希腊科学家托勒密很多人都知道,但大家对裴秀这个名字可能就不那么熟悉了,在科学史上,裴秀可是被评为“中国科学制图之父”,是与托勒密比肩的大人物。今天就让我们通过他的经历与故事来了解一下这个中国的托勒密。
裴秀生活在魏晋年代,自幼喜欢学习,八岁就会写文章。青少年时,对政治已经非常感兴趣,而且学识比较广博。他的叔父裴徽,当时名望很高,家中常有很多宾客来往。有些宾客在来拜见裴徽之后,还要到裴秀那里同他交谈,听听他的议论,那时裴秀年仅十余岁。
由于裴秀才华出众,很受人们的赞赏。渡辽将军毋丘俭把他推荐给当时掌握着辅政大权的曹爽。曹爽任命裴秀为黄门侍郎,并命他世袭了父亲的爵位清阳亭侯,那年裴秀才25岁。年轻的裴秀这么早就在人群中脱颖而出,有时不免自负。一次,他得知著名的机械专家马钧设计制作了一种能连续把巨石发射到远处的攻城器,竟加以嘲笑,并与马钧辩论。马钧口才不行,说不过裴秀,后来也就懒得再辩解了。裴秀十分得意,又讲个没完,其实他对机械原理并不很精通,但年少得志难免自负,还好年纪渐长裴秀逐渐克服了自负的缺点,能够潜心学问,不然中国科学史上就会少了一位成就卓越的科学家了。
曹爽去世后,魏朝大权落入司马氏手中。裴秀因是曹爽任的官吏,被解除了职务。但不久又在朝中做官。司马懿的儿子司马昭执政后,裴秀得到更多发挥才能的机会。他提出的有关军事和政治方面的建议,常为司马昭所采纳,被任命为散骑常侍,在皇帝身边做顾问。
公元268年,裴秀被任命为司空,成为最高军政负责人之一,在他担任司空后,除在朝廷中负责政务外,还负责管理国家的地图和户籍人口,主管全国的户籍、土地、田亩赋税和地图等事,在这期间,由于职务上的关系,他得以接触更多的地理和地图知识,使他对古代地理和地图产生了兴趣,并进行了仔细整理和精心研究。
我国地理学起源很早,远在三四千年前的商、周时期,国家已经设置了专门掌管全国图书志籍的官吏。大约在春秋战国时期,出现了我国历史上一部地理学名著——《禹贡》。到了魏晋期间,因为年代久远,《禹贡》中所记载的山川地名已经有很多变更。正因如此,裴秀在详细考证古今地名、山川形势和疆域沿革的基础上,以《禹贡》作为基础,并结合当时晋朝的“十六州”而分州绘制成《禹贡地域图》共十八篇的大型地图集,地图集里古今地名相互对照,非常详细也很实用,而这本地图集最大的成就还在于它不仅是当时最完备、最精详的地图,更重要的是它里面所包含的科学的绘制方法。这是中国见于文字记载的最早的一部地图集。
裴秀在完成这本地图集的绘制以后,把它进呈给晋武帝,被当作重要文献收藏于“秘府”。裴秀在地图集的前面写了序言,详细谈到了他绘制地图所运用的方法。这是一篇很有科学价值的珍贵文献,它体现了裴秀在制图理论上的卓越见解,这篇序言后来保存在《晋书·裴秀传》中。
据史书记载,裴秀除了绘制《禹贡地域图》以外,还曾经绘制了一幅《地形方丈图》,一直流传了几百年,对后世地图学的发展有相当大的影响。在裴秀之前,我国的地图绘制还处于相对低级的水平,据说有人绘制了一幅《天下大图》,规模非常庞大,“用缣八十匹”,但是这幅《天下大图》有一个缺点,就是因为其规模和体积的庞大造成的不便携带、阅览和保存。“以一分为十里,一寸为百里”的比例尺(大约相当于一百八十万分之一)把《天下大图》缩绘成《地形方丈图》,并且把名山、大川、城镇、乡村等各种地理要素清清楚楚地标示在图上。这样阅览起来就方便多了。可见裴秀在当时已经掌握了地图绘制的缩放技术。
裴秀在地图学上的主要贡献,还在于他第一次明确建立了中国古代地图的绘制理论,他总结我国古代地图绘制的经验,在《禹贡地域图》序中提出了著名的具有划时代意义的制图理论——“制图六体”。