处登高望远来船先见桅尖则地体之圆可信悬两铃于柜中用器吸气尽出柜外摇柜使铃相击寂然无声则声音藉风以扬之说可信置钱碗中退行使恰不相见注水于碗渐注渐见则光射水中之物必略折斜入之说可信类如此者诚可谓格致之实益焉大学格致之说自汉儒郑康成以下论者数十家苍颉篇云格量度也黎氏大学发微云格物格其物有本末之物致知致其知所先后之知郑氏礼记注云格来也物犹事也孔氏达以格物兼行善恶说其后李习之复性书中篇小变其说曰物者万物也格者来至也司马温公谓郑氏未尽古人之意其释格物曰格犹扞也御也如格之格孙氏锺元曰格物只一物修身是也致知只一知知本是也魏文靖公曰明德本也新民末也格物者格此而已又有别开生面以格作格律格式解者吴兴沈氏以先儒解格物为穷极物理格去万物皆未免于用力若作一切照破解则物自无不极其解格为若大人能格君心之非之格不待用力说近禅学庐陵胡氏以格为如书言格汝舜之格又曰如缁衣民有格心之格又曰如书言惟先格王之格又训格为正如论语有耻且格之格或说心或说性或说理或说良知千言万语终无把握朱子取程子之意以补之谓在即物而穷理其解正矣惜后儒未能本此意以推扩之而求其一定之理以究其实效故虽知格物为治平之本都未尝格出一物王文成公取庭前竹格之七日无所得至于成病由是专用力于良知一途未免愈变而愈失其本来矣夫曾子作大学原未尝明言所格者何物所致者何知惟考曾子以前制作代兴可知三代上虽无格致之说实有格致之事三代下多论格致之理实未见格致之效夫有一物即有一物之理格物者当逐物而详究其理不当离物而虚论其理后儒不察至并举物理之说而纷之不亦难乎所谓各异者此也论者谓格致之学中西同出一源一切所讲论之法皆中国所固有西人特踵而精之如天文中国浑天之说谓天如鸡子地如鸡子中黄居于天内天大而地小仓颉曰地日行一度风轮扶之书考灵曜曰地恒动不止春秋元命苞曰地右转以迎天河图括地象曰地右动起于毕西国所述天地之形不能出此大旨也论算学则中国九章天元四元之书本与西法一理惟立式稍异历家以八线弧角算天不过取其简便实则与六宗三要同出勾股一源论化学则于书称水润下作咸火炎上作苦木曲直作酸金从革作辛土稼穑作甘墨子言五合水火土离然铄金腐水离木张子言木金者土之华实也性有水火之杂故木水渍而生火然而不离盖得土之浮华与水火之交金得火之精于火之燥得水之精于水之濡故水火相待而不害烁之反流而不耗得土之精实于水火之际元仓子言蜕地之谓水蜕水之谓气以及阳燧取火方诸取水等说不甚相异此外如重学则与墨子均发均悬等说同声学则即古人闻牛鸣窌中而知宫离羊而知商听雉登木鸣而知角见豕负而骇而知微听鸣鸟在树而知羽同出一理光学则与临鉴立景二光夹一光等说同出一理电学则与淮南子阴阳相溥为雷激扬为电炼土生水炼木生火炼火生云炼云生水反土及顿牟掇芥磁石引针等说大同小异特详略各殊耳
凡此论说皆巧于会通所谓相似者此也西人谓中国格致之学与泰西古时相类盖泰西格致之学始于希腊之阿庐力士托德尔其学多就耳目所接逐加试验迄无定据因此凭己之思议着为成书拟议天地之理博引见闻之事辨论纷繁虽究心微妙多属揣测其谓天地万物有四行乃合水火气[土](王)而成多所缺漏迨后毕他哥拉斯与柏类多继之以天事与人事相杂而杂以鬼神之道后复杂以数学有名比罗士者从而损之矫执拗而成鄙细皆不足道迨至明季万历间英国刑司卑尔根创为新论谓穷理必溯天地之大原尚臆说者往往歧于摹想譬彼大匠非绳墨不能知曲直非丈尺不能度短长必心力与机器互用方可得谓其实据而大略可定又云格物之学由物中谨慎汇选先融化于智慧之心而包涵之去渣滓以存其精液更试其所行之事而强识之辨虚诬归真实爰是设立二法曰心机料量曰天地阐义一以辅格致之学一以研穷万物之理其书曰格致新理共分七类曰天地阐义凡三十七条曰方寸意像凡二十四条曰格物诸理凡九条曰格物差谬凡七条曰格物谬因凡十五条曰格物学渐兴之基凡三十三条曰天地阐义新法凡十五条皆更易古昔之遗传而新其义理探求天地万物之底蕴而显其功用分条析缕正喻互用不下数万言当书之初成颇形扞格迨后屡试屡如风象天气养生术星学医学等皆是由此前说尽辟其学始精未几有名钮敦者出而相继加增测量之法指出慧星之道而泰西好学之士皆知讲求实益所谓同而异者此也虽然中西格致因自有相同之义要当据其最真者以相提而并论方为的实其它或是或非毋庸纷论中国古时燧人氏钻木取火神农氏尝药辨性作耒耜兴陶冶伏羲氏画八卦造书契轩辕氏作甲冑舟车金天氏作弧矢网罟虞廷之璇玑玉衡成汤之飞车周官之铜壶昼漏周公之指南车此其最著者也三代而下如公输子之削木为鸢司以升天削木为御可以驾车墨子亦能削鹊而飞偃师傀儡手足运动无异生人孙武之梯冲用以攻城诸葛武侯之木牛流马藉以运粮朱买臣之楼船祖之之千里船不因风水施机自运王彦恢之飞虎轮舰杨么之轮船专恃人力行驶水面其捷如飞元顺帝之龙舟宫漏此其奇技妙构巧思独绝无异西人之各出心裁惜遗制沦亡皆不可考耳或疑古书所载恐未必真安知其必不真乎至于火器一端中国虽不及泰西之精而其器实先有之南宋金元之际渐已流行虞允文采石之战发霹雳炮败敌金人守汴城中有名震天雷者用铁罐盛药以火点之声发如雷按此即近代用火炮之始阿里海牙攻樊城时元世祖得回回亦思马因所献新炮法命送军前以之攻樊樊破遂移攻襄阳一炮中谯楼声如震雷世所谓襄阳炮也火炮之制至是而益精然元代仅一用之而造法不传泰西于此时制造火器尚未有所闻也
由是观之开物成务中西具各精心则非中国与泰西古时同实泰西与中国古时相类所谓异而同者此也溯泰西之制作远不过二千余年而中国三千前已制作代兴实开泰西之先设相传至今源源不绝则其精于泰西中者当不知凡几祇因务其大而不深究其细持其本而不急治其末反令有用之学尽失其传致与泰西巧拙相判学问消长之机实国势强弱所系也所最可异者中国制作就衰之时正泰西格致渐兴之日编史纪年彰明较着一若造物之主惟恐精奇之诣不留天壤聪明之用汨于人心而默为维持使泰西之踵其后者中国军兴以来勤求治术 朝廷特俞重臣之请于濒海各省设立机器局制造船政局舆图局水师院电报局讲求格致之事近日又允廷臣之请议兴铁路由此蒸蒸日上岁异月新不独可与泰西等且不难驾六洲诸国而上之亦何必矜古制之留传与泰西争胜哉潜心格致者但当以是存心勤求实学固不可谓中国不如泰西之聪明亦不必谓泰西尽窃中国之余绪但观其后勿论其前但奋有用之精神不作无益之辨论是所望于取精用宏利国爱民之君子也
西学以格物为要论
中国大学之道始于格物与今泰西格致之学名同而实异中学所谓格物者穷致事物之理西学所谓格物者考察万物之体物体本然之质大率分凝流二种至化学家功用则能凝者使之流流者使之凝近取诸身远取诸物巨则包含山海细至剖析毫芒综其要端大略有四一曰性变如铁可流而为酒煤可流而为油米浆可凝而为器油炭可凝而为胰刚柔燥湿之性不妨互变一曰色变硫磺与水银合则流而为朱色铜与硝强水合则流而为蓝色海蓝与黑铅合则流而为黄色木炭与硫磺合则变而为清水色青黄赤白之色可以递变一曰味变如养硝二气凝时无味流为硝强水则味酸木炭二质凝时亦无味流为红白糖则味甜海水流时味薄凝成盐则味厚牛乳流时味膻凝成精粉则味和酸甜辛苦之味竟无一定一曰形变如五金之类其质本重一经气化则目不能其形盐气之属其质本浮一经水银则转足以坚其形絮布炼之以为纸则厚薄之形异毛羽织之以为绸则美恶之形异虚实轻重之间可以互易总之天地间形形色色人可变其自然之凝流而别成其为凝别成其为流者要不外硫硝盐醋之力烹炼淘汰各因其体之所宜分而化之而已若夫天地自然之忽凝忽流则又皆空气使然也空气者虚浮缥缈迹莫穷他物凝流之质人皆见之空气则人莫信之不知云之流行而不坠者空气托之也风之流动而自生者空气之也雨之流注而下降者空气因压力而不胜也露之流润而飘零者空气得阴寒而渐缩也天之自然而流也有如此雨凝而为雪露凝而为霜微雨半空骤凝为霰大雨半空骤凝为雹则又以空气得热则涨而上融得寒则缩而难融也天之自然而凝也有如此雨露雪渗入土石渐积成多得隙而涌出是为溪涧之流江河湖泊之流或汇而存储或迭相流通不等干支万派莫不归宿于海其所以周流无滞者非皆地势使然实有空气推行于其间也鱼龙诸水族沈浸于中则生畜之盆盎则不生者空气不足故也地之自然而流也又如此江海胡为而无溪涧胡为而易地大则空气之往来亦大寒冱不以阻之彼咫尺之水其气不敌也石卵出于浅滩明珠藏于深渊其所以能凝结者皆空气孕之也金玉之精华煤产之饶富其所以能凝实者实空气涵之也无土不凝实无地非空气也地之自然而凝也又如此天地之间物体共分二质一为原质一为杂质杂质内必涵原质皆数质配合而成至少者二不能判为二者谓之原质计六十有五分二类一金类一非金类原质中稠体者五十八是为凝质气质者五流质者二原质之独赋成者少与别质并成一物者多自西历一千八百年以前仅知原质二十有九如五金等皆为世所常见嗣后复陆续考得三十有六必多备器药设法分化始其质大抵以彼物与此物配合则凝者可化为流流者亦可化为凝顾流质中物固可以他物化之使凝而凝质则或成形或变色或化气各有不同其能化为流质有之其不能化为流质者亦有之水火之力居其半药水之力居其半要当济以巧思参以活法若仅赖传书剽窃万一类皆小试端绪未能穷究根源而欲以中西格物之学合而为一岂通论哉
瓦雅各布格致志略
瓦雅各布一名瓦得泰西始察汽机者也生于西历一千七百三十六年中国乾隆元年也祖居苏格兰喇士哥府之吉挪海岸乃祖文士也其父始亦读书后弃士而商专售商船一切机器贸易昌盛颇有资财伊幼时身弱时有微恙父母爱怜之不忍令其出门就傅又不肯听其自暇自逸于是母教以书略识之无父教以算微通会计第其性简默自安不好言语时人多目为愚蠢而其父若母则深悉其慧钟爱特甚六岁时曾有父执至其家与其父叙寒暄瞥见伊伏地下以石笔乱画土上意谓涂鸦也乃谓其父曰此子服衣若干尺矣不令其从师读书而任其佻自恣不惟义方有愧恐此子不浅矣其父答曰子误矣伊所画者非卤莽灭裂也乃算法几何学耳客闻之瞿然就而视之果大骇乃谢其父曰吾过矣吾过矣此子聪明若是将来之成就正未可量前言之孟浪某之罪也又其父虽以商贾为业而聪明过人多材多艺时作玩具或人或鸟或兽或器什或宫室等项既成与之令其反复瞻玩瞻玩既毕乃拆毁复与之试其能成与否伊竟触目心通皆若符节之相合亦尝效百工攻金攻木之具如斧斤刀锯锥等项而小为之令其尚象以制器伊不惟百物可成且心裁独出所造小水磨众机等器不惟其旧而求其新焉自是年益长而艺益精造一电气具电气自具中而生邻家童子见者莫不惊异一日其外祖母至其家见伊于炉火中置茶壶一柄旁一小匙至水盛开乃启其壶盖将壶盖所蒸之气水泄诸他器匙亦如之如是者反复不一窃意其为小儿戏也乃万声责曰唉我未见人家小子如尔之不才者也我至尔家如许时矣见尔别无他务惟忙忙碌碌如雏鸭之戏水者将作何用耶有书在此何不展而读之伊对曰吾观此事其用甚大将专心致志而深悉其理矣奈何禁我为哉然此时也伊谓有用而其用不惟其外祖母不知父若母不知即伊言之而亦不知也此即异日轮船汽机器之权舆也盖伊格致之精非徒恃乎天资明敏亦恃其随时随地随物而留心也即如人偶尔出门不过纵其观览已耳而伊不然见一石见一木见一花见一草必须究乎其理见一鸟见一兽见一鱼见一虫无不抉乎其奥触乎目即运以心比其探索所以无微不入也不宁惟是且虚心下人即与草野之夫相见亦必以礼貌相加而不耻下问此所以凡闾里之风俗乡曲之人情不必赖輶轩之采而无不周知焉又或时有微恙不能出门其父即与以化重二学之书令其涉猎复与以化重二学之器令其试伊皆一见了然直不啻不学而能不虑而知者焉其明敏盖如此厥后喜医学不但习方药察病症已也凡遇一疾必须确见其病原但外科易见内科不易见乃出门寻死兽死鸟剖而视之即人亦然此医术所以亦臻其极也不但此也魑魅魍魉尤妇女所愿谈如石言于神降于莘熊入寝门豕立如人等事伊亦必深究其原委以为持论之端及归家之后或语家人或告邻里或播诸亲戚朋友以为笑柄伊一故旧居北英之喇士哥府其母曾携伊至其家探亲母以别故先归留伊在戚家约日携与同旋母去之后伊大放厥辞将其平日所见所闻加之以润色奇奇怪怪无所不至言之者津津听之者娓娓直令人有不遑寝食之乐旬余母思伊将携与同归乃复至戚家寒暄毕问曰吾儿雅各布在此无恙耶佥曰安则安矣但久居于此恐吾侪日不能食夜不能寐万事皆四体亦惫矣尔当速携之归母问故众曰此子聪明多闻广记又且善为说辞平淡之语一经伊之吐嘱则光怪陆离无美不备者亦其味无穷令人听而忘倦夜间闲谈轶事由古而今由此而彼生生不已真是一波未平一波又起使人目不暇赏往往至中夜而不辍倘此子久淹于此不但吾侪废事多端恐精神亦为之耗尽矣其母闻之大笑
○又北英俗有一例兄弟无论多寡大抵有一人习父业雅各布之父商人也使无兄无弟以其懋迁伊虽欲改途而不能幸有一弟名约翰克承父业故得远离市廛恣意读书凡植物动物化学重学以及歧黄等无不殚精竭虑而悉窥其原委至既冠之后幡然改图如班超投笔故事谓君子当制器尚象前民利用上可以裕国下可以便民在在有于国家安能久事笔砚间乎年二十有二乃决意创造格致机器但凡事无无师之智乃赴伦敦京城访一精于格致机器而师事之伊闻一知十一见了然从事未久而豁然贯通曰我已喻矣无容学矣我亦将归家而自造矣于是赴喇士哥府欲一而设机器之局讵士着素耳其名悉其聪明窃相谓曰若彼居此吾利尽矣因思其地旧例机器贸易祇许土人开设远人不得擅入而夺利众即以此言拒之伊知不可乃止时喇士哥府有一大书院其中山长有素识雅各布并知其德艺兼全者闻其被土人之倾压也怨曰若辈之势可以禁雅各布而不可以禁吾侪院外之事彼为政院中之事我为政彼能于院外禁雅各布居不能于院中禁雅各布居也乃共议于院中展房数间使雅各布居之以设机器局而土人亦无可如何也自雅各布设机器局于格致院中凡院中一切需用之具缺者于斯而购买敝者于斯而修饰购买之新器远胜于旧修之旧器不啻乎新买与卖两得其便不待他人之采办即此一家主顾而局中所造之器已无滞货此其生涯所以盛昌也由是院中掌教者日与雅各布相往来交易久则情意愈浓知雅各布之智慧远越寻常不但圆成方就可以为机器即机器之理亦且神明于方寸不以工人目之而以同人视之不以技艺相交而以道义相质即有时格致中难明之理院中人等万无可解则或赴其局中亦或延之至院议拟揣摹与共商确焉伊知之为知之不知为不知不肯强不知以为知事理易解者一见即悟一闻了然或是或非不难剖判于当前其不易解者则曰容某思之不敢率尔以告人故格致院中凡有疑难皆就质于伊伊日则经营工作夜则寻思物理几寝食之不遑异日格致家精深之义奥妙之理多赖其发明焉夫伊以学问相尚既与院中师长相契自与院中弟子相习伊卑以自牧谦以接人故就傅于院中者或童或冠亦多就正焉伊有一友善鼓琴一日琴敝弹不成声乞伊改造而改为辞曰某素不操琴乌足以识此虽然请借来一观可耳友如其言伊乃将敝琴反复察核而修理之既成试之其声清越而长较未敝之先倍觉幽雅自是以后造琴者不拘旧章咸以瓦雅各布所谈琴理为宗又喇士哥府之格致院中旧有一汽机器不过为汲水用耳不甚流通吸水无多而费工不少院中山长与伊相习且知其能也请观之伊诺之而不敢急遽以从事先将汽气之理悬揣于方寸又将汽气之力明试于当前始也试用煤炭若干开水若干继也试开水若干出汽气若干终也又试汽气若于其中之为力若干至于再至于三试之数数而不惮烦如是者三月有余一日慨然曰得之矣得之矣于是乎依法而造事半功倍较前为便见者莫不击节称叹
