格物窮理說
古之致力于格物者有表里有次序最要者仁義禮智四端次君臣父子類次與人接物類次禮樂詩書六藝及古今人物事變天地高厚鬼神幽顯類尤次者雖一蟲一魚一草一木亦當因其已知之理而益窮之以求至乎其極大而關乎世運變遷小而系乎吾身存養(yǎng)所以圣人之撫臨萬物各因其性而導之取之有時用之有節(jié)當春生時不妖夭不覆巢不殺胎草木零落然后斧斤入山林獺祭魚然后虞人入澤梁豺祭獸然后田獵以使萬物各得其所推諸倫常之間莫不有當行之理若因其本然之性而行之弗替則格致之功成由誠正修齊以底于治國平天下莫非此格致之功彪炳所致秦火以來典籍散佚斷簡殘編中間雜以后儒羼入之言嘗取堯典四仲中星之次以歷法證之尚屬四千年前之星度則此篇之不謬可知吾人生天地間一切見見聞聞竭耳目心思之力猶不能洞徹其底蘊故必繼之以規(guī)矩準繩法則律呂以補耳目心思之不逮則至晦者亦明極微者亦顯但世人習焉不察以為萬物枯榮消長悉本自然知其當然而不知其所以然造物者為世人創(chuàng)設萬物寓至理其間默以示人人安可不求其故而負造物者一片苦心乎茲就人之所見所知者而言之譬如天之高地之厚日月星辰之運行不息風霜雨露之施行有時其中亦必有故寒之來暑之往晝之明夜之晦江湖之流行百物之滋生其中亦必有故假使日月星辰不運行則無四時風霜雨露不時降則萬物被其殃夏長暑則動植枯槁冬長寒則物類希生晝長明則人物過動而勞夜長暗則過靜而不適他如熱地多茂林遠行烈日之中可歇息其下寒地多苔駝載絕食可以為糧魚有氣胞故能游泳鳥有羽翅藉以飛揚可見造物者因地制宜為眾生創(chuàng)制得宜并非偶然也舉頭仰望最明者為日其次為月其次為行星行星之外有恒星天文家別星之大小明暗分為十三等恒星之外復有星云星氣星團星林星叢實皆無數(shù)星光遠莫能測視莫能明天河亦眾星也望之如云氣者以其遠也以極精遠鏡窺之便見無數(shù)小星亦能一一測之且其星體甚大一如太陽之類于此不可見天道之大大而無外哉自其極微者言之則取穢水一滴以極精顯微鏡察之見有無數(shù)動物跳躍霉壞之牛乳餅中生微蟲非目力所能用鏡察之見有活物其體前小后大頭鼠唇二目八足足其二爪能屈伸股六節(jié)而有毛尾如馬長與身等蟲有卵故知有牝牡此蟲非至小也

地面之上浩浩蕩蕩上下二百里間無非氣也氣中有微蟲隨一切動物之呼吸而出入而一切動物不覺焉盈天地間皆氣實盈天地間皆蟲必有是理然后有是物于此不又可見天道之小小而無內哉至如炎夏氣暖蟲飛薨薨蜂蝶入花趁逐游玩蟬鳴樹杪時餐風露推之鳶飛魚躍皆極其娛犬之稚馬之駒牛之犢羊之羔貓之子兔之嬔皆生而喜于踴躍馬牛服役時而奔走時而休息意甚適然非為苦之亦以樂之有格致師考察萬物從未見物內有一物為其物之害亦未見動物之內有何胞膜與何津液傷損其余體全體內外無大無小概無一毛一發(fā)之微彼此互相為難者即此可見造物之仁意洋溢于萬物而人莫之知也他如鹿之呼而后食羊之跪而后乳鴻雁之兄先弟后鴛鴦之夫倡婦隨極而至于犬之義馬之忠蟻之公象之仁皆莫非造物之所以示人使人見而生愧人生不學不如物類人于所見所聞蓋可忽乎哉然猶不止此也草木之生有花焉花有雌雄相兼亦有雌雄相分者其分雌雄之花雌花得雄花之粉方能結子雄花有須無心雌花有心無須須內有粉即所以令心結果者花開時風吹雄花之粉飄入雌花之心藉以生生不息歐洲之南有草生河底亦分雌雄雄浮水面雌水底雄者受日光花開足粉囊將裂雌花乃生長絲游揚水面其端復生小花以順受雄花之粉既孕復縮入水底尤有奇者嘗有格致士靜心考察有數(shù)種花常藉蜂蝶之力以成其生息花中有蜜半以養(yǎng)其心及須半以資蜂蝶之采取蜂蝶吮蜜之時常見其足帶有雄花之粉傳入雌花之心又有花瓣相連如管管中有毛俱倒生蜂蝶入則順出則逆其足上所帶之粉觸毛而落滲入花心假令造物不生此蜂蝶則此花幾因之而不生冥冥之中固有昭昭者在使非有默宰乎其間者曷克臻此故理所在即天所在遠而日月星辰浩蕩冥漠近而一室一心幽暗細微亦無乎不在所以知命君子雖于不見不聞之地亦自嚴恭寅畏而內以治其身心外以修其孝弟忠信兢兢焉一若十目十手之指視于左右也者格致之功也

　　論格致之學
格物為圣學初基自是定理然自格物之道不明今且若流而為西學故說者有疑格致一途于圣教格物不相入者豈知致知在格物圣經(jīng)已重言之惟釋格物致知之意系在第五傳其傳已失然朱子補傳已言之曰所謂致知在格物者言欲致吾之知在即物而窮其理也蓋凡物皆有一理非格物則不知造化自然之理由造化自然之理乃知造化中自有主宰由此則知敬天知敬天則自能于誠正修齊之功循序漸進以冀不愧于屋漏故孔圣雖不輕言天道而示其門人致知在格物則不啻示之以天道也蓋天道非由格致植基實無以窮其博而反其約圣門于格物一途只言其理而不載其事亦以其事過繁不勝紀載然萍實商羊之類亦其見端惟自此道不明于中國且流入泰西遂令淺視之者忘其為圣學且疑為西學也夫天文算學格物中之一耳泰西之天算等學乃得之于亞臘即亞利卑亞國也查亞利卑亞系在印度西鄙當前代時該國不遠萬里遣使來朝或者秦坑之余中國格物等書失之于彼后為西人譯出愈推愈廣與抑從中土先流于印度后由印度而流于彼與未可知也前數(shù)年中國云南省有回人馬復初者深通亞臘國語言文字已將天算等學譯出漢文惜此人業(yè)已作古今中國以制藝取士而欲從事于誠正修齊不先之于格物則亦失其初基而知無由致即意無由誠經(jīng)曰知致而后意誠豈虛語哉即如煤氣燈一節(jié)人只知火寄于氣有若孔明燈而不知此煤氣中其體質共有四十余種此非格物從何而知之與若其它可以類推矣今中國廣求格致之學莫如多譯西書以期反本尋源且遣俊秀往泰西考究一切莫如先設一例凡國中有能自捐資斧遣其子侄往泰西考究天文地理行海開礦水火風電等學以及律學兵學醫(yī)學筑建理財?shù)葘W經(jīng)泰西當?shù)肋x取又能漢文通順舉止端方者歸入正途擢用此例一立則一途講求格物致知以備器用一途講究誠正修齊以備性理日久則兩途兼收其用而人才自出矣夫守國莫先備物尤莫先于理財茍徒托名誠正修齊而于格致之學概不之務則格物理以備物盡地利以裕財概輕為末務守國之大旨不且趨其流而忘其源哉有宋以來講求性理雖足使圣教昌明然格物之道已失故致知之道終不能明于天下后世故一時神佛異端并起諸教盛行此皆格致失傳而誠正不力有以致之也宋后則人才愈出愈薄漸且流為不堪問矣人才關乎國運豈其然哉蕘之獻是所望當軸者采擇行之

　　格致論
格致之說聞諸古昔格致之學見諸今茲噫豈中國但有鑿空之談而外國轉得真實之奧耶夫木牛制自諸葛輪船創(chuàng)自祖當泰西未開國之前中國盡有奇技所惜不能推行崇尚以致一試而不復繼焉大抵中國自古迄今以士為重以工為輕士盡有才而不務實濟工則少才而不能窮理兩途既分格格不入更可笑者偶有一藝駭異驚奇必私為不傳之秘又或鄙為奇技淫巧諱而不談動曰崇實黜華也尚質輕文也寧儉毋奢也貴拙忌巧也一誤于漢儒之空談考據(jù)再誤于宋儒之空談性理遂使圣人格物致知之說數(shù)千年不能一顯抑知天下之大無奇不有萬物皆備無美不臻茍習于日用之常而不察其體用或驚為罕覯之品而不溯其本原類分飛潛動植而不辨其宜性判燥濕剛柔而不別其等一事不知儒者之恥揆之古訓何詞以解耶嘗考天文五行食貨等書言物性者或未竟其本原論物理者或未推其變化傳疑者不敢強解志怪者無從索解學者于此安能冀其玩索而有得乎要之格致之學源于開辟人知天地之化育山川之鍾毓鳥獸鱗介之實跡昆蟲草木之化機極之異寶奇珍美材巧制無不別其名目究其性情以啟宇宙之藏掌天地之秘鑰則格致之學顧不重哉泰西之興格致為重近時則尤隆尚各國設庠序以課之錫顯爵以榮之遐邇搜出奇制勝家喻戶曉彼此爭新乃有水學火學電學力學之分復有氣學重學化學算學之別凡所為利國便民足以資富強之策者無不專心研究實力講求泐為成書津梁后學公諸人而不私諸己廣其教而不秘其傳盛矣哉自生民以來未之有也泰西開國最后之區(qū)尚且如此以中國士林之眾幅員之廣聰明智慧者若而人讀書明理者若而人者誠能即物而窮其理精心而究其微士不以工為賤工必以士而充革儒者鑿空之習體圣人有用之言必有大過乎人者今我　國家握符闡珍宣風重譯志在廣見聞之不及大無外之宏規(guī)業(yè)已取其類書譯為善本條分縷晰博考旁搜頻年挑選各省幼童或前赴外洋以資學習或設局內地就近講求內而析理外而利用務求實濟不遺余力倘更于部寺之外再立一衙門于　京師而于詩文策論之外再設一科以取士則不數(shù)十年后吾知中國格致之學定駕泰西而上之而于　國計民生為益正非淺鮮是德成而上者夫豈必藝成而下也哉

　　格致淺理
天地一大機輪也人身一小機輪也知人身之巧斯知地球之巧知地球之巧斯知虛空無盡界之輪軸機捩為尤巧夫以吾地球各星繞日論日居中次水星次金星次地球次火星次木星次土星次天王星次海王星軌道大小行度遲速終古不爽說者以為有吸心力離心力乃希臘人號世界為高斯馬斯言其次序井井也羅馬人號世界為門士士言其奇巧可愛也佛家言有三千世界今由繞日行星各成世界推之無數(shù)恒星其輪機軌道當不止三千然則地球直微塵世界而地球中大小知覺運動之物各具無數(shù)機輪于其身以成世界夫人至巧者也吾有身而不自知其巧惡乎可

西人格致諸學橫絕古今皆由默探造物之原靜驗天空之理研幾極深成茲絕業(yè)而電學尤有日新無已之功其實電化聲光諸學祇近取諸萬物皆備之身而無遺義

請言腦氣筋為電學之理其質非筋非肉非骨而如管而柔如絲而白外為胞膜內為精髓分布于五官四體無時或息其管之髓二一司知覺一司運動咸通于腦故名曰腦氣筋無論吾身有何喜怒有何哀樂有何痛楚耳遇成聲目遇成色知覺者遞信入腦運動者載命而出迅速如神不容呼吸假令地球上無此腦氣筋以知覺運動則雖銅絲電桿布滿寰區(qū)誰為達之故西人有所謂以太者乃傳空氣至神至妙之用也西人以腦筋喻電證據(jù)甚多而精請言人身為化學之原格物探原曰人身所造之本物有五一曰膠二曰膠三曰卵青四曰絲卵青五曰奶印青五物合而為肉外亦有脂脂之元質炭輕養(yǎng)三者之大小輕重皆有定衡外此則為骨骨之內含膠與絲卵青二質其余如血如腦氣筋如皮膚如發(fā)皆含各質不等詳格物探原論物質內若夫食管中有連環(huán)螺絲喉下有二管一為氣管一為食管食物入管必經(jīng)化物三功用始入胃一運動勻轉令化二生津液令化三本熱令化經(jīng)此功用水先吸入微絲管余在胃中化為麋麋入小腸又經(jīng)汁甜肉汁勻合始分別所化之精液渣滓而后眾微吸液管攝吸精液分置各處渣滓則經(jīng)闌門滲入大腸而出是人身所含元質與其化分化合之功用固有巧不可階者矣　請言目光為光學之原目睛為球前有目胞后有目窠胞內之皮曰罩睛皮罩睛皮之內有明角罩所以透光而見萬物者目睛球凡三層外層曰白中層曰血絡黑油衣內層曰腦筋衣油衣之內又有曰隔簾者其中為孔為瞳人前后有清水曰前房水后房水簾外又有細微肉絲三層內層絲圓紋外層直紋隔簾能自開大以取光又能斂各光于內而無遺其內則睛珠如稠結明膠一粒有薄明胞衣包之衣內微有清水所以收束外入之光以通于腦筋衣者也其充滿睛球之內前至睛珠后至腦筋衣者曰大房水所以奪目珠已斂之光而達于腦者也格致家考驗目中如許奇妙故凡外入之光大而山河日星小而毫厘絲忽莫不畢現(xiàn)于一粒粟中雖至電光之速而睛珠能狀而留之且光學家言光之原本為球形又論眼能透光之理甚詳見英國田大里所輯光學篇于是而悟照像之有透光鏡于是而悟筋網(wǎng)即腦筋衣之為糙玻璃于是而悟發(fā)光斂光回光射光之辟合于睛球筋網(wǎng)而神奇莫測斯之謂天然之光學

請言耳力為聲學之原夫耳固創(chuàng)成機竅以通空氣者也故耳外有耳輪其用在攝聲而傳之外竅外竅約深寸許二分許至耳膜為界耳膜西人謂之耳乃外竅之皮中竅之衣相倚而成者其用在擊聲成浪而傳之中竅中竅有遞相連貫之骨四一椎骨二砧骨三小珠骨四馬鐙骨再入則為內竅內竅歧路甚多大致判為三處一曰三角房二曰半圈骨骨有管三三曰螺紋骨此外竅中竅內竅之略也凡聲之入由外竅傳耳膜耳膜傳椎骨椎骨傳砧骨砧骨傳小珠骨小珠骨傳馬鐙骨馬鐙骨傳內竅內竅之水膜感動腦氣筋腦氣筋接眾聲遞入腦中此傳聲之妙也格致家于此悟聲浪動蕩之質點詳田大里聲學篇空氣往來之速率無微不至而聲學之用矣

人身所有兼流質定質二種定質如月凡筋骨韌骨肕牙齒皮膜脂腦核血管毛發(fā)甲是也流質如精血膽汁節(jié)油涕涎是也西人醫(yī)學其外科圭刀之術不能不從事定質然必深明流質之理乃能剖判全體之所以然若其內科醫(yī)學尤必細參流質功用與夫生命生性之根荄輕養(yǎng)淡炭之呼吸靈魂之所以知覺運動機器之所以傳代生育內科理法曰人之全身猶夫極靈之機器其功用繁多過于人造最巧之機器身內自能生育自能保護且能傳代生育而得其同式之體始可言醫(yī)然則茲事雖小其諸精研氣化洞悉天人之儒者非歟

凡人全體中水居三分之二設體重百斤水則有六十余斤血則居體十三分之一其色時紫時赤味堿比水率重如水一千兩血則有一千零五十二兩若用顯微鏡看又有紅輪白輪浮泛于血汁之中紅多白少則其人壯健紅白相并則患氣乘之故人之一身自腦氣筋外血輪之流轉為最要然吾于此知其運行之理與地球海水無異何者血發(fā)源于心之左下舍出總脈管流布周身資養(yǎng)全體迨至微絲管入血管色變?yōu)樽嫌晌⒔z管運行至心之右上舍轉入下舍復轉入肺色變?yōu)槌嗝咳胀鶃磉\行不絕如環(huán)是為流質之所以然西人謂之布里尼或從身內取出停三分至七分時即為稠質西人以為此系血內蛋白類之兩種質結成一名格路布里一名非愛布里拏成詳內科理法前篇又活人管內之血不能凝結或血管受傷及有病即能令血凝結故醫(yī)士有用放血法將其血塊放出此血為流質有時為定質之理若海水每至赤道下為日光曬至極熱其分量重于冷時故往南北兩極分道流去皆浮行冷水之上及為冷氣所中旋亦下其分量仍重于熱時及仍向赤道倒流又為熱氣所攝漸漸上浮如此周而復始冷熱遞嬗蓋即血輪運行時紫時赤之理其日光較遠冱陰結成定質而為蓋血即離人身不受身之熱力即成稠質及人有暗疾得空養(yǎng)二氣少亦能凝結成塊之理然則血之在身水之在地皆本輪之氣與力與所受日光之氣與力摩蕩離吸為之知此而人身一小地球之說益信

