中国古代物理学-影戏与画牛

　　早在战国时期，中国人发明了最原始的幻灯。据《韩非子·外储说》记载：有个画家，专门在豆荚内膜上作精细图画。他筑上板墙，在木板上凿小孔，日始出时将荚膜画贴于小孔，于是在板屋内墙上龙蛇车马历历可见。现代的幻灯所需的三个条件：光源、底片与屏幕，在《韩非子》的记述中一一具备，其光学原理也完全相同。中国古代人发明这种幻灯，不仅因地制宜，就地取材，其时间之早是其他文明古国所不能相比的。

　　影戏在中国起源于汉代。让灯光照射于屏幕，将木偶一类物体在灯前舞动，其阴影就投在屏幕上。据记载，公元前2世纪，汉武帝刘彻因思念已故李夫人，方士齐少翁曾用“幻术”为武帝重现李夫人容貌。齐少翁在夜晚“张灯烛，设惟帐”，武帝遥望见李夫人之貌，她一会儿坐，一会儿走，但是又不能完全看清楚。因此，武帝反而愈加相思悲感。(《汉书·外戚列传》)在这段文字记载中，虽然没有明确指出影人或影物(即李夫人)是何物作成，何如动作，但我们不难判断它就是影戏。宋代，还盛行另一种影戏：在镜面上画才子佳人之后，将镜面对着灯光，让反射光落在屏幕上，因而看到才子佳人的影像。

　　可以想到上述两种影戏都缺少供人娱乐的故事情节。真正的影戏大概始于唐宋年间。它是汉代方士齐少翁影戏法发展的结果。只要让影人或影物像木偶一样的表演动作，那么屏幕上就能出现栩栩如生的影子。据说，这样的影戏在宋代京城，深受男女老幼的喜爱，“儿童喧呼，终夕不绝”。(周密：《武林旧事》卷二《元夕》)表演者边表演边说唱，每当演到悲伤的情节时，还有人为之哭泣。影人的制作起先不过是剪纸，后来发展到以羊皮雕刻形体，进而又演变为羊皮形体的四肢、头颈都可活动。这就是中国历史上有名的“皮影戏”。它起初诞生于中国，后来传遍东亚各国，大约于元代传到中亚，经过波斯传到埃及、土耳其，18世纪传入欧洲，成为世界的科学文化财富。

　　光学在古代艺术上的发展不仅有影戏，还有绘画。大约10世纪时，人们知道用磷光物质作画，使画面在白昼与夜晚显出不同情景。据载，宋代有一帧画牛图，白天，牛在栏外吃草；夜晚，牛在栏内躺卧。得到这张画的人不知其所以然。僧人赞宁(公元918—999年)解释说，这张画用了两种颜料：一是以蚌胎中的“水”和色作画，这种画就昼隐而夜显；二是以沃焦山石块(大概是石墨或荧光物质如氟石一类物体)磨水作画，这种画就昼显而夜隐(周辉：《清坡杂志》)。赞宁的解释并不是没有道理的。因为蚌体内液体含有磷光物质，晚上发出磷光；而石墨类物质作画是黑色的，漆黑的夜晚自然看不见画面上的黑色；如果氟石一类荧光物质，在无太阳光照射的夜晚，也不发光。