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方向的科学思想墨子将物质资料的生产放在社会一切活动的首位，那么，对物质资料生产有直接影响的科学技术当然会倍加受到墨子的重视。古代科学技术的发展涉及到物质资料的生产主要是两个方面。一是对自然物体、自然现象的研究。
二是生产工具的使用和改进。这两个方面促使了墨子的科技活动的发展和科学思想的形成。
墨子是一个富有科学精神和逻辑修养的学者。墨子科学思想反映了当时科学发展所具有的特点和所达到的水平，表明了中国古代科学发展的具体进程。在中国古代科学史和古代思想史中，墨子的科学思想占有特殊的地位。
在作为中国古代思想之源的先秦诸子思想中，墨子的科学思想是别开生面，独树一帜的。墨子的科学活动和科学思维方式，他在科学理论认识所达到的深度，理论形态构成的水平上，都是其他诸子所不及。墨子的科学思想孕育着中国古代科学发展的另一个可能方向。
一、墨子科学思想形成的科学基础春秋战国之际，科技的发展主要表现在三个领域：冶金、农业和各种手工业技术。这三个领域的成果具有物质和精神两方面的社会作用。
在物质方面，一是冶金技术的发展为当时的农业和手工业提供了更为有效的工具。二是一些经验定律、经验认识为农业和手工业提供了有效的技术和提高途径。水利、天象观测、历法的成就使农业生产的大环境得到了很大的改善。在物质生产技术改进和提高的过程中所出现有关材料和工艺制作等技术问题促使科学认识的深入。
在精神方面，这些科技实践和成就所必然涉及到关于天体、物侯、物体形态性能、各种自然现象等问题。这些问题有的会在具体的科技实践中得出与过去不同的解释，有的会形成对它们之间联系的规律性认识，有的会进一步提出问题，促使理论思维的发展。对一些自然问题，诸如天地终始，风雨雷霆之故，万物本源，时空宇宙，有穷无穷，至大至小等成为春秋战国之际各思想家所热衷讨论的问题。
科技发展的成果是科学思想形成的基础。下面分别具体分析一下这几个领域的成就和作用。
（一）冶金业冶金业在这个历史时期有两大重要成就，一是合金技术，一是铸铁冶炼技术。
合金技术主要是铜合金技术。通过对含锡，含铅量多少的控制来改变青铜的物理性能。一是能增加液态金属的流动性，使铸造技术更加精细，改善铸件的质量，同时也为大量规范地铸造器件提供了技术条件。二是能提高青铜的硬度和韧性，用此制造的兵器和农具，其使用的有效性和耐用性大为提高。例如，根据上海市博物馆1977 年我国古代青铜器展览提供的商代三件戈，东周五把剑的铜、锡、铅含量的分析资料的比较可说明这一点。
年代器具铜（％）锡（％）铅（％）商代戈88.49 8.51 0 戈81.98 9.12 8.62 戈82.63 15.43 1.31 东周剑71.51 17.14 10.40 剑73.85 17.48 6.84 剑72.12 15.92 11.24 剑74 12.40 10.37 剑73.72 19.01 6.97 现代测定表明，青铜的含锡量在17—20％左右最为坚韧，所以东周的兵器远比商代的锋利耐用。
合金技术涉及到两个技术问题，一是合金的配位，主要是铜、锡含量的百分比。二是冶炼铸造时温度的掌握。因为在选择合适的合金成份之后，由于铜、锡的熔点不同，温度高低的掌握，尤其是液态合金在高温下停留时间的控制，决定熔合和浇铸能否成功。熔化温度过低，会产生浇不到和冷夹现象，过高则会造成机械强度低。对这两个问题，《考工记》都记载了当时的认识。一是金有六齐的规定，对钟鼎、斧斤、戈戟、大刃、削杀矢、鉴燧六种器具的铜、锡含量作了规定。虽然对《考工记》六齐成份存有各种解释，并且都应用了现代化验手段作了比较精确测量，但有一点认识是共同的，即六齐的配位形成的合金和这种器具所需要的功能是相符合的。例如，按《考工记》规定的“斧斤之齐”的含锡量为17％，①或为20％。②现代测定表明，含锡量在17—20％左右的青铜器最为坚韧，很适合制造武器和工具。现代实验对钟鼎类、兵器类、生产生活用具类、铜币、铜镜的各种青铜残片化验测定表明，现代制定的锡青铜含锡量与机械性能关系的曲线图同古代锡青铜的含锡量与机械性能关系的数据曲线两者大致相符。这说明《考工记》关于合金成份比例的金有六齐的说法是合乎科学的。③考虑到古代测定、冶炼技术的粗糙，出现些误差也是意料中事。其二是对“铸金之状”的认识和描述。
对《考工记·氏》条“铸金之状”的解释虽见仁见智，并不一致，但有一点是肯定的，即通过光测来确定加热合金的温度的光测高温技术。在当时的技术条件下，靠长期的经验积累总结出依据热幅射的颜色来判断是否达到合金浇铸所需温度的方法，对合金的浇铸是有效的。这点已有大量出土的东周青铜器得到了证实。
出土文物的考证已证实在春秋战国之际已有铁器，包括鼎、兵器和工具，而且大量是工具。例如，1976 年长沙杨家山出土的春秋晚期的三件铁器：鼎一，削一，剑一。1977 年长沙窑岭出土的春秋晚期铁鼎。①这两个发现可与《左传》记载的铸铁刑鼎相互参证。《左传·僖公十八年》记载。“故以铸三铁”。《左传·昭公二十九年》记载，“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎”。
江苏六合程桥镇出土的春秋晚期的铁条、铁丸，湖南常德出土的春秋晚期的铁削，河南洛阳出土的战国早期的铁锛，湖南长沙识字岭春秋晚期的铁锄，②江西临川出土的春秋晚期的铁锄，③至1976 年已经出土的，经考证确实属于春秋时期的铁器已有的10 件。④这些出土铁器的分布面也较广。春秋时期炼铁、铸铁成功的开端对春秋战国之际冶炼铸铁的发展是个有力的推动。铁 器的优越性比铜器明显，且炼铁、铸铁的一个基本技术问题——提高炉温，通过改进炼炉和鼓风方法已得到解决。
长沙战国初期186座楚墓出土铁器约有30种241件（到1964年止），其中工具124件，兵器69件，用具48件。这批出土的铁器有两个特点：一是生产工具多数并非有意随葬，而是有意或无意丢弃在填土中，可见铁工具在当时是比较普遍的。二是有大量一次性使用的铁铤，消耗量大。①.. 考古发掘和《管子·轻重乙》记载的：“桓公曰：衡谓寡人曰：一农之事，必有一、一铫、一镰、一鎒、一锥、一铚，然后成为农；一车必有一斤、一锯、一釭、一钴、一凿、一銶、一轲，然后成为车；一女必有一刀、一锥、一针、一鈢，然后为女。请以全断山木，鼓山铁，是可以毋籍而用足。”《盂子·膝文公上》记载的：“许子以釜甑爨，以铁耕乎？”这些材料相参证表明，春秋晚期和战国初期南方的吴楚地区，中原的三晋、两周地区已有铁工具。其中，农具有铲、锛等，手工具有削、斧、锤等。
铁的硬度和韧性远胜于青铜。生产工具的逐步铁器化为开垦荒地和深耕提供了有效的工具，并为中耕的发展准备了条件（铁犁头），这是生产力发展的一个巨大飞跃，它为小农生产的独立和发展提供了生产工具的保证。
冶金技术的这两大成就一方面使生产工具在有效性和耐用性方面得到了很大的改善。另一方面对物质形态、结构的认识，如金属的固态和液态状况，各种物质形态铜、锡、铁、矿石、炭之间的关系，空气与温度，温度与光颜色之间的联系，物态变化与温度的关系的认识等，有的虽然还是粗糙的感觉经验，有的却已是经验性定律。这些经验认识都摆脱了巫蓍的神秘性，具有建立在生产实践基础上的客观实在性。这一点正是工匠所特有的思维特征，这种经验知识为理论形态的科学认识提供了基础。
（二）农业农业是古代主要的物质生产部门。农业科技的进展涉及到天文、气象、物侯、水利、土壤、作物栽掊各方面知识的积累。在春秋战国之际对农业发展有重大作用的，主要是天文历法和水利的成就，因为早期粗作的农业对天气和水的依赖超过其他因素。