　　問格致之學泰西與中國有無異同
格致之學中國與泰西有各異者有相似者有同而異異而同者泰西格物非空談義理必以試驗得實著有成效者為據(jù)有若輪船火車風雨針寒暑針電線電燈德律風天氣球卻水衣及一切機器制造等件無一不從格物中來其格物也舉萬物之性質一一考其異同更以調和交感之法加于物分之而得其純一之質合之而得其變化之理如論水知為養(yǎng)氣輕氣合而成論火知為養(yǎng)氣炭氣合而成論木知必有養(yǎng)輕炭三氣合而成好學之士悉心講求日增月盛有若天文質學地學動物學金石學電學天氣學光學植物學醫(yī)學算學幾何原本學身體學身理學重學流質重學莫不加密求精競于有用今格致家精天文者能以千里鏡見日月五星體象及轉運之奇與所以成四時晝夜及日食月食之故且知眾行星小日五百倍日大于地一百三十萬倍地大于水星十四倍大于火星三倍土星大于地一千倍木星大于地一千四百倍聶星大于地八十倍精質學者能推論物之性質論力知有攝引黏合配合之別論定質則辨物動音分以及因熱而幻為流質氣質之理與所以有冷有熱有光有電之故精地學者能以數(shù)端證地體之圓并知地球之體周圍八萬七千一百九十二里直徑二萬七千六百九十二里又考上下數(shù)千年間地殼所有諸石層之所自成與石層中露有鳥獸蟲魚草木等跡之故且因五金傳熱毛羽不傳熱之故而知地心之熱力足以長物與吸力足以載物精動物學者則能分有脊骨可分節(jié)有生命無知識四類精金石學者則能分氣質水質炭并含炭之質硫磺質酸與土或與某類強水合成之鹽質土石質金質七類精電學者則辨電氣之生有二物相磨而生者有二性合化而生者有加熱于紅銅與倭鉛等金而生者有磁石自生分兩起者有動物體中盛含電氣觸物即發(fā)者精化學者能詳究諸物內皆有幾多原質并各原質之分數(shù)多寡及各物與諸原質之性何若并諸原質相合相離之性何若精天氣學者查明風雨霜露雹雪虹霓皆為天氣幼成之形天氣有寒暑而漲縮密及壓力增減均一又計周地球之天氣原有百二十里或百五十里不等動即成風水氣結而為云云逐風飛為熱所致日初出與欲沒時其體大而光斂者乃日體上下界邊處之光參差不同所遵曲線不能平入人目之故迨午則空氣較薄而曲線少直入人目故體小而光明精光學者知光每分時行三千萬里日光下射八分時即至地面且知光色白者諸色皆備故不復受色光色黑者諸色皆無故能受眾色因此而辨虹蜺之七色窺玻璃之三角焉精重學者知凡物由高墜下歷幾分至幾多里數(shù)且能以水之輕重較物之分兩精身體學者能詳察人物內外筋骨皮肉臟腑經(jīng)絡并腦氣筋等形狀與呼吸出入氣血周流之真據(jù)精身理學者能明人身中之理精植物學者能別花類陰陽且知花須為葉所化其它著書林立不可殫述此特約舉其最精者言之而功用尤妙在顯而能見如測經(jīng)緯而知所行之地則度數(shù)可信由赤道北行至赤道南寒暑各異則地球每歲周太陽而轉之說可信東西兩半球電語相傳時刻各異則地球每日東西轉一周之說可信

東行歷地球一周仍至故處登高望遠來船先見桅尖則地體之圓可信懸兩鈴于柜中用器吸氣盡出柜外搖柜使鈴相擊寂然無聲則聲音藉風以揚之說可信置錢碗中退行使恰不相見注水于碗漸注漸見則光射水中之物必略折斜入之說可信類如此者誠可謂格致之實益焉大學格致之說自漢儒鄭康成以下論者數(shù)十家蒼頡篇云格量度也黎氏大學發(fā)微云格物格其物有本末之物致知致其知所先后之知鄭氏禮記注云格來也物猶事也孔氏達以格物兼行善惡說其后李習之復性書中篇小變其說曰物者萬物也格者來至也司馬溫公謂鄭氏未盡古人之意其釋格物曰格猶捍也御也如格之格孫氏鍾元曰格物只一物修身是也致知只一知知本是也魏文靖公曰明德本也新民末也格物者格此而已又有別開生面以格作格律格式解者吳興沈氏以先儒解格物為窮極物理格去萬物皆未免于用力若作一切照破解則物自無不極其解格為若大人能格君心之非之格不待用力說近禪學廬陵胡氏以格為如書言格汝舜之格又曰如緇衣民有格心之格又曰如書言惟先格王之格又訓格為正如論語有恥且格之格或說心或說性或說理或說良知千言萬語終無把握朱子取程子之意以補之謂在即物而窮理其解正矣惜后儒未能本此意以推擴之而求其一定之理以究其實效故雖知格物為治平之本都未嘗格出一物王文成公取庭前竹格之七日無所得至于成病由是專用力于良知一途未免愈變而愈失其本來矣夫曾子作大學原未嘗明言所格者何物所致者何知惟考曾子以前制作代興可知三代上雖無格致之說實有格致之事三代下多論格致之理實未見格致之效夫有一物即有一物之理格物者當逐物而詳究其理不當離物而虛論其理后儒不察至并舉物理之說而紛之不亦難乎所謂各異者此也論者謂格致之學中西同出一源一切所講論之法皆中國所固有西人特踵而精之如天文中國渾天之說謂天如雞子地如雞子中黃居于天內天大而地小倉頡曰地日行一度風輪扶之書考靈曜曰地恒動不止春秋元命苞曰地右轉以迎天河圖括地象曰地右動起于畢西國所述天地之形不能出此大旨也論算學則中國九章天元四元之書本與西法一理惟立式稍異歷家以八線弧角算天不過取其簡便實則與六宗三要同出勾股一源論化學則于書稱水潤下作咸火炎上作苦木曲直作酸金從革作辛土稼穡作甘墨子言五合水火土離然鑠金腐水離木張子言木金者土之華實也性有水火之雜故木水漬而生火然而不離蓋得土之浮華與水火之交金得火之精于火之燥得水之精于水之濡故水火相待而不害爍之反流而不耗得土之精實于水火之際元倉子言蛻地之謂水蛻水之謂氣以及陽燧取火方諸取水等說不甚相異此外如重學則與墨子均發(fā)均懸等說同聲學則即古人聞牛鳴窌中而知宮離羊而知商聽雉登木鳴而知角見豕負而駭而知微聽鳴鳥在樹而知羽同出一理光學則與臨鑒立景二光夾一光等說同出一理電學則與淮南子陰陽相溥為雷激揚為電煉土生水煉木生火煉火生云煉云生水反土及頓牟掇芥磁石引針等說大同小異特詳略各殊耳

凡此論說皆巧于會通所謂相似者此也西人謂中國格致之學與泰西古時相類蓋泰西格致之學始于希臘之阿廬力士托德爾其學多就耳目所接逐加試驗迄無定據(jù)因此憑己之思議著為成書擬議天地之理博引見聞之事辨論紛繁雖究心微妙多屬揣測其謂天地萬物有四行乃合水火氣[土](王)而成多所缺漏迨后畢他哥拉斯與柏類多繼之以天事與人事相雜而雜以鬼神之道后復雜以數(shù)學有名比羅士者從而損之矯執(zhí)拗而成鄙細皆不足道迨至明季萬歷間英國刑司卑爾根創(chuàng)為新論謂窮理必溯天地之大原尚臆說者往往歧于摹想譬彼大匠非繩墨不能知曲直非丈尺不能度短長必心力與機器互用方可得謂其實據(jù)而大略可定又云格物之學由物中謹慎匯選先融化于智慧之心而包涵之去渣滓以存其精液更試其所行之事而強識之辨虛誣歸真實爰是設立二法曰心機料量曰天地闡義一以輔格致之學一以研窮萬物之理其書曰格致新理共分七類曰天地闡義凡三十七條曰方寸意像凡二十四條曰格物諸理凡九條曰格物差謬凡七條曰格物謬因凡十五條曰格物學漸興之基凡三十三條曰天地闡義新法凡十五條皆更易古昔之遺傳而新其義理探求天地萬物之底蘊而顯其功用分條析縷正喻互用不下數(shù)萬言當書之初成頗形捍格迨后屢試屢如風象天氣養(yǎng)生術星學醫(yī)學等皆是由此前說盡辟其學始精未幾有名鈕敦者出而相繼加增測量之法指出慧星之道而泰西好學之士皆知講求實益所謂同而異者此也雖然中西格致因自有相同之義要當據(jù)其最真者以相提而并論方為的實其它或是或非毋庸紛論中國古時燧人氏鉆木取火神農氏嘗藥辨性作耒耜興陶冶伏羲氏畫八卦造書契軒轅氏作甲冑舟車金天氏作弧矢網(wǎng)罟虞廷之璇璣玉衡成湯之飛車周官之銅壺晝漏周公之指南車此其最著者也三代而下如公輸子之削木為鳶司以升天削木為御可以駕車墨子亦能削鵲而飛偃師傀儡手足運動無異生人孫武之梯沖用以攻城諸葛武侯之木牛流馬藉以運糧朱買臣之樓船祖之之千里船不因風水施機自運王彥恢之飛虎輪艦楊么之輪船專恃人力行駛水面其捷如飛元順帝之龍舟宮漏此其奇技妙構巧思獨絕無異西人之各出心裁惜遺制淪亡皆不可考耳或疑古書所載恐未必真安知其必不真乎至于火器一端中國雖不及泰西之精而其器實先有之南宋金元之際漸已流行虞允文采石之戰(zhàn)發(fā)霹靂炮敗敵金人守汴城中有名震天雷者用鐵罐盛藥以火點之聲發(fā)如雷按此即近代用火炮之始阿里海牙攻樊城時元世祖得回回亦思馬因所獻新炮法命送軍前以之攻樊樊破遂移攻襄陽一炮中譙樓聲如震雷世所謂襄陽炮也火炮之制至是而益精然元代僅一用之而造法不傳泰西于此時制造火器尚未有所聞也

由是觀之開物成務中西具各精心則非中國與泰西古時同實泰西與中國古時相類所謂異而同者此也溯泰西之制作遠不過二千余年而中國三千前已制作代興實開泰西之先設相傳至今源源不絕則其精于泰西中者當不知凡幾祇因務其大而不深究其細持其本而不急治其末反令有用之學盡失其傳致與泰西巧拙相判學問消長之機實國勢強弱所系也所最可異者中國制作就衰之時正泰西格致漸興之日編史紀年彰明較著一若造物之主惟恐精奇之詣不留天壤聰明之用汨于人心而默為維持使泰西之踵其后者中國軍興以來勤求治術　朝廷特俞重臣之請于瀕海各省設立機器局制造船政局輿圖局水師院電報局講求格致之事近日又允廷臣之請議興鐵路由此蒸蒸日上歲異月新不獨可與泰西等且不難駕六洲諸國而上之亦何必矜古制之留傳與泰西爭勝哉潛心格致者但當以是存心勤求實學固不可謂中國不如泰西之聰明亦不必謂泰西盡竊中國之余緒但觀其后勿論其前但奮有用之精神不作無益之辨論是所望于取精用宏利國愛民之君子也

　　西學以格物為要論
中國大學之道始于格物與今泰西格致之學名同而實異中學所謂格物者窮致事物之理西學所謂格物者考察萬物之體物體本然之質大率分凝流二種至化學家功用則能凝者使之流流者使之凝近取諸身遠取諸物巨則包含山海細至剖析毫芒綜其要端大略有四一曰性變如鐵可流而為酒煤可流而為油米漿可凝而為器油炭可凝而為胰剛柔燥濕之性不妨互變一曰色變硫磺與水銀合則流而為朱色銅與硝強水合則流而為藍色海藍與黑鉛合則流而為黃色木炭與硫磺合則變而為清水色青黃赤白之色可以遞變一曰味變如養(yǎng)硝二氣凝時無味流為硝強水則味酸木炭二質凝時亦無味流為紅白糖則味甜海水流時味薄凝成鹽則味厚牛乳流時味膻凝成精粉則味和酸甜辛苦之味竟無一定一曰形變如五金之類其質本重一經(jīng)氣化則目不能其形鹽氣之屬其質本浮一經(jīng)水銀則轉足以堅其形絮布煉之以為紙則厚薄之形異毛羽織之以為綢則美惡之形異虛實輕重之間可以互易總之天地間形形色色人可變其自然之凝流而別成其為凝別成其為流者要不外硫硝鹽醋之力烹煉淘汰各因其體之所宜分而化之而已若夫天地自然之忽凝忽流則又皆空氣使然也空氣者虛浮縹緲跡莫窮他物凝流之質人皆見之空氣則人莫信之不知云之流行而不墜者空氣托之也風之流動而自生者空氣之也雨之流注而下降者空氣因壓力而不勝也露之流潤而飄零者空氣得陰寒而漸縮也天之自然而流也有如此雨凝而為雪露凝而為霜微雨半空驟凝為霰大雨半空驟凝為雹則又以空氣得熱則漲而上融得寒則縮而難融也天之自然而凝也有如此雨露雪滲入土石漸積成多得隙而涌出是為溪澗之流江河湖泊之流或匯而存儲或迭相流通不等干支萬派莫不歸宿于海其所以周流無滯者非皆地勢使然實有空氣推行于其間也魚龍諸水族沈浸于中則生畜之盆盎則不生者空氣不足故也地之自然而流也又如此江海胡為而無溪澗胡為而易地大則空氣之往來亦大寒冱不以阻之彼咫尺之水其氣不敵也石卵出于淺灘明珠藏于深淵其所以能凝結者皆空氣孕之也金玉之精華煤產(chǎn)之饒富其所以能凝實者實空氣涵之也無土不凝實無地非空氣也地之自然而凝也又如此天地之間物體共分二質一為原質一為雜質雜質內必涵原質皆數(shù)質配合而成至少者二不能判為二者謂之原質計六十有五分二類一金類一非金類原質中稠體者五十八是為凝質氣質者五流質者二原質之獨賦成者少與別質并成一物者多自西歷一千八百年以前僅知原質二十有九如五金等皆為世所常見嗣后復陸續(xù)考得三十有六必多備器藥設法分化始其質大抵以彼物與此物配合則凝者可化為流流者亦可化為凝顧流質中物固可以他物化之使凝而凝質則或成形或變色或化氣各有不同其能化為流質有之其不能化為流質者亦有之水火之力居其半藥水之力居其半要當濟以巧思參以活法若僅賴傳書剽竊萬一類皆小試端緒未能窮究根源而欲以中西格物之學合而為一豈通論哉

　　瓦雅各布格致志略
瓦雅各布一名瓦得泰西始察汽機者也生于西歷一千七百三十六年中國乾隆元年也祖居蘇格蘭喇士哥府之吉挪海岸乃祖文士也其父始亦讀書后棄士而商專售商船一切機器貿易昌盛頗有資財伊幼時身弱時有微恙父母愛憐之不忍令其出門就傅又不肯聽其自暇自逸于是母教以書略識之無父教以算微通會計第其性簡默自安不好言語時人多目為愚蠢而其父若母則深悉其慧鐘愛特甚六歲時曾有父執(zhí)至其家與其父敘寒暄瞥見伊伏地下以石筆亂畫土上意謂涂鴉也乃謂其父曰此子服衣若干尺矣不令其從師讀書而任其佻自恣不惟義方有愧恐此子不淺矣其父答曰子誤矣伊所畫者非鹵莽滅裂也乃算法幾何學耳客聞之瞿然就而視之果大駭乃謝其父曰吾過矣吾過矣此子聰明若是將來之成就正未可量前言之孟浪某之罪也又其父雖以商賈為業(yè)而聰明過人多材多藝時作玩具或人或鳥或獸或器什或宮室等項既成與之令其反復瞻玩瞻玩既畢乃拆毀復與之試其能成與否伊竟觸目心通皆若符節(jié)之相合亦嘗效百工攻金攻木之具如斧斤刀鋸錐等項而小為之令其尚象以制器伊不惟百物可成且心裁獨出所造小水磨眾機等器不惟其舊而求其新焉自是年益長而藝益精造一電氣具電氣自具中而生鄰家童子見者莫不驚異一日其外祖母至其家見伊于爐火中置茶壺一柄旁一小匙至水盛開乃啟其壺蓋將壺蓋所蒸之氣水泄諸他器匙亦如之如是者反復不一竊意其為小兒戲也乃萬聲責曰唉我未見人家小子如爾之不才者也我至爾家如許時矣見爾別無他務惟忙忙碌碌如雛鴨之戲水者將作何用耶有書在此何不展而讀之伊對曰吾觀此事其用甚大將專心致志而深悉其理矣奈何禁我為哉然此時也伊謂有用而其用不惟其外祖母不知父若母不知即伊言之而亦不知也此即異日輪船汽機器之權輿也蓋伊格致之精非徒恃乎天資明敏亦恃其隨時隨地隨物而留心也即如人偶爾出門不過縱其觀覽已耳而伊不然見一石見一木見一花見一草必須究乎其理見一鳥見一獸見一魚見一蟲無不抉乎其奧觸乎目即運以心比其探索所以無微不入也不寧惟是且虛心下人即與草野之夫相見亦必以禮貌相加而不恥下問此所以凡閭里之風俗鄉(xiāng)曲之人情不必賴輶軒之采而無不周知焉又或時有微恙不能出門其父即與以化重二學之書令其涉獵復與以化重二學之器令其試伊皆一見了然直不啻不學而能不慮而知者焉其明敏蓋如此厥后喜醫(yī)學不但習方藥察病癥已也凡遇一疾必須確見其病原但外科易見內科不易見乃出門尋死獸死鳥剖而視之即人亦然此醫(yī)術所以亦臻其極也不但此也魑魅魍魎尤婦女所愿談如石言于神降于莘熊入寢門豕立如人等事伊亦必深究其原委以為持論之端及歸家之后或語家人或告鄰里或播諸親戚朋友以為笑柄伊一故舊居北英之喇士哥府其母曾攜伊至其家探親母以別故先歸留伊在戚家約日攜與同旋母去之后伊大放厥辭將其平日所見所聞加之以潤色奇奇怪怪無所不至言之者津津聽之者娓娓直令人有不遑寢食之樂旬余母思伊將攜與同歸乃復至戚家寒暄畢問曰吾兒雅各布在此無恙耶僉曰安則安矣但久居于此恐吾儕日不能食夜不能寐萬事皆四體亦憊矣爾當速攜之歸母問故眾曰此子聰明多聞廣記又且善為說辭平淡之語一經(jīng)伊之吐囑則光怪陸離無美不備者亦其味無窮令人聽而忘倦夜間閑談軼事由古而今由此而彼生生不已真是一波未平一波又起使人目不暇賞往往至中夜而不輟倘此子久淹于此不但吾儕廢事多端恐精神亦為之耗盡矣其母聞之大笑

