墨子对自然现象的描述是基于对自然现象的反复观察，从而能作出较为客观的记录。例如，墨子对重影这个比较复杂的几何光学现象的描述就相当正确。“景二，说在重。” 这里的景是指阴影，阴影的产生与光源有关，这里是说一个物体产生了两个阴影，这两个阴影有可能重叠，也有可能不重叠，也有可能部分重叠。这重叠的部分就是更深暗的重影。这条经文是对重影的描述。经说进一步探究了产生重影的原因，“景。二光夹一光，一光者景也。” 产生重影，首先必定存在着两个光源。其次，这两个光源发出的光线有一部分重合照到物体上。只有具备了这两个条件，才会产生重影。在光学上这重影叫做物体的本影，而两个光源不重叠的地方所形成的阴影，暗度就较重影为浅，在光学上叫做半影。墨子从重影现象的描述到对其产生原因的分析，完成了对重影这一比较复杂的几何光学现象的研究。下面，我们用图示的方法将墨子的认识表达出来。
又如对小孔成像的描述和原因的分析。应该说，小孔成像在实际生活中并不象重影现象那样容易观察到，它所需要的条件，从某种意义上是要人为加以控制的，因而可以说小孔成像的描述是对一种实验现象的记录。“景到，在午有端与景长，说在端。” 这里景是指一种像影，“到”是倒，“端”是点，即隔屏中的一个小孔，“午”意是指交错。这条经清晰地描述了小孔成倒像的条件和现象。光线穿过小孔才能成倒像，而且像影是有一定长度的。
经说进一步从端——小孔这个成像的基本条件分析、论证了小孔之所以能成倒像的理由。“景。光之入照若射，下者之入也高，高者之入也下。足蔽下光，故成景于上;首蔽上光，故成景于下。在远近有端与于光，故景库内也。” 小孔是成倒像的条件。由于光线照射是直线进行，“光之入照若射”，这样从物体高端射入的光线到达成影屏壁的下部，而从物体低端射入的光线则到达成影屏壁的上部，物体的真实状况和成影屏壁上的影像正好颠倒。对人来说，人足遮下光，故成像在上，人头遮上光，故成像在下。墨子分析了小孔成倒像的原因有两条，一是隔屏上透光的小孔，二是光的直线进行。“在远近有端与于光，故景库内也”，“库，易也。” 内是指隔屏里面的成影屏壁，库是指颠倒、变换，由于光线穿过小孔，从而使物体在隔屏里面成影屏影上成倒像。下面，我们用图示的方法将墨子关于小孔成倒像的认识表达出来。
又如关于杠杆原理的认识，墨子指出：“衡。加重于其一旁，必缶。”“奥而必击，说在得。” 衡是指中国称。这段经和经说描述了称东西时的平衡状态和不平衡状态。造成这两种状态的表象原因，是两边的重量或相等或不相等。这种称衡现象，在当时的生产、生活中是常见的。称衡，汲水的桔槔都是很常见的用具。墨子进一步从杠杆原理的角度，说明了称衡现象的原因。“权重相若也，相衡，则本短标长。两加焉，重相若，则标必下，标得权也。” 称和桔槔一样，都有一个支撑点，称两端离支撑点的距离长短不一，短的一边是本，长的一边叫标。权是称陀，权在标这部分移动，本端系重物，如果以系绳处为支撑点，两边平衡的话，是因为本短标长。这是一个力矩平衡问题，而不是等臂的天平重量平衡。我们用A1代表权(称舵)，B2代表权离系绳(支撑点)的距离，A2代表重物，B2代表重物离系绳(支撑点)的距离。如A1.B1 =A2.B2 (这里A1
上面例举了三个例子，具体说明了墨子对科学活动的任务的认识。墨子认为，首先应该将在科学实践和生产实践中观察到的各种自然现象或实验现象正确地描述出来，然后分析这些现象可能发生的各种变化，从中寻找出一些规律性的东西出来。用一定的理论形式将这些规律性的东西明确地表述出来，或用已有的理论认识确定地解释这些现象，从而达到了既知其然，又知其所以然的科学认识活动的目的。在理论形式上达到既和感性实践活动相容，又在逻辑结构上达到前后一贯和比较完整的要求。
