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科技小故事
王贞仪的传奇人生
  在1994年,国际天文学联合会(IAU)行星系统命名工作组曾以“王贞仪(WangZhenyi)”命名金星上新发现的环形山。她在国际科学界声名远扬的时间及其影响力远超常人想象。
  清乾隆三十三年(1768年),王贞仪出生在江苏一户书香门第。她的祖父王者辅官至知府,在历算、数学方面均有一定造诣,曾参与清代数学书籍《梅氏丛书》的编写和修撰。成长于儒生之家,王贞仪自幼接受到十分良好的教育。1779年,因犯言直谏被贬到吉林的王者辅在东北逝世,给十一岁的王贞仪留下了足足七十五柜藏书。这里面既有丰富的文学著作,更有来自祖冲之、曾一行、郭守敬等“理科大佬”的书籍。
  带着祖父留下来的大量藏书,她夜以继日苦读。十六岁时,她随父母从东北返回江苏老家,之后又跟随父亲及祖母四处行医。
  从东北到江苏,再由南京到北京,而后又辗转陕西、湖南,甚至到过粤东一带。两年多的时间里,她“向东出山海之地,向西游临撞之所,而后复历吴、楚、燕、越等地,经行程不下数万里”。
  她的前半生完美诠释了“读万卷书,行万里路”的古训。这一段阅尽山川秀丽及各地风土人情的难得经历让王贞仪彻底打破了一般闺阁女子局限于伤春悲秋个人情怀的思维限制。她豪迈地写下了“足行万里书万卷,尝拟雄心胜丈夫”,还有“始信须眉等巾帼,谁言儿女不英雄”等诗句。
  18岁的王贞仪回到了南京定居。回到南京的她,开始了自己的科研探索之路。
  从王贞仪存留于世的《德风亭初集》十三卷中,可以看到她的研究内容涉及三角函数与勾股定理,还有当时盛行的“梅氏算学”。她的《勾股三角解》篇幅占去自己“文集”的整整一章,详细解析了由西方传进来的,那些当时语焉不详的三角函数公式。这些研究对于中国算数的发展来说意义重大。
  她不仅尝试对“西学”进行解释,更对祖父极为推崇的“梅氏算学”深入学习后进行了简化、重新编撰的工作。她将梅文鼎的《历算》总结成《历算简存》;又将梅文鼎的《筹算原本》改编成《筹算易知》。可惜的是,这两本总共7卷著作均已佚失。
  在中国古代几乎所有的数学都是应用数学。因此古代数学与农历气节的计算、天文星象的观测,乃至于礼乐仪器的制作都密切相关。所以,数学家往往也是历学研究者,甚至可能是天文观测者。爱好广泛的王贞仪自然也不例外,在天文学领域,王贞仪留下了《岁差日至辨疑》《黄赤二道辩》《地圆论》等著作。
  岁差这个概念对于古人来说,就是每年同一个日子同一颗星星的位置略有变动,这个变化积累几十年后会对节气、历法等造成很大影响。但前人对于岁差的解释不一,解决的方案也是五花八门,众说纷纭。
  王贞仪总结了虞喜、祖冲之、僧一行、郭守敬等前人的理论,并结合中西历法,最终研究出了“冬至日每七十年后退一度”的更精准结论。
  更重要的是她在当时“天圆地方”说依旧盛行的情况下,通过自己的各种“土实验”证实了地圆说的正确性,这在清朝中期是十分进步的一个科学认知。在后续研究工作中王贞仪正确解读了日食、月食时太阳、地球、月亮三者的位置关系及这一天文现象的成因,并著有《月食解》以供世人学习。王贞仪的学术成果经过传教士等文化交流渠道传到西方世界,成为中国的科学明星。
  遗憾的是,王贞仪年仅29岁因病去世。而大量科研成果手稿也在她去世后尽数遗失,仅剩比例极小的一部分得幸存世,但已足够让我们看见她的伟大。
  回顾她的一生,或许有人会觉得她并未有什么突破性的科学研究成果。然而王贞仪以封建时期的一个女性身份,年仅29岁就做出了如此多的研究成果,这已足证其能力过人。200年前钻研数学,打破禁忌仰望星辰的王贞仪遭受过多少非议和嘲笑,但她硬是活成了自己最想成为的样子。

(张军)


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