○又北英俗有一例兄弟無論多寡大抵有一人習父業(yè)雅各布之父商人也使無兄無弟以其懋遷伊雖欲改途而不能幸有一弟名約翰克承父業(yè)故得遠離市廛恣意讀書凡植物動物化學重學以及歧黃等無不殫精竭慮而悉窺其原委至既冠之后幡然改圖如班超投筆故事謂君子當制器尚象前民利用上可以裕國下可以便民在在有于國家安能久事筆硯間乎年二十有二乃決意創(chuàng)造格致機器但凡事無無師之智乃赴倫敦京城訪一精于格致機器而師事之伊聞一知十一見了然從事未久而豁然貫通曰我已喻矣無容學矣我亦將歸家而自造矣于是赴喇士哥府欲一而設機器之局詎士著素耳其名悉其聰明竊相謂曰若彼居此吾利盡矣因思其地舊例機器貿易祇許土人開設遠人不得擅入而奪利眾即以此言拒之伊知不可乃止時喇士哥府有一大書院其中山長有素識雅各布并知其德藝兼全者聞其被土人之傾壓也怨曰若輩之勢可以禁雅各布而不可以禁吾儕院外之事彼為政院中之事我為政彼能于院外禁雅各布居不能于院中禁雅各布居也乃共議于院中展房數(shù)間使雅各布居之以設機器局而土人亦無可如何也自雅各布設機器局于格致院中凡院中一切需用之具缺者于斯而購買敝者于斯而修飾購買之新器遠勝于舊修之舊器不啻乎新買與賣兩得其便不待他人之采辦即此一家主顧而局中所造之器已無滯貨此其生涯所以盛昌也由是院中掌教者日與雅各布相往來交易久則情意愈濃知雅各布之智慧遠越尋常不但圓成方就可以為機器即機器之理亦且神明于方寸不以工人目之而以同人視之不以技藝相交而以道義相質即有時格致中難明之理院中人等萬無可解則或赴其局中亦或延之至院議擬揣摹與共商確焉伊知之為知之不知為不知不肯強不知以為知事理易解者一見即悟一聞了然或是或非不難剖判于當前其不易解者則曰容某思之不敢率爾以告人故格致院中凡有疑難皆就質于伊伊日則經(jīng)營工作夜則尋思物理幾寢食之不遑異日格致家精深之義奧妙之理多賴其發(fā)明焉夫伊以學問相尚既與院中師長相契自與院中弟子相習伊卑以自牧謙以接人故就傅于院中者或童或冠亦多就正焉伊有一友善鼓琴一日琴敝彈不成聲乞伊改造而改為辭曰某素不操琴烏足以識此雖然請借來一觀可耳友如其言伊乃將敝琴反復察核而修理之既成試之其聲清越而長較未敝之先倍覺幽雅自是以后造琴者不拘舊章咸以瓦雅各布所談琴理為宗又喇士哥府之格致院中舊有一汽機器不過為汲水用耳不甚流通吸水無多而費工不少院中山長與伊相習且知其能也請觀之伊諾之而不敢急遽以從事先將汽氣之理懸揣于方寸又將汽氣之力明試于當前始也試用煤炭若干開水若干繼也試開水若干出汽氣若干終也又試汽氣若于其中之為力若干至于再至于三試之數(shù)數(shù)而不憚煩如是者三月有余一日慨然曰得之矣得之矣于是乎依法而造事半功倍較前為便見者莫不擊節(jié)稱嘆

從前之汽器式如天秤底下有水鍋鍋上有蓋蓋之頂有一孔孔中有管上接汽筩鍋水盛開則氣自管中而上入汽筩汽筩之中有挺桿桿隨筩中之氣而上下氣熱而上升挺桿與之俱升氣而下降挺桿亦與之俱降也挺桿之上有橫擔之桿如天秤之桿相似一端置于挺桿之上一端探及有水之處下垂桿如天秤之鉤可以鉤汲水器橫擔一上一下故水得而出焉但挺桿非熱氣不能使之上升而非涼氣亦不能使之下降挺桿不下則空氣無自而入空氣不入更無以壓挺桿而令其下引汽氣矣故于汽器之旁置一涼水壺高與汽器等壺底有孔孔中有筩筩中之涼水下流至汽器筩底置一小橫管使涼水入汽筩中而散其熱氣熱氣散而挺桿自下矣但涼水入筩不可多亦不可少故此處須得一人以司啟閉焉涼水既入而不能自出于汽氣筩之上又必有一門以泄其水此處又須一人以司啟閉焉此所以費工多而汲水少也自瓦雅各布將汽器花樣翻新其便于從前固不待言即其入水泄水之二處置一鐵片自為啟閉已省二人之工費真奇想天開矣而其尤為得力者則為為凝水柜有此一柜則無往不利不待人而自行矣但其柜之形勢消息未易一言而盡也請有志于斯者自觀汽器等書可耳但伊雖精于汽機然小者可作而大者所費甚巨伊手內空乏不能辦理所作者不過汲水之具如同玩物已耳即格致院中諸山長亦無力相也伊胸中抱負無以自展直不啻成竹在胸而無筆墨之資以畫出不勝抑郁乃以書遺當路當路者覽其書反為大言欺人不但無資之意且生疑忌之心或揶揄之或貶駁之絕不介意伊無奈改習別業(yè)者八年而終非其本志也有懷莫吐憂悶成疾至三十八而娶妻某氏幽閑貞靜一家咸慕德言容功四者兼全且性情暢達言語恢諧善博良人歡伊心微開而病亦漸減乃妻出門至襄人修運河三大橋三數(shù)年間生二男二女此際有財有人心慰焉不意五胎難產(chǎn)雖生一男產(chǎn)后母子俱亡爾時伊方出門人挑河一聞訃意心肝俱碎乃速歸及抵家五衷迸裂悲痛之甚幾不忍入妻室喪葬事畢杜門不出鰥居數(shù)載竊以為兒女滿堂可娛晚景不須續(xù)弦矣既而兒女漸長父之而不能母之也乃復娶某氏入門之后才德不減于前妻魚水之歡益諧后亦生二子斯時也兒女情長英雄氣短固以為老夫耄無能為也而從前所籌劃之汽機已置諸不論不議之列矣

　　振興格致論
大學言治國平天下而先之以格物致知誠以人必知萬物之原而后擴而充之可以由末而返諸本正不第讀山經(jīng)爾雅多識鳥獸草木即可自矜為宏通淹博之才也近百余年來泰西格致之學日以精往往剖析毫芒研窮其理小而蚊蚋蟣虱大而日月山川無一物不有理寓乎其間即無一物不窮其理之究竟愈推愈廣愈闡愈微由是而究天文考輿地興制作講樹藝以及槍炮舟車之利佃漁織牧之經(jīng)一經(jīng)格致家推本窮原即能竭其才力聰明以漸收富國強兵之效然則由格致而幾平治古人言豈我欺哉　中國近五十余年海禁大開西儒之不遠數(shù)萬里而來者類皆挾其所長以誘掖我華士庶暇更將一切天學地學光學化學熱學汽學重學電學聲學醫(yī)學以次譯出俾學人之未習泰西文理者亦可簡練揣摩而尤以英儒傅蘭雅先生之格致匯編為能集其大成餉遺靡盡所惜先王應廣方言之聘筆墨紛繁以至匯編譯至第七年即然而止竊嘗私心冀幸曰安得有具大愿力者踵而行之庶幾格致一門得以日新而月盛乎至今日而始有格致新報以繼其后是報創(chuàng)于青浦朱君子堯榮組昆季而向賈二西士更出其所學相與有成報例一遵格致匯編其第一卷推論動物之理及泰西學問源流反復詳明有條不紊其中詳述鐵路利益尤為當務之急今者蘆漢鐵路先已鳩工庀材而閩中容純甫觀察更創(chuàng)議由鎮(zhèn)江另修一路至天津俾南北二千數(shù)百里中得以氣流通往來利便所有條陳奏牘備登前日奏章得此報以互證參觀庶恍然于鐵路之成效昭彰而入股者得以愈堅其志歟至于互相問答諸條尤有學相長之義彼窮鄉(xiāng)僻壤之有志學問者皆可于此獲師資焉抑又聞之凡物皆推原于點目前粗淺之理精之即其妙無窮此其理湘鄉(xiāng)曾劼剛侍郎嘗言之矣其略曰白者諸色皆備黑者諸色皆無諸色備則不復受色故以色著白紙常推而拒之顯露于紙上諸色皆無則能受眾色故以色著黑紙常納而入之隱晦于紙中天繪由紙而顯露繪黑紙而隱晦此孩提之童所能知匹夫愚婦所不屑道者也然泰西學士由此以證日質之所有辨虹霓之七色窺玻璃之三角定藻繪之彰施考影相之宜忌其學無窮極焉五金傳熱毛羽不傳熱投鐵杖一端于火火外之鐵遽不可執(zhí)焚獸皮將盡而未盡者仍可執(zhí)此傳熱不傳熱之證也狐貉足以御寒非狐貉能生熱也惟其不傳熱故能護藏人身本有之熱夫投鐵杖與獸皮于火可執(zhí)不可執(zhí)之別此亦孩提之童所能知匹夫愚婦所不屑道者也然泰西學士由此理以考求地心太陽之熱力與一切機器鍵轄火輪舟車蒸汽生力之大凡稽化學生之源察冷暖漲縮之理儲水銀鑄銅鼓以及制寒暑之表風雨之針五緯彗孛地球月輪藉攝力以環(huán)日地火震山空陽牛循定軌以行災推測之眇通乎神明其學亦無窮極焉然則積小以高大由淺近而至精深者非格致家所謂萬物起于點之明證乎仆年未五十已視茫茫而發(fā)蒼蒼又以嫁勞人于西人考求格致之書雖嘗涉獵及之終未一窺其閫奧其中惟醫(yī)藥一道稍得一知半解然亦未敢謂有得于心今幸朱君昆季之力果心精創(chuàng)為是報他日者傳箋研間擴我見聞由醫(yī)學而漸及夫化電光聲天文輿地諸學正不第鯫生之愿于此可慰即由是而推暨夫制作樹藝槍炮舟車不將使兵日以強國日以富用日以立大學治國平天下之基乎

　　讀書宜兼格致說
天下之大何奇不有萬物皆備無美不臻然習于日用之常而不察其體用或驚為罕覯之品而不溯其源流類分飛潛動植而不辨其宜性判剛柔燥濕而不別其等一事不知儒者引以為恥矣故圣經(jīng)言修齊治平而推本于格致也昔漢儒專格致之學宋儒因之各有專書而治漢學者時復左宋而右漢然考諸天文五行食貨等志則言物性者或未竟其本真論物理者或未推其變化其傳疑者不敢強解其志怪者又無從索解學者于此未必遂玩索而有得也夫格致之學源于開辟人知天地之化育山川之鍾毓鳥獸鱗介之實跡昆蟲草木之化機極之異奇珍美材巧制無不別其名目究其性情以啟宇宙之藏掌天地之秘鑰則格致之學固不重哉泰西之興格致為重近時尤為隆尚設庠序以教之錫爵祿以榮之遐邇遍搜出奇爭勝家喻戶曉互相爭先乃有水學火學電學力學之分復有氣學重學化學算學之別凡所為利國便民足以策富強者莫不專心研究實力講求泐為成書津梁后學條分縷晰窮流溯源使學者了然了然有大叩大鳴小叩小鳴之樂以中朝士林之眾幅之廣聰明智慧者若爾人讀書明理者若而人誠志乎窮理精藝之學將必有大過人者國家握符闡珍宣風重譯欲廣見聞之不及以大無外之規(guī)乃取其類書譯為善本分門別類博考旁搜惟采其易明而有實濟者討論揣摩務臻精審內而析理外而利用則又學問之道所不宜偏廢者也今英法粵美諸國復于三五年中開設博物院網(wǎng)羅五大洲珍奇怪異之品時尚服習之物天生瑰奇之地產(chǎn)山海之珍薈萃品評別其高下考其出處擇其善者而尤效之何莫非格致之一乎他邦之人精益求精如此儒者閉戶讀書闇練成材以期見用凡有裨于　國計民生者靡不講習研求所愿于格致之道三致意焉有心人當不吝蕘之采耳

　　論中國急宜講求格致之學
今之談時務者無不欲仿行西法無論知與不知皆以西法為精西法為便而究之但得其所當然而未得其所以然也當時洋貨之來華人以為罕覯而爭相購買遂至利權外溢迨吾通商后洋貨之來華愈多利權之外溢愈甚說者謂華人既愛洋貨當時苦其不知所制致利之外溢而今則悉之較詳豈西人之所能為者華人不能為乎茍能一一仿而行之則華人無須購之西人而西人自無能攘華人之利矣于是設商局焉設電報焉設鐵廠焉一時拭目而觀者以為從此殫精竭慮西人之所能者華人當無不能矣詎知商局雖設而輪舶仍購之外洋制局亦能自造輪船何商局之船不聞向本局定制而甲各兵艦仍向外洋以重價購買耶且有軍務之時軍裝器械購之外洋者不可勝數(shù)所購之物且有舊物為洋人所不用者遼東一役皆歸咎于器具之不精職是故也即能自造而鋼鐵銅鉛等料無一非外洋所來以此觀之則所謂制造仍不過得其皮毛耳至于電報則設電竿置電線打電報華人無不能為瞬息通靈如相告語然電線電氣不能自造設一旦西人不售無線而竿不幾同虛設乎無電而更何從打報乎即彼源源而來我可源源而購將華人所仿之法愈多而西人得利之處愈廣茍不竭力整頓恐漏終無能塞也中國出口之貨向以絲茶為大宗現(xiàn)在泰西各國種茶日盛而其澆灌培養(yǎng)采取焙炒之法反較中國為精所以現(xiàn)在茶商不能起色恐將來更不可問至養(yǎng)蠶種桑講求更精且機器所繅之絲更為勻凈中國蠶事已半為其所奪西人且于滬地設繅絲廠就地收繭教華工為之于是華商皆知繅絲之便可以省工可以勻凈相率建房購辦機器此倡彼和滬地于是稱極盛焉然所繅之絲不合華人所用使西人不購必致滯消且僅銷外洋西人亦不無抑勒之意是則華人欲奪利權而利權仍未必能得也大扺西人每為一事必獨運精心一空依傍所以謀利也獨厚華人但知亦步亦趨胡盧依樣所以步步吃虧落后昨報紀西報談絲一則載太晤士報之言英國現(xiàn)已究得繅絲新法建廠于曼司恰司得地方費去英金三萬磅廠中繅成之絲非特光潔停勻駕乎中國運售倫敦巴黎斯者倍蓰而核其所出直將奪回中國利權之半云查英國進口絲往歲值英金一千七百萬磅其中以中國運去者為多今既得此新法造斯新廠則鄰厚我薄之義昭然共見然則中國繅絲廠商此時將何以為計耶說者謂華人雖不能自出心裁亦不難因人成事西人既出新法不妨再購機器仿而為之不知仿行雖屬不難無論前建之廠前購之一切機器為費甚巨均歸無用即欲購辦而西人方出新法尚未廣行非一二年所能購辦中國仿行繅絲纔數(shù)年而西人已變新法若中國踵而更變西人又將變矣恐非但不能奪其利權適開西人廣銷機器之路且恐西人將來非但能多繅自用之絲致華絲消滯必致繅華人合用之絲運之來華如此則絲之利權不更不可問耶然則如之何而可曰惟廣設學堂講求格致總須自出心裁制造機器先將華人自用一切自能制造西人見華物精美自能轉而從華然后仿造外洋各物以收外洋之利權則后日華人之所為即今日西人之所為也若僅得其皮毛以西人為步趨不啻為西人玩諸掌上也愿當軸諸公急宜各處設立格致學堂培植人才考取錄用足國裕民之道實基于此欲仿西法須學西人之用心不必求諸形器也而形器即在其中矣

　　振興格致以培人才議
為治之道首重人才人才者　國家之元氣蒼生之霖雨也自古昌期之世道一風同重熙累洽入其朝則禮明樂備有雍容揖讓之風行其野則鑿井耕田有康樂和親之化雖裁成輔相咸賴黼座之神明要亦眾正盈廷材輩出相與擘畫經(jīng)營始得著百廢具舉之功成庶績咸熙之效然則人才之關系不綦重乎古者培才之道不外學校有鄉(xiāng)學有國學二十五家為閭閭有塾五百家為黨黨有庠萬二千五百家為州州有序所以磨煉才具陶淑性情者意至美而法至良今之書院即古學校之遺意也顧古之為教六藝并重射御雖小道亦所研求今之為教第重八股詩詞歌賦實學反棄之如遺不知摘句尋章之道以之獵取功名則可以之平治天下則不可試問有以文章奠定民生者乎無有也有以文章柔懷遠人者乎無有也而且八股一道非特無益于人才抑且有害于人才自王安石作俑后世遂用以取士數(shù)百年來不知消沒幾許英雄士人束發(fā)受書即專心致力于此口非八股不道目非八股不觀即有經(jīng)史子書類皆置諸高閣終歲無一面之緣甚至與論文章則口若懸河津津有味與談時務則呆若木雞默默無言若而人者幸而終老林泉則已不幸而為民上問以錢谷則不知詢以刑名則不悉如木偶一般鮮不為胥役播弄終必至于僨敗國事貽害民生嗚呼如此培養(yǎng)人才無惑乎培養(yǎng)愈勤人才愈少也方今時勢孔艱人才為亟與其養(yǎng)千萬庸眾之才不如養(yǎng)一二有用之才茍欲精練水師縱橫海上使敵國人覬覦胥泯則武備之才宜培也欲洞明大勢熟悉洋情遇交涉事措置裕如則洋務之才宜植也欲開天地之利興制造之工下以利民上以富　國則格致之才宜儲也今京都有同文上海有廣方言天津有武備學堂金陵有水師學堂洋務武備兩途已知略講而格致尚屬闕如獨上海有格致書院每年分四季由江海津海寧海東海各關道考試季課外又有春秋特課由南北洋大臣主持規(guī)模尚未恢廣而數(shù)年來風聲所樹遐邇逖聽中多超拔類之才是則成效昭彰也所可異者交卷皆有定限出案從無定期即如去歲秋季課卷由傅蘭雅先生代考迄今將屆一年始經(jīng)閱定本年春季共題四道操觚者頗難下手聞僅二三十卷自四月底交卷今已半載有奇即使交卷者每日僅閱一本月余便可出案何以遲緩至今此皆培植人才未能實事求是也今欲振興格致造就人才則宜變通章程并由董事公南北洋大臣籌存息以充經(jīng)費然后宏其樂育擴其規(guī)模也未有不能振興者其振興之法皆有四端一宜專門也人之材力聰明不宜泛用紛營必雜專務斯精精則可入室升堂雜則將淺嘗輒止今格致書院基址非不寬宏宜就院中分設十二齋曰天算學曰地輿學曰光學曰化學曰聲學曰汽學曰電學曰制造學曰商務學曰時務學曰動植物學曰文字方言學每齋延請名師教導各就性之所近使專一門不得泛騖不精不得半途而廢一宜定額也開辦之初每齋定額若干考取聰子弟入院肄業(yè)給以膏伙俾得安心就學而考試之初宜分其優(yōu)劣以定去取不得瞻徇情面嗣后正額學堂如有缺出立即招考充補總須一秉至公庶不至有名無實一宜考試也按月一小課按季一大課小課山長評閱大課由官主試出題之日刊登日報宣示遐邇各省士子有愿與考者皆可以自備試卷謄真寄到與內課一體評閱寬之以限期厚之以賞其卷皆須彌縫以杜弊端而昭慎重出案之期至多不過兩月不得故意遲延以致諸生觀望一宜保也正額生徒學業(yè)有成擇其優(yōu)者由山長咨報南北洋大臣奏請以資鼓勵其額外諸生與考者倘連考三次冠軍定期面試果系真才一體獎庶可人才蔚起實學昌明也管窺之見請以質之留意人才者以為何如