从前之汽器式如天秤底下有水锅锅上有盖盖之顶有一孔孔中有管上接汽筩锅水盛开则气自管中而上入汽筩汽筩之中有挺杆杆随筩中之气而上下气热而上升挺杆与之俱升气而下降挺杆亦与之俱降也挺杆之上有横担之杆如天秤之杆相似一端置于挺杆之上一端探及有水之处下垂杆如天秤之钩可以钩汲水器横担一上一下故水得而出焉但挺杆非热气不能使之上升而非凉气亦不能使之下降挺杆不下则空气无自而入空气不入更无以压挺杆而令其下引汽气矣故于汽器之旁置一凉水壶高与汽器等壶底有孔孔中有筩筩中之凉水下流至汽器筩底置一小横管使凉水入汽筩中而散其热气热气散而挺杆自下矣但凉水入筩不可多亦不可少故此处须得一人以司启闭焉凉水既入而不能自出于汽气筩之上又必有一门以泄其水此处又须一人以司启闭焉此所以费工多而汲水少也自瓦雅各布将汽器花样翻新其便于从前固不待言即其入水泄水之二处置一铁片自为启闭已省二人之工费真奇想天开矣而其尤为得力者则为为凝水柜有此一柜则无往不利不待人而自行矣但其柜之形势消息未易一言而尽也请有志于斯者自观汽器等书可耳但伊虽精于汽机然小者可作而大者所费甚巨伊手内空乏不能办理所作者不过汲水之具如同玩物已耳即格致院中诸山长亦无力相也伊胸中抱负无以自展直不啻成竹在胸而无笔墨之资以画出不胜抑郁乃以书遗当路当路者览其书反为大言欺人不但无资之意且生疑忌之心或揶揄之或贬驳之绝不介意伊无奈改习别业者八年而终非其本志也有怀莫吐忧闷成疾至三十八而娶妻某氏幽闲贞静一家咸慕德言容功四者兼全且性情畅达言语恢谐善博良人欢伊心微开而病亦渐减乃妻出门至襄人修运河三大桥三数年间生二男二女此际有财有人心慰焉不意五胎难产虽生一男产后母子俱亡尔时伊方出门人挑河一闻讣意心肝俱碎乃速归及抵家五衷迸裂悲痛之甚几不忍入妻室丧葬事毕杜门不出鳏居数载窃以为儿女满堂可娱晚景不须续弦矣既而儿女渐长父之而不能母之也乃复娶某氏入门之后才德不减于前妻鱼水之欢益谐后亦生二子斯时也儿女情长英雄气短固以为老夫耄无能为也而从前所筹划之汽机已置诸不论不议之列矣
振兴格致论
大学言治国平天下而先之以格物致知诚以人必知万物之原而后扩而充之可以由末而返诸本正不第读山经尔雅多识鸟兽草木即可自矜为宏通淹博之才也近百余年来泰西格致之学日以精往往剖析毫芒研穷其理小而蚊蚋虮虱大而日月山川无一物不有理寓乎其间即无一物不穷其理之究竟愈推愈广愈阐愈微由是而究天文考舆地兴制作讲树艺以及枪炮舟车之利佃渔织牧之经一经格致家推本穷原即能竭其才力聪明以渐收富国强兵之效然则由格致而几平治古人言岂我欺哉 中国近五十余年海禁大开西儒之不远数万里而来者类皆挟其所长以诱掖我华士庶暇更将一切天学地学光学化学热学汽学重学电学声学医学以次译出俾学人之未习泰西文理者亦可简练揣摩而尤以英儒傅兰雅先生之格致汇编为能集其大成饷遗靡尽所惜先王应广方言之聘笔墨纷繁以至汇编译至第七年即然而止窃尝私心冀幸曰安得有具大愿力者踵而行之庶几格致一门得以日新而月盛乎至今日而始有格致新报以继其后是报创于青浦朱君子尧荣组昆季而向贾二西士更出其所学相与有成报例一遵格致汇编其第一卷推论动物之理及泰西学问源流反复详明有条不紊其中详述铁路利益尤为当务之急今者芦汉铁路先已鸠工庀材而闽中容纯甫观察更创议由镇江另修一路至天津俾南北二千数百里中得以气流通往来利便所有条陈奏牍备登前日奏章得此报以互证参观庶恍然于铁路之成效昭彰而入股者得以愈坚其志欤至于互相问答诸条尤有学相长之义彼穷乡僻壤之有志学问者皆可于此获师资焉抑又闻之凡物皆推原于点目前粗浅之理精之即其妙无穷此其理湘乡曾劼刚侍郎尝言之矣其略曰白者诸色皆备黑者诸色皆无诸色备则不复受色故以色着白纸常推而拒之显露于纸上诸色皆无则能受众色故以色着黑纸常纳而入之隐晦于纸中天绘由纸而显露绘黑纸而隐晦此孩提之童所能知匹夫愚妇所不屑道者也然泰西学士由此以证日质之所有辨虹霓之七色窥玻璃之三角定藻绘之彰施考影相之宜忌其学无穷极焉五金传热毛羽不传热投铁杖一端于火火外之铁遽不可执焚兽皮将尽而未尽者仍可执此传热不传热之证也狐貉足以御寒非狐貉能生热也惟其不传热故能护藏人身本有之热夫投铁杖与兽皮于火可执不可执之别此亦孩提之童所能知匹夫愚妇所不屑道者也然泰西学士由此理以考求地心太阳之热力与一切机器键辖火轮舟车蒸汽生力之大凡稽化学生之源察冷暖涨缩之理储水银铸铜鼓以及制寒暑之表风雨之针五纬彗孛地球月轮藉摄力以环日地火震山空阳牛循定轨以行灾推测之眇通乎神明其学亦无穷极焉然则积小以高大由浅近而至精深者非格致家所谓万物起于点之明证乎仆年未五十已视茫茫而发苍苍又以嫁劳人于西人考求格致之书虽尝涉猎及之终未一窥其阃奥其中惟医药一道稍得一知半解然亦未敢谓有得于心今幸朱君昆季之力果心精创为是报他日者传笺研间扩我见闻由医学而渐及夫化电光声天文舆地诸学正不第鲰生之愿于此可慰即由是而推暨夫制作树艺枪炮舟车不将使兵日以强国日以富用日以立大学治国平天下之基乎
读书宜兼格致说
天下之大何奇不有万物皆备无美不臻然习于日用之常而不察其体用或惊为罕觏之品而不溯其源流类分飞潜动植而不辨其宜性判刚柔燥湿而不别其等一事不知儒者引以为耻矣故圣经言修齐治平而推本于格致也昔汉儒专格致之学宋儒因之各有专书而治汉学者时复左宋而右汉然考诸天文五行食货等志则言物性者或未竟其本真论物理者或未推其变化其传疑者不敢强解其志怪者又无从索解学者于此未必遂玩索而有得也夫格致之学源于开辟人知天地之化育山川之锺毓鸟兽鳞介之实迹昆虫草木之化机极之异奇珍美材巧制无不别其名目究其性情以启宇宙之藏掌天地之秘钥则格致之学固不重哉泰西之兴格致为重近时尤为隆尚设庠序以教之锡爵禄以荣之遐迩遍搜出奇争胜家喻户晓互相争先乃有水学火学电学力学之分复有气学重学化学算学之别凡所为利国便民足以策富强者莫不专心研究实力讲求泐为成书津梁后学条分缕晰穷流溯源使学者了然了然有大叩大鸣小叩小鸣之乐以中朝士林之众幅之广聪明智慧者若尔人读书明理者若而人诚志乎穷理精艺之学将必有大过人者国家握符阐珍宣风重译欲广见闻之不及以大无外之规乃取其类书译为善本分门别类博考旁搜惟采其易明而有实济者讨论揣摩务臻精审内而析理外而利用则又学问之道所不宜偏废者也今英法粤美诸国复于三五年中开设博物院网罗五大洲珍奇怪异之品时尚服习之物天生瑰奇之地产山海之珍荟萃品评别其高下考其出处择其善者而尤效之何莫非格致之一乎他邦之人精益求精如此儒者闭户读书闇练成材以期见用凡有裨于 国计民生者靡不讲习研求所愿于格致之道三致意焉有心人当不吝荛之采耳
论中国急宜讲求格致之学
今之谈时务者无不欲仿行西法无论知与不知皆以西法为精西法为便而究之但得其所当然而未得其所以然也当时洋货之来华人以为罕觏而争相购买遂至利权外溢迨吾通商后洋货之来华愈多利权之外溢愈甚说者谓华人既爱洋货当时苦其不知所制致利之外溢而今则悉之较详岂西人之所能为者华人不能为乎苟能一一仿而行之则华人无须购之西人而西人自无能攘华人之利矣于是设商局焉设电报焉设铁厂焉一时拭目而观者以为从此殚精竭虑西人之所能者华人当无不能矣讵知商局虽设而轮舶仍购之外洋制局亦能自造轮船何商局之船不闻向本局定制而甲各兵舰仍向外洋以重价购买耶且有军务之时军装器械购之外洋者不可胜数所购之物且有旧物为洋人所不用者辽东一役皆归咎于器具之不精职是故也即能自造而钢铁铜铅等料无一非外洋所来以此观之则所谓制造仍不过得其皮毛耳至于电报则设电竿置电线打电报华人无不能为瞬息通灵如相告语然电线电气不能自造设一旦西人不售无线而竿不几同虚设乎无电而更何从打报乎即彼源源而来我可源源而购将华人所仿之法愈多而西人得利之处愈广苟不竭力整顿恐漏终无能塞也中国出口之货向以丝茶为大宗现在泰西各国种茶日盛而其浇灌培养采取焙炒之法反较中国为精所以现在茶商不能起色恐将来更不可问至养蚕种桑讲求更精且机器所缫之丝更为匀净中国蚕事已半为其所夺西人且于沪地设缫丝厂就地收茧教华工为之于是华商皆知缫丝之便可以省工可以匀净相率建房购办机器此倡彼和沪地于是称极盛焉然所缫之丝不合华人所用使西人不购必致滞消且仅销外洋西人亦不无抑勒之意是则华人欲夺利权而利权仍未必能得也大扺西人每为一事必独运精心一空依傍所以谋利也独厚华人但知亦步亦趋胡卢依样所以步步吃亏落后昨报纪西报谈丝一则载太晤士报之言英国现已究得缫丝新法建厂于曼司恰司得地方费去英金三万磅厂中缫成之丝非特光洁停匀驾乎中国运售伦敦巴黎斯者倍蓰而核其所出直将夺回中国利权之半云查英国进口丝往岁值英金一千七百万磅其中以中国运去者为多今既得此新法造斯新厂则邻厚我薄之义昭然共见然则中国缫丝厂商此时将何以为计耶说者谓华人虽不能自出心裁亦不难因人成事西人既出新法不妨再购机器仿而为之不知仿行虽属不难无论前建之厂前购之一切机器为费甚巨均归无用即欲购办而西人方出新法尚未广行非一二年所能购办中国仿行缫丝纔数年而西人已变新法若中国踵而更变西人又将变矣恐非但不能夺其利权适开西人广销机器之路且恐西人将来非但能多缫自用之丝致华丝消滞必致缫华人合用之丝运之来华如此则丝之利权不更不可问耶然则如之何而可曰惟广设学堂讲求格致总须自出心裁制造机器先将华人自用一切自能制造西人见华物精美自能转而从华然后仿造外洋各物以收外洋之利权则后日华人之所为即今日西人之所为也若仅得其皮毛以西人为步趋不啻为西人玩诸掌上也愿当轴诸公急宜各处设立格致学堂培植人才考取录用足国裕民之道实基于此欲仿西法须学西人之用心不必求诸形器也而形器即在其中矣
振兴格致以培人才议
为治之道首重人才人才者 国家之元气苍生之霖雨也自古昌期之世道一风同重熙累洽入其朝则礼明乐备有雍容揖让之风行其野则凿井耕田有康乐和亲之化虽裁成辅相咸赖黼座之神明要亦众正盈廷材辈出相与擘画经营始得着百废具举之功成庶绩咸熙之效然则人才之关系不綦重乎古者培才之道不外学校有乡学有国学二十五家为闾闾有塾五百家为党党有庠万二千五百家为州州有序所以磨炼才具陶淑性情者意至美而法至良今之书院即古学校之遗意也顾古之为教六艺并重射御虽小道亦所研求今之为教第重八股诗词歌赋实学反弃之如遗不知摘句寻章之道以之猎取功名则可以之平治天下则不可试问有以文章奠定民生者乎无有也有以文章柔怀远人者乎无有也而且八股一道非特无益于人才抑且有害于人才自王安石作俑后世遂用以取士数百年来不知消没几许英雄士人束发受书即专心致力于此口非八股不道目非八股不观即有经史子书类皆置诸高阁终岁无一面之缘甚至与论文章则口若悬河津津有味与谈时务则呆若木鸡默默无言若而人者幸而终老林泉则已不幸而为民上问以钱谷则不知询以刑名则不悉如木偶一般鲜不为胥役播弄终必至于偾败国事贻害民生呜呼如此培养人才无惑乎培养愈勤人才愈少也方今时势孔艰人才为亟与其养千万庸众之才不如养一二有用之才苟欲精练水师纵横海上使敌国人觊觎胥泯则武备之才宜培也欲洞明大势熟悉洋情遇交涉事措置裕如则洋务之才宜植也欲开天地之利兴制造之工下以利民上以富 国则格致之才宜储也今京都有同文上海有广方言天津有武备学堂金陵有水师学堂洋务武备两途已知略讲而格致尚属阙如独上海有格致书院每年分四季由江海津海宁海东海各关道考试季课外又有春秋特课由南北洋大臣主持规模尚未恢广而数年来风声所树遐迩逖听中多超拔类之才是则成效昭彰也所可异者交卷皆有定限出案从无定期即如去岁秋季课卷由傅兰雅先生代考迄今将届一年始经阅定本年春季共题四道操觚者颇难下手闻仅二三十卷自四月底交卷今已半载有奇即使交卷者每日仅阅一本月余便可出案何以迟缓至今此皆培植人才未能实事求是也今欲振兴格致造就人才则宜变通章程并由董事公南北洋大臣筹存息以充经费然后宏其乐育扩其规模也未有不能振兴者其振兴之法皆有四端一宜专门也人之材力聪明不宜泛用纷营必杂专务斯精精则可入室升堂杂则将浅尝辄止今格致书院基址非不宽宏宜就院中分设十二斋曰天算学曰地舆学曰光学曰化学曰声学曰汽学曰电学曰制造学曰商务学曰时务学曰动植物学曰文字方言学每斋延请名师教导各就性之所近使专一门不得泛骛不精不得半途而废一宜定额也开办之初每斋定额若干考取聪子弟入院肄业给以膏伙俾得安心就学而考试之初宜分其优劣以定去取不得瞻徇情面嗣后正额学堂如有缺出立即招考充补总须一秉至公庶不至有名无实一宜考试也按月一小课按季一大课小课山长评阅大课由官主试出题之日刊登日报宣示遐迩各省士子有愿与考者皆可以自备试卷誊真寄到与内课一体评阅宽之以限期厚之以赏其卷皆须弥缝以杜弊端而昭慎重出案之期至多不过两月不得故意迟延以致诸生观望一宜保也正额生徒学业有成择其优者由山长咨报南北洋大臣奏请以资鼓励其额外诸生与考者倘连考三次冠军定期面试果系真才一体奖庶可人才蔚起实学昌明也管窥之见请以质之留意人才者以为何如
详考物理说
古圣删赞以来诗关睢脊鸰易着羸豕羝羊或见鸟飞而制舟或法螺闭而键户此皆洞察鸟兽草木之性情而善为拟议者也然物理至繁殊难悉数因详为纪之以备博物者之考证焉如淮北多兽江南多禽广湖多鱼云南[多]花广西多(多)树川蜀多药山东无虎浙江无狼广东无兔蜀无兔鸽滇州珠寺荆州李姥浦无蚊蚋朱提以南无鸠鹊江南无野狐江北无鹧鸪环庆无麦秋大梁无萤无寒蝉貉不踰汶狐不渡江鹦鹆不踰济此物之因地而异也豕刚鬣而喜雨羊柔毛而畏露蛤蜊候风云能以其壳飞乌鲫遇风波能以其须乌龙喜雪犬也文人喜月兔也风兽兆风门豸之兽见则天下大风也火兽兆火移即之兽见则邑有火灾也水兽兆水轸轸之兽见则天下大水也龙不见石人不见风鱼不见水兔不见地羊不见雨狗不见星蚕不知寒火鼠不知热蓼虫不知苦粪蛆不知臭吴牛喘月蜀犬吠日鹳知天蚁知地雾浓而蟹螯枯露下而蚊喙折将雨而鸟翅重盛雪而蝗子沈龙嘘气成云蜃嘘气成楼台蝘蜓喷水为雹海鳅喷沫为雾此物之赋性各殊也兽以吐而生者兔也鸟以吐而生者鸬也虫以吐而生者蟾蜍也逐月有子者鸽也四时有子者雀也胎生者鼠一月而生猫二月而生犬三月彘四月猿兔五月鹿六月虎七月马十二月象三岁而一生牛羊一岁而三生人顺生草木倒生禽兽横生胎生者嚼咽而九窍卵生者龁食而八窍水居者腥肉食者臊草食者愚此物之生产各别也螾属却行属横行鱼属连行蛇属纡行象行先以鼻柱地鹦鹉行先以口啄地鸟鸣春虫鸣秋猵鸣晓驴鸣夜蟪蛄鸣于朝寒螀鸣于夕鹳仰鸣晴俯鸣阴鸠雄晴鸣雌鸣阴鸡啼早则晴啼晏则雨鸟左顾则怒作右盻则喜生飞而起则俯左翼飞而下则仰右翼鸷鸟下击翅先左侧蜘蛛布网丝从右绕鵙鸣在上蛇盘不动鹊鸣在上猬缩不行此物行动飞鸣之各异也鸟翼右掩左为雄左掩右为雌蜂尾有歧者雌锐者雄鸠雄者斑雌者褐猿牡者黑牝者黄鸟雄赤为翡雌青为(为)翠物食者长喙谷食者短咮山禽尾长[咮](味)锐而善啄水禽尾短咮圆而善唼鸷鸟雄小而雌大庶鸟雄大而雌小鸟之雄鸷于雌兽之牝猛于牡胎生者眼胞自上而瞑卵生者眼胞自下而瞑湿生者眼无胞而不寐化生者眼无窍而有光食水者耐寒而善浮食土者无心而不慧食木者多力而蠢食石者肥泽而不老食草者善走而愚食叶者有绪而蛾食肉者勇敢而悍食气者神明而寿食谷者智慧而夭不食者不死而神此形状性情之各判也木樨接石榴开花必红苦楝上接梅花则成墨梅柿树接桃枝则为金桃桃树接李枝则红而甘以莲藕投靛缸中经年移种生碧花桑上接梅子则梅不酸桑上接梨则脆而甘黄白二菊各批去一边用麻皮扎合其花半黄半白梨树接桑其叶脆美柿子接及三次则全无核此草木因人事而变异者也今世讲求格致者盍于此加之意乎