天文的发展主要是表现在天象的观测和历法的制定，春秋战国之际有许多重要的天象观测记录，仅《春秋》一书就记载了37次日食，其中33次被证明是可靠的，并有天琴座、流星雨、哈雷彗星等天象的详细记录。详细的天象观测记录为较准确的历法制定提供了可靠的资料。在《春秋》书中已有春夏秋冬的四季概念，每季三个月。春秋末年己开始使用四分历，它的岁实是365. 25 日，历法的准确是农事合理安排的依据，它保证了农业生产的正常运行，这对小规模耕作经营的小农来说尤为重要。因为以家庭为单位的小农经济是一种相当脆弱的简单再生产，偶然的天灾人祸就会使他们破产。
促使天文历法发展的原因有三个，一是由于周室衰弱，专掌天象观测、记录和解释的祝宗卜史流落民间。《史记·历法》曾指出：“幽厉之后，周世微，陪臣执政，史不记时，君不告朔，故畴人子弟分散，或在诸夏，或在夷狄。”天文人才的流动为天文历法的发展创造了良好的条件。《晋书·天文志》对春秋战国之际天文各家并立，观测研究繁荣的状况有过记载，鲁有梓慎（活动年代约在公元前570—540年），晋有卜偃（活动年代约在公元前 675—650 年），郑有裨（约和孔丘同时），宋有子韦（曾于公元前480 年答宋景公问），齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫（亦名石申，后四人活动年代约在公元前4 世纪），他们“皆掌著天文、各论图验”。二是春秋战国之际战争纷迭，政局动荡。人们需要对这种朝不保夕，变化无常的社会状况寻求解释，满足社会心理的普遍需要，从天象变化中寻求启示，用以预测和解释社会变化就成为一种普遍的现象，天文观测和研究就必然倍受重视。正如《史记·天官书》所说：“田氏篡齐，三家分晋，并为战国，争于攻取，兵革更起，城邑数屠，因以饥馑，疾疫焦苦，臣之忧患，其察祥侯星气尤急！..而皋、唐、甘、石因时务，论其书传，故其占验，凌杂米盐。”三是农业生产的季节性对天时变化周期的精确性有较严格的要求，以利于小农掌握农时节气。
对周期性天象显现观测的客观性及其研究，就会促使对天的认识由神秘性向客观性方向转变。天的本质，宇宙的无限，天地关系，万物起源等等问题也随之成为人们探讨的热门课题。这种状况对社会思想从西周官学天命论的束缚下解放出来，用天文历法的新知识构筑新的宇宙图景，树立新的自然观是有极大的推动作用，而自然观的变革对古代社会来说，是思想解放的前提，既然天是可以客观观测研究的对象，没有任何神秘性，那么天命思想的禁锢作用就都会失去意义。
对古代中国的农业生产来说，水是另一个决定农业生产成败的主要因素，尤其对小农来说，更是如此。水利包括两方面的内容：筑堤防泛和引水灌溉。春秋战国之际兴建的大型水利工程有楚国令尹孙叔敖领导修筑的，位于安徽寿县安丰城南的芍陂。据《水经注·肥水注》记载：“陂有五门，吐纳川流”，即利用闸埧来调节水位、水量。魏国邺令西门豹领导开凿的漳水十二渠，据《水经注·浊漳水注》记载，“一源分为十二流，皆悬水门”，使得经常泛滥的漳水得以畅通，既可以引水灌田。又可冲洗盐碱地。《吕氏春秋·乐成》篇记载了当时的民歌。“邺有圣令，时为史公，决漳水，灌邺旁，终古扩卤，生之稻梁。”设置水门可有效地控制水量，既可防涝又可根据农需及时灌溉农田。公元前486 年吴国出于军事目的，开凿邗沟，从邗地（今江苏扬州西北）挖运河到末口（今江苏淮安县北五里），沟通了长江和淮河。公元前482 年吴国又从淮河继续开凿运河到宋鲁两国，沟通了济水和泗水，这样便联结了长江和黄河的水系。这些运河对农业灌溉有很大的作用，堤防工程的兴建在春秋战国之际已相当普遍，这是和洪水作斗争的基本手段，并在长期的斗争中积累了丰富的知识和技术，堤防的规模不断扩大，工程质量也不断提高。
大型水利工程的兴建和发展在相当程度上解决了当时农业生产防涝灌溉的需要。兴修水利的实践，使人们对水的自然规律有了进一步的认识和掌握，一些宗教迷信思想便受到冲击，西门豹破除女巫的“河伯娶妇”的迷信骗局就是典型的一例。水利工程中必然碰到的水流和渠道的关系，测量、施工等具体技术问题都为理论认识提供了资料和要求。《考工记·匠人》和《管子·度地》两篇关于水利技术的理论总结，反映了春秋战国之际对水利问题的理论认识。
《考工记·匠人》篇指出：“善沟者，水潄之；善防者，水淫之”，这是关于如何根据水流等具体情况开畅沟渠，筑牢堤防的经验总结，具体指出了开沟“必因水势”，筑堤“必因地势”，并详细描述了由甽、遂、沟、洫、 浍等大小作用各别的渠所组成的农田排水灌溉系统。《匠人》篇还记载了关于堤防的基本规格比例，“凡为防，广与崇方其三分去一，大防外”。
即堤防的下基的宽度与高度相等，上顶的宽度是下基宽度的三分之二。大的堤防上顶的宽度不到下基的三分之二。这种筑堤要求是对水深、压强之间关系认识的一种结果。水力学知识的积累还反映在《匠人》篇中关于排水沟、溢流堰和跌水落水墙的合理设计中，“凡行奠水，磬折以三五。欲为渊，则句于矩。”即渠道进口处其横段与折段的长度比是三比五，类似石磬的样子。
堰形有150°左右的夹国，在陡峻地区，引水渠做成直角形，用跌水连接渠道，防止水流冲坏渠道。
① 修建灌溉渠道网，要能使水通过各级渠道流到农田，最主要的是渠道坡度的确定。《管子·度地》②篇水的流速和渠道坡降的关系已有了充分的认识。指出，如果渠道坡度大了，水的流速过大，则渠道会被冲坏；如果渠道坡降小了，水的流速过小，又会造成渠道内淤积，从而总结出了农田水利渠道的最优坡降。指出，“尺有十分之，三里满足四十九者，水可走也。乃迂其道而远之，以势行之”。“尺有十分之”就是一寸，在三里距离内，渠道降落四十九寸。“三里满足四十九”大约是千分之一的坡降，接近于现代常用的渠道坡降。“乃迂其道而远之，以势行之”因为有了适宜的坡降，水才会顺着地势，沿各级渠道系统流到农田。
《度地》篇对堤防修筑论述了三个问题，一是强调了土料含水量和季节的关系及其对堤防质量的影响，指出，“春三月，天地干燥，水纠裂之时也。
山川涸落..利以作土功之事，土乃益刚”，春三月，天气干燥，土料含水量适宜，筑的堤质量好，“土乃益刚”。秋三月，土料含水量大，“濡湿日生，土弱难成”，不宜筑堤。冬三月，冻土含水量不均匀，难以捣实，“土刚不立”。这说明控制土料含水量是提高筑堤质量的关键。二是对堤防横断面的合理形状，堤防建筑的综合施工的论述，“令甲土作堤大水之旁。大其下，小其上，随水而行。地有不生草者，必为之囊。..树以荆棘，以固其地。杀之以柏杨，以备决水”。堤防横断面成梯形，堤底宽，堤顶窄，保证堤防有一定的边坡，防止滑坡。“地有不生草者，必为之囊，”这是利用盐碱洼地用堤防围起来作滞洪区，可缓解洪峰威胁，并在堤防上种植树木，利用树木根系加固堤防，防止决口。
天象观测，历法制定，水利兴修都是官办事业。春秋战国之际，由于周室衰落，诸侯争霸，各国统治者为了本身的政治、经济发展的需要，都极为重视这些事业。各家并立，各国竞争的状况更为有利地促进这些事业的发展，这方面的成就对方兴未艾的小农生产形成是极为有利的。因为统一的水利实施使小农有条件在小规模的耕地进行精耕细作和推广一年两熟制，提高单位面积的产量，使以家庭为单位的小农生产方式才有可能存在和发展下去，成为社会物质生产的基本力量。同时，把一种务实，求实，具体问题，具体分析的实证精神注入了社会思潮，使科学思想有可能向客观实证的分析倾向发展。
（三）手工业技术春秋战国期间，由于工匠阶层、商人阶层的兴起，手工业技术得到较大的发展，积累了大量的经验知识。当时社会上比较广泛进行的手工业生产实 践为墨子科学思想的形成提供了丰富的科学材料和直接的思想刺激。
《考工记》作为止于战国初期的各种手工业技术规范的手册，系统地记述了30余种专门手工业生产部门。其中，“攻木之工七，攻金之工六，攻皮之工五，设色之工五，刮摩之工五，搏填之工二”，并详细考察了它们的设备、生产过程、材料选择和制作的各种规范，描述了当时手工业生产较为细致的分工，“一器而工聚焉者，车为多，车有六等之数”。《考工记》作为西周以来到战国初期各种手工业技术的经验汇总，说明了当时手工业技术的发展对规范化和科学化的要求；也说明了，只有当时手工业生产实践积累了大量具体科学技术的经验知识，才使《考工记》的产生成为可能。手工业技术的生产实践涉及到很多科学技术问题，诸如材料的力度、质量与密度的测定，摩擦力与运动的关系，水的浮力的应用，火色与火温的关系等等。这些问题都要求能从理论上作出一定的解释。