　　詳考物理說
古圣刪贊以來詩關睢脊鸰易著羸豕羝羊或見鳥飛而制舟或法螺閉而鍵戶此皆洞察鳥獸草木之性情而善為擬議者也然物理至繁殊難悉數(shù)因詳為紀之以備博物者之考證焉如淮北多獸江南多禽廣湖多魚云南[多]花廣西多(多)樹川蜀多藥山東無虎浙江無狼廣東無兔蜀無兔鴿滇州珠寺荊州李姥浦無蚊蚋朱提以南無鳩鵲江南無野狐江北無鷓鴣環(huán)慶無麥秋大梁無螢無寒蟬貉不踰汶狐不渡江鸚鵒不踰濟此物之因地而異也豕剛鬣而喜雨羊柔毛而畏露蛤蜊候風云能以其殼飛烏鯽遇風波能以其須烏龍喜雪犬也文人喜月兔也風獸兆風門豸之獸見則天下大風也火獸兆火移即之獸見則邑有火災也水獸兆水軫軫之獸見則天下大水也龍不見石人不見風魚不見水兔不見地羊不見雨狗不見星蠶不知寒火鼠不知熱蓼蟲不知苦糞蛆不知臭吳牛喘月蜀犬吠日鸛知天蟻知地霧濃而蟹螯枯露下而蚊喙折將雨而鳥翅重盛雪而蝗子沈龍噓氣成云蜃噓氣成樓臺蝘蜓噴水為雹海鰍噴沫為霧此物之賦性各殊也獸以吐而生者兔也鳥以吐而生者鸕也蟲以吐而生者蟾蜍也逐月有子者鴿也四時有子者雀也胎生者鼠一月而生貓二月而生犬三月彘四月猿兔五月鹿六月虎七月馬十二月象三歲而一生牛羊一歲而三生人順生草木倒生禽獸橫生胎生者嚼咽而九竅卵生者龁食而八竅水居者腥肉食者臊草食者愚此物之生產(chǎn)各別也螾屬卻行屬橫行魚屬連行蛇屬紆行象行先以鼻柱地鸚鵡行先以口啄地鳥鳴春蟲鳴秋猵鳴曉驢鳴夜蟪蛄鳴于朝寒螀鳴于夕鸛仰鳴晴俯鳴陰鳩雄晴鳴雌鳴陰雞啼早則晴啼晏則雨鳥左顧則怒作右盻則喜生飛而起則俯左翼飛而下則仰右翼鷙鳥下?lián)舫嵯茸髠戎┲氩季W(wǎng)絲從右繞鵙鳴在上蛇盤不動鵲鳴在上猬縮不行此物行動飛鳴之各異也鳥翼右掩左為雄左掩右為雌蜂尾有歧者雌銳者雄鳩雄者斑雌者褐猿牡者黑牝者黃鳥雄赤為翡雌青為(為)翠物食者長喙谷食者短咮山禽尾長[咮](味)銳而善啄水禽尾短咮圓而善唼鷙鳥雄小而雌大庶鳥雄大而雌小鳥之雄鷙于雌獸之牝猛于牡胎生者眼胞自上而瞑卵生者眼胞自下而瞑濕生者眼無胞而不寐化生者眼無竅而有光食水者耐寒而善浮食土者無心而不慧食木者多力而蠢食石者肥澤而不老食草者善走而愚食葉者有緒而蛾食肉者勇敢而悍食氣者神明而壽食谷者智慧而夭不食者不死而神此形狀性情之各判也木樨接石榴開花必紅苦楝上接梅花則成墨梅柿樹接桃枝則為金桃桃樹接李枝則紅而甘以蓮藕投靛缸中經(jīng)年移種生碧花桑上接梅子則梅不酸桑上接梨則脆而甘黃白二菊各批去一邊用麻皮扎合其花半黃半白梨樹接桑其葉脆美柿子接及三次則全無核此草木因人事而變異者也今世講求格致者盍于此加之意乎

　　物理考
大學亡格致一篇朱子補之曰所謂致知在格物者言欲致吾之知在即物而窮其理也夫號物之數(shù)有萬若必一一而盡窮之非學究天人者未易臻此然姑就耳之所聞目之所見略舉一二亦未嘗不足以資談前報于物性相制物性相反或與氣候相感或與人事相通各條亦既詳哉言之矣茲經(jīng)粵友博覽旁搜考求物性之極異者又得若干種特拉雜書之以待博物君子一印證焉有如猿臂通肩龜腸首龍骨舌而粘蚺膽隨擊而應浮水而走鼠在首殺之則有自死則無皮渡水則緊蜃灰沃水則燃狼駝之糞直龜鶴之溺透石兔望月孕子而口出蝌蚪聞雷脫尾而足生鮫魚之子驚入母腹鴉鶄之子飛銜母翼螗有冠蟹有匡范有緌吐綬有肉角秦吉了有黃肉冠牛有黃犬有龍有尺木虎有威骨狐有媚珠兔有建毛鳥雀尾翼上有肉穴名脂瓶每引嘴取脂以涂翅毛羽光澤雨露不能濡孔雀尾端一寸名珠尾象鼻有爪可拾針龍易骨蛇易皮易蟲敖象退齒蟬退殼犀退魚麝退香鸚鵡摩其背而瘖鵒剪其舌而語毒虺斷首猶能聽以噬人鱷魚斫頭去其齒而更生神蛇能斷而復續(xù)馬蚿中外而首尾各行火龜游焰飛鼯食風生積薪而不然鸮鳥啄樹而火出禍牛如犬食火而遺毀火如雀處火而散焰厭火如狝而色黑火出其口中倭蚌之淚作畫晝隱而夜見烏鯽之墨寫券暫明而久滅蜃脂和臘為燭其上成樓臺雷獸骨擊鼉鼓聲聞五百里鼉肉具十二肖象肉配十二辰短狐含沙射影令人牛瘡鳴蜩遺溺中影令人牛疾虎至夜一看放光一目看物馬夜行其目光所照三丈象以斤斧斫之其金瘡見星月即合其牙生花必因雷聲鷓鴣雖東西翔開翅之時必先南翥子規(guī)寄巢生子百鳥為哺其雛燕惡艾雀欲奪其巢銜艾置其中燕即去蟾蜍擲糞自其口出凡蛤開口聞雷聲不能復閉蜂采百花必置翅間惟蘭花則背之而歸以獻其王蟹至八月即折稻莖東向至海輸送蟹王之所未輸不敢食綸組海中之草也珊瑚海中之木也原羊之角重于肉啄木之舌長于喙犀體兼五種肉象體有百獸肉梟食其母破鏡食其父干吉之鳥食其子山鳳殺其雌蟄熊其口蟄蛇頤其黃東海之鰈比目而后達北方之婁更食更視而后飽西方之蹶得蛩蛩距虛而后行南方之鶼比翼而后舉柏性指西苦榴宜東竹引東南葡萄引西南江南之麥夜華江北之麥晝華橘過江北則為枳蕪青移于南土則為菘水松踰嶺北則香瞿塘之南有猿焉徙之北岸則不復啼東流有麥魚焉越瀨則化為蜻蜓鸚鵡人舌而語清吉了人耳而語濁燕魟之毒在尾河豚之毒在肝人面魚之味在目其毒在身山中夜見火光者枯木朽竹之所為也海中夜見萬炬者咸精夜動風雨之所擊也戰(zhàn)敗之野夜見火光者人馬積血之所為也黃金千年化為水銀積艾三年焚之其液流而為鉛錫蜂藪爇之而為琥珀蜻蜓之目瘞而為青珠懸鉛酒甕中閉之四十九日化而為胡粉其弗瑩白者煨而為黃丹黃丹之渣為蜜陀僧凡此物性之極異者也

　　物體凝流二質論
有天地即有萬物有萬物即有萬物之體萬物之體非凝即流非流即凝此其本然之質也凝者使之流旋使之復凝流者使之凝旋使之復流此變化氣質之功也中國以變化氣質施之于人為身心之學以人為萬物之靈故理學家嘗悉心致力之至物質之變化大抵循其常法有若金銀銅鐵鉛錫之屬則其體本可凝可流有若瓦甒瓶罍盎之屬則其體非凝其用在凝有若朱丹膠漆采色之屬則其體非流其用在流此中國與泰西無二致者所為常法也泰西精參物理為專立化學一門于是變化物質幾幾乎無所不可近驗一身遠察萬類大則竅邃山海小則剖析毫芒為凝為流見者直將忘其體質矣綜斠其要大凡有四一曰性變可流而為酒煤可流而為油米漿可凝而為器油炭可凝而為胰剛柔燥濕之性可互變其凝流也一曰色變蓋硫磺與水銀合則流而為朱色銅與硝強水合則流而為藍色海藍與黑鉛合則流而為黃色木炭與硫磺合則流而為清水色青黃赤白之色又變其凝流也一曰味變蓋養(yǎng)硝二氣凝時無味流為硝強水則味酸木炭二質凝時亦無味流而為紅白糖則味甜海水流時味薄凝成鹽則味厚牛乳流時味膻凝成精粉則味和甜酸苦辣之味復遞變其凝流也一曰形變蓋五金之類其質本一經(jīng)氣化則目不能其形鹽氣之屬其質本浮一經(jīng)水銀則轉足以堅其形絮布練之以為紙則厚薄之形異毛羽織之以為綢則美惡之形異虛實輕重之形且屢變其凝流也總之天地之間形形色色人可變其自然之凝流而別成其為凝別成其為流者不外硫硝鹽醋之力烹煉淘汰各因其體質所宜分而化之而已若夫天地自然之忽凝忽流則又皆空氣之使然也空氣者虛浮縹緲蹤跡莫窮凝流之質人皆見之空氣則人莫信之不知云之流行而不墜者空氣托之也風之流動而自生者空氣助之也雨之流注而下降者空氣因壓力而不勝也露之流潤而飄零者空氣得陰寒而漸縮也天之自然而流也有如此雨凝而為雪露凝而為霜微雨半空驟凝為霰大雨半空驟凝為雹則又以空氣得熱則漲而上融得寒則縮而難融也天之自然而凝也有如此雨露雪滲入土石積漸成多得隙而涌出是為溪澗之流江湖河泊之流或出于溪澗或互為流通不等而干支萬派莫不歸宿于海其所以周流無滯者非皆地勢使然有空氣推行于其間也魚龍諸水族沈浸于中則生畜之盆盎則不生者空氣不足故也地之自然而流也又如此江海胡為而無溪澗胡為而易地大則空氣之往來亦大寒冱不足以阻之彼咫尺之水其氣不敵也石卵出于淺灘明珠藏于深淵其所以能凝結者皆空氣孕之也金玉之精華煤產(chǎn)之富饒其所以能凝實亦在空氣涵之也無土不凝實無地非空氣也地之自然而凝也又如此變化之凝流若彼自然之凝流若此理可窮而物不可窮而凝流亦與之無窮有志于察物者本理學者變化氣質之功因而衍其緒余無誤于爐火之異術無惑乎丹汞之旁門揆其物體考其分化攻已然之成效辨目前之各質又何難窺厥堂奧底于精純骎骎乎駕泰西而上之哉

　　論物體有三質
統(tǒng)天下之視之有形聽之有聲取之有物者計之若風云若雨露若山川若草木以及飛潛動植之類形形色色幾不知幾萬萬其品類既不可以僂指計其名目又不可以罄竹書然其為物之體與為物之質則總之不離乎三曰凝曰流曰散何謂凝永遠不變屢遷不改任人之取攜搬運或他物之摩蕩磕碰茍非足以相雖歷久而不損其常者是也何謂流隨處可通無孔不入形無一定之形視盛之者以為形位無一定之位視容之者之位以為位有間隙之可以相乘或分寸之不得其平即趨而奪赴者是也何謂散視之則有取之則無騰于空虛之處而不受約束之方雖錮禁之使不得出而久之終歸烏有者是也之三者各肖其形各成其體各存其質似不可以相假并不可以相通矣而不知有時適足以相成且足以相克特不能自相成自相克必假冷熱二氣以成之克之耳何以言之大凡物之有質者遇冷氣則收束而堅遇熱氣則發(fā)舒而松譬諸汽散質也經(jīng)冷則化而為水水流質也經(jīng)冷則化而為此質之由散而流而凝者也且冰凝質也經(jīng)熱則化而為水水流質也經(jīng)熱則化而為汽此質之由凝而流而散者也故曰適相成也亦相克也然此第言變化之由于冷熱耳若不假二氣之力則凝者將終于凝流者將終于流散者將終于散者乎非也竊嘗聞諸西士矣曰仰視太空蒼蒼者皆氣也萬物所賴以生者也而動物得其清植物得其濁得其濁則千百年而者變?yōu)榇髽渥優(yōu)榇髽鋭t千百年后必有摧折之一日既摧折則埋于覆土之下更千百年而變?yōu)槊鹤優(yōu)槊簞t一經(jīng)開采仍必取而焚之而變?yōu)槎⒉加诳罩卸{于諸植物蓋其由散而凝由凝而散皆一定不易之理也此一說也又曰置盆水于風中不必取用而日見其損其所損者何往則為空氣所卷去既為空氣所卷則騰入于云騰入于云則復變?yōu)橛曜優(yōu)橛陝t添漲于江湖灌溉乎田畝而盆水之為所損者亦仍還而增之于盆蓋其由流而散由散而流有不可思議之道也此又一說也而我乃恍然于造化循環(huán)之說之不我欺矣佛氏有言曰不生不滅斯語也可與造化之說相發(fā)明蓋既有造必有化欲其不化不如不造其見為造者皆其見為化者也故無論何物方造之時即作既化觀可既化之后仍作方造觀可造者造化者化見作未嘗造未嘗化觀亦無不可非謂西人之說可與佛家之旨相印證也循環(huán)之謂固如是耳而我因之有感焉人世間偷安茍活者幾何人爭名奪利者幾何人損人益己者又幾何人當其由少而壯由壯而老若不惜于數(shù)十年間作此種種機械種種非惡者亦恃有此血肉之身耳而不知一旦氣絕則始而強硬既而腐爛終而枯朽遲之又久仍返為泥土而止其造也不知此身之何自來其化也亦不知此身之何所往直與凝流散三質之迭相變幻者無以異而乃欣欣以為此際之大可作為而忘此身之不能常在也不亦愚哉或曰當今之崇尚西學彼有志效法者方以凝流散三質為格致化學制造之法程而自子言之一若有無窮之戚者不將類清凈絕滅者之所為而大悖乎民可使由不可使知之訓乎我愿子自今以后但自道其所悟而勿以告人也可

　　論寒暑表有功于格物之學
西人于萬事萬物莫不欲以數(shù)理顯明之故不失絲毫分寸精切了當不若華人之茍且模糊臆度之事不一而足即以寒暑論有極寒極暑之時有大寒大暑之時有小寒小暑之時又有微寒微暑之時并不寒不暑之時寒猶冷也暑猶熱也乃對待之字眼其中等級甚多固不能以大小二字括之也西人知寒暑之不可以約略計也故設數(shù)以明之數(shù)不可以虛言也故藉器以求之求寒暑數(shù)之器名曰寒暑表雖其制不一而其數(shù)則同其用亦不一而其理則同近今各國通行寒暑表固已視為日用尋常之物而不知前人創(chuàng)造此表迭經(jīng)格致家精心考察而成其有功于格物之學者甚大也其創(chuàng)造之源流可得而言焉中朝漢武帝元光年間有亞力山得人姓希魯者造一種測空氣冷熱之表其管中之水能日漲夜落因冷熱之故也此器歷多年人皆以為奇異之物而未嘗考其所以然之理至明萬歷年間意大里國醫(yī)家珊克妥里將希魯所作之器進究其理作一空氣寒暑表以人身發(fā)熱之據(jù)數(shù)年之后有荷蘭國人妥累勃拉亦作一種寒暑表用空氣顯之傳其造器之理與其用法至英京倫敦惟此種空氣寒暑表俱藉玻璃泡中之空氣因冷熱而縮漲或因管外空氣壓力之大小而定其數(shù)故此器只能指出空氣冷熱與密之和數(shù)而不能獨顯空氣冷熱之數(shù)若當時更有人詳究其理即能分作風雨寒暑兩表惜其時未有人知之且俱謂此器不足信棄置多年無有過而問者意大里國佛羅倫薩書院中有人以醇酒代空氣而作一寒暑表其所以用酒者取其不甚因空氣之壓力而有漲縮也又在管之外面加一分度之尺冷熱漲縮之差有數(shù)可記惟其所定之分數(shù)是任意為之尚未有一定之法自有此種表之后即有人仿造以獲利歐洲諸國皆用之然因仿造不精往往不準此因寒暑表之度數(shù)必使各處所造者無不同始可合用惟定度之法究以從何起算為真初有人試得地窟中深處之熱以為必是地球之原熱度可以永久不變后知此說不真因各地之熱度藉離赤道之遠近并離海面之高低而有分別嗣有葛里給者知水結時之熱度各處皆同于是有人以水成之時為寒暑表起度之處惟其分度之法尚未能定當時如阿門敦斯測知空氣寒氣表泡中之空氣在雪融之熱處能抵其水銀柱五十四寸高又在水沸之熱度能抵其水銀柱七十八寸高故分其兩數(shù)之中間每一寸或半寸為度此固至粗之法耳然已以為精審迨我　朝康熙年間西士奈端略考冷熱之理得一更簡更佳之分度法惟其寒暑表中之流質用胡麻油而將全泡之體積分為一萬分則從化雪之熱至人身之血熱其油共漲大萬分之二百五十六至水沸之熱其油漲大萬分之七百二十五奈端見此數(shù)太大不便于用則損其二十余倍而以十二與三十四為表度之比例數(shù)惟因胡麻油為有黏性之流質常黏于管之內面雖其分度之法實有至理而得數(shù)不真故未能各處通行丹馬國天文家名六麻者初用水銀作寒暑表又有哈里與哈曼敦斯二人考知水銀之體積受熱漲大在水沸熱度內俱為平漲雍正十一年俄羅斯國人氐累拉用水銀作寒暑表測知從水至水沸之時水銀體積漲大萬分之一百五十三