物理考
大学亡格致一篇朱子补之曰所谓致知在格物者言欲致吾之知在即物而穷其理也夫号物之数有万若必一一而尽穷之非学究天人者未易臻此然姑就耳之所闻目之所见略举一二亦未尝不足以资谈前报于物性相制物性相反或与气候相感或与人事相通各条亦既详哉言之矣兹经粤友博览旁搜考求物性之极异者又得若干种特拉杂书之以待博物君子一印证焉有如猿臂通肩龟肠首龙骨舌而粘蚺胆随击而应浮水而走鼠在首杀之则有自死则无皮渡水则紧蜃灰沃水则燃狼驼之粪直龟鹤之溺透石兔望月孕子而口出蝌蚪闻雷脱尾而足生鲛鱼之子惊入母腹鸦鶄之子飞衔母翼螗有冠蟹有匡范有緌吐绶有肉角秦吉了有黄肉冠牛有黄犬有龙有尺木虎有威骨狐有媚珠兔有建毛鸟雀尾翼上有肉穴名脂瓶每引嘴取脂以涂翅毛羽光泽雨露不能濡孔雀尾端一寸名珠尾象鼻有爪可拾针龙易骨蛇易皮易虫敖象退齿蝉退壳犀退鱼麝退香鹦鹉摩其背而瘖鹆剪其舌而语毒虺断首犹能听以噬人鳄鱼斫头去其齿而更生神蛇能断而复续马蚿中外而首尾各行火龟游焰飞鼯食风生积薪而不然鸮鸟啄树而火出祸牛如犬食火而遗毁火如雀处火而散焰厌火如狝而色黑火出其口中倭蚌之泪作画昼隐而夜见乌鲫之墨写券暂明而久灭蜃脂和腊为烛其上成楼台雷兽骨击鼍鼓声闻五百里鼍肉具十二肖象肉配十二辰短狐含沙射影令人牛疮鸣蜩遗溺中影令人牛疾虎至夜一看放光一目看物马夜行其目光所照三丈象以斤斧斫之其金疮见星月即合其牙生花必因雷声鹧鸪虽东西翔开翅之时必先南翥子规寄巢生子百鸟为哺其雏燕恶艾雀欲夺其巢衔艾置其中燕即去蟾蜍掷粪自其口出凡蛤开口闻雷声不能复闭蜂采百花必置翅间惟兰花则背之而归以献其王蟹至八月即折稻茎东向至海输送蟹王之所未输不敢食纶组海中之草也珊瑚海中之木也原羊之角重于肉啄木之舌长于喙犀体兼五种肉象体有百兽肉枭食其母破镜食其父干吉之鸟食其子山凤杀其雌蛰熊其口蛰蛇颐其黄东海之鲽比目而后达北方之娄更食更视而后饱西方之蹶得蛩蛩距虚而后行南方之鹣比翼而后举柏性指西苦榴宜东竹引东南葡萄引西南江南之麦夜华江北之麦昼华橘过江北则为枳芜青移于南土则为菘水松踰岭北则香瞿塘之南有猿焉徙之北岸则不复啼东流有麦鱼焉越濑则化为蜻蜓鹦鹉人舌而语清吉了人耳而语浊燕魟之毒在尾河豚之毒在肝人面鱼之味在目其毒在身山中夜见火光者枯木朽竹之所为也海中夜见万炬者咸精夜动风雨之所击也战败之野夜见火光者人马积血之所为也黄金千年化为水银积艾三年焚之其液流而为铅锡蜂薮爇之而为琥珀蜻蜓之目瘗而为青珠悬铅酒瓮中闭之四十九日化而为胡粉其弗莹白者煨而为黄丹黄丹之渣为蜜陀僧凡此物性之极异者也
物体凝流二质论
有天地即有万物有万物即有万物之体万物之体非凝即流非流即凝此其本然之质也凝者使之流旋使之复凝流者使之凝旋使之复流此变化气质之功也中国以变化气质施之于人为身心之学以人为万物之灵故理学家尝悉心致力之至物质之变化大抵循其常法有若金银铜铁铅锡之属则其体本可凝可流有若瓦甒瓶罍盎之属则其体非凝其用在凝有若朱丹胶漆采色之属则其体非流其用在流此中国与泰西无二致者所为常法也泰西精参物理为专立化学一门于是变化物质几几乎无所不可近验一身远察万类大则窍邃山海小则剖析毫芒为凝为流见者直将忘其体质矣综斠其要大凡有四一曰性变可流而为酒煤可流而为油米浆可凝而为器油炭可凝而为胰刚柔燥湿之性可互变其凝流也一曰色变盖硫磺与水银合则流而为朱色铜与硝强水合则流而为蓝色海蓝与黑铅合则流而为黄色木炭与硫磺合则流而为清水色青黄赤白之色又变其凝流也一曰味变盖养硝二气凝时无味流为硝强水则味酸木炭二质凝时亦无味流而为红白糖则味甜海水流时味薄凝成盐则味厚牛乳流时味膻凝成精粉则味和甜酸苦辣之味复递变其凝流也一曰形变盖五金之类其质本一经气化则目不能其形盐气之属其质本浮一经水银则转足以坚其形絮布练之以为纸则厚薄之形异毛羽织之以为绸则美恶之形异虚实轻重之形且屡变其凝流也总之天地之间形形色色人可变其自然之凝流而别成其为凝别成其为流者不外硫硝盐醋之力烹炼淘汰各因其体质所宜分而化之而已若夫天地自然之忽凝忽流则又皆空气之使然也空气者虚浮缥缈踪迹莫穷凝流之质人皆见之空气则人莫信之不知云之流行而不坠者空气托之也风之流动而自生者空气助之也雨之流注而下降者空气因压力而不胜也露之流润而飘零者空气得阴寒而渐缩也天之自然而流也有如此雨凝而为雪露凝而为霜微雨半空骤凝为霰大雨半空骤凝为雹则又以空气得热则涨而上融得寒则缩而难融也天之自然而凝也有如此雨露雪渗入土石积渐成多得隙而涌出是为溪涧之流江湖河泊之流或出于溪涧或互为流通不等而干支万派莫不归宿于海其所以周流无滞者非皆地势使然有空气推行于其间也鱼龙诸水族沈浸于中则生畜之盆盎则不生者空气不足故也地之自然而流也又如此江海胡为而无溪涧胡为而易地大则空气之往来亦大寒冱不足以阻之彼咫尺之水其气不敌也石卵出于浅滩明珠藏于深渊其所以能凝结者皆空气孕之也金玉之精华煤产之富饶其所以能凝实亦在空气涵之也无土不凝实无地非空气也地之自然而凝也又如此变化之凝流若彼自然之凝流若此理可穷而物不可穷而凝流亦与之无穷有志于察物者本理学者变化气质之功因而衍其绪余无误于炉火之异术无惑乎丹汞之旁门揆其物体考其分化攻已然之成效辨目前之各质又何难窥厥堂奥底于精纯骎骎乎驾泰西而上之哉
论物体有三质
统天下之视之有形听之有声取之有物者计之若风云若雨露若山川若草木以及飞潜动植之类形形色色几不知几万万其品类既不可以偻指计其名目又不可以罄竹书然其为物之体与为物之质则总之不离乎三曰凝曰流曰散何谓凝永远不变屡迁不改任人之取携搬运或他物之摩荡磕碰苟非足以相虽历久而不损其常者是也何谓流随处可通无孔不入形无一定之形视盛之者以为形位无一定之位视容之者之位以为位有间隙之可以相乘或分寸之不得其平即趋而夺赴者是也何谓散视之则有取之则无腾于空虚之处而不受约束之方虽锢禁之使不得出而久之终归乌有者是也之三者各肖其形各成其体各存其质似不可以相假并不可以相通矣而不知有时适足以相成且足以相克特不能自相成自相克必假冷热二气以成之克之耳何以言之大凡物之有质者遇冷气则收束而坚遇热气则发舒而松譬诸汽散质也经冷则化而为水水流质也经冷则化而为此质之由散而流而凝者也且冰凝质也经热则化而为水水流质也经热则化而为汽此质之由凝而流而散者也故曰适相成也亦相克也然此第言变化之由于冷热耳若不假二气之力则凝者将终于凝流者将终于流散者将终于散者乎非也窃尝闻诸西士矣曰仰视太空苍苍者皆气也万物所赖以生者也而动物得其清植物得其浊得其浊则千百年而者变为大树变为大树则千百年后必有摧折之一日既摧折则埋于覆土之下更千百年而变为煤变为煤则一经开采仍必取而焚之而变为而散布于空中而吸纳于诸植物盖其由散而凝由凝而散皆一定不易之理也此一说也又曰置盆水于风中不必取用而日见其损其所损者何往则为空气所卷去既为空气所卷则腾入于云腾入于云则复变为雨变为雨则添涨于江湖灌溉乎田亩而盆水之为所损者亦仍还而增之于盆盖其由流而散由散而流有不可思议之道也此又一说也而我乃恍然于造化循环之说之不我欺矣佛氏有言曰不生不灭斯语也可与造化之说相发明盖既有造必有化欲其不化不如不造其见为造者皆其见为化者也故无论何物方造之时即作既化观可既化之后仍作方造观可造者造化者化见作未尝造未尝化观亦无不可非谓西人之说可与佛家之旨相印证也循环之谓固如是耳而我因之有感焉人世间偷安苟活者几何人争名夺利者几何人损人益己者又几何人当其由少而壮由壮而老若不惜于数十年间作此种种机械种种非恶者亦恃有此血肉之身耳而不知一旦气绝则始而强硬既而腐烂终而枯朽迟之又久仍返为泥土而止其造也不知此身之何自来其化也亦不知此身之何所往直与凝流散三质之迭相变幻者无以异而乃欣欣以为此际之大可作为而忘此身之不能常在也不亦愚哉或曰当今之崇尚西学彼有志效法者方以凝流散三质为格致化学制造之法程而自子言之一若有无穷之戚者不将类清净绝灭者之所为而大悖乎民可使由不可使知之训乎我愿子自今以后但自道其所悟而勿以告人也可
论寒暑表有功于格物之学
西人于万事万物莫不欲以数理显明之故不失丝毫分寸精切了当不若华人之苟且模糊臆度之事不一而足即以寒暑论有极寒极暑之时有大寒大暑之时有小寒小暑之时又有微寒微暑之时并不寒不暑之时寒犹冷也暑犹热也乃对待之字眼其中等级甚多固不能以大小二字括之也西人知寒暑之不可以约略计也故设数以明之数不可以虚言也故藉器以求之求寒暑数之器名曰寒暑表虽其制不一而其数则同其用亦不一而其理则同近今各国通行寒暑表固已视为日用寻常之物而不知前人创造此表迭经格致家精心考察而成其有功于格物之学者甚大也其创造之源流可得而言焉中朝汉武帝元光年间有亚力山得人姓希鲁者造一种测空气冷热之表其管中之水能日涨夜落因冷热之故也此器历多年人皆以为奇异之物而未尝考其所以然之理至明万历年间意大里国医家珊克妥里将希鲁所作之器进究其理作一空气寒暑表以人身发热之据数年之后有荷兰国人妥累勃拉亦作一种寒暑表用空气显之传其造器之理与其用法至英京伦敦惟此种空气寒暑表俱藉玻璃泡中之空气因冷热而缩涨或因管外空气压力之大小而定其数故此器只能指出空气冷热与密之和数而不能独显空气冷热之数若当时更有人详究其理即能分作风雨寒暑两表惜其时未有人知之且俱谓此器不足信弃置多年无有过而问者意大里国佛罗伦萨书院中有人以醇酒代空气而作一寒暑表其所以用酒者取其不甚因空气之压力而有涨缩也又在管之外面加一分度之尺冷热涨缩之差有数可记惟其所定之分数是任意为之尚未有一定之法自有此种表之后即有人仿造以获利欧洲诸国皆用之然因仿造不精往往不准此因寒暑表之度数必使各处所造者无不同始可合用惟定度之法究以从何起算为真初有人试得地窟中深处之热以为必是地球之原热度可以永久不变后知此说不真因各地之热度藉离赤道之远近并离海面之高低而有分别嗣有葛里给者知水结时之热度各处皆同于是有人以水成之时为寒暑表起度之处惟其分度之法尚未能定当时如阿门敦斯测知空气寒气表泡中之空气在雪融之热处能抵其水银柱五十四寸高又在水沸之热度能抵其水银柱七十八寸高故分其两数之中间每一寸或半寸为度此固至粗之法耳然已以为精审迨我 朝康熙年间西士奈端略考冷热之理得一更简更佳之分度法惟其寒暑表中之流质用胡麻油而将全泡之体积分为一万分则从化雪之热至人身之血热其油共涨大万分之二百五十六至水沸之热其油涨大万分之七百二十五奈端见此数太大不便于用则损其二十余倍而以十二与三十四为表度之比例数惟因胡麻油为有黏性之流质常黏于管之内面虽其分度之法实有至理而得数不真故未能各处通行丹马国天文家名六麻者初用水银作寒暑表又有哈里与哈曼敦斯二人考知水银之体积受热涨大在水沸热度内俱为平涨雍正十一年俄罗斯国人氐累拉用水银作寒暑表测知从水至水沸之时水银体积涨大万分之一百五十三
又有意大里国算学家在此时之前设立更巧而繁之法在水与水沸间之一节平分为十二分由此考知水银受热涨大之率甚平均而醇酒体积之涨率有加大之级数又有法伦海者素谙于制造化学之事以造寒暑表为业以水银代酒醇作表将表之容积分为万分取其六十四分为从度至人身血热之界亦为从度至雪盐冷度之界则度为三十二雪盐冷度为负三十二而血热为九十六其六十四或三十二两数皆可屡次折半而至一度如此则分度之法甚易法伦海又考知水之沸度能因空气压力之大小而改变所以定沸度之中数为自度以上一百八十度故沸度为二百十二度此为英国所通用者寒暑表之法既能逐步考定之后则有人测知水银从度至沸度体积增大五十四分之一即百度表每加热一度水银之体积增五千四百十二分之一法伦海表每加热一度水银之体积增九千七百四十二分之中所以风雨表中之水银因天时冷热而体积有差者其数可以改正法伦海又知水之沸度可测山之高而当时之人并未留意惟德罗国与撒苏尔二人在数处高山试其法又有恰鲁之亦试此法惟因水沸之时将寒暑表置于沸水之中则水银得热骤升其高度不准后思得最妙之法将寒暑表挂于蒸气之中则所得之沸度始准此因水沸之度随空气压力之大小而增减故压力若减小则沸度亦减小沸度减小之数若为平减则压力减小恒为几何级数故空气之压力若减小一半则水沸之热度减去百度表之十度此比例与空气体质之密与高相比之理略相似即任两处水之沸度之较必与两处离海面之较有比例所以只需求得一常乘数则此法用之甚易求其常乘数之法或用抽气筩渐抽去罩内之空气试之或在山顶与平地试之即如撒苏尔特作一最准之寒暑表在布兰格山之顶试得百度表之沸度为八十六度百分之二十四斯时风雨表之水银柱为十七寸千分寸之一百三十六又在山下试百度表之沸度为一百零一度百分之六十二斯时风雨表之水银柱为三十寸千分寸之五百三十四所以两处沸度之较为十五度百分之三十八必与一万五千零五十尺之略高相配如此则求得每度与九百七十八尺半相配此为空气在度时之常乘数惟以此为常乘数尚嫌稍繁最便者莫如以一千为常乘数即为与五度半热度相配之高用此法以测高其表管必细而造法必精共长六寸至八寸热度须比沸度多十余度每度可分为二十分或五十分其分数刻于管上其泡之径须大半寸泡上约二寸有一铜圈包之铜圈上有螺丝与一小铜瓶口相配其铜瓶旁有小孔可使瓶内水沸时之蒸气从小孔而出铜瓶之底可用酒灯烧之如试得两处之沸度将其较数以一千乘之即得依五度半空气之热所算之高此高可依真中热度之数改正之如欲得更准之倍数可仍用一千为乘数而用他热度与之相配近年又有人以两个寒暑表相并而作为燥湿表者由是测知空中成露之热度又可与风雨表相辅而行西人于格物之学有数可稽有器可证绝不为游移之浮谈其精也如是则其国富而兵强也非幸也宜也