关于《考工记》的成书年代虽意见不一，但其所记载的材料是战国之前的各项技术成就的经验总结是大体可信赖的。《考工记》虽是官书，反映了官营手工业作坊工师的制作规范和技术经验，但对春秋以来兴起的个体手工业者的百工也具有普遍性。个体手工业者以“其械器易粟”来维持生活和“侔农夫之利”，他们对提高产品质量，改进生产技术更有积极性，所以《考工记》也凝积了个体手工业者的技术经验。《考工记》论及了车辆、兵器、乐器、陶器、生产工具制造和建筑等等各种专门技术，涉及到力学、声学、数学各门科学知识。其中特别是对木车和弓矢的制造技术的详细记载，及有关物理学方面的认识确为以后理论科学的总结（特别是墨子及墨家的科学活动）提供了直接的经验材料。现以《考工记》中关于木车车轮的制作技术为例说明春秋战国之际手工业工匠所达到的技术成就。
《考工记》关于车辆的制作分为专门制造车轮的“轮人”，专门制造车厢的“舆人”，专门制造车辕的“辀人”等，可见分工之细，制作技术之专门化。《考工记》对车辆制造的技术要求，一是“欲其朴属”，即要求车辆耐用。二是“为戚速”，即要求车辆行驶速度要快。三是要求人登车方便，马拉车省力，不要因为“轮己崇，则人不能登也；轮己庳，则于马终古登也”。要达到这三个技术要求，车轮的制作是个关键。
《考工记》对制作车轮材料的选择，具体选法，车轮制作的规范，质量的检验等都有一系列的具体规定。这些技术规定保证了车轮的坚固，转动迅速，大小尺寸合适，根据车子经常行驶的地形，如泥泞的沼泽，崎岖的山路等等，对轮子的三个主要部分毂、辐、輮的制作都分别有相应的技术规定。
例如，对用于沼泽地段行驶的车子来说，由于泥土的粘滞性较大，所以“凡为轮，行泽者欲抒..抒以行泽，则是刀以割涂也，是故涂不附”。①即车轮要削薄边缘，边缘削薄后，车轮就象刀子割泥一样，快速转动，且泥也不会附在轮子上，对辐的制造，要求其“参分其幅之长而杀其一，则虽有深泥亦弗之谦也”。①即辐条近车轮外框的地方要杀削一些，使轮子在深泥中转动时，泥土不会粘在轮辐上。对毂的制造，要求行泽者欲短毂..短毂则利”。
②即轮毂要做的短小一些，则有利于车轮在泥地行驶比较轻便。对车輮的制造，则要求“行泽者，反輮..反輮则易”。③即车轮外框制作时，以直木揉为牙，木心向外，木边向内，因为木心较坚固，所以车框外表滑润，轮子容易在泥中转动。
《考工记》不仅对车轮的制造有具体的技术要求，而且对车轮有一系列 的检验手段和规定，首先是材料的选择，如对轴材要求“微”和“久”。即做轴的材料要求是无节疤，材料密度均匀，质地要坚韧耐磨。对车轮的外形一是要求轮圆，这样车轮与地面接触面最小，是圆与直线相切，只有一点接触的状况，这样滚动摩擦最小。所以，《考工记·轮人》篇说：“欲其微至也，无所取之，取诸圆也”。检验车轮是否合圆，《考工记》是用圆规来检查，“规之以眡其围”。二是要求辐直，这样才能使车轮整体结构牢固，且受力均匀。所以，《轮人》篇说：“欲其肉称也，无所取之，取绪易直也”。
即要求辐条象人臂一样，由粗渐细，匀称无臃肿凹陷之状。检验车辐是否合直，《考工记》是用悬绳的方法来测量，“县之以桯其辐之直也”。④三是要求车轮的外表平整，整个外表平整了，车轮运转才会滑利。检验车轮平整如何？《考工记·轮人》篇记载，是用专门的检查工具萭来测定，“萭之以眡其匡也”。
对制成的车轮还要进行质量的测定，才能装配，质量的测定包括三个方面，一是看车轮的质量分布是否均匀，质量分布均匀，车轮的承受力就较大。
《轮人》篇记载了利用水的浮力来检验的方法，“水之以眡其平沈之均也”。
二是看两个车轮体积大小是否相同，这对整个车子装配是否均衡有影响。《轮人》篇记载的是将轮子中空的地方用黍粒填充，看黍粒所占的体积是否相等的方法来检查，“量其薮以黍，以眡其同也”。三是看两个车轮的重量是否一样，这决定着整个车子的重心和行驶的平衡。《轮人》篇记载的是用称重的方法，“权之以眡其轻重之侔也”。
《考工记》对车轮制作技术的描述，可以看到当时工匠的技术水平，这是当对社会需要促进的一个结果。在《考工记》记载的车子式样已有兵车、田车、乘车的区别。社会物质生活的提高，对各种手工产品无论在量上，还是质上都有广泛的需求。这种需求不仅促进了手工业技术的发展，而且使以家庭为单位的手工业生产方式有了生存发展的社会基础。
《考工记》记载的各种制作、检验手段虽大都是经验性的，但对水的浮力、材料强度、滚动摩擦、斜面应用，惯性等物理现象已有了初步认识，这些认识是对客观自然现象，自然物体规律的初步了解，这些在生产技术实践中积累的科学知识具有明显的实证性，这也正是工匠思维的一个基本特征，即重视感觉经验，重视实践验证。具有工匠传统的墨子，其科学思想具有实证的特征，其哲学思想具有明显的经验论倾向是很自然的。
二、从《考工记》到《墨经》墨子的科技成就和科学思想主要集中在《墨经》中。《墨经》中有关自然科学的材料说明，墨子科学认识活动包括两方面的内容。其一是，围绕着自然的基本现象，诸如时空、运动、物质结构，进行探讨辩诘而得到的一般性认识，表现为自然哲学形态。其二是，对当时手工业技术实践中一些规律性现象作进一步的分析、研究、总结和概括，用定义、命题、经验公式等形式表现出来的初步理论形态，反映了从直观的经验判断式的实用科学形态向理论科学形态发展的倾向。从《考工记》到《墨经》在某种意义上标志着先秦科学技术开始从经验形态向理论形态的过渡，这是当时手工业技术需要规范化、标准化的一个必然结果。
（一）《考工记》和《墨经》的渊源关系《考工记》与《墨经》是先秦两大科技文献，产生的时间应以前者为早。
因为，《考工记》只讲晋国，不提韩、赵、魏，显然它的初稿在三家分晋以前（即春秋时期）出现。其二，《考工记》只讲青铜熔铸，不讲钢铁锻铸，显然它成书于铁器流行之前（即战国前期之前），而《墨经》是战国前期的作品。
应该说，作为工艺技术汇总的《考工记》，主要反映了工匠的传统，而《墨经》则有更多的学者传统，它反映的一些科学理论认识是直接以手工业技术实践为基础的。墨子结合了学者传统和工匠传统，总结了工艺技术的经验知识，形成了初步的理论形态。虽然，早期工艺技术的发展，并不取决于它应用早期科学理论的程度，但早期科学理论认识的发展在很大程度上依赖于早期工艺技术发展的水平。《考工记》与《墨经》之间的渊源关系证明了这一点。
《考工记》与《墨经》存有渊源关系，现从下述几方面加以论证。
《考工记》作为一部官书，是周王朝关于各种器具制作标准及工艺过程的具体规定。①其中一部分条文是周天子颁告诸侯作为法定规范的，如“嘉量既成，以观四国，永启厥后，兹器维则”，②一部分条文是周天子颁告诸侯作为器具制作工艺的具体标准，如“凡陶瓬之事，髻垦薜暴不入市。器中膊，豆中县，膊崇四尺，方四寸”。③一部分条文是周天子颁告诸侯作为礼仪规范的，如“为天子之弓，合九而成规；为诸侯之弓，合七而成规；大夫之弓，合五而成规；士之弓，合三而成规。”④诸侯则将《考工记》作为周天子颁发的制度法令加以遵照执行，如月令、朔政。这样，就使《考工记》得以广泛流传。
由于各国手工业的继续发展，周王朝的衰落，《考工记》的内容也得到不断的增补和修改，增加了手工业的门类，改进了工艺过程和器具制作的标准。
《考工记》取材的地域很广，论及越剑，燕甲，秦庐，郑刀，宋斤，鲁削，周舆等器。《考工记》的行文中夹有齐、楚等地的方言。据郑玄的《考工记》注，谓“”为蜀语，“辀”为楚语、卫语，“戚速”、“椑”为齐语。据杨雄的《方言》，《考工记》中的“矢”、“削”为关东语等。《考工记》各部分行文的口气也不一致，且有前后重复的地方。这些都说明《考工记》在当时流传范围是很广的，并且书中有根据各地的经验材料进行的增补和修改。
史籍的记载和地下文物的发掘，也证明《考工记》在当时确实流传很广。