又有意大里國算學家在此時之前設立更巧而繁之法在水與水沸間之一節(jié)平分為十二分由此考知水銀受熱漲大之率甚平均而醇酒體積之漲率有加大之級數(shù)又有法倫海者素諳于制造化學之事以造寒暑表為業(yè)以水銀代酒醇作表將表之容積分為萬分取其六十四分為從度至人身血熱之界亦為從度至雪鹽冷度之界則度為三十二雪鹽冷度為負三十二而血熱為九十六其六十四或三十二兩數(shù)皆可屢次折半而至一度如此則分度之法甚易法倫海又考知水之沸度能因空氣壓力之大小而改變所以定沸度之中數(shù)為自度以上一百八十度故沸度為二百十二度此為英國所通用者寒暑表之法既能逐步考定之后則有人測知水銀從度至沸度體積增大五十四分之一即百度表每加熱一度水銀之體積增五千四百十二分之一法倫海表每加熱一度水銀之體積增九千七百四十二分之中所以風雨表中之水銀因天時冷熱而體積有差者其數(shù)可以改正法倫海又知水之沸度可測山之高而當時之人并未留意惟德羅國與撒蘇爾二人在數(shù)處高山試其法又有恰魯之亦試此法惟因水沸之時將寒暑表置于沸水之中則水銀得熱驟升其高度不準后思得最妙之法將寒暑表掛于蒸氣之中則所得之沸度始準此因水沸之度隨空氣壓力之大小而增減故壓力若減小則沸度亦減小沸度減小之數(shù)若為平減則壓力減小恒為幾何級數(shù)故空氣之壓力若減小一半則水沸之熱度減去百度表之十度此比例與空氣體質之密與高相比之理略相似即任兩處水之沸度之較必與兩處離海面之較有比例所以只需求得一常乘數(shù)則此法用之甚易求其常乘數(shù)之法或用抽氣筩漸抽去罩內之空氣試之或在山頂與平地試之即如撒蘇爾特作一最準之寒暑表在布蘭格山之頂試得百度表之沸度為八十六度百分之二十四斯時風雨表之水銀柱為十七寸千分寸之一百三十六又在山下試百度表之沸度為一百零一度百分之六十二斯時風雨表之水銀柱為三十寸千分寸之五百三十四所以兩處沸度之較為十五度百分之三十八必與一萬五千零五十尺之略高相配如此則求得每度與九百七十八尺半相配此為空氣在度時之常乘數(shù)惟以此為常乘數(shù)尚嫌稍繁最便者莫如以一千為常乘數(shù)即為與五度半熱度相配之高用此法以測高其表管必細而造法必精共長六寸至八寸熱度須比沸度多十余度每度可分為二十分或五十分其分數(shù)刻于管上其泡之徑須大半寸泡上約二寸有一銅圈包之銅圈上有螺絲與一小銅瓶口相配其銅瓶旁有小孔可使瓶內水沸時之蒸氣從小孔而出銅瓶之底可用酒燈燒之如試得兩處之沸度將其較數(shù)以一千乘之即得依五度半空氣之熱所算之高此高可依真中熱度之數(shù)改正之如欲得更準之倍數(shù)可仍用一千為乘數(shù)而用他熱度與之相配近年又有人以兩個寒暑表相并而作為燥濕表者由是測知空中成露之熱度又可與風雨表相輔而行西人于格物之學有數(shù)可稽有器可證絕不為游移之浮談其精也如是則其國富而兵強也非幸也宜也

　　論化學
上海開設之制造局所譯出泰西諸書無不裨益于人事而諸書之中尤莫要于化學也夫中國昔人所論物理各事其書不鮮其意亦深然一見夫泰西所謂化學之深造方恍然于中國物理諸書惟僅知萬物之外形而萬物之內蘊尚未嘗能深知其奧妙也若夫泰西之化學于造物之道已為西人所深悉萬物化變成就之理本已顯露其二三經(jīng)西人闡發(fā)其微其所成就更為不少矣夫萬物自有天地生成之原質以其原質各分為粒其粒有定形而各物既各有相結之性方能以分定等分相和而成為諸物今以粒之細雖顯微鏡之最精者亦未能確定其大小之實形然有專志于窺測者擬日將一寸分為二百八十八兆以兆之所分而取其一分則略得其每粒之大以是亦足知其細矣原質既分為數(shù)十類欲以數(shù)質而成一物乃以各質調和而成也其各物如火如石如鐵如天氣或為二質或為三質而所成者其各物所存原質皆有額分絲毫未曾微差所最奇者則兩三質之分成各物者其分數(shù)皆有互相加增始相對合之定例今化學諸士并能將諸物分化歸成其原質亦能以原質相和而成為數(shù)物化學之裨益人事實有不能盡言者其制作物料也則惜其料精其質而法另有出于常法之不及者其種地也以知某地所缺某物所尚遂引之栽培灌溉其醫(yī)術也能察考百藥之實質因癥所宜補宜除而照用也百工之業(yè)實無不有賴于化學此化學之所以能供人事而西士之傾心于其學又何怪乎吾所望于中國者諸士既欲接續(xù)是學果能中西互相爭其大舉庶幾數(shù)傳之后后人既沾其大利亦可追憶曰是功雖泰西所肇創(chuàng)亦我前人接續(xù)勤勞而始大奏其功也再能于功上加功不亦更美乎溯泰西化學之所由長進由于昔有狂人為術士所惑夢想長生之丹煉金之術惟在熬調镕鑄之法能得其精自可成也于是晝夜勞習不停卒至或厭生或病起而始釋手也乃其熬鑄之勞雖于所圖廢然未得然亦有異見焉有識者得見其法歷年竭力窮思遂起化學故化學始興也后之化士果能推廣而增益之庶不負狂人之夢更能過有識者之法豈非化學之大幸與

　　化學當學論
今之聚談實學者非曰格物算法即曰天文地理步武西法者不曰洋陣洋操即曰英文英語庸詎知此僅西學之皮毛而非其精義哉泰西有化學焉與格物算法相表里與天文地理相頡頏文字語言由此而開妙蘊行兵布陣藉之而瀹靈機行之于大廷固可以強兵富國守之于一己亦可以益壽衛(wèi)生乃魯鈍者苦其精深聰者又鄙其瑣屑是可惜也請略言化學之理化學者化合化分之謂也盈天地間之物杳不知其億兆京垓秭壤溝澗正載也而考其原質不過六十有六茍非化分化合則祗此六十六種而止何由而有億兆京垓秭壤溝澗正載之物哉然欲考其如何化分如何化合以何法化分以何法化合何質與何質化分何質與何質化合化分之后變何形化合之后成[何](化)物其中有奧理焉有苦功焉非三言兩語可以明非三月期年可以解也無已姑就富國強兵衛(wèi)生益壽數(shù)大端略言化學之效富國之急需開礦也夫人而能言之者也以五金礦論豈漫為是掘地鑿山哉必也未開之先如法化分知其含金之貴賤已開之后如法化分知其出金之盈絀其法愈精得金愈多人工且又省他如工藝制造無非化學之所發(fā)皇也照像鍍金無非化學之所流露也或曰此皆小民之事初非君子所宜豈知工力固屬乎小民而理法必出自君子乎吾故曰化學可以富國中國鎗藥彈率皆購自西國雖常設局制造亦歸西人執(zhí)掌嗟彼華工無非如奴仆之供人使令耳今既欲與西國相爭衡而軍器必資于強敵孰勝孰敗較然易明獨不思西人亦猶是人也華人之心思且有勝于西人者而遇事則皆瞠乎在后此無他化學之明且精遠遜于西人也假令我華人之于化學亦如西人之專心致志將何鎗何之不能造何藥何彈之不能制哉吾故曰化學可以強兵至于療病之藥材中國雖有炮制煎炒諸法西人則以化學之理去其渣滓提其精液等藥也華藥用數(shù)兩者西藥祇用數(shù)分同病也華藥服半杯者西藥祇服數(shù)滴下咽既屬甚易去病又形甚速事半功倍此之謂與且以化分化合之理察藥材則知某某藥之同質故中國外科有用珠粉者西人則知珍珠與灰石同質遂舍其貴而取其廉華又有用磠砂者西人則代以淡輕四綠又如蛋白與輕粉相和則結為定質以此推之則遇服輕粉者解以蛋白毒自不散豈有不效者乎人每言西醫(yī)之藝絕倫而不知其得力于藥材者實其得力于化學也泰西醫(yī)士必從化學入門西人年壽今長于昔歷觀西中具有明征吾故曰化學可以益壽衛(wèi)生要此三者語焉不詳欲讀成書已有譯本而其上益于國下利于己則此說實莫之易也有志之士曷其舍化學而不學乎

　　論炭氣炭質體用各別
言考炭氣一物地殼所容甚多如動植之腐爛造釀之發(fā)酵各物之焚燒動物之呼出皆有之而以石灰與白石粉中此氣獨多取之之法用凈炭焚于養(yǎng)氣抑空氣中即得之然此尚不甚純須用含炭之雜質如白石粉石灰之類盛于瓶中和以淡硫強水或鹽強水即得純炭氣此氣乃諸氣質中之最重者可于此器注之彼器因較氣尚重過半其為性也甚奇能斃物猶能生物如置已燃之燭于杯內將炭氣倒入燭即立熄或將著旺之炭置于氣內亦立熄因其性最能滅火故于煤井失慎會有以此物救者更能殺人物如人偶吸之則會厭速閉而不使氣入不逾時即死獸畜遇之立斃凡人聚居小屋中火爐四布室不通風便覺困倦而致頭昏腦悶職此之故每有人于冬日將窗戶杜嚴熾炭火于之前熟睡不令此氣外出吸氣愈多遂致長臥不醒更有人入于枯井陰溝煤礦酒池之中不知預防而誤死者日眾是皆不明化學之理者也使知此理宜于未入之先先用新煅之木炭熾旺或新石灰或冷水收滅此氣而后入之則亦無甚妨倘有人為此氣觸死而救之應速將死者置于空氣通暢處用冷水澆其遍身用力擦其四肢漸漸即可復蘇此則炭氣之有害于人物也其能生物也系因植物之生亦賴呼吸與人無異其吸入之氣皆炭氣其呼出之氣為養(yǎng)氣而人物吸入之氣為養(yǎng)氣呼出之氣為炭氣如無炭氣則諸植物必死植物死不能呼養(yǎng)氣而令人吸積而久之人將天地間之養(yǎng)氣吸盡亦束手待斃矣此亦可見大造生物各適其用俾炭養(yǎng)二氣時時變換而人物始得生生不息世有因炭氣而并咎炭質者是亦不思之甚矣炭質燒后所發(fā)之炭氣能害人固也豈知炭不使之成氣便能益人夫世間常用之炭乃木所成取炭之法不一將植物加熱而散其氣質但加熱時不使焚燒所剩者即炭或用木浸于硫強水內愈變愈黑亦為炭亦有以陶取炭陶炭之法將地掘坑置柴料于中后加火密封之即成炭或用柴料堆積后用濕泥爛草封固不泄空氣焙煅一月亦成炭時日愈久得炭愈多此數(shù)法皆可取炭惟造火藥所用之炭須用最佳者法以一鐵箱將柴料盛滿上留一孔下加火經(jīng)久而成若用骨與象牙及一切動物亦能成炭惟以十一兩骨僅得一兩炭耳炭之用不祗可炊飲食如將盛流質各桶煅其內皮成炭雖存數(shù)百年亦不損更與養(yǎng)氣有大愛力所以化分金礦中之養(yǎng)氣而取金類用炭煅而镕之炭收其養(yǎng)氣而成純金其最大之用能滅一切惡氣其滅氣之力動物之炭更勝于植物無論何物極腐極臭人不堪聞如用新炭研為細粉鋪于臭物以上雖仍腐而不臭西人因此制一嘴籠用鐵絲布二層內夾炭屑罩于口鼻空氣透過屑中所有穢惡之氣悉被收盡而不得受其害矣醫(yī)院診視時疫剖視死人及在船艙陰溝積污處所用此器可免受癥且能作濾器水為污濁取炭澄之自能清潔水為臭惡加新炭粉搖之自能甘芳人或誤食植物毒藥如鴉片莫飛亞馬前等用炭粉和水立飲即能消其毒而不害人并能滅各物之色欲提糖而使凈也將粗黃色糖消融于水以動物之炭濾之一煮干即成白糖西人墨水暨紅酒黑酒以動物之炭濾之則色香味三者俱無矣炭之益人有如是者同一物也得其用則養(yǎng)生不得其用則戕命亦唯神而明之存乎其人耳

　　論木炭
凡木經(jīng)火燒化必致成灰木之他等原質亦有炭其炭質乃系輕養(yǎng)二氣與天氣之養(yǎng)氣合成者一經(jīng)火燒則變?yōu)樘繌姎馀c水遂火散化矣如不在空氣中燒之不得與天氣相合反不變灰而成炭仍等于木之本形因與木之原質合成者祗有熱而無天氣復與他物相合之故也此等改變窺查最易須以一口之玻璃筒內實以木燒熱紅紅則與燒炭之理法相似而作炭之法乃將木置地之內外覆以土留孔以通天氣其孔內所得之天氣不足燒化之用歷十余日后啟視內之木則盡變?yōu)樘慷鵁o灰雖然火燒之力猛烈木形全無改變即木皮與皮生之菌亦同于未經(jīng)火燒之狀惟木色深黑而質脆形狀枯干體徑略小而已其所以變黑變脆者即表明體質之改變也若計木變炭數(shù)之多少又以木之老嫩干濕論之而合中之數(shù)以百斤木燒炭不過廿二斤當截劈木時多受天氣之感動不使炭數(shù)減少必須以水浸濕將木置入地內之時○炭之體質內多密孔乃因經(jīng)火燒散之物所遺之空處故有極大吸氣之力也以顯微鏡窺炭體之孔其形直堅而密勻不論炭之長短均能通氣而以顯微鏡窺一短炭之此端亦可以透過彼端約計徑一寸其孔有五百七十二萬四千之多如以炭系重物入水內上覆器提出內含之氣其孔則復生氣此即表明其內所含氣之多少也每一六面寸炭能吸一百六面寸阿么尼亞氣五十面寸磺強輕氣此二氣即壞物所生極難聞之臭因有此等吸力故又可以吸蝕食物將壞之惡味凡欲備置食物恐經(jīng)久變壞置炭于內則無此弊惟硬木炭吸臭之力愈大西國有一種紅硬木炭較他炭吸阿么尼亞氣多加一百十一倍又一種檳榔殼之硬皮炭其體之透孔目力雖不能視而吸力尤大或將炭體之孔注滿天氣中之養(yǎng)氣置露于磺強輕氣內其炭孔所吸之硫磺與養(yǎng)氣相合變?yōu)榛菑娝倥c輕氣養(yǎng)氣合成則變?yōu)樗印鸨藟奈锼畾饩拘怨侍磕芪鼔奈锷糁τ酶鼮橹烈咭步砸蕴磕┤鲇趯闹锷蠟闃O佳之法今又新制許多之藥水藥氣即綠氣與金灰金((無名)異)等類從前無此水與氣之時凡治病之醫(yī)院等處均以炭末撒置盤中排列于病者室內以為備防傳染之法但此法仍不及藥水藥氣之法為佳因炭末不能將室中之惡臭盡行變壞僅能免避有炭處者雖然如此法亦至妙然西國窗戶皆留透氣之孔上有玻璃轉動以通內外之氣兼有紗線裝入炭末以使外來不潔之氣經(jīng)過炭之吸力必先變壞人則不致受傷即入熱病與各等傳病之室亦以紗綿蓄炭遮掩口鼻以避傳染之氣而各處街衢之溝眼上覆炭末一層以為過往之人不受其內生穢濁之氣又有新出之法將溝傍擎煤氣燈之竿外實而內空以為引導溝內穢污之氣由此上升經(jīng)煤燈火燒即可變壞每日汲飲之水亦必經(jīng)過炭淋方可以將水內所含之穢物與所生之磺強輕氣均被炭質吸去即收藏食物之木桶里面又宜燒成一層炭形則無變壞食物之弊或病者口干思飲亦宜用經(jīng)火烤如炭形之饅頭一片傾水浸露于下則水中所含不潔之物盡為改變味亦甘美若炭歷日久必有濕氣吸入體內用時宜先煨干其吸蝕壞臭之力始大也

○此上所謂炭之吸力祇論其各等之氣也不知木炭之質性又能將化于水內之流質并堅固之物皆可以吸蝕其內含之質比如以紅色葡萄酒與炭末調和過淋其紅色失去則形如清水因色物吸入炭內故致如此再兌入淡反酸水則炭內吸入之紅色仍能現(xiàn)出即以極濁之水用炭淋之法亦能吸去污穢改為潔凈且飲亦適于口第木炭吸色物之力不及動物炭即火燒之骨灰也之力大也西國白糖色之潔白皆用炭淋所致之色而燒酒之質內含有谷精所謂谷精者乃一種不潔之油物故飲酒必致皮膚與目色變紅者即是此物置炭于酒內吸去谷精則無此弊矣○炭作火藥茲不具論○燒炭所生之熱與燒木所生之熱多加一倍燒木所生之熱氣內有許多水氣并他等之氣而純炭無之然炭之[益]()處雖多而炭之弊端亦要如嚴密之室外不通風燃以炭火之盆則炭強氣不能外散往往致人熏死而以燒紅之炭經(jīng)過水氣則生炭養(yǎng)與煤氣所生之炭輕氣之理相似約皆均系有毒之氣若以一斤炭養(yǎng)散于百斤天氣內則立變?yōu)槿怂荒芪畾馕厮罃?shù)年前在巴利地方欲以此氣以代煤氣燈之用人皆不肯依從因恐息滅之后炭強氣蓄于室內致人受熏毒之故也○用炭磨擦銅器分外光亮畫工[描]()繪大之圖必先撒炭于上作成規(guī)模后再用筆點染炭與合可成純鋼今人多用炭與銅合亦佳畫工描寫云形氣之式亦必用炭食物內亦多用之且炭又不過熱故置于盛物之器內能以生涼火輪船內之水氣鍋用炭覆蔽之法其生出之熱氣不易外散又可以作他等之用惟炭之極妙處能運行天氣也然論內外用炭之處固多而醫(yī)士治病用炭之處亦復不少但以柳木炭為佳如用于熱病為避傳染且有生力亦可用于膨悶痢疾不消化嗝逆嘔酸等癥以炭作用之式不論餑餑與餅片及散末丸等形皆可若與饅頭胡麻￥等物相合則為糊瘡之藥或用炭作刷牙散能除牙垢又無傷于牙皮且去口臭與牙根變壞之味上文已論過炭有去色物之力亦可用為解毒即如紅二次綠信石口么啡馬前精等類是也○所可異者炭之為物其木體之堅固永久不能改變且無法镕化亦無法升散天下所有之物無一能化炭者即此可以知其本體之堅固也古昔之時有用炭埋地中以為界限者迄今已經(jīng)數(shù)千年之久仍無改變之形而古墳舊之處亦恒見有炭在內曾見二千年以前用五谷所燒之炭今人尚能分辨其炭為何等谷所燒者即金鋼石一物亦系純炭精合成然非極大之壓力不能制出也