论化学
上海开设之制造局所译出泰西诸书无不裨益于人事而诸书之中尤莫要于化学也夫中国昔人所论物理各事其书不鲜其意亦深然一见夫泰西所谓化学之深造方恍然于中国物理诸书惟仅知万物之外形而万物之内蕴尚未尝能深知其奥妙也若夫泰西之化学于造物之道已为西人所深悉万物化变成就之理本已显露其二三经西人阐发其微其所成就更为不少矣夫万物自有天地生成之原质以其原质各分为粒其粒有定形而各物既各有相结之性方能以分定等分相和而成为诸物今以粒之细虽显微镜之最精者亦未能确定其大小之实形然有专志于窥测者拟日将一寸分为二百八十八兆以兆之所分而取其一分则略得其每粒之大以是亦足知其细矣原质既分为数十类欲以数质而成一物乃以各质调和而成也其各物如火如石如铁如天气或为二质或为三质而所成者其各物所存原质皆有额分丝毫未曾微差所最奇者则两三质之分成各物者其分数皆有互相加增始相对合之定例今化学诸士并能将诸物分化归成其原质亦能以原质相和而成为数物化学之裨益人事实有不能尽言者其制作物料也则惜其料精其质而法另有出于常法之不及者其种地也以知某地所缺某物所尚遂引之栽培灌溉其医术也能察考百药之实质因症所宜补宜除而照用也百工之业实无不有赖于化学此化学之所以能供人事而西士之倾心于其学又何怪乎吾所望于中国者诸士既欲接续是学果能中西互相争其大举庶几数传之后后人既沾其大利亦可追忆曰是功虽泰西所肇创亦我前人接续勤劳而始大奏其功也再能于功上加功不亦更美乎溯泰西化学之所由长进由于昔有狂人为术士所惑梦想长生之丹炼金之术惟在熬调镕铸之法能得其精自可成也于是昼夜劳习不停卒至或厌生或病起而始释手也乃其熬铸之劳虽于所图废然未得然亦有异见焉有识者得见其法历年竭力穷思遂起化学故化学始兴也后之化士果能推广而增益之庶不负狂人之梦更能过有识者之法岂非化学之大幸与
化学当学论
今之聚谈实学者非曰格物算法即曰天文地理步武西法者不曰洋阵洋操即曰英文英语庸讵知此仅西学之皮毛而非其精义哉泰西有化学焉与格物算法相表里与天文地理相颉颃文字语言由此而开妙蕴行兵布阵藉之而瀹灵机行之于大廷固可以强兵富国守之于一己亦可以益寿卫生乃鲁钝者苦其精深聪者又鄙其琐屑是可惜也请略言化学之理化学者化合化分之谓也盈天地间之物杳不知其亿兆京垓秭壤沟涧正载也而考其原质不过六十有六苟非化分化合则祗此六十六种而止何由而有亿兆京垓秭壤沟涧正载之物哉然欲考其如何化分如何化合以何法化分以何法化合何质与何质化分何质与何质化合化分之后变何形化合之后成[何](化)物其中有奥理焉有苦功焉非三言两语可以明非三月期年可以解也无已姑就富国强兵卫生益寿数大端略言化学之效富国之急需开矿也夫人而能言之者也以五金矿论岂漫为是掘地凿山哉必也未开之先如法化分知其含金之贵贱已开之后如法化分知其出金之盈绌其法愈精得金愈多人工且又省他如工艺制造无非化学之所发皇也照像镀金无非化学之所流露也或曰此皆小民之事初非君子所宜岂知工力固属乎小民而理法必出自君子乎吾故曰化学可以富国中国鎗药弹率皆购自西国虽常设局制造亦归西人执掌嗟彼华工无非如奴仆之供人使令耳今既欲与西国相争衡而军器必资于强敌孰胜孰败较然易明独不思西人亦犹是人也华人之心思且有胜于西人者而遇事则皆瞠乎在后此无他化学之明且精远逊于西人也假令我华人之于化学亦如西人之专心致志将何鎗何之不能造何药何弹之不能制哉吾故曰化学可以强兵至于疗病之药材中国虽有炮制煎炒诸法西人则以化学之理去其渣滓提其精液等药也华药用数两者西药祇用数分同病也华药服半杯者西药祇服数滴下咽既属甚易去病又形甚速事半功倍此之谓与且以化分化合之理察药材则知某某药之同质故中国外科有用珠粉者西人则知珍珠与灰石同质遂舍其贵而取其廉华又有用磠砂者西人则代以淡轻四绿又如蛋白与轻粉相和则结为定质以此推之则遇服轻粉者解以蛋白毒自不散岂有不效者乎人每言西医之艺绝伦而不知其得力于药材者实其得力于化学也泰西医士必从化学入门西人年寿今长于昔历观西中具有明征吾故曰化学可以益寿卫生要此三者语焉不详欲读成书已有译本而其上益于国下利于己则此说实莫之易也有志之士曷其舍化学而不学乎
论炭气炭质体用各别
言考炭气一物地壳所容甚多如动植之腐烂造酿之发酵各物之焚烧动物之呼出皆有之而以石灰与白石粉中此气独多取之之法用净炭焚于养气抑空气中即得之然此尚不甚纯须用含炭之杂质如白石粉石灰之类盛于瓶中和以淡硫强水或盐强水即得纯炭气此气乃诸气质中之最重者可于此器注之彼器因较气尚重过半其为性也甚奇能毙物犹能生物如置已燃之烛于杯内将炭气倒入烛即立熄或将着旺之炭置于气内亦立熄因其性最能灭火故于煤井失慎会有以此物救者更能杀人物如人偶吸之则会厌速闭而不使气入不逾时即死兽畜遇之立毙凡人聚居小屋中火炉四布室不通风便觉困倦而致头昏脑闷职此之故每有人于冬日将窗户杜严炽炭火于之前熟睡不令此气外出吸气愈多遂致长卧不醒更有人入于枯井阴沟煤矿酒池之中不知预防而误死者日众是皆不明化学之理者也使知此理宜于未入之先先用新煅之木炭炽旺或新石灰或冷水收灭此气而后入之则亦无甚妨倘有人为此气触死而救之应速将死者置于空气通畅处用冷水浇其遍身用力擦其四肢渐渐即可复苏此则炭气之有害于人物也其能生物也系因植物之生亦赖呼吸与人无异其吸入之气皆炭气其呼出之气为养气而人物吸入之气为养气呼出之气为炭气如无炭气则诸植物必死植物死不能呼养气而令人吸积而久之人将天地间之养气吸尽亦束手待毙矣此亦可见大造生物各适其用俾炭养二气时时变换而人物始得生生不息世有因炭气而并咎炭质者是亦不思之甚矣炭质烧后所发之炭气能害人固也岂知炭不使之成气便能益人夫世间常用之炭乃木所成取炭之法不一将植物加热而散其气质但加热时不使焚烧所剩者即炭或用木浸于硫强水内愈变愈黑亦为炭亦有以陶取炭陶炭之法将地掘坑置柴料于中后加火密封之即成炭或用柴料堆积后用湿泥烂草封固不泄空气焙煅一月亦成炭时日愈久得炭愈多此数法皆可取炭惟造火药所用之炭须用最佳者法以一铁箱将柴料盛满上留一孔下加火经久而成若用骨与象牙及一切动物亦能成炭惟以十一两骨仅得一两炭耳炭之用不祗可炊饮食如将盛流质各桶煅其内皮成炭虽存数百年亦不损更与养气有大爱力所以化分金矿中之养气而取金类用炭煅而镕之炭收其养气而成纯金其最大之用能灭一切恶气其灭气之力动物之炭更胜于植物无论何物极腐极臭人不堪闻如用新炭研为细粉铺于臭物以上虽仍腐而不臭西人因此制一嘴笼用铁丝布二层内夹炭屑罩于口鼻空气透过屑中所有秽恶之气悉被收尽而不得受其害矣医院诊视时疫剖视死人及在船舱阴沟积污处所用此器可免受症且能作滤器水为污浊取炭澄之自能清洁水为臭恶加新炭粉摇之自能甘芳人或误食植物毒药如鸦片莫飞亚马前等用炭粉和水立饮即能消其毒而不害人并能灭各物之色欲提糖而使净也将粗黄色糖消融于水以动物之炭滤之一煮干即成白糖西人墨水暨红酒黑酒以动物之炭滤之则色香味三者俱无矣炭之益人有如是者同一物也得其用则养生不得其用则戕命亦唯神而明之存乎其人耳
论木炭
凡木经火烧化必致成灰木之他等原质亦有炭其炭质乃系轻养二气与天气之养气合成者一经火烧则变为炭强气与水遂火散化矣如不在空气中烧之不得与天气相合反不变灰而成炭仍等于木之本形因与木之原质合成者祗有热而无天气复与他物相合之故也此等改变窥查最易须以一口之玻璃筒内实以木烧热红红则与烧炭之理法相似而作炭之法乃将木置地之内外覆以土留孔以通天气其孔内所得之天气不足烧化之用历十余日后启视内之木则尽变为炭而无灰虽然火烧之力猛烈木形全无改变即木皮与皮生之菌亦同于未经火烧之状惟木色深黑而质脆形状枯干体径略小而已其所以变黑变脆者即表明体质之改变也若计木变炭数之多少又以木之老嫩干湿论之而合中之数以百斤木烧炭不过廿二斤当截劈木时多受天气之感动不使炭数减少必须以水浸湿将木置入地内之时○炭之体质内多密孔乃因经火烧散之物所遗之空处故有极大吸气之力也以显微镜窥炭体之孔其形直坚而密匀不论炭之长短均能通气而以显微镜窥一短炭之此端亦可以透过彼端约计径一寸其孔有五百七十二万四千之多如以炭系重物入水内上覆器提出内含之气其孔则复生气此即表明其内所含气之多少也每一六面寸炭能吸一百六面寸阿么尼亚气五十面寸磺强轻气此二气即坏物所生极难闻之臭因有此等吸力故又可以吸蚀食物将坏之恶味凡欲备置食物恐经久变坏置炭于内则无此弊惟硬木炭吸臭之力愈大西国有一种红硬木炭较他炭吸阿么尼亚气多加一百十一倍又一种槟榔壳之硬皮炭其体之透孔目力虽不能视而吸力尤大或将炭体之孔注满天气中之养气置露于磺强轻气内其炭孔所吸之硫磺与养气相合变为磺强水再与轻气养气合成则变为水矣○彼坏物所生之气均含毒性故炭能吸坏物生臭之功用更为至要者也皆以炭末撒于将坏之物上为极佳之法今又新制许多之药水药气即绿气与金灰金((无名)异)等类从前无此水与气之时凡治病之医院等处均以炭末撒置盘中排列于病者室内以为备防传染之法但此法仍不及药水药气之法为佳因炭末不能将室中之恶臭尽行变坏仅能免避有炭处者虽然如此法亦至妙然西国窗户皆留透气之孔上有玻璃转动以通内外之气兼有纱线装入炭末以使外来不洁之气经过炭之吸力必先变坏人则不致受伤即入热病与各等传病之室亦以纱绵蓄炭遮掩口鼻以避传染之气而各处街衢之沟眼上覆炭末一层以为过往之人不受其内生秽浊之气又有新出之法将沟傍擎煤气灯之竿外实而内空以为引导沟内秽污之气由此上升经煤灯火烧即可变坏每日汲饮之水亦必经过炭淋方可以将水内所含之秽物与所生之磺强轻气均被炭质吸去即收藏食物之木桶里面又宜烧成一层炭形则无变坏食物之弊或病者口干思饮亦宜用经火烤如炭形之馒头一片倾水浸露于下则水中所含不洁之物尽为改变味亦甘美若炭历日久必有湿气吸入体内用时宜先煨干其吸蚀坏臭之力始大也
○此上所谓炭之吸力祇论其各等之气也不知木炭之质性又能将化于水内之流质并坚固之物皆可以吸蚀其内含之质比如以红色葡萄酒与炭末调和过淋其红色失去则形如清水因色物吸入炭内故致如此再兑入淡反酸水则炭内吸入之红色仍能现出即以极浊之水用炭淋之法亦能吸去污秽改为洁净且饮亦适于口第木炭吸色物之力不及动物炭即火烧之骨灰也之力大也西国白糖色之洁白皆用炭淋所致之色而烧酒之质内含有谷精所谓谷精者乃一种不洁之油物故饮酒必致皮肤与目色变红者即是此物置炭于酒内吸去谷精则无此弊矣○炭作火药兹不具论○烧炭所生之热与烧木所生之热多加一倍烧木所生之热气内有许多水气并他等之气而纯炭无之然炭之[益]()处虽多而炭之弊端亦要如严密之室外不通风燃以炭火之盆则炭强气不能外散往往致人熏死而以烧红之炭经过水气则生炭养与煤气所生之炭轻气之理相似约皆均系有毒之气若以一斤炭养散于百斤天气内则立变为人所不能吸之气吸之必死数年前在巴利地方欲以此气以代煤气灯之用人皆不肯依从因恐息灭之后炭强气蓄于室内致人受熏毒之故也○用炭磨擦铜器分外光亮画工[描]()绘大之图必先撒炭于上作成规模后再用笔点染炭与合可成纯钢今人多用炭与铜合亦佳画工描写云形气之式亦必用炭食物内亦多用之且炭又不过热故置于盛物之器内能以生凉火轮船内之水气锅用炭覆蔽之法其生出之热气不易外散又可以作他等之用惟炭之极妙处能运行天气也然论内外用炭之处固多而医士治病用炭之处亦复不少但以柳木炭为佳如用于热病为避传染且有生力亦可用于膨闷痢疾不消化嗝逆呕酸等症以炭作用之式不论饽饽与饼片及散末丸等形皆可若与馒头胡麻￥等物相合则为糊疮之药或用炭作刷牙散能除牙垢又无伤于牙皮且去口臭与牙根变坏之味上文已论过炭有去色物之力亦可用为解毒即如红二次绿信石口么啡马前精等类是也○所可异者炭之为物其木体之坚固永久不能改变且无法镕化亦无法升散天下所有之物无一能化炭者即此可以知其本体之坚固也古昔之时有用炭埋地中以为界限者迄今已经数千年之久仍无改变之形而古坟旧之处亦恒见有炭在内曾见二千年以前用五谷所烧之炭今人尚能分辨其炭为何等谷所烧者即金钢石一物亦系纯炭精合成然非极大之压力不能制出也
论吸铁之理
吸铁之事观来无甚发明广大之功用于空气与地体也维今言之因其所识之相属与他力在万物中乃便显凡有相连于宇宙之间且阻疑意有天地之例实无其用造化之中或有处其例之用至为暗昧正为所知例更少之处也当我揆情吸铁之事大用于人以供彼有至贵之器乃水手之指南车众人不另有凭据以证此性质引于万物中实有堪当之意但在此书一向除工艺之用今亦不可言及行舟之事惟当指于所关此事有关意也吸铁气今时已查相近湿电可谓乃同使者之异象凡以吸铁器可成之象亦以湿电铁线可效之湿电实气多在地内不必见证电气见异于湿电之流大如流物在静异于流物在动乃见仅为湿电相定之势居此地内甚盛有格物士刚显金脉居在地内有湿电彼此相感由此可推有湿电之流行于地向或为此等之故即成指南针之方向在此即不能定必然感之北晓或为电气之象有时惊动指南针故若电气在空中任大功则吸铁之力必居在地实无奇也依我所见地内吸铁之性质可为电气所行同因之果即在草木之生有大功行之事如此铁关其获益之图谋乃电气已归而之但在此事我见甚昧而有限也铁气必有功他不可疑矣
电学考
泰西之士讲求邮政殚心竭智以来传信之便捷五六十年前始得电气传信一法昔人见云中电光闪烁常以比作事之远从未有知取而用之者迄今能将雷电收置器中俾为我用可谓探千古未发之秘然格致家考察电气亦已匪朝伊夕古人始琥珀摩擦令热能吸轻物后人以玻璃火漆等物摩热亦能吸轻物若质巨气足则见有火星爆出寻知五金之皆善引之又以瓶内外黏贴锡箔蓄其气放之则有光如电作声如雷能震击人物乾隆三十年美人弗兰林试遇雷雨时以纸鸢放空际初见绳上丝缕蓬然下继则气随绳下盛之充瓶用一匙稍近瓶口则火星跃出迸然有声始知向用玻璃琥珀等物所出之气实与雷电无殊电学由是渐兴此种电气皆由摩擦而生谓之干电至今电报所用之气由意大利人嘎剌法尼暨佛尔塔二人究得一法系以强与金相感而生谓之湿其法用红铜白铅薄片数对重每对隔以强水浸透之厚纸复以铜丝二条连之即能生电佛氏旋因其易干则机无力乃以玻璃杯为电池后又有人造长箱内之磁盘分为数十格箱下安铜铅薄片数十对以铜条连之每对入一格箱内储以强水用时但加于箱则二金自然相感生电最旺于是湿电之学大兴或以辅化学或以佐医药然尚未得寄信之法嘉庆二十五年丹国人倭斯得始著书论电气与磁石之气无异之之法于南北设一铜丝以定南针近之则其针与丝俱相平无所吸移俟电路一合而电气运行于铜丝即见针改向而指东西乱电气南北运行使此针横于东西即知地球本有电气东西运行故令针横于南北定南针之所以指南北即此理也倭民既创磁电二气合一之说法国有阿拉格与安贝尔二人复以铜丝绕成螺丝形电气过之每绕一匝则力增倍以为心沾电力而能吸物与磁石无异是谓磁电学由此益精道光十八年英人惠子敦设电线于伦敦二十四年法人设电线于巴黎是年美人穆尔斯设电线于华盛顿其法系以电运笔而画字由是妙法百出有以电运针而指字者有以电变色而传字形者甚有以电运印书机立时将所传之文字印出者近更有以电传声为德律风者而传信均用号码以审厥字尤为明显而画一迄今泰西各国郡邑村镇电线密如蛛网虽在一城之中相去二三里如有要信即发一电迩来大东公司新得保护海线之法尤为精审遂能线海底东至中国日本南至新金山西至美国虽数万里外通传要信捷于影响迩于户庭奇妙至此神乎技矣