例如，《南齐书·文惠太子传》记载：“时襄阳有盗发古冢者，相传之是楚王冢。大获宝物：玉屐屏风，竹简书，青丝编。简广数分，长二尺，皮节如新。盗以把火自照。后有得十余简，以示抚军王僧虔，虔云是科斗书《考工记》，《周官》所阙文也。”楚文化受周文化的影响较小，楚曾被称为荆蛮。
《国语·晋语八》说：“昔成王盟诸侯于岐阳，楚为荆蛮，置茆蕝，设望表，与鲜卑守燎，故不与盟。”地下出土的文物也证实了战国初期楚已按《考工记》的标准制作器具了。《考工记》规定，上士之剑“身长四其茎长”，下士之剑“身长三其茎长”。长沙东郊战国初301号墓出土一楚剑，其身长与茎的比为4：1，属中士之剑；216号、317号两墓各出土一楚剑，其身长与 茎的比约为5：1，属上士之剑。①可见至少在战国初期，《考工记》在楚国已得到流传和应用，这是《考工记》广泛流传的一个证明。《考工记》的广泛流传，使墨子直接接触到《考工记》成为可能。
另一方面，墨子本人是工匠和学者的结合。墨子本人亲自参加各种手工业生产活动，是技术熟练的工匠，所以对各种手工业技术当然十分关心。墨子又是博学的学者，读书甚勤，“子墨子南游使卫，关中载书甚多”，①认为读书之事绝不敢废弃。由此可以知道，墨子对手工业技术的经验汇编《考工记》，只要看到，当然会爱不释手，详加研读。
墨子的活动范围相当大，据《贵义》、《公输》、《鲁问》等篇记载，墨子和他的学生足涉鲁、宋、卫、楚等国，游说各国君主。墨子大范围活动的特点，使墨子接触到《考工记》的机会就相当多了。
从内容上看，《墨子》书中的一些说法和《考工记》的说法均较为一致，这也可说明墨子的一些思想和《考工记》的渊源关系。
《考工记》和墨子关于五行和五方、五色相配的说法是一样的。《尚书·洪范》中的五行还没有和五方、五色相匹配。比《考工记》和《墨子》成书年代较早或差不多的经、书，如《周易》、《诗经》、《老子》、《论语》等都未提五行。《左传·昭公二十五年》记载，郑子大叔与晋赵简子的问题语，曾云：“用其五行，气为五味，发为五色，章为五声”，已有五行配五色的思想萌芽，但未作具体规定。《考工记》对此作了明确的说明：“画缋之事杂五色，东方谓之青，南方谓之赤，西方谓之白，北方谓之墨，天谓之玄，地谓之黄。”《贵义》篇也作了类似的表述：“帝以甲乙杀青龙于东方，以丙丁杀赤龙于南方，以庚辛杀白龙于西方，以壬癸杀墨龙于北方。”②可见两者都是将东方与青色（木），南方与赤色（火），西方与白色（金），北方与墨色（水）相匹配。《考工记》有“染羽，三入为缍，五入为緅”的记载。《墨子·所染》篇也有类似记载，“所入者变，其色亦变，五入必，而已则为五色矣。”这类吻合，可看作是墨子与《考工记》有渊源关系的一个判据。
《墨经》中有一些思想是《考工记》中一些观点直接发展的结果。
《墨经》首先用“故”这个概念来表示自然界存在的普遍因果关系。普遍的因果观念是墨子科学思想的一个基本特征，表明了墨子对自然现象和自然事物存在方式的基本看法。《墨经》四篇共出现“故”字25 个，其中训“是以”的有16 个，训原因的有9 个。“故”作为表示因果联系的基本概念，以定义的形式列于《墨经》第1 条。《考工记》全书“故”字共33 个，其中训“是以”的有30 个，训“原因”的有3 个。如将《考工记》和《墨经》四篇应用“故”字来表达因果思想方面作一比较分析，可以看到，墨子用“故”字来表达因果观念（一是直接用来表示原因，一是以其文法上的逻辑功能，承前文的原因推言其结果，“故”训为“是以”。）和《考工记》中“故”字的应用有直接的渊源关系，在“故”字的应用方面是完全一致的。《墨经》进一步用定义形式确定“故”这一概念，是将因果思想用理论形态表达出来，这是对《考工记》的经验认识加以理论总结的结果。
《墨经》在理论陈述，揭示因果联系时，创造了“说”这个专门术语，“说，所以明也”。①《经下》除一条经文外都有说在某某的表达形式，这在先秦诸子中是罕见的。墨子的“说在某某”的表达形式和《考工记》有直接的联系。《考工记·凫氏》篇说：“厚薄之所震动。清浊之所由出，侈弇 之所由兴。有说，钟已厚则石，已薄则播，侈则柞，弇则郁，长甬则震。”这就是一种说在某某的表达形式，“有说”前的一句是描述钟声的各种状态，“有说”后的一句是说明产生这种状态的原因。《墨经》进一步将“说”这个术语用定义的形式确定其内涵，指出“说”在理论陈述中的作用，“以说出故”，用说来揭示原因，并形成“说在某某”的表达方式，作为理论陈述中表示因果联系的固定形式。
墨子在科学活动中的一些思想观念的确立，如强调规范标准的思想，重视工匠作用的观念等都和《考工记》的看法相一致。
《考工记》十分强调手工业制作工艺的规范标准，要求“圆者中规，方者中矩，立者中县，衡者中水”，①对车、弓、剑、量器、饮器的制作都有具体明确的尺寸、比例和质量的规定。这种强调规范标准的思想，被墨子在科学活动中完全接受，并作为科学认识的一个基本思想。《墨子·法仪》篇说：“百工从事者亦皆有法，百工为方以矩，为圆以规，直以绳，正以县，平以水，无巧工不巧工，皆以此五者为法。”②这段话和上引的《考工记》的那段话极为相似。轮人以规，匠人以矩，经常被墨子作为建立规范标准必要性的比喻。以规范标准作为判别比较的依据，这是墨子认识活动的出发点的基础。
墨子对工匠的社会地位有较高的评价，不象儒家那样鄙视工匠，视其为小人，贱人，役夫。《墨子·耕柱》篇说：“能谈辩者谈辩，能说书者说书，能从事者从事，然后义事成也。”墨子是将工匠活动和学者活动等量齐观，都看成是成义事的一个组成部分。这一看法和《考工记》表达的看法是一脉相承的。《考工记·序》说：“国有六职人，百工与居一焉”，“百工之事，皆圣人之作也”。
（二）《墨经》将《考工记》的经验知识初步理论化《考工记》在总结各种手工业技术生产时，已涉及到一些科学问题，并积累了一些经验性的知识。例如，滚动摩擦，空间方法的测定，浮力问题，火色与火温的关系等等经验认识。《墨经》进一步通过科学概念、经验定律、命题、推理判断等方式将这些经验认识深化，出现了初步的理论化的萌芽。
从《考工记》能发展到《墨经》，墨子作为一个科学技术专家起了基本作用，因为墨子是“士”和“工匠”的结合，具有学者和工匠两种知识传统。
墨子能制作机械，对手工业技术熟悉并具有直接的感性认识，因而对手工业技术实践中所出现的一些问题具有经验基础。同时，墨子具有较高的逻辑修养，使之能用逻辑手段将经验材料加工，提炼成理论形态。
墨子重视对定义、判断、推理等逻辑手段的研究和应用，十分注意概念和对象的对应关系，注意用词的准确性和概念的明确性，注意推理、论证的严密性和一致性。在研究自然现象、科技实践中的科学问题时，逻辑方法作为“明同异之处，察名实之理”的有力工具被墨子应用于科学认识过程中，目的是为了有效地“摹略万物之然”。科学技术的经验材料和逻辑形式的结合是墨子的学者和工匠两种知识传统相结合的一种表现，从而使墨子的科学认识呈现出具有内在逻辑结构的理论形态，使墨子的科学认识的内容和形式能在确定性、一致性的基础上统一起来。
正是墨子具备了这些基本条件，才使墨子在几何学、光学、力学、运动 学等方面取得了较为出色的成果。特别是《墨经》中的有关光学问题的八条经和经说，比较系统地说明了几何光学中有关光与影的关系，小孔成象的问题及各种镜面的反射成象的问题。墨子的这些光学认识是建立在简单实验和细致观察的基础上，相当正确地概括了这些几何光学现象，并从经验材料中总结出一些规律性的认识。此外，《墨经》中这八条关于光学的条文，其论述排列的顺序是合乎科学意义的，从某种程序上已组合构成了一篇具有相对完整的逻辑结构的光学论文。首条说明了影与物体之间的关系。第二条说明了影和光源的关系。第三条说明了小孔成倒像的现象和原理。这前三条都是论述了光的直线传播的基本现象。第四条说明了光的反射。第五条说明了成影的大小与光源和物体间角度的关系。第六条说明成影的大小与光源和物体的比例及距离远近有关。第六条，第八条说明了凹凸镜面的成象问题。《墨经》这八条有关光学问题的经说，从光的直线传播这一基本现象出发，讨论了光源、物体、成影之间的关系，并由此研究了各种类型镜面的成像。这个论说顺序，从科学论文的角度看，是合乎逻辑的。这充分显示了墨子的科学理论思维的能力，表明了墨子是自觉地从理论构成的角度分析、掌握各种经验材料。