　　論吸鐵之理
吸鐵之事觀來無甚發(fā)明廣大之功用于空氣與地體也維今言之因其所識之相屬與他力在萬物中乃便顯凡有相連于宇宙之間且阻疑意有天地之例實無其用造化之中或有處其例之用至為暗昧正為所知例更少之處也當我揆情吸鐵之事大用于人以供彼有至貴之器乃水手之指南車眾人不另有憑據(jù)以證此性質引于萬物中實有堪當之意但在此書一向除工藝之用今亦不可言及行舟之事惟當指于所關此事有關意也吸鐵氣今時已查相近濕電可謂乃同使者之異象凡以吸鐵器可成之象亦以濕電鐵線可效之濕電實氣多在地內不必見證電氣見異于濕電之流大如流物在靜異于流物在動乃見僅為濕電相定之勢居此地內甚盛有格物士剛顯金脈居在地內有濕電彼此相感由此可推有濕電之流行于地向或為此等之故即成指南針之方向在此即不能定必然感之北曉或為電氣之象有時驚動指南針故若電氣在空中任大功則吸鐵之力必居在地實無奇也依我所見地內吸鐵之性質可為電氣所行同因之果即在草木之生有大功行之事如此鐵關其獲益之圖謀乃電氣已歸而之但在此事我見甚昧而有限也鐵氣必有功他不可疑矣

　　電學考
泰西之士講求郵政殫心竭智以來傳信之便捷五六十年前始得電氣傳信一法昔人見云中電光閃爍常以比作事之遠從未有知取而用之者迄今能將雷電收置器中俾為我用可謂探千古未發(fā)之秘然格致家考察電氣亦已匪朝伊夕古人始琥珀摩擦令熱能吸輕物后人以玻璃火漆等物摩熱亦能吸輕物若質巨氣足則見有火星爆出尋知五金之皆善引之又以瓶內外黏貼錫箔蓄其氣放之則有光如電作聲如雷能震擊人物乾隆三十年美人弗蘭林試遇雷雨時以紙鳶放空際初見繩上絲縷蓬然下繼則氣隨繩下盛之充瓶用一匙稍近瓶口則火星躍出迸然有聲始知向用玻璃琥珀等物所出之氣實與雷電無殊電學由是漸興此種電氣皆由摩擦而生謂之干電至今電報所用之氣由意大利人嘎剌法尼暨佛爾塔二人究得一法系以強與金相感而生謂之濕其法用紅銅白鉛薄片數(shù)對重每對隔以強水浸透之厚紙復以銅絲二條連之即能生電佛氏旋因其易干則機無力乃以玻璃杯為電池后又有人造長箱內之磁盤分為數(shù)十格箱下安銅鉛薄片數(shù)十對以銅條連之每對入一格箱內儲以強水用時但加于箱則二金自然相感生電最旺于是濕電之學大興或以輔化學或以佐醫(yī)藥然尚未得寄信之法嘉慶二十五年丹國人倭斯得始著書論電氣與磁石之氣無異之之法于南北設一銅絲以定南針近之則其針與絲俱相平無所吸移俟電路一合而電氣運行于銅絲即見針改向而指東西亂電氣南北運行使此針橫于東西即知地球本有電氣東西運行故令針橫于南北定南針之所以指南北即此理也倭民既創(chuàng)磁電二氣合一之說法國有阿拉格與安貝爾二人復以銅絲繞成螺絲形電氣過之每繞一匝則力增倍以為心沾電力而能吸物與磁石無異是謂磁電學由此益精道光十八年英人惠子敦設電線于倫敦二十四年法人設電線于巴黎是年美人穆爾斯設電線于華盛頓其法系以電運筆而畫字由是妙法百出有以電運針而指字者有以電變色而傳字形者甚有以電運印書機立時將所傳之文字印出者近更有以電傳聲為德律風者而傳信均用號碼以審厥字尤為明顯而畫一迄今泰西各國郡邑村鎮(zhèn)電線密如蛛網(wǎng)雖在一城之中相去二三里如有要信即發(fā)一電邇來大東公司新得保護海線之法尤為精審遂能線海底東至中國日本南至新金山西至美國雖數(shù)萬里外通傳要信捷于影響邇于戶庭奇妙至此神乎技矣

　　論電氣
有電氣于天空風中在地氣大半之勢不可推疑但我不大知其所以使然之例而更不知其空中之功行也為此今有格學不助我以見其例所合宜其用即能查出在事有其例及其用更為明之惟我可易見有電氣大行在云中于其平常形勢及變化也夫云或以陽氣或以陰氣所滿而其下雨亦指亦電氣或此等或彼等在其中也有風及云行之變化大概與其電氣之指示同行各人知雷云大滿以電氣而電光之霹靂為電之放釋今時以試行見得有電歸于草木與空氣之間仍恒為經(jīng)草木生時我不能細追其正實之跡遇于空中即賴于電之例所感者但我可明以上之言若此例無有或較所有為大不同則其云風之行與草木之功用亦較今所有將為不一也為此可思電氣有定立而緊要之故于空中之功用按此可見有用于雷中之暴風及電之霹靂此猛力之事乃致于空中之電如風致于濕熱一般彼復還相定在攪亂之所又帶其流由地所有太多至地所有太少也按我本性此極為之事感人有畏懼之意有雷云之甚為幽暗其擊開驚嚇之暴聲其閃即使至熱意之且驚怕其電光不能阻住之箭乃世間無物能拒皆言于事甚為可懼亦不關附耳于人身之害也彼所論之意勝過凡有他象乃有至上全能者顯怒而警罰究此言非格物者可見此可懼之跡惟為行善之法或行善之系也所有雷霹與旋風所任之功用在人性之中今不能論但若有人佯言彼學其事有惡大于善即揣謀過格學與虔敬之道遠矣天地中此似為毀滅之使者似空中凡有行動及氣象之事皆為大計謀之分斷其凡所查出之故意乃顯仁恩普惠之跡也

　　論正負電能化分水氣
天地之造化所以流行者恃有電氣而已以人身而論手互搓則掌間腥疾馳則頭出汗且冬月蓬蓬然如釜上氣皆電之發(fā)著也下至昆蟲鱗介飛走蠕蜎莫不憑電機然后能生活力之猛者電強力之弱者電少木之鉆燧也石之敲火也即電所伏藏也礦為金銀銅鐵山育圭璧璆琳水產(chǎn)鉆石珠璣海出瑯玕錦貝其質多端其理則祇此一元鼓蕩也顧自西學流傳中國人皆知電報電燈燃火炮渡金器其火力未有及電之敏捷者而不知揆諸易義離為電外雖兩陽夾輔似火之郁騰中含一陰故正負電能化分水氣此中妙用有轉移乾坤之功效焉水者輕養(yǎng)二氣所成也何以辨之請即電氣化分而辨之吾嘗考究西學化法謂先將玻璃杯盛滿水再將銅絲二條由杯底通入其銅絲之首各連鉑片鉑片之上覆以載滿水之玻璃管然后用電氣緊接于杯底之銅絲自然一氣傳上而由此遞彼水即漸漸化分成為輕養(yǎng)二氣而養(yǎng)氣聚于正電之管輕氣聚于負電之管其氣又必多于養(yǎng)氣也此乃電氣能化水以成原質之碻據(jù)也乾坤為大父母而權則歸諸坎離中男中女也中女司火仍藉巽長女之力以生威故火得風則倍熾金被炙則化镕陽極則生陰與醫(yī)學相表里說者論精于電學能益于國能利于民能為兵船能為救火能為車水能為鐵路而魚雷炸炮照相留聲則固人所數(shù)見而不鮮也誠以雷性有二十余種之多究心格致實無窮盡無論中國未窺其奧旨即歐西亦僅得其二三便足稱雄于五大部洲電學詎可忽哉其用足補水鑊煤爐所未逮精此者制為大機器舉重磨堅可以代人力以成功不用水鑊永無炸裂之虞善在免害不事燒煤可省伙工之費事件簡甚少破壞之憂啟發(fā)敏捷指顧即可開行毋庸如輪船燃炭需數(shù)刻鐘也而且性最和平不知傷礙昔者徐花農太史任學政時區(qū)君金鐸曾上書自陳其從美國師學習得不傳之秘凡兵船開仗無煙筒之可擊船雖受炮無慮機器受傷用以緝盜緝私海面梭不患賊匪望見用為官舫無煤火熏蒸作商船少占機器地方行遠處不患煤斤之不繼此用電行船之利也若用之救火也城市人煙稠密櫛比鱗排火患乃市井所時有宋璟置太平補置水固不濟事即今設水車仍恃人力牽挽取水難則施功有限街道狹則安頓惟艱新法有機器水龍喉射較遠勝乎舊之零星嘖撲不足遏祝融之怒者矣然聞警而始為發(fā)煤水沸而始能運動究遲鈍獨不思燎原勢盛彈指而已蔓延街數(shù)條鋪數(shù)十矣倘能用電法則立刻開機洪濤隨注飛若電閃之速而力量不啻倒壁之威此利于救火之至巧至新也淫澇亢旱最為民間饑饉之害邇來各直省決河蛟發(fā)田疇被浸成災災黎野或久不降雨禾麥枯槁蝗蟲地震瘟疫迭出以禍黎救時之策莫若各村落皆設車水之具各處恒苦雨潦沖基圍顆粒無收廬舍居民每遭傾溺有全家擲諸波臣載小兒以木桶聽人拾撫延一線之宗祧者其慘極矣夫鞏固金堤業(yè)須官帑而淋鈴音苦晴霽難祈外漲與內溪并溢宣泄無路即種植無期農氓束手矣問有何法以拯阻饑乎惟此電機可抵桔之百倍天旱則戽江河水入水滿則戽污潢水出一舉而二美具焉此利于農政之說也且夫我中國患積弱久矣目下掌鈞衡任封圻之大臣紛紛籌度自強之術而以興造鐵路為最巨之工程但路需費動至數(shù)百萬及其成也則干路非數(shù)千萬白鏹不能筑就民力竭矣國債重矣有心者代為籌之恐所得莫償所失也前既創(chuàng)始于開平漸推廣于關外邇者由天津達京師由蘆溝橋達漢口南北干路已經(jīng)營過半但不知收回之利益幾何也果足以抵補借息而有贏余否也若用電法行車則光掣風馳比之水汽煤爐其行尤速其費尤廉兼無失火之虞更免煤機之重滯此利于鐵路彰明較著者也其余用作電燈到處可聽取之便用為開礦崇山峻嶺力巨可及百尺之深或能特展心裁制為魚雷水底行船無聲炮無煙炮燒敵艦于所不及防遏飛彈于所不能達此中別寓神明而非毛錐所得而盡述也夫列邦以海戰(zhàn)稱雄所賴鐵甲之堅固焉耳而鐵甲之中又以魚雷為可畏現(xiàn)時所造魚雷用船駛放不能使魚雷自行自止則敵人可以先避而我之攻擊皆虛每一發(fā)后費數(shù)百金西人所竊笑也惟用電法可以從數(shù)里外而潛行于水底倘遇敵船或遏攻其前或尾攻其后使敵人見不及見自然防不勝防雖炮利船堅無有不破者矣此真保固河山之善法也余生平不好拾陳言亦不欲掠人美偶棖觸乎時局多艱爰即區(qū)君振南所上花農學憲之書而伸其說之未備然言之非艱行之惟艱花農性最愛才已將區(qū)振南疏奏于　朝請錄用經(jīng)粵中大吏面試機器覆稱可資帷幄之參矣乃以不戒于火自焚厥廠人方笑其猶號良醫(yī)而飲己藥轉殞其軀也成敗論人奚征卓識哉

　　電燈詳考
西人作事往往精益求精窮思竭慮不遺余力必求其成功而出人頭地乃無遺憾非若華人之略知皮毛即詡詡自矜暢言意足也即如電燈之創(chuàng)在上海則自今日始然西人之詳考其理者蓋已非伊朝夕矣月之二十有一日余偕西友電燈公司細玩其機器室中樓上樓下有燈各一盞樓下即機器房有機兩架極為輕便一架則為轉輪一架則為激動電氣之具聯(lián)以皮條另一間則為爐房爐房后面及旁側為兩池池水注于鍋內熱氣從管中曲折而出注于轉輪一動其機轉輪自動而電機激發(fā)火自機出機之端綴以兩銅線其線視電報之線略粗電氣由線中四達分注于各燈而各燈頃刻皆燃矣當未燃之際先試各處電線有無損壞用一物如指南針旁以兩玻璃瓶貯藥水以細銅線二一頭接于指南針一頭接于機器指南針即擺動不已某處線壞針即不動亦如地火標然試畢而機動一燈即在機之上面但見機中之火激出如蛇吐信燈上霍霍幾閃而光即定燦然明矣機中雖見有火光外射然加手于火上初不覺其熱也其燈兩衡兩豎上衡有銅管二中空可通電氣管中塞以燈芯兩條電燈本無所謂燈芯曰燈芯云者以意揣度之詞也所謂燈芯者以燒過煤渣捶而屑之用煤中之脂黏合成條粗如指長一英尺銳其端如西人所用鉛筆然計可燃十六點鐘時下衡亦有兩管亦以兩燈芯插入短僅上之半下管不活而上管則活電氣注入銅管上下兩燈芯忽而相爭上管吸上分許與下管不連上下之間火即從此中出大約上下兩燈芯一動一靜乘電氣之來而彼此相激因而火光激射也司其事者為西人飛伯司先生詳言其創(chuàng)始之由以及將來擴充諸事談娓娓不倦據(jù)云電氣之創(chuàng)始在二千四百八十二年之前距西歷耶穌降生之年尚早六百年有西人名戴立司者因見琥珀擦摩極熱即有熱氣有熱即有火并能吸起燈草芥子之類始有悟琥珀中有電氣然彼時西人蒙昧未開尚不究心于格致之學故亦僅存電氣之一說而未知其所用也至西歷二百八十二年之前乃有西人機立伯精求格物考知各物有電氣者甚多不止琥珀一物所謂電氣者即相翕之氣也旋有英國貴人名大維者益復精究見兩銅線相對一遇相翕之氣即相激而稍離不離則無火離太遠則亦無火有火斯有光于是知電氣之可以為燈銅管中亦以煤渣之條為燈芯但大業(yè)所制之燈兩銅管平對非若現(xiàn)在之上下相對也至赫忒繼作改用直管然仍未適于用現(xiàn)在所制電燈其法出于伯拉西但伯拉西之燈用單管此用雙管為稍異耳外國之所以不用電燈而仍用煤氣燈者以前此電燈之制度未盡精詳直至今日而其法始大備也今此機器猶小其力不足不過能用十二里之遙目下擬另造一稍大機器約三禮拜即可告成此機器既成可增燈四十盞將來外洋所定之機器則有一百匹馬力此機一到而上海可以家置而戶用之矣余前聞友人言及目下之燈不過一百分光充其量可以成二萬五千分光則上海一區(qū)止用一燈可以普照初不之信聞飛伯司先生言始知斯言非無因也飛伯司先生既手指口畫曲曲道其源委如此又復引至樓上出其所預制小燈相示長止三寸許粗僅一握其端用玻璃大如小酒杯上無出氣孔中有銅線靈巧無比欲用電燈之處將電線接入此管即光照一室無異白晝不禁為之擊節(jié)嘆賞不置當機將動時飛伯司先生問身邊有表否有則置諸外邊勿近機氣電氣所激表為之停故當先為之地也余與西友以六點鐘去至七點鐘而發(fā)機燃燈與飛伯司先生談之許久詳詢細玩雖不盡知其中之奧窔而亦能略悉梗概遂辭而出出而縷記之如此