论电气
有电气于天空风中在地气大半之势不可推疑但我不大知其所以使然之例而更不知其空中之功行也为此今有格学不助我以见其例所合宜其用即能查出在事有其例及其用更为明之惟我可易见有电气大行在云中于其平常形势及变化也夫云或以阳气或以阴气所满而其下雨亦指亦电气或此等或彼等在其中也有风及云行之变化大概与其电气之指示同行各人知雷云大满以电气而电光之霹雳为电之放释今时以试行见得有电归于草木与空气之间仍恒为经草木生时我不能细追其正实之迹遇于空中即赖于电之例所感者但我可明以上之言若此例无有或较所有为大不同则其云风之行与草木之功用亦较今所有将为不一也为此可思电气有定立而紧要之故于空中之功用按此可见有用于雷中之暴风及电之霹雳此猛力之事乃致于空中之电如风致于湿热一般彼复还相定在搅乱之所又带其流由地所有太多至地所有太少也按我本性此极为之事感人有畏惧之意有雷云之甚为幽暗其击开惊吓之暴声其闪即使至热意之且惊怕其电光不能阻住之箭乃世间无物能拒皆言于事甚为可惧亦不关附耳于人身之害也彼所论之意胜过凡有他象乃有至上全能者显怒而警罚究此言非格物者可见此可惧之迹惟为行善之法或行善之系也所有雷霹与旋风所任之功用在人性之中今不能论但若有人佯言彼学其事有恶大于善即揣谋过格学与虔敬之道远矣天地中此似为毁灭之使者似空中凡有行动及气象之事皆为大计谋之分断其凡所查出之故意乃显仁恩普惠之迹也
论正负电能化分水气
天地之造化所以流行者恃有电气而已以人身而论手互搓则掌间腥疾驰则头出汗且冬月蓬蓬然如釜上气皆电之发着也下至昆虫鳞介飞走蠕蜎莫不凭电机然后能生活力之猛者电强力之弱者电少木之钻燧也石之敲火也即电所伏藏也矿为金银铜铁山育圭璧璆琳水产钻石珠玑海出琅玕锦贝其质多端其理则祇此一元鼓荡也顾自西学流传中国人皆知电报电灯燃火炮渡金器其火力未有及电之敏捷者而不知揆诸易义离为电外虽两阳夹辅似火之郁腾中含一阴故正负电能化分水气此中妙用有转移乾坤之功效焉水者轻养二气所成也何以辨之请即电气化分而辨之吾尝考究西学化法谓先将玻璃杯盛满水再将铜丝二条由杯底通入其铜丝之首各连铂片铂片之上覆以载满水之玻璃管然后用电气紧接于杯底之铜丝自然一气传上而由此递彼水即渐渐化分成为轻养二气而养气聚于正电之管轻气聚于负电之管其气又必多于养气也此乃电气能化水以成原质之碻据也乾坤为大父母而权则归诸坎离中男中女也中女司火仍藉巽长女之力以生威故火得风则倍炽金被炙则化镕阳极则生阴与医学相表里说者论精于电学能益于国能利于民能为兵船能为救火能为车水能为铁路而鱼雷炸炮照相留声则固人所数见而不鲜也诚以雷性有二十余种之多究心格致实无穷尽无论中国未窥其奥旨即欧西亦仅得其二三便足称雄于五大部洲电学讵可忽哉其用足补水镬煤炉所未逮精此者制为大机器举重磨坚可以代人力以成功不用水镬永无炸裂之虞善在免害不事烧煤可省伙工之费事件简甚少破坏之忧启发敏捷指顾即可开行毋庸如轮船燃炭需数刻钟也而且性最和平不知伤碍昔者徐花农太史任学政时区君金铎曾上书自陈其从美国师学习得不传之秘凡兵船开仗无烟筒之可击船虽受炮无虑机器受伤用以缉盗缉私海面梭不患贼匪望见用为官舫无煤火熏蒸作商船少占机器地方行远处不患煤斤之不继此用电行船之利也若用之救火也城市人烟稠密栉比鳞排火患乃市井所时有宋璟置太平补置水固不济事即今设水车仍恃人力牵挽取水难则施功有限街道狭则安顿惟艰新法有机器水龙喉射较远胜乎旧之零星啧扑不足遏祝融之怒者矣然闻警而始为发煤水沸而始能运动究迟钝独不思燎原势盛弹指而已蔓延街数条铺数十矣倘能用电法则立刻开机洪涛随注飞若电闪之速而力量不啻倒壁之威此利于救火之至巧至新也淫涝亢旱最为民间饥馑之害迩来各直省决河蛟发田畴被浸成灾灾黎野或久不降雨禾麦枯槁蝗虫地震瘟疫迭出以祸黎救时之策莫若各村落皆设车水之具各处恒苦雨潦冲基围颗粒无收庐舍居民每遭倾溺有全家掷诸波臣载小儿以木桶听人拾抚延一线之宗祧者其惨极矣夫巩固金堤业须官帑而淋铃音苦晴霁难祈外涨与内溪并溢宣泄无路即种植无期农氓束手矣问有何法以拯阻饥乎惟此电机可抵桔之百倍天旱则戽江河水入水满则戽污潢水出一举而二美具焉此利于农政之说也且夫我中国患积弱久矣目下掌钧衡任封圻之大臣纷纷筹度自强之术而以兴造铁路为最巨之工程但路需费动至数百万及其成也则干路非数千万白镪不能筑就民力竭矣国债重矣有心者代为筹之恐所得莫偿所失也前既创始于开平渐推广于关外迩者由天津达京师由芦沟桥达汉口南北干路已经营过半但不知收回之利益几何也果足以抵补借息而有赢余否也若用电法行车则光掣风驰比之水汽煤炉其行尤速其费尤廉兼无失火之虞更免煤机之重滞此利于铁路彰明较著者也其余用作电灯到处可听取之便用为开矿崇山峻岭力巨可及百尺之深或能特展心裁制为鱼雷水底行船无声炮无烟炮烧敌舰于所不及防遏飞弹于所不能达此中别寓神明而非毛锥所得而尽述也夫列邦以海战称雄所赖铁甲之坚固焉耳而铁甲之中又以鱼雷为可畏现时所造鱼雷用船驶放不能使鱼雷自行自止则敌人可以先避而我之攻击皆虚每一发后费数百金西人所窃笑也惟用电法可以从数里外而潜行于水底倘遇敌船或遏攻其前或尾攻其后使敌人见不及见自然防不胜防虽炮利船坚无有不破者矣此真保固河山之善法也余生平不好拾陈言亦不欲掠人美偶枨触乎时局多艰爰即区君振南所上花农学宪之书而伸其说之未备然言之非艰行之惟艰花农性最爱才已将区振南疏奏于 朝请录用经粤中大吏面试机器覆称可资帷幄之参矣乃以不戒于火自焚厥厂人方笑其犹号良医而饮己药转殒其躯也成败论人奚征卓识哉
电灯详考
西人作事往往精益求精穷思竭虑不遗余力必求其成功而出人头地乃无遗憾非若华人之略知皮毛即诩诩自矜畅言意足也即如电灯之创在上海则自今日始然西人之详考其理者盖已非伊朝夕矣月之二十有一日余偕西友电灯公司细玩其机器室中楼上楼下有灯各一盏楼下即机器房有机两架极为轻便一架则为转轮一架则为激动电气之具联以皮条另一间则为炉房炉房后面及旁侧为两池池水注于锅内热气从管中曲折而出注于转轮一动其机转轮自动而电机激发火自机出机之端缀以两铜线其线视电报之线略粗电气由线中四达分注于各灯而各灯顷刻皆燃矣当未燃之际先试各处电线有无损坏用一物如指南针旁以两玻璃瓶贮药水以细铜线二一头接于指南针一头接于机器指南针即摆动不已某处线坏针即不动亦如地火标然试毕而机动一灯即在机之上面但见机中之火激出如蛇吐信灯上霍霍几闪而光即定灿然明矣机中虽见有火光外射然加手于火上初不觉其热也其灯两衡两竖上衡有铜管二中空可通电气管中塞以灯芯两条电灯本无所谓灯芯曰灯芯云者以意揣度之词也所谓灯芯者以烧过煤渣捶而屑之用煤中之脂黏合成条粗如指长一英尺锐其端如西人所用铅笔然计可燃十六点钟时下衡亦有两管亦以两灯芯插入短仅上之半下管不活而上管则活电气注入铜管上下两灯芯忽而相争上管吸上分许与下管不连上下之间火即从此中出大约上下两灯芯一动一静乘电气之来而彼此相激因而火光激射也司其事者为西人飞伯司先生详言其创始之由以及将来扩充诸事谈娓娓不倦据云电气之创始在二千四百八十二年之前距西历耶稣降生之年尚早六百年有西人名戴立司者因见琥珀擦摩极热即有热气有热即有火并能吸起灯草芥子之类始有悟琥珀中有电气然彼时西人蒙昧未开尚不究心于格致之学故亦仅存电气之一说而未知其所用也至西历二百八十二年之前乃有西人机立伯精求格物考知各物有电气者甚多不止琥珀一物所谓电气者即相翕之气也旋有英国贵人名大维者益复精究见两铜线相对一遇相翕之气即相激而稍离不离则无火离太远则亦无火有火斯有光于是知电气之可以为灯铜管中亦以煤渣之条为灯芯但大业所制之灯两铜管平对非若现在之上下相对也至赫忒继作改用直管然仍未适于用现在所制电灯其法出于伯拉西但伯拉西之灯用单管此用双管为稍异耳外国之所以不用电灯而仍用煤气灯者以前此电灯之制度未尽精详直至今日而其法始大备也今此机器犹小其力不足不过能用十二里之遥目下拟另造一稍大机器约三礼拜即可告成此机器既成可增灯四十盏将来外洋所定之机器则有一百匹马力此机一到而上海可以家置而户用之矣余前闻友人言及目下之灯不过一百分光充其量可以成二万五千分光则上海一区止用一灯可以普照初不之信闻飞伯司先生言始知斯言非无因也飞伯司先生既手指口画曲曲道其源委如此又复引至楼上出其所预制小灯相示长止三寸许粗仅一握其端用玻璃大如小酒杯上无出气孔中有铜线灵巧无比欲用电灯之处将电线接入此管即光照一室无异白昼不禁为之击节叹赏不置当机将动时飞伯司先生问身边有表否有则置诸外边勿近机气电气所激表为之停故当先为之地也余与西友以六点钟去至七点钟而发机燃灯与飞伯司先生谈之许久详询细玩虽不尽知其中之奥窔而亦能略悉梗概遂辞而出出而缕记之如此
电车小试论
电之为用甚广泰西各国借以为用者不一而足而尤便于行车功效既速又无煤气熏蒸以是为利用者已历有年所矣惟中华则尚未一觏也昨有津友述及电报局总办余澄夫观察及电报学堂总办张鸿卿观察特自外洋购到电车小样一辆规模毕具机括齐全于七月中旬督同洋教习送至督辕核傅相俯如所请当饬注电试行一周果圆转自如可与火车并行不悖云然未见有下文其意由小以扩之大乎抑但以娱目而已也夫外洋之物日有新制中国茍见有外洋新出之物而必欲步其后尘则不但糜帑无算而且未免轻举为外人笑惟必不可省之物斯不得不仿而行之耳如中国近来所有以西人之所有者轮船招商之局也船政制造之局也机器织布纺纱造纸也炮台扼要之法也各种铁甲兵轮也海军水师之制也各处设立学堂教习也各种新制巨炮快鎗以及水雷鱼雷等器具也应有者几于无不皆有惟铁路一节虽已有成议而此时尚不过小试其端如开平之路达乎大沽基隆之车行乎台北山海关通东三省之铁道迄今尚未见告竣也而其行之最广而且速则莫如电报一节中国之举行电报屈指能有几时而今已处处皆有其通都大邑不必言矣即山僻小州县以及扼要之市镇中亦且无不有电杆之矗立电线之环信息之神速无间于水陆此则为中国仿西法之最快者虽如湖南一省民情不洽不能通行电报至今为梗然一隅之见终不足以敌天下之大将来亦必有通达时务者出为创始力排众议成之何难说者谓铁路与电报二者相倚为用假如办荒政也有电报以告灾斯可从速救拯然苟无铁路以运米石则得信虽早仍无济于饿夫治军旅也有电报以告营斯可作速准备然苟无铁路以运兵士与夫器械粮饷则即知准备仍无所措其手足是以有电报而无铁路直与无电报同二者缺其一而有所不可乃中国于铁路一事迟迟吾行至于历年既久曾无成效之可观而独于电报则到处遍布则其所以学步乎泰西者犹得其半而未得其全也顾吾则以为铁路之为功也巨为费也大不若电报之功小费省其举办之[难](虽)易不同于功小费省轻而易举者则先之俾见者皆知其事之大有利益而又使人知仅此一事其利益犹小必与铁路相辅而行而后人心豁然知中国利益所在而焉趋之用以谋富强图奋兴不难矣且电报之行之广而且速如此则中国之人已知电气之为用倘由电报而旁通之则用电以燃灯用电以放炮用电以行车想亦不难举一隅以三隅反也夫电灯之用中国亦既有之各洋兵船中曾经试用皆称为美往兵轮出洋会哨之时相与欢宴于涛声波影之中而燃电火以代张灯大足以壮观瞻至于电火放炮则前此制造局所试放八百磅弹之巨炮即系用电气所通杨君伯景言六角水雷触之即发灵捷非常敌船近之无不糜烂前闻由总办试颇嘉其心思之巧大约将来尚须添做多雷以资备用电之为用中国人知之者殊不乏人独于电气行车则固未之闻也前闻泰西各国行之已久中国尚未得之传闻则目者有几人哉今得畲张两总办小试于傅相之前而后人人皆知电气行车之妙特未知此法中国可以自制与否抑非西人不为功且其费较之用煤火者高低若何想制电汽仍用煤以煤火制电而以电行车恐不免于重费此时中国之于火轮车一事非不亟欲成就而其所以未见行者限于经费之不足也若通盘核算电气可省于煤火则其法可行若电气更费于煤火则此法必不可行傅相智谋在握成竹在胸自必早有以定其行与止之准者固不徒费其新奇而已也
论声
地气大行其功用于气象及草木之变化而更有为大且要者乃声音之法也 一声经地气以所达之法全异我凡己所言者乃以微至小摆摇传行由流物之此处至于彼处而无其流物行动今我所言之结果便可相较有移动被风成于黍稷田中有波涛之形见游于田向风所吹之方但此行之象为迷独实之动乃谷粒即来往如梗低下而复还者此动相继感一时之谷粒向风所吹亦同时感诸粒其高其低成一可见之波涛然此高低传行恒一之方向而其地所满之谷仅为摆摇而已有声传行于地气亦然地气之埃微来往经过至小之处而此摆摇行于空中由所响之物至耳内有波涛非高低之式惟凝结及稀疏之式传寄而其声即为耳内所觉之事也更有譬如在传开摆摇于平水面上之圈乃分歧由处被小物所摸如一点雨然始落雨之时其点惟明可见每点生圈以二三聚会之圈所生即长而散留其圈之内为平而渐接及水面之处更远其原按此并非为水之分继所流但其搅动乃水面之举而低所成环形之波涛即行于越广之圈而如此其波涛传寄由其本生之处至于各向在水面也其环形之波涛散由其中似声散由所生之地至于所闻之处所运之摆摇同速游于各方故所传之波涛有圆形惟彼异于水面之圆形因声传达上下亦在间有各方以及横形由此其声之波涛有球形所生之地为球之中也夫此布传摆摇在球形之彀乃为相继凝结而稀即将易见为异于地气本土之动如风亦不赖之水面之圈将散在流河惟当为平其波涛不独传开几无搅动以流水本生之行亦有诸波涛可同时传开在其流水皆无相搅此系可见在水当几点落下相近所成之圈横过无一失去而其环之异行仍可追之更有数事甚为奇意见在地气合其故意为声行之法今将指示几许 二声之高乃便用为平常之故也夫言语之官在地气今有之元质即无疲倦成声音可闻清明而和慰若电气大变即为不使可见人少聋觉难亦有声或高或低于平常甚不合宜声之高见为依赖于地气之微大小摆摇即以所之物摆摇而定 三声有尖利及下品之别亦为紧要之质合成其大为之故也有异韵共集即成和音相合之全系在作乐之事及声音之平仄调匀及言语之轻重合韵吐嘱及气力有鸟声乃其通达为首之法大赖于尖利下品相合之声以成其所分之别及所指之意也此分别以地气之微之摆摇而成至下品之声约有三十摆在一秒时至尖利之声约有一千摆摇其二限之间每声有乐性且在一杪时有诸摆摇之异属即生凡有作乐之度与声和及不和之别也 四有声之清浊乃更为其别也此名付于韵音高低相同之别乃同韵致于尖利及下品被异器所成之若有横笛与洋四弦为相合其韵音仍发异声此等之别即分二人之声音故为大要者因以声音连与一定之人亦几为必以使言语可为众人相谈间立之法 五有声音讲正之品气乃为紧要所成之事在世间因以此有声音为思念心志知觉之翻绎乃人可知其欲其训其允及其行善于人之法亦以此一人可治他人之行为而感其议论也因我为地气可变为言故人所成不觉之摆摇在空中即为其至要之事变为其至合理交属之基及其上进而获益之机也有声音讲正之别生由凹中之异形通此其声所出即成之后在人之声音其声成于喉咙而以口之凹形反数官圜绕之调匀有例所成此讲正之声音未全发出惟见渐所为之声音已言之性质乃高低清浊讲正见为必以使声音可合其故意于牲畜以及人之生命也请问地气何以使能运亦四别与官同时亦使能成之乎果然以致精技巧之合宜有全统宗之故意而适用者六且岂以偶然有地气及耳同在而有乎地气岂成耳之整理乎或耳独在整理预望空中之允气乎或岂非独可明之道乃彼为此所为有至智者所识其二物之惟性质即成合宜于其中乃齐整彼此如我所见之使鸟以唱可相通人亦可言而闻言语亦可行其甚奇之功在人之心思行为等事乎有流物之摆摇如地气与其性质随由行动之例或此例可为较今不同即见为无不连万物之有而所必为如我可思随物在宇宙中所为也故其摆摇之传开与其性质今可准为空中元气必之分也但有何物使其摆摇为声乎彼何以成其力于我官中而由此于我心乎地气之摆见为独在不合以成声如不合成臭我知此摆摇非全成声惟在定限之中当其摆摇乃少于三十在一杪时即见如为不连之惊动而非如常为之声其速亦有定限过此其摆摇为不听之此限异于异耳而我如是实知有摆摇入一人耳内即不入他人之耳也何以人耳即合宜所闻摆摇为声将落于其限之内乎其限之摆摇落在内乃至关我得闻譬如人声之摆摇乎我身之官即称意为齐整至于元行至细工艺之行动哉