下面我们分析一下墨子是如何将《考工记》中的各种经验材料提高到理论认识的。
《考工记》记叙了车轮制作的经验，认识到要使车跑得快，轮子触地面积必须小，“不微至，无以为戚速也”，①而“欲其微至也，无所取之，取诸圆也”，②在检验车轮圆否，就是用“规之以眡其围也”。③《墨经》对圆的认识，进一步从其本质内涵方面加以抽象，用定义的形式加以确定，“圆，一中同长也。”④圆的科学定义的确立，标志着制作车轮时轮圆与车速关系的感性经验已上升到理论形态了。在轮圆与触地面积的考察中，《墨经》又得出了另一个认识，“环俱柢”，⑤说明圆与平面相切于一点，这是车轮“微至”的极限。
《考工记》对空间方位的测定已有详细的记载：“匠人建国，水地以县，置以县，眡以景。为规，识日出之景与日入之景，昼参诸日中之景，夜考之极星，以正朝夕。”⑥《考工记》是以日出，日入之影作为基础，以日中之影作为参考，来定东西方向。用这方法确定东西方向取决于影之端的测定。这存在着两个困难，一是由于各处地理环境的差异，日出、日入之时不一，日出影之端和日入影之端的测定误差较大。二是由于光的衍射现象，直接观测影之端难以准确。因此，《考工记》这种以定东西方向为基础的空间方位的测定还是很粗略的，是一种对一根、影与日光关系的直接观测。
《墨经》中关于空间方位的测定有两条相应的经文，“日中，正南也”。
①“直，参也”。②《墨经》确定日中影的方向为正南北的方向。在对影的观测和反复比较中，日中的影最短，所以比较容易确定。因此，《墨经》以确定正南北方向为基础的方法比《考工记》定东西方向为基础的方法，其准确度要高。《墨经》以日中定南北，进而定东西，是以中为出发点来认识东西南北的。所以，《墨经》在定义空间的概念时指出：“宇。东西家南北。”③家即中的意思。这是墨子在空间方位测定的实践中得出的概括性认识。
“直，参也。”这条经文可能是对方位测定具体方法的陈述，也可能是 “日中，正南也。”这条经文的经说。伍非百曾指出，此两条应是一经一说。
④如果把它们和《考工记》的有关内容联系起来考察，似乎“直，参也”是经说。现存文字过简，其后似有脱漏之嫌。《说文》云，直，“正见也”。
参，三也，即、日中之影、目之视线三者在同一平面，亦即端、影端、人目三点决定一平面。目正视的方向就是正南方向。直，亦可有直立、直线、正见诸意。参，三也。东西，南北两直线方向正交于中，合两而定一中。方向直线正交，可用矩测定之，即所谓方者中矩。这是一种以日中影定正南北方向为基础，以定东西方向为参考，确定空间方位的基本方法。《墨经》关于小孔成像的记载，说明墨家已认识光是直线行进的性质。因此，“直，参也。”也可能是说，根据光直线行进的原理，利用两个表标的顶端和日出，日入之光的上边缘三者在同一直线上，来定东西的方向。这种方法和《淮南子·天文训》中所记载的方法一样。《淮南子·天文训》说：“正朝夕：先树一表示东方操一表却去前表十步，以参望日始出北廉。日直入，又树一表示东方，因西方之表，以参望日入北廉。则定东方两表之中与西方之表，则东西之正也。”对这个方法，可作简图加以说明。
先立一表A于东方，表B在表A西十步，移动表，从表B的顶端观测日出之光，直到表B、表A的顶端和日出之光的上边缘在同一直线上，即“参望日始出北廉”，就固定表B。又立一表C于东方，表C和表B的距离亦为十步，移动表C，从表C的顶端观测日入之光，直到表C、表B的顶端和日入之光的上边缘在同一直线上，即“参望日方入北廉”，固定表C。确定表A与表C联线的中点D。D与B的联线就是正东西的方向。这个测定方法比《考工记》记载的方法要科学的多。
《考工记》在测定影时，已注意到“水地以县，置以县”。地要平，表标要竖直，这样测到的影对方位的准确测定才有效。《墨经》进一步研究了光、物、影之间的关系，研究了表标同光源、及地面相对位置的变化而引起杆影的变化。“景不绽，说在改为。”①表杆不动，从日出到日入，标影的位置自西向东移动。这种移动是由于光源（太阳）移动而得到的不同位置的标影，而不是标影本身的移动，说明墨子对表标同光源相对位置及成影位置关系已有认识。“景，光至景亡。若在，尽古息。”②说明了光、物、影之间的关系，影的产生是光被物遮蔽的结果。“景之小大，说在杝正远近。”③是斜的意思。同一物与成影面的正斜角度有关，即光源线与成影面的角度有关，也同光源与物的远近距离有关。《墨经》对光影关系的深入认识和测影的实践有密切的联系，并且进一步从对自然光的观测深入到对人工光源的观测，这实际上已孕育了墨子进行科学实验的萌芽，如对小孔成像的观测。
《考工记》有四处记载了水的浮力在实际生产中的作用。其一，“作舟以行水”。④其二，“揉辐必齐，平沈必均”，“水之以眡其平沈之均”。
⑤其三，“水之，以辨其阴阳，夹其阴阳，以设其比，夹其比，以设其羽”。
⑥其四，“改煎金锡则不耗，不耗然后权之，权之然后准之，准之然后量之，量之以为鬴”。
⑦ 第一处的记载说明了对水的浮力存在的认识。第二处的记载说明了根据车轮各部分在水中浮沉的情况，判断车辐，车轮各部分质量分布是否均匀。
质量分布均匀，车轮、车辐就比较坚固，在受力时，不致因为质量分布的不均匀，而易在某处破裂折断。对物体质量分布与负力之间的关系这一现象，《墨经》作了进一步的研究，得出了一个结论，“轻重而发绝，不均也。均，其绝也莫绝。”①指出物体所以受力而断，是因为物体质量分布有不均之处。
头发虽细，如果质量分布处处均匀，则悬重物而不断，所谓“发引千钧，势至等也”，②“引绳而绝之，其绝必有处”就是这个意思。③第三处的记载说明，通过箭杆各部分的质量之比（“夹其阴阳，以设其比”），根据箭杆各部分质量的差别，再决定装置羽毛的多少（“以设其羽”）。这样，才能避免“羽丰则迟，羽杀则趮”，达到“虽在疾风，亦弗之能惮之矣”，使箭矢保持飞行的稳定性。第四处记载说明，《考工记》已认识到同一重量的同一物质，不管其形状如何，它的体积应是一样的。“改煎金锡则不耗”是说青铜合金炼至精纯而没有杂质。权之，是说称出规定重量的青铜合金。准之，是说以水测度青铜合金的体积是符合规定。量之，是说将其浇铸为鬴。这样制成的鬴，其容量都符合规定的标准。《考工记》记载的这个方法和阿基米德用水测定皇冠的方法是一样的，都是利用具有相同重量的同一物质，其排开水的体积应是相同的这一道理。对这一现象的认识是发现浮力定律的基础。
《墨经》对《考工记》记载的浮力现象作了进一步的分析研究。认为，“形之大，其沉浅也，说在具。”①“形，沉形之衡也，则沉浅，非形浅也。
若易五之一。”②物体大，在水中下沉较浅，原因在于物体受到的水的浮力和物体本身重量相平衡。物体浸入水的那部分重量与水对这部分的浮力之比是1：5。可能从外表观测，看到一块规则物体浸入水中的部分是整块物体的1/5。由此推测，这块物体的重量和其五分之一体积所受的浮力相等，“若易五之一”。这说明墨子已认识到物体在水中所受到的浮力和其浸入水中的那部分的体积有关，并试图以定量的方式来表达这种认识。虽然墨子没有认识到浮力与排开液体重量之间的关系，但墨子的这种认识已接近浮力定律的发现了。
《考工记》关于从火色和火温的关系来掌握青铜合金熔炼的过程，已有比较正确的经验认识。“凡铸金之状，金与锡。黑浊之气竭，黄白次之，黄白之气竭，青白次之，青白之气竭，青气吹之，然后可铸也。”③黑浊之气是青铜熔炼时，木炭、木柴燃烧的产物。黄白之气，青白之气，青气都是和合金中各种金属的焰色有关，可用金属焰色的变化来判断合金熔炼的程度，“青气次之，然后可铸也”。在合金熔炼时，连续加温，炉内温度不断升高，合金的焰色也不断变化，从墨浊之气、黄白之气，青白之气直到青气次之。
焰色的变化和炉内温度的升高就有了直接的联系。《墨经》对火色和火温的关系作了进一步分析，“火热，说在炖。”①炖，杨雄的《方言》谓：“炖..