　　電車小試論
電之為用甚廣泰西各國借以為用者不一而足而尤便于行車功效既速又無煤氣熏蒸以是為利用者已歷有年所矣惟中華則尚未一覯也昨有津友述及電報局總辦余澄夫觀察及電報學堂總辦張鴻卿觀察特自外洋購到電車小樣一輛規(guī)模畢具機括齊全于七月中旬督同洋教習送至督轅核傅相俯如所請當飭注電試行一周果圓轉自如可與火車并行不悖云然未見有下文其意由小以擴之大乎抑但以娛目而已也夫外洋之物日有新制中國茍見有外洋新出之物而必欲步其后塵則不但糜帑無算而且未免輕舉為外人笑惟必不可省之物斯不得不仿而行之耳如中國近來所有以西人之所有者輪船招商之局也船政制造之局也機器織布紡紗造紙也炮臺扼要之法也各種鐵甲兵輪也海軍水師之制也各處設立學堂教習也各種新制巨炮快鎗以及水雷魚雷等器具也應有者幾于無不皆有惟鐵路一節(jié)雖已有成議而此時尚不過小試其端如開平之路達乎大沽基隆之車行乎臺北山海關通東三省之鐵道迄今尚未見告竣也而其行之最廣而且速則莫如電報一節(jié)中國之舉行電報屈指能有幾時而今已處處皆有其通都大邑不必言矣即山僻小州縣以及扼要之市鎮(zhèn)中亦且無不有電桿之矗立電線之環(huán)信息之神速無間于水陸此則為中國仿西法之最快者雖如湖南一省民情不洽不能通行電報至今為梗然一隅之見終不足以敵天下之大將來亦必有通達時務者出為創(chuàng)始力排眾議成之何難說者謂鐵路與電報二者相倚為用假如辦荒政也有電報以告災斯可從速救拯然茍無鐵路以運米石則得信雖早仍無濟于餓夫治軍旅也有電報以告營斯可作速準備然茍無鐵路以運兵士與夫器械糧餉則即知準備仍無所措其手足是以有電報而無鐵路直與無電報同二者缺其一而有所不可乃中國于鐵路一事遲遲吾行至于歷年既久曾無成效之可觀而獨于電報則到處遍布則其所以學步乎泰西者猶得其半而未得其全也顧吾則以為鐵路之為功也巨為費也大不若電報之功小費省其舉辦之[難](雖)易不同于功小費省輕而易舉者則先之俾見者皆知其事之大有利益而又使人知僅此一事其利益猶小必與鐵路相輔而行而后人心豁然知中國利益所在而焉趨之用以謀富強圖奮興不難矣且電報之行之廣而且速如此則中國之人已知電氣之為用倘由電報而旁通之則用電以燃燈用電以放炮用電以行車想亦不難舉一隅以三隅反也夫電燈之用中國亦既有之各洋兵船中曾經(jīng)試用皆稱為美往兵輪出洋會哨之時相與歡宴于濤聲波影之中而燃電火以代張燈大足以壯觀瞻至于電火放炮則前此制造局所試放八百磅彈之巨炮即系用電氣所通楊君伯景言六角水雷觸之即發(fā)靈捷非常敵船近之無不糜爛前聞由總辦試頗嘉其心思之巧大約將來尚須添做多雷以資備用電之為用中國人知之者殊不乏人獨于電氣行車則固未之聞也前聞泰西各國行之已久中國尚未得之傳聞則目者有幾人哉今得畬張兩總辦小試于傅相之前而后人人皆知電氣行車之妙特未知此法中國可以自制與否抑非西人不為功且其費較之用煤火者高低若何想制電汽仍用煤以煤火制電而以電行車恐不免于重費此時中國之于火輪車一事非不亟欲成就而其所以未見行者限于經(jīng)費之不足也若通盤核算電氣可省于煤火則其法可行若電氣更費于煤火則此法必不可行傅相智謀在握成竹在胸自必早有以定其行與止之準者固不徒費其新奇而已也

　　論聲
地氣大行其功用于氣象及草木之變化而更有為大且要者乃聲音之法也　一聲經(jīng)地氣以所達之法全異我凡己所言者乃以微至小擺搖傳行由流物之此處至于彼處而無其流物行動今我所言之結果便可相較有移動被風成于黍稷田中有波濤之形見游于田向風所吹之方但此行之象為迷獨實之動乃谷粒即來往如梗低下而復還者此動相繼感一時之谷粒向風所吹亦同時感諸粒其高其低成一可見之波濤然此高低傳行恒一之方向而其地所滿之谷僅為擺搖而已有聲傳行于地氣亦然地氣之埃微來往經(jīng)過至小之處而此擺搖行于空中由所響之物至耳內有波濤非高低之式惟凝結及稀疏之式傳寄而其聲即為耳內所覺之事也更有譬如在傳開擺搖于平水面上之圈乃分歧由處被小物所摸如一點雨然始落雨之時其點惟明可見每點生圈以二三聚會之圈所生即長而散留其圈之內為平而漸接及水面之處更遠其原按此并非為水之分繼所流但其攪動乃水面之舉而低所成環(huán)形之波濤即行于越廣之圈而如此其波濤傳寄由其本生之處至于各向在水面也其環(huán)形之波濤散由其中似聲散由所生之地至于所聞之處所運之擺搖同速游于各方故所傳之波濤有圓形惟彼異于水面之圓形因聲傳達上下亦在間有各方以及橫形由此其聲之波濤有球形所生之地為球之中也夫此布傳擺搖在球形之彀乃為相繼凝結而稀即將易見為異于地氣本土之動如風亦不賴之水面之圈將散在流河惟當為平其波濤不獨傳開幾無攪動以流水本生之行亦有諸波濤可同時傳開在其流水皆無相攪此系可見在水當幾點落下相近所成之圈橫過無一失去而其環(huán)之異行仍可追之更有數(shù)事甚為奇意見在地氣合其故意為聲行之法今將指示幾許　二聲之高乃便用為平常之故也夫言語之官在地氣今有之元質即無疲倦成聲音可聞清明而和慰若電氣大變即為不使可見人少聾覺難亦有聲或高或低于平常甚不合宜聲之高見為依賴于地氣之微大小擺搖即以所之物擺搖而定　三聲有尖利及下品之別亦為緊要之質合成其大為之故也有異韻共集即成和音相合之全系在作樂之事及聲音之平仄調勻及言語之輕重合韻吐囑及氣力有鳥聲乃其通達為首之法大賴于尖利下品相合之聲以成其所分之別及所指之意也此分別以地氣之微之擺搖而成至下品之聲約有三十擺在一秒時至尖利之聲約有一千擺搖其二限之間每聲有樂性且在一杪時有諸擺搖之異屬即生凡有作樂之度與聲和及不和之別也　四有聲之清濁乃更為其別也此名付于韻音高低相同之別乃同韻致于尖利及下品被異器所成之若有橫笛與洋四弦為相合其韻音仍發(fā)異聲此等之別即分二人之聲音故為大要者因以聲音連與一定之人亦幾為必以使言語可為眾人相談間立之法　五有聲音講正之品氣乃為緊要所成之事在世間因以此有聲音為思念心志知覺之翻繹乃人可知其欲其訓其允及其行善于人之法亦以此一人可治他人之行為而感其議論也因我為地氣可變?yōu)檠怨嗜怂刹挥X之擺搖在空中即為其至要之事變?yōu)槠渲梁侠斫粚僦捌渖线M而獲益之機也有聲音講正之別生由凹中之異形通此其聲所出即成之后在人之聲音其聲成于喉嚨而以口之凹形反數(shù)官圜繞之調勻有例所成此講正之聲音未全發(fā)出惟見漸所為之聲音已言之性質乃高低清濁講正見為必以使聲音可合其故意于牲畜以及人之生命也請問地氣何以使能運亦四別與官同時亦使能成之乎果然以致精技巧之合宜有全統(tǒng)宗之故意而適用者六且豈以偶然有地氣及耳同在而有乎地氣豈成耳之整理乎或耳獨在整理預望空中之允氣乎或豈非獨可明之道乃彼為此所為有至智者所識其二物之惟性質即成合宜于其中乃齊整彼此如我所見之使鳥以唱可相通人亦可言而聞言語亦可行其甚奇之功在人之心思行為等事乎有流物之擺搖如地氣與其性質隨由行動之例或此例可為較今不同即見為無不連萬物之有而所必為如我可思隨物在宇宙中所為也故其擺搖之傳開與其性質今可準為空中元氣必之分也但有何物使其擺搖為聲乎彼何以成其力于我官中而由此于我心乎地氣之擺見為獨在不合以成聲如不合成臭我知此擺搖非全成聲惟在定限之中當其擺搖乃少于三十在一杪時即見如為不連之驚動而非如常為之聲其速亦有定限過此其擺搖為不聽之此限異于異耳而我如是實知有擺搖入一人耳內即不入他人之耳也何以人耳即合宜所聞擺搖為聲將落于其限之內乎其限之擺搖落在內乃至關我得聞譬如人聲之擺搖乎我身之官即稱意為齊整至于元行至細工藝之行動哉

　　傳聲像聲器圖說
西國電音之傳惟妙惟肖神乎技矣客有以造器之由相詢者曰程端甫先生有傳聲器像聲器圖說一則述其造器之由明晰曉暢可得而稽也其略曰英之蘇格蘭人名培勒者素精聲電二學西歷一千八百七十二年隨其父客居于合眾國之安化里亞邦其父憫聾且啞者之不通聲氣也曾設法以教之能言彼習學于父精益求精有生而啞者教之以言越兩月而口音即能了了可辨培勒曾云啞者本具能言之性但因啞必兼聾聽而不聞無由仿效故終于啞譬如不聾不啞之人自幼不聞人聲則亦啞耳茍得善法以教之則不問其啞與不啞第視其舌尚存則無不可以言語者不獨人也物亦有之今夫鐵叩之即作錚錚之引以電即顯吸驅之力體質靈妙久欲為人助能言之巧而人不之察以鐵為冥頑不靈者豈其然哉于是專心致志創(chuàng)造傳聲之器初用發(fā)電瓶與平常電報所用者同后乃刪繁就簡祗用攝鐵條與熟鐵片銅線圈而已如圖第八為傳聲器之外殼以木為之如圖第九為傳聲器之剖面形甲為攝鐵條后端有螺絲旋緊之乙為絲線包裹之細銅線繞于攝鐵條之前端即成附電氣具細銅線之兩端接以粗銅線通至木殼外相連之螺絲釘從此線傳電至遠方而聲已隨之而行攝鐵條極點前之熟鐵片遇聲而顫每一顫則電氣一顯無論聲之高下疾徐空氣中之聲浪亦如之俱能感動其熟片而附電氣遂傳聲于彼處之器矣是器既成先于家中試之有既而漸推漸廣幾若無遠弗屆者雖道路殷遙亦無山河阻隔由是仿造者踵相接士慶于朝曰此可頒國家政令也商賀于市曰此可議物值低昂也即婦人孺子之側耳而聽者亦莫不欣欣然有喜色曰今聞所未聞也此非某人之聲乎何聞其聲而不見其人耶將見此呼而彼應彼語而此通雖二人百里傳言不啻覿面其人甚遠其言則邇也不第此也即有知音者好聽琴不必造門請奏第通銅線于彈琴之室已可聆音識曲而洋洋盈耳奚啻仙樂奏空如有課讀者適先生有事暫歸則弟子有徒嬉戲而廢誦讀者以為先生不知也孰意先生已識勤惰不啻目因有電以傳之也俄而先生至招弟子而謂之曰某也勤則賞以鉛槧墨汁某也惰則不賞以鉛槧墨汁賞與不賞總不差謬嗣雖先生出游而弟子亦無敢惰者幸賞而畏電也且是器之為用也猶有大焉者如入地開礦而地中之言語可通入水作工而水中之詞意可達豈非為裕國便民之一助乎

　　德律風源流考
德律風成于西歷一千八百七十七年我　圣清光緒十三年有美利堅人倍爾者運其巧思獨成新制請電報雖足補耳之所不及然仍以目謀之今當面別開俾耳可直達于寥遠之處乃用電氣收入人聲由通彼處之電器復發(fā)為人聲此法一出百年來格致之用有更為便利者先是一千八百七十六年美國賽百年大會倍爾制德律風已粗其規(guī)模乃取以陳會中任人聚觀各國所派大員及格物士聚試之果靈便異常賽畢經(jīng)事者品評各國珍奇有英國格物士黨生者筆記其器之形質用法謂電氣之用至此而超前絕后誠極奇妙之也惟此器初恐尚未盡美善愿倍爾再加研究更上一層務使不及片時言語可傳至千百里以外方為發(fā)憾全無倍爾遂復運精思悉心更改至明年五號就暴斯敦大堂聚集眾人又于十五里外集眾亦如之以德律風傳言互相問荅先問十五里外之人曰汝處已預備否回聲曰預備矣曰既預備則請歌一曲回聲曰諾諸公試傾聽之既而音調鏗鏘宮商互奏唱畢又歌葡萄牙曲一支嚦嚦鶯聲如在耳際其時倍爾已倩人將接至數(shù)處有一通至一百二十九里分撥老費圍子地方倍爾啟其機括問如前眾答亦如前倍爾曰聞今日百里拏利在彼能一發(fā)嬌音以洗塵俗之耳否百里拏利欣然應之少選歌聲自器中出志和音雅恍如樂奏鈞天或謂倍爾當試用時何以必令歌曲以曲之高低節(jié)奏清濁不一其倫歌之庶以知其器之不論何音俱能傳達也又有一人在器前吹喇叭傳聲亦甚清楚又瑟麥肥地方有三人引吭齊唱倍爾初以小電傳其聲不甚嘹喨及接于大上始音節(jié)清妙眾方知德律風有如此之妙用然猶未通國風行倍爾乃建于紐海紋大書院中聚眾試其時有著名格物士在座令學徒分往東西兩屋各置一器連以電通至院中而中斷之令十六人相聯(lián)以手首一人手執(zhí)西邊電既而東邊屋內發(fā)聲電由十六人身上傳過與電相通各人亦不覺有電飛傳斯亦奇矣然此亦不過用以戲玩耳其用以傳述事務則始自某書信局與伯司斯既而市肆及煤礦俱用之后格物士黨生經(jīng)理礦政用一千八百尺長之由總局通至礦底礦內向有量空氣表及用德律風相接出聲如報時鐘以報空氣之多寡黨生嘗喜而言曰仆于美國百年會曾見此器以今觀之其法更為精熟然倍爾之意以為尚如人之初生闕然未足此后繼長增高當未可限量也蓋倍爾夙精格致之學謂萬物本無聲擊動空氣始得成聲試以極薄之鐵皮成一空心圓泡就其口呼吸之則鐵皮動有凹凸形即于泡外置一小筆頭用紙條移過則筆因泡動而作點畫如電報然因悟聲者擊動空氣而得遂用電線傳聲成此德律風其聽之之法用木制一筒如人耳然筒有竅竅中以極薄鋼皮制為耳膜筒中置有電之吸鐵繞以細銅絲以接電傳語時語音擊動筒內耳膜便吸鐵受其聲由電傳至彼處聽之絕不模糊后有統(tǒng)兵大員謂此可備戰(zhàn)陣之用惟恐電電桿易被敵人所毀乃別思一法不用電桿將電埋入地中俾發(fā)聲時敵人莫識其所在此則于倍爾創(chuàng)制之后推廣以盡其微妙者也至近年有美人愛迭生者制成納音器開其機柚裝以蠟筒一人口向皮帶語之則聲留蠟筒上可郵致他處供人聽聞雖相距數(shù)萬里遠隔數(shù)十年亦無殊晤對同堂耳提面命此則同一從電學中出而尤為變化出奇其略已見諸格致匯編容俟他日究厥由來書之以質格物之君子

　　滊學通于醫(yī)學說
友曰子亦知汽爐之制與人身臟腑肢體之故同一理乎余曰不知也愿聞其說友曰人身之內胃為水谷之海交乎中焦及命門雷龍之火以化牛精氣上達于肺由是鼓動翕張而為往來呼吸其精氣又灌輸于臟腑敷布于經(jīng)絡用以運動五官百骸脾在胃旁終朝引動人或倦臥則脾不動脾不動則五官百骸遂無異虛設胃之上口出于喉其系于舌本是以脾胃之寒熱可于是乎之今觀于機器之有鍋爐猶人身之有脾與命門也汽鍋一沸則蒸氣上騰猶胃之化生精氣以達于肺也引擎之高下低昂猶肺之鼓動翕張也機輪之旋轉有一定之數(shù)猶呼吸之一日夜必一萬三千五百息也輪動則眾機皆動猶五官百骸之效其靈也皮帶撤去則各輪停轉猶脾一停歇而人即倦臥也熱度表可水沸之熱度猶舌之可胃中之寒熱也汽鍋之水上下輪流更換猶精氣之灌注旁達也熱度已至則馬力充足猶脾胃健則氣力壯盛也惟人之命門系雷龍之火乃陰中真陽能化生萬物實先天生氣之根本機爐所用乃煤炭柴薪之火能銷鑠五金之精氣是以鍋爐易壞最妙莫如以電氣代火力電氣發(fā)熱生力用之不盡且可免煤炭柴薪之煩費天地間之電氣即人身雷龍之火西人格致家亦嘗言之與其機爐之用煤炭柴薪不如其徑用電氣也余曰然以電運機之法目下泰西制造家業(yè)已用之特子言鍋爐之制有類人身臟腑則何以西人能造汽爐而西醫(yī)于內科一門反欠講究其故何耶友笑曰西人務實不務虛重有形而忽無形易曰形而上者謂之道形而下者謂之器器者有形道者無形故明醫(yī)者曰通醫(yī)道造器者曰制機器西人第知有形之器之有用而不知無形之道之尤為有用機器之有鍋爐有形之器也人身中臟腑肢體內外相維之故無形之道也中國醫(yī)家長于論道故于攻補汗下之法升降寒熱之宜皆審于五行六氣七情之盛衰消長而以相勝相感相應相反之道治之醫(yī)者茍明于無形之道則洞見本原而去疾易于反掌彼西醫(yī)徒知以有形之器為重人身之有形者不過血肉毛發(fā)筋骨肌膚之類耳故西醫(yī)精于外科而于內科即氣虛陰虧致患癰瘍在外科宜用里溫中之法以為治者遇凡西醫(yī)皆不能奏效甚或性命皆喪于其手蓋不明于無形之道之有用故耳孫真人曰分陰未盡則不仙分陽未盡則不死陽者氣也無形者也西人誠知醫(yī)者宜體無形之道而以觀鍋爐之法以觀人身之臟腑肢體而不第以血肉毛發(fā)筋骨肌膚一切有形者為重則思過半矣余聞其論甚為嘆服蓋友于醫(yī)道固三折肱故其言能精晰微妙至是是不可以不志筆存之也