传声像声器图说
西国电音之传惟妙惟肖神乎技矣客有以造器之由相询者曰程端甫先生有传声器像声器图说一则述其造器之由明晰晓畅可得而稽也其略曰英之苏格兰人名培勒者素精声电二学西历一千八百七十二年随其父客居于合众国之安化里亚邦其父悯聋且哑者之不通声气也曾设法以教之能言彼习学于父精益求精有生而哑者教之以言越两月而口音即能了了可辨培勒曾云哑者本具能言之性但因哑必兼聋听而不闻无由仿效故终于哑譬如不聋不哑之人自幼不闻人声则亦哑耳苟得善法以教之则不问其哑与不哑第视其舌尚存则无不可以言语者不独人也物亦有之今夫铁叩之即作铮铮之引以电即显吸驱之力体质灵妙久欲为人助能言之巧而人不之察以铁为冥顽不灵者岂其然哉于是专心致志创造传声之器初用发电瓶与平常电报所用者同后乃删繁就简祗用摄铁条与熟铁片铜线圈而已如图第八为传声器之外壳以木为之如图第九为传声器之剖面形甲为摄铁条后端有螺丝旋紧之乙为丝线包裹之细铜线绕于摄铁条之前端即成附电气具细铜线之两端接以粗铜线通至木壳外相连之螺丝钉从此线传电至远方而声已随之而行摄铁条极点前之熟铁片遇声而颤每一颤则电气一显无论声之高下疾徐空气中之声浪亦如之俱能感动其熟片而附电气遂传声于彼处之器矣是器既成先于家中试之有既而渐推渐广几若无远弗届者虽道路殷遥亦无山河阻隔由是仿造者踵相接士庆于朝曰此可颁国家政令也商贺于市曰此可议物值低昂也即妇人孺子之侧耳而听者亦莫不欣欣然有喜色曰今闻所未闻也此非某人之声乎何闻其声而不见其人耶将见此呼而彼应彼语而此通虽二人百里传言不啻觌面其人甚远其言则迩也不第此也即有知音者好听琴不必造门请奏第通铜线于弹琴之室已可聆音识曲而洋洋盈耳奚啻仙乐奏空如有课读者适先生有事暂归则弟子有徒嬉戏而废诵读者以为先生不知也孰意先生已识勤惰不啻目因有电以传之也俄而先生至招弟子而谓之曰某也勤则赏以铅椠墨汁某也惰则不赏以铅椠墨汁赏与不赏总不差谬嗣虽先生出游而弟子亦无敢惰者幸赏而畏电也且是器之为用也犹有大焉者如入地开矿而地中之言语可通入水作工而水中之词意可达岂非为裕国便民之一助乎
德律风源流考
德律风成于西历一千八百七十七年我 圣清光绪十三年有美利坚人倍尔者运其巧思独成新制请电报虽足补耳之所不及然仍以目谋之今当面别开俾耳可直达于寥远之处乃用电气收入人声由通彼处之电器复发为人声此法一出百年来格致之用有更为便利者先是一千八百七十六年美国赛百年大会倍尔制德律风已粗其规模乃取以陈会中任人聚观各国所派大员及格物士聚试之果灵便异常赛毕经事者品评各国珍奇有英国格物士党生者笔记其器之形质用法谓电气之用至此而超前绝后诚极奇妙之也惟此器初恐尚未尽美善愿倍尔再加研究更上一层务使不及片时言语可传至千百里以外方为发憾全无倍尔遂复运精思悉心更改至明年五号就暴斯敦大堂聚集众人又于十五里外集众亦如之以德律风传言互相问荅先问十五里外之人曰汝处已预备否回声曰预备矣曰既预备则请歌一曲回声曰诺诸公试倾听之既而音调铿锵宫商互奏唱毕又歌葡萄牙曲一支呖呖莺声如在耳际其时倍尔已倩人将接至数处有一通至一百二十九里分拨老费围子地方倍尔启其机括问如前众答亦如前倍尔曰闻今日百里拏利在彼能一发娇音以洗尘俗之耳否百里拏利欣然应之少选歌声自器中出志和音雅恍如乐奏钧天或谓倍尔当试用时何以必令歌曲以曲之高低节奏清浊不一其伦歌之庶以知其器之不论何音俱能传达也又有一人在器前吹喇叭传声亦甚清楚又瑟麦肥地方有三人引吭齐唱倍尔初以小电传其声不甚嘹喨及接于大上始音节清妙众方知德律风有如此之妙用然犹未通国风行倍尔乃建于纽海纹大书院中聚众试其时有著名格物士在座令学徒分往东西两屋各置一器连以电通至院中而中断之令十六人相联以手首一人手执西边电既而东边屋内发声电由十六人身上传过与电相通各人亦不觉有电飞传斯亦奇矣然此亦不过用以戏玩耳其用以传述事务则始自某书信局与伯司斯既而市肆及煤矿俱用之后格物士党生经理矿政用一千八百尺长之由总局通至矿底矿内向有量空气表及用德律风相接出声如报时钟以报空气之多寡党生尝喜而言曰仆于美国百年会曾见此器以今观之其法更为精熟然倍尔之意以为尚如人之初生阙然未足此后继长增高当未可限量也盖倍尔夙精格致之学谓万物本无声击动空气始得成声试以极薄之铁皮成一空心圆泡就其口呼吸之则铁皮动有凹凸形即于泡外置一小笔头用纸条移过则笔因泡动而作点画如电报然因悟声者击动空气而得遂用电线传声成此德律风其听之之法用木制一筒如人耳然筒有窍窍中以极薄钢皮制为耳膜筒中置有电之吸铁绕以细铜丝以接电传语时语音击动筒内耳膜便吸铁受其声由电传至彼处听之绝不模糊后有统兵大员谓此可备战阵之用惟恐电电杆易被敌人所毁乃别思一法不用电杆将电埋入地中俾发声时敌人莫识其所在此则于倍尔创制之后推广以尽其微妙者也至近年有美人爱迭生者制成纳音器开其机柚装以蜡筒一人口向皮带语之则声留蜡筒上可邮致他处供人听闻虽相距数万里远隔数十年亦无殊晤对同堂耳提面命此则同一从电学中出而尤为变化出奇其略已见诸格致汇编容俟他日究厥由来书之以质格物之君子
滊学通于医学说
友曰子亦知汽炉之制与人身脏腑肢体之故同一理乎余曰不知也愿闻其说友曰人身之内胃为水谷之海交乎中焦及命门雷龙之火以化牛精气上达于肺由是鼓动翕张而为往来呼吸其精气又灌输于脏腑敷布于经络用以运动五官百骸脾在胃旁终朝引动人或倦卧则脾不动脾不动则五官百骸遂无异虚设胃之上口出于喉其系于舌本是以脾胃之寒热可于是乎之今观于机器之有锅炉犹人身之有脾与命门也汽锅一沸则蒸气上腾犹胃之化生精气以达于肺也引擎之高下低昂犹肺之鼓动翕张也机轮之旋转有一定之数犹呼吸之一日夜必一万三千五百息也轮动则众机皆动犹五官百骸之效其灵也皮带撤去则各轮停转犹脾一停歇而人即倦卧也热度表可水沸之热度犹舌之可胃中之寒热也汽锅之水上下轮流更换犹精气之灌注旁达也热度已至则马力充足犹脾胃健则气力壮盛也惟人之命门系雷龙之火乃阴中真阳能化生万物实先天生气之根本机炉所用乃煤炭柴薪之火能销铄五金之精气是以锅炉易坏最妙莫如以电气代火力电气发热生力用之不尽且可免煤炭柴薪之烦费天地间之电气即人身雷龙之火西人格致家亦尝言之与其机炉之用煤炭柴薪不如其径用电气也余曰然以电运机之法目下泰西制造家业已用之特子言锅炉之制有类人身脏腑则何以西人能造汽炉而西医于内科一门反欠讲究其故何耶友笑曰西人务实不务虚重有形而忽无形易曰形而上者谓之道形而下者谓之器器者有形道者无形故明医者曰通医道造器者曰制机器西人第知有形之器之有用而不知无形之道之尤为有用机器之有锅炉有形之器也人身中脏腑肢体内外相维之故无形之道也中国医家长于论道故于攻补汗下之法升降寒热之宜皆审于五行六气七情之盛衰消长而以相胜相感相应相反之道治之医者苟明于无形之道则洞见本原而去疾易于反掌彼西医徒知以有形之器为重人身之有形者不过血肉毛发筋骨肌肤之类耳故西医精于外科而于内科即气虚阴亏致患痈疡在外科宜用里温中之法以为治者遇凡西医皆不能奏效甚或性命皆丧于其手盖不明于无形之道之有用故耳孙真人曰分阴未尽则不仙分阳未尽则不死阳者气也无形者也西人诚知医者宜体无形之道而以观锅炉之法以观人身之脏腑肢体而不第以血肉毛发筋骨肌肤一切有形者为重则思过半矣余闻其论甚为叹服盖友于医道固三折肱故其言能精晰微妙至是是不可以不志笔存之也
气球说
泰西战阵每尚气球兹者北之役法人从欧洲特运气球往越传闻获益甚多兹已绘成一图略述大概语焉未详今特考西人所著格致诸原其制造之缘起与夫发纵之妙用而为说按气球以轻气为之故又名轻气球当其始原以火气上升若中国之孔明灯然但火气之理不过升散球内乏气藉外气以扬托之其力有限而其势有穷尽之时后博物者以此推测顿悟以重气升轻气必如水力之浮木遂专心作气果得制取轻气之法试与地气相较觉轻于地气者数倍于是因气制球纳轻气于其中纵之使升竟飘然上举从此愈思愈精初试以禽再试以兽皆能如法升降然后试之以人其球之最大者其中直径约英三丈五尺以四围上下均算共得二万二千尺若满以生气其重一千六百磅满以轻气重祇二百磅以一千六百磅之力必能升浮二百磅之轻故能另载器具什物至球之为制内则绸为之大如屋饰以胶漆用大绳结网罩其外球之下悬一巨伞伞之下悬一藤如筐然大者可容二三人小者容一人床中备具风雨针寒暑针时辰表千里镜罗经沙袋或石子及饼食等什物球之顶有窗球之足有门皆机巧活动特用以放气者临用之时将轻气放入球中务以球体将满为度先将巨缆系住球试之可乃斩缆以升渐升渐高直出浮云之上俯视山川城郭敻不见人御风横行顷刻百里英国昔有惯于乘球之人名曰琪连胆志最壮常以霄汉为户闼上升至高能去地十三里凌空至久能历五时辰尝于夜间纵球上升悬灯数百盏于藤床下在地观者如见诸星环众空中在球东望夜半即见日出而下视尘寰如漆漆然暗深不测也又尝乘疾风横行云游三国由英国越海而南过法兰西入日耳曼历五千里亦数时耳以平时风势而论大约一时辰行一百里或百二十里大风吹送有一时而行二百五十里至三百里者亦有顺风吹去忽月犬转风吹回者故中又带风雨针以气候固所以防暴亦所以测高下也凡乘球之人胆欲大而心欲灵又精通算法深明气性方无错盖地面之气势重而力厚离地渐远则其力渐薄不能压托球体而球中轻气渐舒愈舒愈甚必裂故是时须急开窗略泄球中轻气方可无虞大约球在空际欲其升则撒去袋中之沙或石子欲其下则泄球中之气或升或下皆可任意施为但不能以原处起而仍下于原处耳然下至地时必须抛铙放碇以止其势因球犹有余力恐于地面纵横飘转为林木墙石所触也西人因此或以测风云雷雨或以窥营探寨或以察地绘图然用之行军者最多昔有一裨将与敌对营而阵不知敌势虚实遂乘球探望约以舞旗为号比至敌营敌兵向空发鎗高不能及裨将于空中指挥军兵望旗进击大败敌兵自是泰西各国莫不仿行普法之战两军皆备今法人不远数万里载往越南用以窥探情形宜我天险之失于崇朝也中国武备之仿西法者枪炮之外如水雷电气灯亦已制备独于气球则未闻购办故为详考其制以告经营八表之大人
论气球
气球者藉轻气以上升者也考诸山海经所载古有周饶奇肱等国善制飞车游行半空日行万里西人士亦谓当中国唐代时有人思得妙法欲于空际飞行绘画成图藏诸秘府意者即气球之缘始而其制尚缺而未详越我 朝乾隆时法国有孟姓晜季行始以布缝制为球高三丈余大如屋下有口就地人燔柴使焰由口入满而球即上腾然制尚未精阅十分时即飘落既而又有人以胶漆涂球体使不渗漏用大绳结网罩球之外球下悬一巨伞伞下置藤床人居中大者容二三人小者容一人中备历风雨表寒署表千里镜罗盘沙袋之类球之顶开一窗球之足有门以便临时放气将放时以轻气纳球体球遂能游泳乎空中客曰轻气奈何曰轻气生水中亦名水母气其为物也色味俱无不能生养人物质最轻较生气轻十四倍每见方百一寸祗重三厘故能载物御风飞行绝当气球之未放也系以巨缆使不得转动及轻气既如量斩其缆渐升渐高直出浮云之表俯视山川城郭敻不见人英国有琪达氏者最壮惯乘气球以霄汉为熟路能凌空至二十三里住空中至十点钟时又尝横行历五千里由英越海而南过法国入日耳曼境以寻常风势而论大约一时许可行百里或百二十里时遇大风吹送则一时许有行二百五十里至三百里者间或顺风吹去忽然回转故必风雨表以测之时或球中空气胀逼每有裂之虞则略开顶上之俾得泄去欲球升高则撒去所沙袋欲下降则以针刺破球体则略泄球中之气事虽游戏亦足见其巧不足阶矣既而美国人复别出心裁师其意而不泥其法球下悬一篓中坐若干人周围系小气球四十有七每球皆以纳轻气初放时不能落下球中人大惧以刀刺球放轻气出始下坠后倩英国格物家悉心研究方知空中高下之气分浓淡下方之气浓升至十五里以上遂渐淡淡之过则不足用然斯时球之制虽精仍不能行驶自如祗是随风颠倒久之又有巧工出制为一捩之则即能随心所欲东西南北攸往咸宜于是两国交争有用以侦探敌营虚实者昔年英有某将与敌国互战乘气球瞭敌约以舞旗为号及为敌人所见望空发枪弹不能及将爰于空中指挥军士望旗进击大败敌人我 国同治十年法都巴黎斯被德兵所困内外不能通消息乃将各处羽檄缩印成小纸系鸽颈上雇入乘气球鸽子上升于球中放鸽各投所之皆能达俄土交战之候俄人欲测土耳其山川形势亦于气球中绘成由是观之气球初创时虽为游戏之具今则两军相见实以此物为要需然苟无柁以便折旋则一旦堕敌人营垒中必致被敌人所害近岁天津武备学堂内亦制就气球多具令诸生昕夕肄习春秋佳日必就郊外试放以程其技艺之优劣而独与日人战斗未闻有用以料敌情者岂其技尚习之未精与考核详明是所望于整军经武者抑又考之西国气球之最大者直径约英尺三丈五尺许四围上下均算约二万二千尺实以生气积重至一千六百磅若轻气则祗重二百磅以二百磅之轻气浮于一千六百磅生气之上自能轻如败叶飘泊天空然则此球也初观之颇以为奇一经格致家推阐原由亦物理之常耳何奇之有至于昔年沪上所试演者则仍是游戏生涯无关实用存而弗论可也