赫也”。许慎的《说文》谓：“赫，火赤貌”。炖，意就是火色。从火的颜色可得知火的温度。对火温的测知，不必通过对其温度的直接感知，而是通过对火的颜色的观察即可判断。在高温熔炼时，这是经常运用的方法。《经 说下》作了进一步解释：“火。谓火热也，非以火之热我有，若视日。”对高温的测定，在没有相应测定仪器的情况下，不可能直接感知其温度高低，但通过对温度辐射的光谱颜色（即火色）的观察可测知温度的高低。现代物理学已证实各种金属其熔点、发射光谱波长与谱线颜色之间的内在联系。墨子认为，对太阳光色的观测，可推断太阳是很热的。
《墨经》关于从火色测知火温的可能性的认识，是将当时冶金生产从火色测知火温的经验认识加以普遍化和深化的结果，是和当时冶金生产实践直接相联系的。
从上述的考察中，我们可以得出两点结论。其一，《墨经》和《考工记》所总结的手工业技术的经验和知识是墨子科学思想形成的来源之一。其二，墨子科学理论认识的形成和当时手工业技术实践的直接相关，体现了工匠和学者，科学理论和技术实践的结合。
三、墨子科学思想的主要内容在具体分析墨子科学思想之前，先对科学思想这个概念作点说明，分析它的基本要素及影响它形成的几个因素。对科学思想这个概念，应从自然科学既是一个相对独立的形态，又是一个社会认识过程这两个方面加以理解。
科学思想从其内容上分析，应包括以下三方面的内容。其一，对自然的普遍形式，自然万物存在的方式认识的一般观念。其二，对自然万物之间关系及其与自然现象之间关系的一般认识。其三，对认识自然的目的，其基本途径，及用什么方法来表达和确证这种认识的一般看法。从科学认识活动的角度看，就是对科学对象、科学任务、科学工具等问题的基本看法。这些构成了科学活动中的指导思想，为科学认识的思维过程提供了一个基本框架，使科学活动沿着一种规范式的方向发展。
（一）墨子论科学对象在科学发展的早期，科学和宗教相分离的第一步就是将自然界作为科学认识的独立对象，对自然界存在方式的认识是科学发展的起点，决定了科学发展的基本倾向。
《老子》提出了：“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和。”①这是道家对自然存在方式的一个基本看法，自然万物是自然存在的，是从无到有的一个发展过程，否定了神创，但它不是从结构形式的角度来理解自然界的存在，而是以一种模糊、笼统的整体性来理解自然界的存在。道家认为“无”、气、道作为自然界的存在方式和万物的本源，是一种“其大无外，其小无内”，混沌未分的状态，天地未生，混沌一气。这种对自然及万物存在方式的认识有几个特征。其一，强调空间的无限性，忽视万物存在的几何特征，因此没有从数量和结构上说明万物的构成。
单一的气如何构成不同的万物，在中间环节及构成过程中缺乏说明，只好用诸如阴气、阳气等加定语的方式加以解决。其二，对万物的说明停留在表象和性状的说明上，因而不能深入到物体的结构分析，而局限于对物体一般表象和性状的模糊认识之中。
在这种非结构性的，不确定性的道气基础上，不可能在认识对象上实现 自然现象和社会现象的分离。自然科学认识活动不能面对自然，将其作为科学认识和考察的独立对象。同时，科学对象的进一步分化也很难实现。这样，科学认识的进一步深入发展是困难的。相反，道气的模糊性和笼统性，使其被人们作为一种媒介，随心所欲地用自然现象来依附、论证政治、伦理原则。
理论思维容易假借这种普遍形式、通过玄学和迷信的途径走向宗教神秘主义。正是“道气”这种既不能证实，也不能证伪的特征，才使其为尔后的各式各样的思想家、迷信家所广泛接受和随意使用。
墨子对自然科学认识对象的确立表现在两个方面。一是将自然之物与社会人事相分离。二是从结构分析的角度研究了自然万物的存在。孔子对自然现象亦有相当细致的观察，但他是将自然之物、自然现象作为“取辩之物”来论喻人生哲理，对自然现象的认识是依附于政治，伦理原则，或是用人事来类比自然现象，因而自然之物、自然现象不是孔子研究、认识的独立对象。
墨子将自然现象和社会现象分开，面对着感官所感觉到的各种自然现象及在生产实践中所碰到的各种科学技术问题，加以分析、研究。自然物体、自然现象作为自然科学认识对象的确立，使墨子的科学活动能建立在客观的，分析的，理性的经验的基础之上。
墨子在科技实践中，对一些自然现象进行了比较仔细的观察，研究了自然物体的存在方式，物体的结构，物体存在与属性之间的关系，物体的运动和静止，从而抽象出一批反映自然事物的概念。墨子对自然事物的认识更注重从可测量性，可观察性的角度出发，这是对自然物体、自然现象进行科学认识的起点。
墨子坚持从物体的内部结构来说明自然物体独立存在的客观性，提出了“端—体—兼”的结构层次观念。墨子从物体本身的物质构成来说明物体存在的形式及变化的原因。坚持从最简单的，可分析的因素来理解物体的宏观现象，从而使科学认识建立在对自然物体具体分析的基础上。这样，自然界作为认识的一个独立研究的客体的思想，在科学认识活动中具体化、明确化了。对自然物体的认识，可以从它们本身存在的结构上一层层分析下去，并且这种分析都是建立在坚实的物质性的基础之上。对研究对象从结构上分析是自然科学认识、思维活动深入发展的必经一环。
墨子对物质本原的认识，与古希腊的原子论思想有类似之处，针对“混沌一气”的观点，墨子提出了时空元的观念。墨子用“端”这个概念来表示事物存在的最小空间单位，“端，体之无度而最前者也。”“端是无间也”。
①对“端”这个概念，钱宝琮、方孝愽认为“端”是几何上的点，梁启超、栾调甫认为是构成物体的质点，体之的含义应该是说分物。
对“端”的理解，要结合几条有关的经、经说，进行综合分析，才能比较全面，符合墨子思想的原意。“非关弗则不动，说在端”，①“体也，若有端”，②“体，分于兼也”，③“体。若二之一，尺之端也”。④“间。
谓夹者也。尺前于区穴而后于端，不夹于端与区内”。⑤从语义上分析，端的古字起源于，象植物的萌芽，中间一横表示地，下面为根。《说文》云：
“耑，物初生之题也”，耑为端的原字。首先，端分于体，体分于兼。这说明端、体、兼在层次上存在一种大小包含的意义，即端、体、兼是在空间尺度上具有不同大小尺度的物质形态。其次，“端”是可以独立存在“有”的一种基本形态，其基本特征是一种不可度量的基本元。“前则中无为半犹端也”，“前后取则端中也”，⑥不管如何分割，是单向往前分割，还是从前 后两端往中分割，分割到最后，“毋与非半不可。”⑦亦即分割到物体存在的最小单位，这类似于内部不可再分的绝对刚性的原子。“端”的这种不可再分割的特性表明，它是构成物体的最小基元。无数的“端”通过不同的组合才构成自然万物——“体”。“兼”在墨子看来是一种无穷的存在，这种无穷的存在是由无数的独立存在的物体所组成，所谓体分于兼。第三，端作为物质构成的基元，是从本原的角度表明了自然界物质的客观存在性。同时，端也有作为数学上几何点的涵义。墨子用端、尺、区、体的概念，从点、线、面、体的几何角度来理解物体存在的形状。《经说上》说：“穷。或不容尺，有穷。莫不容尺，无穷也。”这里“或”是古“域”字，即区域，尺就是线。这条经说是从用线能否穷尽区域来定义有穷和无穷。墨子关于点、线、面、体的几何关系的认识是对端、体、兼结构层次认识的一种数学抽象。
墨子关于端、体、兼结构层次的思想和毕达哥拉斯数形合的数本源论，德谟克利特的原子论相比，在思想方法上有某些相似之处。当然从理论形态方面看，墨子这一思想还是十分简单、粗糙的，但它引导人们将对科学对象的研究简化成对构成它的基本构成元素的分析，从构成基元及其不同的组合来认识各种不同的物质形态的构成。虽然墨子并没有具体论述构成基元——“端”通过什么方法和形式来构成宏观物体，没有提及构成的动力及来源，也没有论及构成基元的“端”与各种形态的万物之间联系的中间环节，但它为科学认识沿着这个方向进行分析思考提供了启示。墨子对自然物体结构分析的思想和科学认识发展的一般过程是相吻合的。在科学认识过程中。人们必须先研究具体事物的存在，然后才研究其发展。只有先知道具体事物存在的方式、结构、性状，然后才能真实、准确、具体地认识这些具体事物的变化。确切地认识一个事物，其基础就是认识事物的结构。离开对物体结构的分析而谈物体的变化过程及其呈现的错综复杂的现象，或则流于牵强附会的臆测；或则导致对“有”的否定，认为感觉到的各种变化、现象都是虚幻的、不可靠的。
墨子进一步从时空与物体运动相关联的角度考察，从时空和物体运动这两个方面来研究、说明自然万物的存在方式。