(三)墨子科学思想的基本特征和发展趋向
墨子科学思想的基本特征主要表现为：重经验的实证精神，重逻辑分析的理性态度和重实用的科技价值观。
墨子强调科学认识活动从实际出发，即从可观察到的自然出发进行观察、描述、分析、论证和探究。例如墨子对有限时空和无限时空的认识。墨子相当直观描述了感性实践所感觉到的时空现象，“久，弥异时也。宇，弥异所也。”“久。古今旦暮。宇。东西家南北。” 这里墨子用古、今、早、晚来描述时间，用家为中心确定东西南北的方位来描述空间。这种时空概念具有相当的感性色彩。墨子从这感性可观察，可把握的有限时空进一步理解时空的无限性，“久有穷无穷”， “穷。或不容尺有穷，莫不容尺无穷也。” 也就是说抽象的无穷时空概念在感性的有穷时空中得到了理解和把握。墨子从物体运动与时空的相关性来考察时空，也是从感性实践来把握抽象时空变化的一个途径。
墨子的科学认识活动和当时的生产技术实践相结合，使墨子的科学认识活动具有强烈的实践特征。例如，墨子对光学、力学现象的研究就是和当时铜镜的制作及简单机械的使用相联系。其次，墨子强调在科技活动中实践、创造要比“述而不作”有益的多。墨子认为，只有创造才是真正的君子之道。“古者羿作弓，羿作甲，奚仲作车，巧垂作舟。然则今之鲍函车匠，皆君子也，而羿、伃、奚仲皆小人邪?且其所循人必或作之，然则其所循皆小人道也?”墨子十分强调人的实践对科学认识真伪判别的决定性作用。墨子认为一个科学命题、科学判断的正确与否，应该通过实践，接受事实的检验。“瞽不知自墨者，非以其名也，以其取也。” 单从理论上，以“名”来说明，并不能确证是否是真知，只有经过“取”的实践，才能证明其正确。
墨子在科学认识活动中的理性态度主要体现在形成理论知识的方法和理论知识结构这两个方面。
墨子在形成理论知识过程中一般遵循了从感性认识上升到理性认识的基本规律。墨子重视感官范围内的客观事实，认为各种经验事实正是在可感觉的客观事实的基础上形成的，“惟以五路智”。 这里五路是指感觉形成的五条通道：耳、目、口、鼻、肤。墨子已经认识到要注意提高感觉的客观性，尽可能避免错觉，从而可避错误的认识和结论。为了提高感觉的客观性，墨子提出了几个方法。第一，墨子强调科学认识活动的对象应是在感官所能感觉的范围内，“闻之见之，则必以为有，莫闻莫见，则必以为无”。 这样，把一些臆想的客体排除在认识活动之外，使认识真伪的可检验性，取决于经验层次上的可观察性。“自古以及今，生命以来者，亦尝见命之物，闻命之声乎?则未尝有也。” 第二，墨子提出“察百姓耳目之实”， 以此作为一种判别的标准。这里孕含着感觉、观察的可重复性，可比性和可证伪性的思想。不是以一个人、少数人的感觉、观察为转移，而是以众人、大多数人的感觉、观察的共同结果为依据。众人共同感觉、观察的结果的客观性的程度当然要高些。第三，墨子提出一种简单的实验方法，虽然还是比较粗糙的，但毕竟通过人为控制的方法，观察到在一定条件下才出现的自然现象，小孔成像的记载就是一例。这种方法可以充分显露认识对象的信息，提高人感觉、观察的客观性。强调认识对象的可感觉性，可观测性，使关于对象知识的客观性、全面性、真理性有了一个比较可靠的前提。这一点对在人类早期物质和智力水平还处于比较落后、低下的阶段尤为重要。
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