马力解
今之定造汽机者皆以马力之多寡为衡而价值之低昂大半依此而定然其命名之意习焉若忘故前有人以为用马力为名而有实马力号马力之别是强判之以乱人意也实则无所谓实与号也二而一也是说也人多疑之若不考究其由来何以释疑而昭实事爰从西书采译以识于篇识者鉴诸考马力命名之意为马一匹行平路能在若干时内起若干重高若干尺曾试用多马而得中数定马一匹能起重一百六十磅每一点钟高二英里半即每一分钟高二百二十英尺假如有煤井一口深二百二十英尺底有煤一桶重一百六十磅井口有辘轳绕其绳令马行平路拉其绳则拉一分钟其煤桶升至井口设立汽机之时必用法定汽机之能力而因马力为最便故以马力定之以一匹马在一分钟内能起重三万三千磅高一尺为一马力即等于一分钟内起三千三百磅高十尺或三百三十磅高一百尺迄今仍用此法定汽机之马力惟欲求一汽机之马力必先查其所受压力之磅数将此数以每分时所行之尺数乘之再以三万三千约之则得其马力惟压力俱以每平方寸所受之压力计之故必推算面之平方寸数法将其径自乘再以单位下小数七八五四乘之即得假如有某兵轮其径八十二寸半推路六尺每一分时转数十六转半压力中数每平方寸十六磅又小数三五径自乘得六千八百零六寸又小数二五再以小数七八五四乘之得五千三百四十五又小数六二八七五以个数即二乘之得两共面积一万零六百九十一平方寸又小数二五七五再以每平方寸之压力乘之得二全压力十七万四千八百零二磅又小数零六再以速之尺数乘之即推路六尺乘转数十六转半乘数二得一百九十八以此数乘前数得三千四百六十一万零八百零七又小数八八再以一马力之数即三万三千约之得马力一千零四十八又小数八为某兵轮汽机之实马力如欲省推算之工可另设简法之表以备用以上为实马力但定造汽机或买卖汽机则必另设(设)一法定其能力如暗轮汽机合同内言明其速而压力以七磅为限汽机家瓦特之法以汽筩内每方寸之均力为七磅此所设之数因以为马能在一分时内起重三万三千磅高一尺为度所以定作汽机者如言明二十马力汽机照此数为之则用汽机者不能云不足二十马力反言之定造二十马力之汽机必常得多于二十马力之便宜今汽机与锅炉更属坚固而之速率增大所以实马力常为号马力之数倍总之实马力为推算汽机能力之数而号马力为度量汽筩容积之数二事本不相涉故虽先知其号马力不号算得其实马力犹之先知其实马力亦不能算得其号马力也此事须知号马力为造机时之量数同于度量之法买卖汽机俱用此数不能以实测之法考究须有权者定之如定度量相同实马力乃实测之数如重学之理以若干重致若干远须若干时故必先知均力之数与速率之实数始可推算既得实马力即可考汽机之功率功率者用定限之煤所得功效之成数即用煤若干而得实马力几何故陆地汽机之功率以实马力数为实将用煤数约之为准用煤而得实马力若行海汽机则倒用其法以用煤数为实将实马数力约之为准实马力而得用煤两法各适所用也惟功率又与能力不同能力依时而定功率依煤而定故汽机运动或一时或一日或一月功率恒同而能力则与时有比例也或者谓实马力与号马力如此不同则为大弊因其数易于相混所以其分别愈大愈妙因一言汽机之马力依此数之大小能知其为实马力或为号马力如前案内以七磅代十六磅又小数三五而依其号速二百二十二尺代其实速一百九十八尺则依同法推算得五百零三又小数四六零四八为号马力数
论光
充塞乎天地之间互贯乎古今之际习而不察终身由之而不知其道者光是也凡物之质可分为四有发光者有透光者有回光者有食光者何为透光如空气玻璃清水等类是也何谓回光如水银类金银铜铁锡类凡化学之所谓金类者皆是也何谓食光如树叶黑绒等类是也发光之易者莫如磷质然磷质与空气化合故发光耳若不与空气化合仍不能发光也宇宙之原质无一种是原能发光者惟与别质化分或化合则发耳火之显然者柴薪遇热与空中之养气相化合于是发光日之所以发光者据天文家言空中小体为流星之类皆飞至日体与日体相化合而生光计一点钟之久飞至日体者周日而约有五寸厚如炉灶之添置柴炭者然可谓善喻中国光学见诸墨子经上篇淮南日子火外景金水内景之说本之沈存中梦溪笔谈亦尝引申之张子正蒙参两篇谓火日直而施金水辟而受得无有取于是耶夫火之与日皆物质化分化合之所也化分化合则物质之变动速故光辉外发焉金类皆回光回光者反光也反光者不受光也金不受光故能以其光反照入于人目水火透光透光者不阻光又不反光也人能于水鉴者水不纯清底有土石如玻璃底之有水银然故可鉴也曰辟而受者阴阳内外之说其所由来者久矣哥白尼倡地绕日之说于三百余年之前第谷非之阅百余年奈端以吸力证之于是哥白尼之说为天文家最新最确之案嘉道时扬州阮氏辑畴人传泥于上下天地定位之经典断哥白尼为离经畔道而不知蹈西人愚夫之故辙也雍干时西人蒋友仁已将哥白尼之说发挥于是变本轮均输之拙尔法而为椭圆地动之巧历法但中国之天算家仍以为借象不敢信天地之本象真如是也至咸丰年间英国伟烈亚力在上海翻译侯失勒约翰谈天一书然后中国天算家始信椭圆地动为真象而非借象倘使阮氏增多数十年之寿其忏悔之心岂不如汪衡斋之于杜德美割圆捷术耶南海邹征君伯奇知阮说之误而宇宙内如此确案竟为西人先发中国失色心大不甘于是检翻古书则尚书考灵曜早发有四游人居地上不知地转犹居舟中但觉岸移之义且东汉时张衡曾作地[动](勋)仪矣可以为中国挽回体面然而地球究竟天何而转动则自数千年有文字以来地球之人未有言之者余闻傅兰雅君所辑第四年格致汇编量光力器图说窃谓地球之转动实日球之光力拨之日球左旋则其光亦左旋于是乎拨地球右旋由西而东或曰月球常以一面向地球而不为日光所转动何也日光能转动地球何以不能转动月球耶答之日月去地球近去日球远受地球之吸力大于受日球之光力故常以一面向地球此一说也凡光力不如吸力之大月球之受日球光力者面积之一半耳而受地球吸力者则体积之全也故常以一面向地球此又有说也且地球有回光反照于月球日球左旋则欲拨月球右旋地球右旋则又欲拨月球左旋虽回光之力大不及正光然亦有相消之能焉此又一说也或问曰子言日光力能使地球转动我悬一小铁球于空中何以日光力不能转动之乎岂力能转动地球之重者反不能转动小铁球之轻者乎答之曰上文光力不如吸力之大云云已经诠解今更可设一譬喻以明之月球能吸大洋之水成潮而不能吸地塘之水成潮其理略类乎此是耶非耶敢以质之天文家光学家重学家
论光学植物
美人阙名附
近人考求光学之理言太阳之光原为红黄蓝三色合成以三角分之则各得其色此三色可相配而得各杂色与人物之生长化学之离合大有关系其红光带热有补之力蓝光带寒有化分之力黄光明亮有显扬之力映像之片见光银药实时化分惟遇红黄二光则无害眼染热疾忌见红光故戴绿眼镜绿为黄蓝之并色也人身虚弱宜穿红内衫而植物之发生全藉红光而畏蓝光夫植物赖光而生人皆知之惟全藉红光而畏蓝光则前人未之知也近有法国博士名琴美罗付蓝马伦者在沼委市埠耕稼学舍读书得新理极其大用用花盆四个同置于一处每花盆种花树一枝度常相同水土各无异惟所受之光不同一盆为红光一盆为绿光一盆为白光一盆为蓝光其取光之法用有色玻璃之接隔日光也自落种以至两月其受红光者高至一尺六寸受绿光者仅五寸受太阳之[全](金)光者高四寸而受蓝光[者](好)祇高一寸其得红光者仅五礼拜即开花其枝叶皆青绿柔嫩可爱壮大异常其受蓝光者则无花而又枯浊可厌其受红光者枝叶极灵动以手弄之实时舒而时卷矣受绿光与蓝光者全无灵性而受白光者虽稍有灵性惟极粗硬枝节太多两月之久虽有花而未开此人又将其法施他物如蛇母子之类所得结局亦同受红光者得 早而大受蓝光者全无花 此法一传人争试得见植物之世界别现新景余尝叹世人因粒食维艰以至干戈不靖每欲考究农学将中国二造禾改为三造一造禾改为二造今有此法将不止二三造已也而收成必更倍蓰矣吾人奚不稍变成法哉
植物新法
英人阙名附
有人名靴利遮路考究植物卫生之理觉荳谷之类其根丝之间有一种微物能助其根强发力而吸食淡气自得此理之后植物化学之家闻之皆谓此新理能启种植之法门而鼓励农人之志由此新理而推凡田土之肥者有数种生物在其中则荳类之根丝内微物赖之而成吾人又考知荳类之丰盛与否视乎其根头之多少根头之多少则又视乎田土中有此等生物之多少因根丝之微物尝有含此种生物故知根丝之微物即此各种生物之所弃也又考知此种生物虽然貌为同类其实分开多类而各类有各类之用所以有能滋培红丁香树者有能滋培白丁香树者各不同类其它滋培大荳者滋培小荳者滋培红荳绿荳者亦各不相同也又考知凡荳类不得其相当之生物于田土之中则不能收成丰盛往者尝见土田二处肥美天时水利皆同所种之荳又相同所种之期并所用之法亦无不尽同而所收之荳则大相悬绝人皆不明其故今得此理疑团冰释矣所以又试将此等生物而迁入无此等生物之田土则见其田素不甚生长而今竟勃然兴矣此即今日植物家所悟出以尼他践为田料之来力也尼他践者能引淡气之义也此一悟之理极为新奇如欲洞达其理先宜知璧打利亚能引淡气以生长荳实也璧打利亚者即此等生物之名也又宜知璧打利亚既迁往田土之中自能传种而生育也以璧打利亚治田土为农人之要务也夫璧打利亚之功用如发酒之曲所用无几而能令全缸变动人所尽知以此互证则璧打利亚加入泥土之中即能生生而不已又何疑耶尝由历试而知此物一入于田生传甚速自能寻其所宜之荳根而聚之而助荳之发生焉今市上所沽之尼他践无非此物也其功用之大亦不过如此若将璧打利亚分类而又分类而沽俾农人欲种何荳而土宜未合者因类购归照方施用应效如响矣惟其理尚在初端故今年有人在获班地方设局考究其理以乌路架医士主理之此新法之功效虽有明验惟其用之广尚恐不止于此有人谓由此理或能将空中之淡气变而为田料以助植物之生至上文所论落尼他践于田以运淡气之法甚廉而易凡稍有见识之人无不能为之亦无不肯试之皇家农务会争相试之另有私伙农民亦试察之在一千八百九十六年皇家农务会报第二册即见此法之如何历验于德国其所拟之法有二极其浅易其第一法用真正之尼他践开水而淋其相当之荳种以和匀之然后如常播之于田其种发苗则璧打利亚即附其根而培此法不特浅易而且令荳种之发芽更易其第二法则以尼践水淋于田土之中复土而和匀之此新法新理之功能益农事若藉此法能运空中[淡](沃)气以为用则见其功效之大莫与京也此理极其自然凡荳类生长之处则见此事之据焉凡有璧打利亚之处无须加尼他践即加之亦无甚益如有何处不结荳实用此法或能巧夺天工也新报之家每每有讹传故农人欲知真确莫若查考皇家农务会之报并访问有名可靠之人现传之法旨难称大备本报特早而告人者诚有所望于将来若吾人果能免贵品田料之费而靠璧打利亚之微收以无穷尽之淡气于空中利莫大焉是考究此法之事最为有用者也
记压气行车
美人哈浦附
前二年多人论说压气致用之事但其所论未明格致大道故不能将此新法与电力汽力缆力各式街车比较清彻兹请论之且以压气之力而动活机法国已有此法数年今美人讲求此法亦众纽约省之罗马埠并纽约城曾将此法试练两年不拘风雨寒暑何等情形无不备试虽寒冷已极亦无不可用尝以气机数架运车于纽约第一百二十五街行住数月之久全无失事埠上游人无不称心余请溯十八年前曾用压气之故当时纽约二号车路大街有以压气而行车者请余其可否合用余得事事美备但当时无人乐用竟有非路爹化埠某车路公司敢出妄言谓纵使此法能尽省马力而彼公司亦不轻用盖恐街上马车来往遇此种无马快车必然惊骇彼马而致事遂使马车主人告讼不已彼坚持此说[虽](谁)与之辩论卒不能从遂弃而不用后有人以铁缆拖车并无惊马之事余复举其事以告人欲解明何(何)以压气较胜于别样特着一书载明一法之所需各法之长短以此比较后又另论说数次始得一富绅集股设压气公司又请立罢乞地君为机器总办即绘其车式定罗马火车头公司照造各处机器师皆来考无不称为得法无弊惟有数事尚须讲求一压气之时所用之力恐其散耗二压气复涨之后恐遗白霜于贮气柜之内三防破坏之险四加热于干湿气之内五布置理之费[六](亦)复添新气之事七最远能行几许八传气于远处有何泄耗九其它各零碎事件关涉乎压气之事活机已上九事人多未明故请解之曰压气之活机能致用而有余但须先解明空气之质并其涨缩流荡之理与乎水汽有关于此事者一凡空气在科伦表三十二度热之中须一十二立方英尺又千分立方尺之四百三十三重一磅而在寻常热度之中须约十三立方英尺也二滚水气在二百一十二度热之间须二十六又十分之四立方英尺重一磅或粗算之作二十六立方尺也三凡物皆有本身热又有容热之量水能容热最大即每一磅能吸无量数之热力也故以水为量热之准若准此以推之空气之本身热为○二三七七或收作○二四又滚水汽之本身热为四七五或收作○四八或倍空气之本身热也又可云滚水汽之重仅为空气之重之半而其容热之量则倍之四若将空气忽以力压而缩小之其热度即升一百一十六度若令其忽涨作两倍之多则热度又必降一百一十六度又将空气之受压力多者与空气之受压力少者各复加同重之压力则其受压力多者所增之热度不及其受压力少者所增热度之多也譬如有空气以千斤之力压而缩为半若增其热一百一十六度若再加千斤之力而压之则热度虽增但不及一百一十六度之多五凡热之大小与热之多少有别如有铁一斤热之三百度之高又有水百斤热至一百度两相比较其热则可云铁之热为大水之热为小惟铁之热为少而水之热为多也
又譬如有净水一斤含食盐三两又有水十斤含食盐四两则前水咸而后水淡其实前水含盐不若后水之多也所以热之大小即比盐之浓淡而热之多少即比盐之多少欲知热之大小以寒暑针之度数辨之欲量热之多少亦宜以度数明之惟恐与大小热度相混故另命名以别之凡后有名热尺者即此意也六如有水一磅欲使其热升一度必须加热一尺再升一度须再加热一尺也又一尺之热可令七百七十二磅之重升高一尺七一马之力能于一分钟之久令三万三千磅之重升高一尺空气之涨缩有二故遇热则涨散热则缩一也以外力逼之则缩放其力则复涨二也由后之法所费若干力以逼压之如放其逼则空气复涨所发之力仍得若干由前之法压气之时设法加寒于外以泄其气之热则能省力甚多尝有人称说能省力百分之八十旧法过耗力百分之五十矣八空气能容湿多少关乎热气之大小又关乎体积之多少而不关乎空气之松密也假如热度相等一立方尺之密气所能容之湿气亦不过与一立方尺之松气所能容之湿气相等气受压力则密不受压力则松由是观之以一百三十三立方之松气内含湿气者压作一立方尺之密气则湿气必凝结于水底以法放出其水则其内所余之湿气不过为一百三十三分之一原有之水气也若放其压力则气复涨所吸热虽多然不能令其水气凝结者因其空气太干而所含水气太微也惟压力小气不甚密者反有凝结其水气之病且此病亦有法免之九空气遇寒则缩有人推得寒至科伦表四百六十一度则空气缩定再加寒则复涨故以科伦表四百六十一度为寒极自寒极而至热极则空气之体积亦由极小而涨至极大故空气之松密与热度互相为消息此即后文复加外热之要领也十伏热者即物质之变而热随之消长譬如以冰化为水又以水化为气热必随之而消至物复原形热必复泄此即伏热之理也由测而知每磅冰化为水须消热一百四十二尺半又将此水化为汽须消热九百六十六尺所以由冰而水之伏热为一百四十二尺由水而气之伏热为九百六十六尺又查冰之本身热为○五故自寒极以至一百一十二度热即滚水度每磅汽伏热一千五百三十五尺因以寒极之度四百六十一与冰度三十二相加得四百九十三又与冰之本热○五相乘得二百四十六五为第一数又以滚水度二百一十二与冰度三十二相减得一百八十度又与水之本热一相乘仍得一百八十为第二数又以化水之伏热一百四十二五为第三数又以冰化汽之伏热九百六十六为第四数乃将四数相并即得一千五百三十五也以上十例须明始能解以下各事因有人书立说创造机器欲加热于气柜之外以倍其柜内稠气之涨力惟其加热之法祗以干热气为之断不能成后文自见其断不成之故且更其法以湿热气代之即成也