自然物体的存在方式是以一定的时空形式来表现的。墨子指出，时间是“弥异时也”，①就是“古今旦暮”；②空间是“弥异所也”，③就是“东西家南北”。④墨子关于时空的认识已有纯粹延续性的时间概念和广延性的空间概念，是从外延特征上加以定义，具有可测量性的，实践的可把握特征。
如果说墨子用“端”来表述物体存在的最小空间单位，那么墨子提出的“始”概念则刻划了事物存在和变化的最小时间单位，墨子从时空的基元来认识有限物体的时空存在，并进一步去理解和推断时空无限形式存在的合理性和可能性。
“始，当时也。”⑤“始当无久”，⑥孙诒让说：“此言始者，或时已历久，而追溯其本，或时未历久而甫发其端，二者皆谓之始，但始必当无久，时若已有久，则不得谓为始也。”⑦作为运动时间的开始，也可作为描述物体运动的任何瞬间刹那。这样，对时间与物体一般运动的联系的分析有了一个出发点。物体的运动或静止涉及到时间的流逝和空间位置的变化。“宇或徙，说在长宇久。”⑧“宇。徙而有处。宇南北，在旦有在莫，宇徙久。”①这说明，墨子认为物体的运动是一种空间位置的移动，但一定伴随着时间的流逝，从南到北的空间连续变动和从早到晚的时间连续进行是相统一的。
“动，或徙也。”②“行修以久”，③“止，以久也”。④墨子认为物体的运动或静止是以时空变化的形式表现的，物体运动既是一种空间位置的变化，同时也标志了时间的流逝，物体静止不动说明空间位置虽然没有动，但时间仍在流逝。
墨子进一步通过对物体转动、振动、迅速移动、缓慢移动等运动现象的比较分析，以空间和时间的变化来说明这些现象。
“动。偏际徙者，户枢瑟兔。”⑤户枢是代表转动，即门户绕轴转动。
瑟兔据高亨解释是瑟柱，兔是瑟柱头的形状，代表琴瑟的弦的振动。转动和振动都是在被固定的区域内的运动，如门户只能绕轴转动，琴弦是在两端被固定的情况下发生振动。所以，转动和振动是物体空间位置移动的一种特例。
“止。无久之止，当牛非马，若矢过楹。有久之止，当马非马，若人过梁。”⑥墨子在这里是用时间来描写静止。墨子认为存在有久之止和无久之止的不同状况，这两种不同的静止状态都是通过和运动过程相对比较来描述的。如“若矢过楹”，就是说飞矢的快速运动，实际上是由一系列极短暂的静止积集而成，这种极短暂的静止就是无久之止。而“若人过梁”，就是人过桥的缓慢运动，实际上也是一系列相对静止的动作积集而成，这种过桥动作的相对静止比飞矢不动明显，是一种有久之止。墨子通过对运动和时空关系的考察，指出了时空的实在性正是体现在物体的运动之中。反之，对物体的运动和静止，也可从时空的变化上加以理解，时空与物体运动的相关性的认识，使墨子对自然万物存在方式的认识更趋具体化。
墨子以时空元为自然物体存在的基本构成单位的宇宙观，是一种以结构观念为基础的宇宙观。因为，其一，墨子认为时空元“端”和“始”是一种独立存在“有”的表现形式。其二，墨子认为自然万物之间的差异是普遍存在的，“二，必异”。这种差异在本质上是“不有同”，并且承认“有”和“无”都是独立存在的，“无不必待有，说在有无”。①“无”的独立存在，表明“有”的三种层次“端”、“体”、“兼”之间是以结构联系为特征的。
由端构成体，由体组成兼，只能从不同形式的组合方面给予解释。
墨子以时空元为基础的宇宙结构观和道家以“道气”为基础的宇宙非结构性的区别，前者强调物体存在量和质的规定性，后者着眼于笼统的过程变化。作为科学理论思维的出发点，这种区别使科学认识活动沿着不同的方向发展，前者有利于以科技实践为基础的分析方法，及重视数学简化的思维倾向，后者则易使理论思维停留在对表观现象的直觉思辨上，流于冥想玄思的神秘主义。
墨子关于自然万物的结构层次观念及物体运动与时空相关性的认识为墨子的具体的科学认识活动奠定了一个正确的思想基础，提供了一个科学的理论前提，从而使墨子在诸如力学、运动学、光学、几何学等方面都取得了不少成果。
墨子从物质结构的观点进一步注意到材料的性能和材料的结构状态有关。“负。衡木加重焉而不挠，极胜重也。若校交绳无加焉而挠，极不胜重也。”①这是对木条负重受力情况考察结果的一种描述。一根横木没有折裂破损，它的负重受力的能力远大于由于横木折裂而用绳子捆绑后的负重受力的能力。“轻重而发绝，不均也。均，其绝也莫绝。”②这条经说论及了材料的应力问题，即注意到材料单位截面积承受的重力和材料物质分布的均匀状态有关，也就是说和物体处于怎样的聚集状态有关。又例如，墨子关于力 和物体运动状态的关系的认识，“力，刑之所以奋也。”③“力。重之谓。
下与重，奋也。”④墨子是用运动状态的变化来定义力的内涵。《广雅释诂》云：“奋，动也。”梁启超将“奋”理解为“动”，有点失于字面的理解，方孝愽将“奋”理解为具有加速度的运动，未免有点使古人现代化了。在科学发展的早期阶段对运动和加速度的认识往往是混在一起的，直到近代才确定了加速度的概念，使其成为近代力学和运动学的一个基本概念。墨子在这条经和经说中，将力和物体的运动联系起来，将力看成是使物体从静止状态到运动状态转变的一个原因，并以重物下坠的落体运动和重物本身重力的关系为例子加以说明。在古代，人们在生产和生活实践中经常看到重物下降的速度比轻物下降得快，如铁比羽毛、纸片下降得快，古代人将这种状况归结为物体本身的重量，因为他们还没有能了解空气浮力对落体运动的作用。物体运动状态的变化涉及到空间和时间，如重物下落所经过的距离和所用的时间。墨子认为力是使物体运动状况发生变化的原因。
墨子从结构和时空角度对科学对象的论述为进一步从物质原因方面认识大千世界的各种现象准备了一个正确的前提。
（二）墨子论科学任务面对变幻莫测的自然现象和各种生产实践中的科学问题，墨子认为正确地描述其然，“摹略万物之然”和探究其所以然是科学活动的基本任务。墨子肯定自然万物“有其然，有所以然也”，自然万物，自然现象的形成及变化必然存在固有的物质原因。这一认识使墨子的科学认识活动避免了宗教、政治意识的直接干涉，保持其应有的客观性和实践性。同时在理论认识的表述中保持了相应的科学性和逻辑性。
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。”①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。”②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。”①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。”②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。”③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。”①“奥而必击，说在得。”②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。”③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＜A2，B1＞B2）则称的两端平衡，这是可用小称陀称大重量物体的根据。如果权与重物处各加一相同重量的重物a，则由于（A1＋a）·B1（A2＋a）·B2，所以标必下。墨子用杠杆原理（力矩平衡）完满地解释了称衡平衡的现象及其可称重的道理。下面，我们用图示将墨子关于力矩平衡的认识表示出来。
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。”①“久。古今旦暮。宇。东西家南北。”②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”，③“穷。或不容尺有穷，莫不容尺无穷也。”④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？”⑤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。”⑥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”。①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”。②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。”③第二，墨子提出“察百姓耳目之实”，④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。
