当赏月者在中秋佳节的周末仰望星空时,他们或许应该想起王贞仪——中国最杰出的天文学家和数学家之一,同时也是一位女性。
她生活在清朝(1644-1912),在那个时代,人们认为有学识的女性只需以诗词点缀家室即可,但王贞仪却有着更为大胆的追求:解释日食和月食的成因。
她给出的答案是物理性的,而非神秘主义的。她通过光、影和月球运动来解释这一现象。她用圆桌代表地球,用灯代表太阳,用镜子代表月亮,不断移动它们的位置,直到投下的阴影符合逻辑。
这一成果被记录在《月食解》中,而当时天文学研究需要皇家许可,女性主导的科学研究更是闻所未闻。遗憾的是,她的作品流传至今的寥寥无几。
王贞仪于1768年出生在江宁(今南京)一个富裕的书香门第。她的祖父王哲辅是一位地方官员。更重要的是,他拥有丰富的藏书——据记载,其家庭图书馆拥有75个书柜。
祖父向这位酷爱读书的女孩开放了图书馆,并引领她走进了天文学的世界。她的父亲是一位医生,鼓励她钻研数学和地理,而祖母则教她诗词。
11岁时祖父去世,她随父亲和祖母北上吉林,在继续学业的同时,还学习了骑马和射箭。16岁时,她随父亲游历中国各地。
王贞仪绝非足不出户的读书神童,而是一位见多识广的年轻女性。旅途让她亲眼见证了天气、运动规律以及民生疾苦,这些主题后来都出现在她的科学论著和诗歌中。
尽管清朝时期也有女性进行写作和学习,但天文学和数学仍然严格处于男性领域,与官方历法制定、精英培训和学术网络紧密相连。研究天文学需要皇帝的直接许可,普通学者无法接触。
王贞仪面临着与一个多世纪后西方女性科学家(如天文学家塞西莉亚·佩恩-加波斯金和核物理学家莉泽·迈特纳)所遭遇的同样的双重障碍:被排除在确立科学权威的正式机构之外,且在女性身份被视为“不合格”的领域工作。
在芭芭拉·贝内特·彼得森的著作中,王贞仪留下的一句话捕捉到了这种摩擦:“有时我不得不放下笔叹息。但我热爱这门学科,我不会放弃。”在王贞仪自己的记录中,例如《德风亭初集》,她写道自己读书时极其专注,以至于会忘记吃饭和睡觉。
王贞仪对科学的最大贡献之一并非发现新的前沿领域,而是让艰深的知识变得通俗易懂。她用浅显的语言重写了复杂的数学资料,并创作了适合初学者的作品,包括《乘除简法》,这是一本关于乘法和除法的指南。
王贞仪并不认为教育是男性的专属领域,她也没有仅仅为女性倡导。她认为学习应该是实用的,并且对每个人开放,包括初学者、普通读者和女性。她的数学是一种公共教学,这就是为什么她关于勾股定理的研究意义重大。
如果说王贞仪“发现”了在中国数学(被称为“勾股定理”)和古希腊传统中早已为人所知的定理,那将是误导。她的成就在于其他方面。
作为一名主要靠自学的数学家,她撰写了《》。王贞仪能够驾驭抽象、高深的学科并将其阐释清楚,这种学者的成就因当时阻碍女性进入常规数学研究途径的社会壁垒而显得更加非凡。
她在天文学方面的著作遵循同样的原则:观察、验证和阐明。除了日食和月食,她还撰写了关于地球形状、天体运动、春分秋分以及岁差(行星自转方向的变化)的文章。她对日食的演示去除了超自然的解释,却并未剥夺天体本身的神奇感。一盏灯、一面镜子和一张桌子就足以证明月球穿过了地球的阴影,宇宙的奥秘无需通过仪式或特权便可被理解。
王贞仪关于数学和天文学的著作如今已无一存世。我们对她及其作品的了解,仅来自于她去世后汇编的短篇论文集《》,以及其他学者对她著作的提及。
虽然性别歧视无疑导致了王贞仪在历史上的几乎被抹去,但她自己的行为和英年早逝才是决定性因素。
29岁时,她因疑似患上疟疾而病重,认为自己的作品不宜发表,于是销毁了70%到80%的手稿。她将仅存的部分托付给了一位朋友,这位朋友后来又将手稿转交给了自己的侄子钱仪吉。
钱仪吉随后将她的论文汇编成《》出版。其余的手稿则被托付给了一位书商。此后,这位女学者的著作便销声匿迹了——很可能是被忽视、遗失或销毁了。
王贞仪在去世前没有时间招收弟子并将她的遗产传给下一代——她没有子女。钱仪吉通过手稿了解了王贞仪,并在她身后整理了她的作品,将她比作东汉时期(公元25-220年)杰出的女学者班昭。
一位几乎无法接触书籍或接受正规科学教育的女性,竟能自行推算出二分点、日食、勾股定理等知识。人们不禁会想,以王贞仪的才智,若生在今日,又会取得怎样的成就。
她流传下来的一首诗揭示了当时强加于女性的束缚对她内心造成的沉重压力:“始信巾帼胜须眉,安知女儿不英雄?”