以压气而钻石者甚多所以压气之器亦翻陈出新精益求精已极其妙故有公司多间承造压气之器价廉而用固压气最妙之法系以小压器多具设有一具需修整可免牵制其余至所用具数多少须视赀本之大小而定可也而压气之时宜加寒气于柜外则能省力上文已详之数年以来各家考究压气之法已极精如若造压气公司肯包造何式压气每分钟能得压气若干尺并受压力几何所需火耗几何则取压气之费几何可一望而知也因压气愈造愈精而稠气之用亦愈推愈广初时之法祗能省力百分之五十今则能省力百分之八十矣又能将稠气流往远处而无所失故以一大气柜藏之即能引致远处可任取其多少而用之此所以有多处大滩之水力可为压气之用压得稠气以管接往他方而施其用除此之外其大滩之水力实无别用也如前所云若以空气忽加力而压缩之则必生热缩为半体积之时则生热增高一百一十六度但幸浮气之质缩小有一事可贵者即稠气再加一倍空气之力以压之所生之热与所费之力较压浮松之气皆反小也譬如每分钟之久欲得三千六百尺之稠气受五百磅之压力者须用马力一千零六十匹若受一千磅之压力则用马力一千二百一十九匹所差者为一百五十九匹若压力增至一千磅则用马力一千二百八十八匹所差者减为六十九匹又压力增至二千磅则用马力一千三百三十九匹所差者减为五十一匹可见此五十一匹马力所获之益与初时一千零六十匹马力所获者相等也由此推得每分钟之久欲得一立方尺之稠气所需马力如下受五百磅压力者马力零三一六受压力一千磅者马力零三六四受压力一千五百磅者马力零三八五受压力二[千](十)磅者马力零四○○也此数宜另加百分之十为破耗有那获铁之总办喜路君曾言受二千磅压力之稠气一尺祗须马力○三一六而可得若常用之法所需马力亦不过○三七八云但余以为○三四八匹马力可为偶然之气而○四五匹马力可为常用之事也
稠气之质有一奇性即加热于外能增其功用也此事并非臆说实经欧美之人考而得者也若将压得之稠气复放之而致用使其经过热水柜则得加倍功力似与气性相反精于格致者多不以为然不知确有此事且所需火耗不过为压气时所需之火耗八分之一曾有美国汽机师在罗马城试验其第一百号之压气活机以其力行车每里需复热气三百零八尺若热水柜内无水则需气六百六十九尺始足以行每里之路也曾试多次得据相同该汽机师名斐璧架现为委士判汽机教习也此奇理将发明于后兹请将加热之事分为二法一为兼水一为不兼水而又将此二法而比较之试观何法为合用且以所用之空气为三百立方尺热为六十度以力压之入气柜使其每方寸之面积受压力一百五十磅又可受十倍空气之压力又令其气热在六十度经过热水柜又使此水受十倍空气之压力而热至三百六十度试计其所需热之多少自寒极以至六十度所差热度五百二十一又自寒极以至三百六十度则差八百二十一度盖如上文所解寒极在寒暑表负四百六十一度也可见空气升至三百六十度之热其体积必增否则须有压力以制之故可云若其体积不增则其压力必增而所增之压力当为百分之六十三也又三百立方尺之空气重二十三磅与空气之本热○二四相乘得数复乘三百即得一千六百五十六尺为二十三磅之空气增热三百度所需之热也此又空气所增之压力为百分之六十三未为加倍须自热水之中生汽一百一十一立方尺以补之始能加倍也即是三百之尺空气在常热度之间吸热一千六百五十六尺即涨为四百八十九尺尚欠一百一十一尺始得六百尺而为原体积之倍也又知一百一十一尺之汽重四磅又十分磅之三而受一百五十磅压力之水化汽得伏热八百六十三尺故以四三与八百六十三相乘得三千七百一十一尺为水化汽所需之热又与前空气所吸之热一千六百五十六尺相加则得总数五千三百六十七尺也每磅煤炭燃烧至尽能生热一万三千尺煤油每磅则能生热二万尺但所生之热必有散耗故煤一磅或浊煤油半磅所生之热已足供其用炭油二者所费皆微而所生之力则甚多因此三百尺之气以此法添热能动八墩重之活机而行一英里有余之路若不添热所行仅得其半以上为兼水添热之法若不兼水而欲倍其体积须将其原热度增倍始得其原热度者即自寒极以至本度之谓故以空气之常度六十加寒极四百六十度共为五百二十一度倍之则得一千零四十二度复减四百六十一度变为五百八十一度为科伦表之正度也空气之热至此则能令油质焦干故不堪用因活机之动亦赖油之润滑有傅冷列查君新着一书论及压气明言以干热而欲倍压气之力频添热至八百度始得因空气之本身热甚微并热度至高易于散耗又推测压气复涨与机内之气鼓饼初遇之际假如其压力为十倍常气即一百五十磅是时其热应有四百九十四度与上所得五百八十一度相较已差八十七度此即消耗另气鼓饼被压而行至尽是时气即涨至常度其气鼓之铁必能泄其热于外若此气先湿热则其湿气能润滑其气之路也另有要事须知汽由三百五十度之热于十倍空气压力之中而复为滚水二百一十二度则所散之热分布于气鼓犹多于同热之干气三十余倍试令三百五十与二百一十二相较得一百三十八度又知汽之本身热为○四七五空气之本身热为○二四若以○四七五与一百三十八相乘得六十五五又加气之伏热九百六十六即得一千○三十一尺五为每磅汽所散之热也又以一百三十八乘空气之本热○二四得三十三一二即每磅热气所散之热也故知每磅汽所含之热同于三十一磅气所含之热之多也一滂汽能散热如是之多气鼓之身受之必然和暖合宜能保涨气之力而无破耗矣
且如上文所云此湿气又能润滑其气鼓饼之活道也总之不能用添干热之法令涨气之力加倍如用之必有所伤于器具而且费耗俱大此热水柜之制法须能生汽其热并涨力皆与涨气之力相同又以廉贱之煤薪或煤油生热以养其热使之恒不改变于冬天之时预便从此热水柜中运热水洄护车厅使其温和此三事俱全即得算法也前于一千八百七十九年余历经试练而知此热水化汽其消耗之中数约为每五十尺之干气吸水一磅也此事后经办驳尝请立罢乞地君在罗马逐层细试而得其实理为水之消耗多少视其热度之高下如何水受压甚而热度升高则无多干气即能吸水一磅若水受压力轻而热度低则须多气始能吸水一磅也兹将若干尺常气而能吸水汽一磅因热而异者开列于下○热三百二十一度用气三十五尺二○热三百度用气四十二尺五○热二百九十六度用气四十三尺三○热二百七十四度用气四十八尺五○热二百五十九度用气九十五尺二○热二百一十度用气一百五十九尺热一百九十度用气二百三十八尺○热一百八十二度用气二百二十九尺○热一百七十度用气二百二十一尺○热一百六十四度用气四百五十九尺○热一百五十八度用气四百九十三尺按此表甚奇热一百八十二度所用气反少于一百九十度热所用者又一百六十四度热所用气较一百七度热所用者忽然增多二倍此所以奇也未知试之时有误否也
压气活机中最要之物莫如稠气柜盖此机之活动皆藉此稠气复涨之力而此柜所以藏贮此[稠]()气以待用也此柜容积之大小柜墙之厚薄须视所贮之气稠密多少而异往者此种柜多以告水镬之活铁片为之每方寸之皮积祇能抵五六百磅之涨力而不裂故其体积须甚大始足以容气而行十英里之用其甚大之势竟自地板高起而过栏杆之上甚为不便可知欲得远行之能兼得气柜之细而便须以能抵大涨力为妙而近今所制之柜其法甚奇系以小钢砖为之并无缝焊之裂惟其抵力之大竟至每方寸皮积能抵涨力二千磅毫无险处尝经试过能抵四千磅而不裂所有之坚固断无破裂之理也此新器之厚四倍于旧器则旧器能抵五百磅者新器必能抵二千磅旧器未尝经险而新器何至有险哉吾敢证明受二千磅之新器较受五百磅旧器旧器其坚固尤过之虽有新报家凭空杜撰欲置压气于无用者亦不折服我也盖此新法实能抵四千磅今用以抵二千磅则所余力为大彼旧器实能抵一千磅而用以抵五百磅则所余力为小新者虽加受一千五百磅之涨力未妨裂破而旧者加受五百磅之涨力即破裂无疑是可知也或谓不计道理万一有失其险不极凶乎答曰非也钢质不同生铁万一有失亦不过开裂而泄其气惟气必有声而钢必不碎或稍自卷而已耳有德国造稠气柜家来函于我书中有一能详解此事兹请录之书云我等昨日试验稠气柜受压力之限已至三千五百磅而无碍因思压炭气之人尝经其破裂千百次但见其之裂即泄其气并无碎散而飞之事故知把持此物必无险处我等本欲试至(至)将近四千磅而后发卖但恐既试之后虽不至裂而钢质已变将来为用不能经久也兹付上稠气柜八具有一具短俱比来单稍轻未知尊意所宜者以轻为妙使其余力为一千五百磅者抑欲稍厚使其余力为二千余磅然后再照单造全付上得收此柜之后请试以三千五百磅之压力常用之则令其抵一半之力犹胜于试以将近四千磅之力而用以抵三分之一力如上文所云虽不至登时破裂然不能经久无坏也更宜知者稠气柜之破裂与蒸汽镬之破裂不同盖汽镬一破滚水四散一离压力即尽化汽竟涨大千余倍而且热烈不堪而气柜虽破所涨大者不过百余倍且无大热何致伤人哉
稠气柜之轻重视其柜所容常气多少因发力久暂而异不关其中径之大小并压力之大小而异也此说已为不磨之公论试详解之譬有一柜径为一尺每寸皮积受二千磅之压力长一尺则容重若干磅又使其周径均半则其铁之厚亦可半而得前重四分之一惟其容积亦得前积四分之一也又使其周径不变而变其压力至每寸皮积受一千磅则柜身之厚可半而铁之重亦半之矣但所容之常气亦得前数之半也此因后气不及前气之稠密也故无论压力之大小并径度之广狭但论容气轻重即知用铁之轻重矣然则欲造一柜使其容积为一立方尺每方寸皮积有二千磅之压力其柜之重几何始得据昨由德国付来之柜容积一立方尺每方寸皮积能抵三千七百磅之压力其重为一百零六磅今欲令其能抵四千磅之压力则其重宜增至一百一十五磅如用之以抵二千磅之压力则此柜能容一百三十六尺之浮气缩为一尺之稠气也故知浮气一磅需钢八五六磅即足以容之也又设若以四百立方尺之浮气能运动八墩重之活机而行一英里之路所有停车起车之消耗皆在内则需三百三十八磅之重钢柜便足若长行之路则需三分之一即得但所谓八墩者祗为活机之重而车与搭客未在此数址计活机每墩气柜之钢重四十二磅为足行一英里之路也
今人多谓压气活机比活电机承本更重不知此说殊误若比较宜令两事之相当始得但压气活机乘本身力而行而活电机另以电线通传其力须各计本或概不计本始为得中若不计压气活机之稠气柜则此机比活电机更廉人所知也活电机之价廉者首因同业太多则他日压气活机之行其价更廉可知矣今且作两机之价均同而独计三十架稠气柜与传电线之价其事自明此三十架稠气柜之重约为十一万磅值银约一万五千圆每架承本五百圆又五里双轨铁路为三十架活电机所用者其传电线值银二万六千圆各承本银八百六十六圆每架所差已为三百六十六圆矣
更有一事能省大本者即生力之事也生电力之厂每匹马力机器约承本银八十圆另房地屋宇租未计故一千五百匹马力机器需本银十二万圆而压气力之厂无须电母机又无须皮带等事水汽一生即至压机如是祇计其半作六万圆已有余裕矣压气行车之铁轨并无须焊或另如螺丝驳接但如常火车之铁轨已足矣不似电气行车之铁轨必以焊或以螺丝驳接也因压气活机浮置于车上而活电机硬置于车上故其力尽逼于轮心之上有人名傅冷连颇浦开列一表云设有车无舒缩力每点钟行二十英里遇有物高八分寸之一阻其车轮其势之猛较有舒缩力之车大二十七倍且压气活机愈多愈妙虽如纽约三号车路之高架路更为合宜车虽而铁轨恒同多惟电气车多则电气浓布若铁轨不增大必然致险因电气经由铁轨运行人触之即受害也若增大铁轨则为本又重统计往来辐辏之车路若作压气行车则比电气行车其铁轨省本过半电气行车之布置须随时更改每因布置既定而车务或增或即见有碍其布置又易损坏尝有纽约某公司总办李伦君报称该公司所用之法每三四日必损坏一次须修理十分钟之久何若压气行车之铁轨与火车路无异一劳永逸也
曾考究而知以压气行车之工费比以木杆系线传电行车者为廉即知比各法行街车为更廉因以缆拖车以马拖车或地下传电以行专其工费皆比木杆系线传电行车之工费为昂也有一机器师久在电气车公司任事今为压气车公司所雇将两项工费比较令其车每日行一百二十英里则得压气车每行一英里工费银如下生力厂烧煤○八七仙车上热水柜烧煤○一一热水柜连水○○二四仙油耗○○二四仙出灰之类耗○○一四仙人工○六一五仙修整生力机工料○一六三仙修整压气活机○二八仙利息常费一仙七六以上共银三仙八五七又人役来往之工费及修整车辆并安顿车房之三项一仙六一九管活机人管车接客人工用六仙一三三常费利息共一仙一五五连上共银十二仙七六五如用电气凡事与上均同则需工费连本息十六仙二六八相较以压气省费三仙五○三即百分之二十七也
稠气复涨而致用之际如上文以热水加热之法能增其功力比生力厂之火耗更廉每令人笑因其不合生力之理但一经解破自见了然试令压机之马力为一千四百匹每分钟能压气三千六百立方尺而至受压力二千磅连压十打钟之久应得尺力五千五百四十四兆磅所得之气分供一千二百架活机之用其气鼓之径为六寸长十四寸轮径二十六寸能令每小时行六英里每里耗气三百尺气鼓截长十分之一则受压力一百四十磅中数为四十六磅观此情形应有尺力六千八百○二兆二十七万二千磅之工比原用之力增百分之二十二然此理从何而得乎一由于加热而涨其气一由于助以水汽而添功效也
论臭腐神奇
畜粪秽物之类宜为田料者因其多含植物之质此质有多种利益一作田土之烂木渣盖有田土多阙此质而烂木渣烂草渣之类在田中渐而朽腐发出热气又挽留淡气之杂质免其飞遁而散此事常为化学家制造田料者所蒙蔽使人不知其大用而销彼所造之货也一令田土松浮易耕又引湿气以润田一于朽腐之际能吸空中之淡气而成杂质使助植物之生因此宜将秽物与多淡气之物同落于田以收彼所放淡气之杂质不致其有所损耗粪灰秽物含各种别他利亚细微之虫甚多否则不能自发酵而朽腐也人原未尽知璧他利亚在田土之中作何举动但得其发酵之功已足称大用矣以上各事即秽物为田料之功效农人宜知之凡秽物与别种速力之田料相和而下田能令田浮润可观以致所种之物根深蒂固而吸各料也其最可嘉之处以其所含之植物质久而化为烂木渣化学田料已尽其力而此烂木渣犹有功也此事为前人所轻视者久用之自见其功之大矣