在科学知识的构成上，墨子已经开始注意到经验层次和理论层次之间联系，注意到理论层次内部的逻辑结构。墨子从直接经验、间接经验、感性认识、理性认识之间的差别对知识作了分类。《经上》说：“知：闻、说、亲。”也就是说，墨子将知识分作三类。一类是靠直接感觉观察所得到的感性层次的经验知识，墨子称为亲知“身观焉，亲也”。①一类是通过学习、传授的途径，从别人间接得到的知识，墨子称为闻知，“传受之，闻也”。②这种闻知可以是别人的口授手教，也可以是你自己读书可得。可以是感性层次的经验知识，也可以是理性层次的理论知识。一类是在已知知识的基础上通过推理，从已知推断未知，求得新的知识，墨子称为说知，“方不，说也”。
③这类知识应属理性层次，因为“以说出故”。④按照固有的因果关系，通过逻辑推理，如果前提是真，推理形式正确，则得出结论——新知识必然为真。墨子对理论知识的逻辑结构已开始注意到概念的明确性，判断推理的合理性。在客观真理作为是非真伪的前提下，墨子提出“以名举实，以辞抒意，以说出故。”①概念、命题、推理作为理论构成的要素，在墨子科学理论知识的形成中，起了一种逻辑构造的作用。墨子的科学理论知识从而具有了初步的逻辑系统形态。
墨子求天下之利的功利主义使墨子的科技观带有明显的实用倾向，这种影响的存在，从一个侧面反映了墨子关于科学思想与社会思想的其他构成部分的关系。社会思想环境对认识自然的要求在一定程度上制约了科学思想的发展方向。春秋战国之际争霸战争的现实，足兵足食的现实问题使社会的知识分子不可能坐在书斋里静静地钻研、思索纯自然科学的理论问题。追求物质利益的急功近利的思想更注意工艺技术的发展。墨子认为，农、工之人的物质生产是社会存在的基础，所以十分重视工匠技艺。墨子亲自参加了各种技艺生产，注意研究工艺生产实践中的各种问题。这样，才使墨子有可能积累大量关于技艺生产的经验材料，接触关于自然问题的各种知识。墨子将是否有利于社会生产作为评价知识巧拙的标准，“利于人谓之巧，不利于人谓之拙”。②墨子关于木鹊与车辖孰巧孰拙的判别，鲜明的显示了墨子重实用的科技价值观。
墨子求天下之利的功利观促进了墨子对科技教育的重视和发展。墨子在《鲁问》篇里具体指出了教人耕者的功远大于不教人耕而独耕者。《公输》篇记载了，墨子弟子三百人掌握墨子发明的守城之器，助宋御楚，就是墨子科技教育成功的范例。《墨经》四篇，城守各篇不仅是墨子科技成就的总结，而且是墨子科技教育的结晶。
墨子主张，非攻是求天下之利，除天下之害的一个手段，所以，墨子研究了各种守城、防御的器械。例如《备城门》篇记载了对付临、鉤、梯、堙、水、穴、突、空洞、蚁傅、轒辒、轩车等十二种攻城法的守城方法及守城器械的详细制定。
墨子非乐，认为音乐无益于人的物质利益，所以不谈乐律。而对音乐的研究，正是我国古代声学产生和发展的源泉。墨子重实用的科技观限制了墨子科学研究的领域，同时，也影响了墨子理论研究的深度。
墨子的科学思想对墨子的科学活动有着很大的影响，促使墨子在几何学、力学、光学及机械制造等方面都取得了较大的成就。墨子的科学活动从经验技术入手，从直观观察向科学理论过渡，从技术实践向自觉的科学研究 过渡。这种过渡主要体现在：其一正是坚持物体属性是物体所固有的，确信现象变化是客观存在的，感觉到的现象是可靠的。墨子从对重复出现的自然现象的自发性观察逐步向观察的长期性、系统性方向深入。《墨经》详细记载了在各种科学实践中所遇到的现象，并对这些现象进行了客观的分析，作了定性的说明。随着科学实践的深入，墨子的科学思想中产生了科学实验的萌芽并进行了初步的实践。这是墨子科学活动自觉化和主动化的标志。其二，从对现象的分析中，概括出一系列的科学概念，并用定义形式将这些概念精确化。进一步提炼出有一定程度严密性的经验公式和科学命题。通过科学定义、经验公式、科学命题的方式使经验知识上升为科学知识，从而在逻辑思维的基本原则和方法的基础上，构成初步的理论形态。这种科学理论形态具有内在的逻辑一致性，表明了墨子对自然规律的理解有一定的深度。其三，墨子理论认识的发展和科学实践密切相关，一些理论知识直接和生产实践相结合，使墨子的科学理论具有一定的可比性、可检验性和可证伪性，不致蜕变为一种僵化的形式框架，而具有一定的开放性和明显的实践性。
将墨子科学思想与古希腊、近代科学思想相比较可以看出，墨子以自然作为科学认识独立对象的观念，自然界存在普遍因果联系的观念和“端—体—兼”的结构层次观念为核心的科学，以及在此基础上发展起来的，?髡糯泳橹冻龇ⅲ怨鄄旆掷辔侄危舐呒厦苄缘姆治龇椒ǎ鹊人枷耄凸畔＠啊⒔蒲枷朐诒局噬鲜抢嗨频摹?
关于古希腊科学思想和近代科学思想，亚里士多德、牛顿、爱因斯坦、海森堡等都作过具体的说明。
亚里士多德曾说：“我们应从具体的整体事物进到它的构成要素，因为为感觉所易知的是整体事物。这里把整个事物之所以说成是一个整体，是因为它的内部有多样性，有它的许多构成部分。”① 牛顿曾说：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构和作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法则和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果。”② 爱因斯坦曾说：“西方科学的发展是以两个伟大的成就为基础，那就是说：希腊哲学家发明形式逻辑体系（在欧几里得的几何学中），以及通过系统的实验发现有可能找出因果关系（在文艺复兴时期）。”① 海森堡曾说：“在早期的希腊哲学思想中，主要有两种思想今天还在决定着严密自然科学的道路，因而首先引起我们对它们的兴趣。这两种思想是，确信物质由最小的，不可再分的单位，即原子所构成并相信数学结构的指导力量。”② 古希腊和近代科学思想的本质特征在于：其一，把自然界作为一个独立的研究客体，坚持从自然界本身的物质构成和运动来解释自然界。科学研究的各种具体对象都是由各种基元的不同组合，形成的在空间上有界和有确定位置的具有几何结构的实体，从而具有可分析性和可把握性的特征。在这种观念的指导下，科学活动不致流于玄思冥想，而是向实证分析的方向发展。
其二，通过广泛的经验考察和系统的科学实验，抽象、概括出一系列反映自然界物质属性的基本概念和范畴，用严格的逻辑推理，尽可能地用数学公式定量地表述自然界的客观规律，使以和谐数学关系为特征的理性进入科学理论形成的过程。这种科学思想在指导科技实践的主要倾向，是探索物体变化的物质承担者，从基本单位的物质微粒的排列和运动来解释物质的宏观现 象，从而使普遍的因果联系具有客观的物质依据。数学的定量要求，促使实验观察的系统化和精确化。数学的抽象化，逻辑推理的严密化，有利于各门具体科学的理论化。这样，把从整体结构上认识物质世界的统一性，和谐性的抽象概念体系引入人们的思维活动。把从物质内部结构组成和运动来探索物质世界的客观规律的思维方式变为思维习惯。将逻辑、数学和科学实践结合起来，将理性认识和推理证明结合起来。这种倾向避免了科学活动流于哲学思辨，使科学活动立足于用可以度量和可以分析的因素来认识物质的运动。这有利于消除直观的粗糙性和臆测的虚幻性，使形成的科学理论具有概念的明确性，逻辑的一致性，以发展的科学实践为基础所具有的可证伪性，以及与技术实践紧密联系性。这些科学思想正是近现代科学发展的基础，也正是中国传统科学所最缺乏而应向之发展的方向。
这些思想在墨家的科学活动中都已有萌芽，墨子结合工匠和学者的知识，使实践经验和理性思维相结合，有可能使这一萌芽沿着健康的方向发展。
梁启超曾说过：“在吾国古籍中欲求与今世所谓科学精神相悬契者，《墨经》而已，《墨经》而已矣。”①梁启超下的这个断语，在近代文化与中国传统文化激烈冲突，近代文化显示旺盛的生命力和巨大的威力，中国传统文化日渐显示它的惰性、迟滞、僵化的思想背景下，不无扼腕、感叹之意，然而从科学思想的总体上来看，是颇有道理的。
墨子科学思想与近代科学精神相遥相符，说明墨子科学思想和科技活动相结合，有可能使中国古代科学沿着实用经验形态向理论科学形态的方向发展。因此，探究墨子科学思想何以湮灭的原因，对研究中国传统文化何以具有某种固有特征，对研究中国古代科技发展何以别具一途，是很有意义的。
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