　　氣球說
泰西戰(zhàn)陣每尚氣球茲者北之役法人從歐洲特運氣球往越傳聞獲益甚多茲已繪成一圖略述大概語焉未詳今特考西人所著格致諸原其制造之緣起與夫發(fā)縱之妙用而為說按氣球以輕氣為之故又名輕氣球當其始原以火氣上升若中國之孔明燈然但火氣之理不過升散球內乏氣藉外氣以揚托之其力有限而其勢有窮盡之時后博物者以此推測頓悟以重氣升輕氣必如水力之浮木遂專心作氣果得制取輕氣之法試與地氣相較覺輕于地氣者數(shù)倍于是因氣制球納輕氣于其中縱之使升竟飄然上舉從此愈思愈精初試以禽再試以獸皆能如法升降然后試之以人其球之最大者其中直徑約英三丈五尺以四圍上下均算共得二萬二千尺若滿以生氣其重一千六百磅滿以輕氣重祇二百磅以一千六百磅之力必能升浮二百磅之輕故能另載器具什物至球之為制內則綢為之大如屋飾以膠漆用大繩結網(wǎng)罩其外球之下懸一巨傘傘之下懸一藤如筐然大者可容二三人小者容一人床中備具風雨針寒暑針時辰表千里鏡羅經(jīng)沙袋或石子及餅食等什物球之頂有窗球之足有門皆機巧活動特用以放氣者臨用之時將輕氣放入球中務以球體將滿為度先將巨纜系住球試之可乃斬纜以升漸升漸高直出浮云之上俯視山川城郭敻不見人御風橫行頃刻百里英國昔有慣于乘球之人名曰琪連膽志最壯常以霄漢為戶闥上升至高能去地十三里凌空至久能歷五時辰嘗于夜間縱球上升懸燈數(shù)百盞于藤床下在地觀者如見諸星環(huán)眾空中在球東望夜半即見日出而下視塵寰如漆漆然暗深不測也又嘗乘疾風橫行云游三國由英國越海而南過法蘭西入日耳曼歷五千里亦數(shù)時耳以平時風勢而論大約一時辰行一百里或百二十里大風吹送有一時而行二百五十里至三百里者亦有順風吹去忽月犬轉風吹回者故中又帶風雨針以氣候固所以防暴亦所以測高下也凡乘球之人膽欲大而心欲靈又精通算法深明氣性方無錯蓋地面之氣勢重而力厚離地漸遠則其力漸薄不能壓托球體而球中輕氣漸舒愈舒愈甚必裂故是時須急開窗略泄球中輕氣方可無虞大約球在空際欲其升則撒去袋中之沙或石子欲其下則泄球中之氣或升或下皆可任意施為但不能以原處起而仍下于原處耳然下至地時必須拋鐃放碇以止其勢因球猶有余力恐于地面縱橫飄轉為林木墻石所觸也西人因此或以測風云雷雨或以窺營探寨或以察地繪圖然用之行軍者最多昔有一裨將與敵對營而陣不知敵勢虛實遂乘球探望約以舞旗為號比至敵營敵兵向空發(fā)鎗高不能及裨將于空中指揮軍兵望旗進擊大敗敵兵自是泰西各國莫不仿行普法之戰(zhàn)兩軍皆備今法人不遠數(shù)萬里載往越南用以窺探情形宜我天險之失于崇朝也中國武備之仿西法者槍炮之外如水雷電氣燈亦已制備獨于氣球則未聞購辦故為詳考其制以告經(jīng)營八表之大人

　　論氣球
氣球者藉輕氣以上升者也考諸山海經(jīng)所載古有周饒奇肱等國善制飛車游行半空日行萬里西人士亦謂當中國唐代時有人思得妙法欲于空際飛行繪畫成圖藏諸秘府意者即氣球之緣始而其制尚缺而未詳越我　朝乾隆時法國有孟姓晜季行始以布縫制為球高三丈余大如屋下有口就地人燔柴使焰由口入滿而球即上騰然制尚未精閱十分時即飄落既而又有人以膠漆涂球體使不滲漏用大繩結網(wǎng)罩球之外球下懸一巨傘傘下置藤床人居中大者容二三人小者容一人中備歷風雨表寒署表千里鏡羅盤沙袋之類球之頂開一窗球之足有門以便臨時放氣將放時以輕氣納球體球遂能游泳乎空中客曰輕氣奈何曰輕氣生水中亦名水母氣其為物也色味俱無不能生養(yǎng)人物質最輕較生氣輕十四倍每見方百一寸祗重三厘故能載物御風飛行絕當氣球之未放也系以巨纜使不得轉動及輕氣既如量斬其纜漸升漸高直出浮云之表俯視山川城郭敻不見人英國有琪達氏者最壯慣乘氣球以霄漢為熟路能凌空至二十三里住空中至十點鐘時又嘗橫行歷五千里由英越海而南過法國入日耳曼境以尋常風勢而論大約一時許可行百里或百二十里時遇大風吹送則一時許有行二百五十里至三百里者間或順風吹去忽然回轉故必風雨表以測之時或球中空氣脹逼每有裂之虞則略開頂上之俾得泄去欲球升高則撒去所沙袋欲下降則以針刺破球體則略泄球中之氣事雖游戲亦足見其巧不足階矣既而美國人復別出心裁師其意而不泥其法球下懸一簍中坐若干人周圍系小氣球四十有七每球皆以納輕氣初放時不能落下球中人大懼以刀刺球放輕氣出始下墜后倩英國格物家悉心研究方知空中高下之氣分濃淡下方之氣濃升至十五里以上遂漸淡淡之過則不足用然斯時球之制雖精仍不能行駛自如祗是隨風顛倒久之又有巧工出制為一捩之則即能隨心所欲東西南北攸往咸宜于是兩國交爭有用以偵探敵營虛實者昔年英有某將與敵國互戰(zhàn)乘氣球瞭敵約以舞旗為號及為敵人所見望空發(fā)槍彈不能及將爰于空中指揮軍士望旗進擊大敗敵人我　國同治十年法都巴黎斯被德兵所困內外不能通消息乃將各處羽檄縮印成小紙系鴿頸上雇入乘氣球鴿子上升于球中放鴿各投所之皆能達俄土交戰(zhàn)之候俄人欲測土耳其山川形勢亦于氣球中繪成由是觀之氣球初創(chuàng)時雖為游戲之具今則兩軍相見實以此物為要需然茍無柁以便折旋則一旦墮敵人營壘中必致被敵人所害近歲天津武備學堂內亦制就氣球多具令諸生昕夕肄習春秋佳日必就郊外試放以程其技藝之優(yōu)劣而獨與日人戰(zhàn)斗未聞有用以料敵情者豈其技尚習之未精與考核詳明是所望于整軍經(jīng)武者抑又考之西國氣球之最大者直徑約英尺三丈五尺許四圍上下均算約二萬二千尺實以生氣積重至一千六百磅若輕氣則祗重二百磅以二百磅之輕氣浮于一千六百磅生氣之上自能輕如敗葉飄泊天空然則此球也初觀之頗以為奇一經(jīng)格致家推闡原由亦物理之常耳何奇之有至于昔年滬上所試演者則仍是游戲生涯無關實用存而弗論可也

　　馬力解
今之定造汽機者皆以馬力之多寡為衡而價值之低昂大半依此而定然其命名之意習焉若忘故前有人以為用馬力為名而有實馬力號馬力之別是強判之以亂人意也實則無所謂實與號也二而一也是說也人多疑之若不考究其由來何以釋疑而昭實事爰從西書采譯以識于篇識者鑒諸考馬力命名之意為馬一匹行平路能在若干時內起若干重高若干尺曾試用多馬而得中數(shù)定馬一匹能起重一百六十磅每一點鐘高二英里半即每一分鐘高二百二十英尺假如有煤井一口深二百二十英尺底有煤一桶重一百六十磅井口有轆轤繞其繩令馬行平路拉其繩則拉一分鐘其煤桶升至井口設立汽機之時必用法定汽機之能力而因馬力為最便故以馬力定之以一匹馬在一分鐘內能起重三萬三千磅高一尺為一馬力即等于一分鐘內起三千三百磅高十尺或三百三十磅高一百尺迄今仍用此法定汽機之馬力惟欲求一汽機之馬力必先查其所受壓力之磅數(shù)將此數(shù)以每分時所行之尺數(shù)乘之再以三萬三千約之則得其馬力惟壓力俱以每平方寸所受之壓力計之故必推算面之平方寸數(shù)法將其徑自乘再以單位下小數(shù)七八五四乘之即得假如有某兵輪其徑八十二寸半推路六尺每一分時轉數(shù)十六轉半壓力中數(shù)每平方寸十六磅又小數(shù)三五徑自乘得六千八百零六寸又小數(shù)二五再以小數(shù)七八五四乘之得五千三百四十五又小數(shù)六二八七五以個數(shù)即二乘之得兩共面積一萬零六百九十一平方寸又小數(shù)二五七五再以每平方寸之壓力乘之得二全壓力十七萬四千八百零二磅又小數(shù)零六再以速之尺數(shù)乘之即推路六尺乘轉數(shù)十六轉半乘數(shù)二得一百九十八以此數(shù)乘前數(shù)得三千四百六十一萬零八百零七又小數(shù)八八再以一馬力之數(shù)即三萬三千約之得馬力一千零四十八又小數(shù)八為某兵輪汽機之實馬力如欲省推算之工可另設簡法之表以備用以上為實馬力但定造汽機或買賣汽機則必另設(設)一法定其能力如暗輪汽機合同內言明其速而壓力以七磅為限汽機家瓦特之法以汽筩內每方寸之均力為七磅此所設之數(shù)因以為馬能在一分時內起重三萬三千磅高一尺為度所以定作汽機者如言明二十馬力汽機照此數(shù)為之則用汽機者不能云不足二十馬力反言之定造二十馬力之汽機必常得多于二十馬力之便宜今汽機與鍋爐更屬堅固而之速率增大所以實馬力常為號馬力之數(shù)倍總之實馬力為推算汽機能力之數(shù)而號馬力為度量汽筩容積之數(shù)二事本不相涉故雖先知其號馬力不號算得其實馬力猶之先知其實馬力亦不能算得其號馬力也此事須知號馬力為造機時之量數(shù)同于度量之法買賣汽機俱用此數(shù)不能以實測之法考究須有權者定之如定度量相同實馬力乃實測之數(shù)如重學之理以若干重致若干遠須若干時故必先知均力之數(shù)與速率之實數(shù)始可推算既得實馬力即可考汽機之功率功率者用定限之煤所得功效之成數(shù)即用煤若干而得實馬力幾何故陸地汽機之功率以實馬力數(shù)為實將用煤數(shù)約之為準用煤而得實馬力若行海汽機則倒用其法以用煤數(shù)為實將實馬數(shù)力約之為準實馬力而得用煤兩法各適所用也惟功率又與能力不同能力依時而定功率依煤而定故汽機運動或一時或一日或一月功率恒同而能力則與時有比例也或者謂實馬力與號馬力如此不同則為大弊因其數(shù)易于相混所以其分別愈大愈妙因一言汽機之馬力依此數(shù)之大小能知其為實馬力或為號馬力如前案內以七磅代十六磅又小數(shù)三五而依其號速二百二十二尺代其實速一百九十八尺則依同法推算得五百零三又小數(shù)四六零四八為號馬力數(shù)

　　論光
充塞乎天地之間互貫乎古今之際習而不察終身由之而不知其道者光是也凡物之質可分為四有發(fā)光者有透光者有回光者有食光者何為透光如空氣玻璃清水等類是也何謂回光如水銀類金銀銅鐵錫類凡化學之所謂金類者皆是也何謂食光如樹葉黑絨等類是也發(fā)光之易者莫如磷質然磷質與空氣化合故發(fā)光耳若不與空氣化合仍不能發(fā)光也宇宙之原質無一種是原能發(fā)光者惟與別質化分或化合則發(fā)耳火之顯然者柴薪遇熱與空中之養(yǎng)氣相化合于是發(fā)光日之所以發(fā)光者據(jù)天文家言空中小體為流星之類皆飛至日體與日體相化合而生光計一點鐘之久飛至日體者周日而約有五寸厚如爐灶之添置柴炭者然可謂善喻中國光學見諸墨子經(jīng)上篇淮南日子火外景金水內景之說本之沈存中夢溪筆談亦嘗引申之張子正蒙參兩篇謂火日直而施金水辟而受得無有取于是耶夫火之與日皆物質化分化合之所也化分化合則物質之變動速故光輝外發(fā)焉金類皆回光回光者反光也反光者不受光也金不受光故能以其光反照入于人目水火透光透光者不阻光又不反光也人能于水鑒者水不純清底有土石如玻璃底之有水銀然故可鑒也曰辟而受者陰陽內外之說其所由來者久矣哥白尼倡地繞日之說于三百余年之前第谷非之閱百余年奈端以吸力證之于是哥白尼之說為天文家最新最確之案嘉道時揚州阮氏輯疇人傳泥于上下天地定位之經(jīng)典斷哥白尼為離經(jīng)畔道而不知蹈西人愚夫之故轍也雍干時西人蔣友仁已將哥白尼之說發(fā)揮于是變本輪均輸之拙爾法而為橢圓地動之巧歷法但中國之天算家仍以為借象不敢信天地之本象真如是也至咸豐年間英國偉烈亞力在上海翻譯侯失勒約翰談天一書然后中國天算家始信橢圓地動為真象而非借象倘使阮氏增多數(shù)十年之壽其懺悔之心豈不如汪衡齋之于杜德美割圓捷術耶南海鄒征君伯奇知阮說之誤而宇宙內如此確案竟為西人先發(fā)中國失色心大不甘于是檢翻古書則尚書考靈曜早發(fā)有四游人居地上不知地轉猶居舟中但覺岸移之義且東漢時張衡曾作地[動](勛)儀矣可以為中國挽回體面然而地球究竟天何而轉動則自數(shù)千年有文字以來地球之人未有言之者余聞傅蘭雅君所輯第四年格致匯編量光力器圖說竊謂地球之轉動實日球之光力撥之日球左旋則其光亦左旋于是乎撥地球右旋由西而東或曰月球常以一面向地球而不為日光所轉動何也日光能轉動地球何以不能轉動月球耶答之日月去地球近去日球遠受地球之吸力大于受日球之光力故常以一面向地球此一說也凡光力不如吸力之大月球之受日球光力者面積之一半耳而受地球吸力者則體積之全也故常以一面向地球此又有說也且地球有回光反照于月球日球左旋則欲撥月球右旋地球右旋則又欲撥月球左旋雖回光之力大不及正光然亦有相消之能焉此又一說也或問曰子言日光力能使地球轉動我懸一小鐵球于空中何以日光力不能轉動之乎豈力能轉動地球之重者反不能轉動小鐵球之輕者乎答之曰上文光力不如吸力之大云云已經(jīng)詮解今更可設一譬喻以明之月球能吸大洋之水成潮而不能吸地塘之水成潮其理略類乎此是耶非耶敢以質之天文家光學家重學家

　　論光學植物　　　　　
美人闕名附

近人考求光學之理言太陽之光原為紅黃藍三色合成以三角分之則各得其色此三色可相配而得各雜色與人物之生長化學之離合大有關系其紅光帶熱有補之力藍光帶寒有化分之力黃光明亮有顯揚之力映像之片見光銀藥實時化分惟遇紅黃二光則無害眼染熱疾忌見紅光故戴綠眼鏡綠為黃藍之并色也人身虛弱宜穿紅內衫而植物之發(fā)生全藉紅光而畏藍光夫植物賴光而生人皆知之惟全藉紅光而畏藍光則前人未之知也近有法國博士名琴美羅付藍馬倫者在沼委市埠耕稼學舍讀書得新理極其大用用花盆四個同置于一處每花盆種花樹一枝度常相同水土各無異惟所受之光不同一盆為紅光一盆為綠光一盆為白光一盆為藍光其取光之法用有色玻璃之接隔日光也自落種以至兩月其受紅光者高至一尺六寸受綠光者僅五寸受太陽之[全](金)光者高四寸而受藍光[者](好)祇高一寸其得紅光者僅五禮拜即開花其枝葉皆青綠柔嫩可愛壯大異常其受藍光者則無花而又枯濁可厭其受紅光者枝葉極靈動以手弄之實時舒而時卷矣受綠光與藍光者全無靈性而受白光者雖稍有靈性惟極粗硬枝節(jié)太多兩月之久雖有花而未開此人又將其法施他物如蛇母子之類所得結局亦同受紅光者得 早而大受藍光者全無花 此法一傳人爭試得見植物之世界別現(xiàn)新景余嘗嘆世人因粒食維艱以至干戈不靖每欲考究農學將中國二造禾改為三造一造禾改為二造今有此法將不止二三造已也而收成必更倍蓰矣吾人奚不稍變成法哉

　　植物新法　　　　　
英人闕名附

有人名靴利遮路考究植物衛(wèi)生之理覺荳谷之類其根絲之間有一種微物能助其根強發(fā)力而吸食淡氣自得此理之后植物化學之家聞之皆謂此新理能啟種植之法門而鼓勵農人之志由此新理而推凡田土之肥者有數(shù)種生物在其中則荳類之根絲內微物賴之而成吾人又考知荳類之豐盛與否視乎其根頭之多少根頭之多少則又視乎田土中有此等生物之多少因根絲之微物嘗有含此種生物故知根絲之微物即此各種生物之所棄也又考知此種生物雖然貌為同類其實分開多類而各類有各類之用所以有能滋培紅丁香樹者有能滋培白丁香樹者各不同類其它滋培大荳者滋培小荳者滋培紅荳綠荳者亦各不相同也又考知凡荳類不得其相當之生物于田土之中則不能收成豐盛往者嘗見土田二處肥美天時水利皆同所種之荳又相同所種之期并所用之法亦無不盡同而所收之荳則大相懸絕人皆不明其故今得此理疑團冰釋矣所以又試將此等生物而遷入無此等生物之田土則見其田素不甚生長而今竟勃然興矣此即今日植物家所悟出以尼他踐為田料之來力也尼他踐者能引淡氣之義也此一悟之理極為新奇如欲洞達其理先宜知璧打利亞能引淡氣以生長荳實也璧打利亞者即此等生物之名也又宜知璧打利亞既遷往田土之中自能傳種而生育也以璧打利亞治田土為農人之要務也夫璧打利亞之功用如發(fā)酒之曲所用無幾而能令全缸變動人所盡知以此互證則璧打利亞加入泥土之中即能生生而不已又何疑耶嘗由歷試而知此物一入于田生傳甚速自能尋其所宜之荳根而聚之而助荳之發(fā)生焉今市上所沽之尼他踐無非此物也其功用之大亦不過如此若將璧打利亞分類而又分類而沽俾農人欲種何荳而土宜未合者因類購歸照方施用應效如響矣惟其理尚在初端故今年有人在獲班地方設局考究其理以烏路架醫(yī)士主理之此新法之功效雖有明驗惟其用之廣尚恐不止于此有人謂由此理或能將空中之淡氣變而為田料以助植物之生至上文所論落尼他踐于田以運淡氣之法甚廉而易凡稍有見識之人無不能為之亦無不肯試之皇家農務會爭相試之另有私伙農民亦試察之在一千八百九十六年皇家農務會報第二冊即見此法之如何歷驗于德國其所擬之法有二極其淺易其第一法用真正之尼他踐開水而淋其相當之荳種以和勻之然后如常播之于田其種發(fā)苗則璧打利亞即附其根而培此法不特淺易而且令荳種之發(fā)芽更易其第二法則以尼踐水淋于田土之中復土而和勻之此新法新理之功能益農事若藉此法能運空中[淡](沃)氣以為用則見其功效之大莫與京也此理極其自然凡荳類生長之處則見此事之據(jù)焉凡有璧打利亞之處無須加尼他踐即加之亦無甚益如有何處不結荳實用此法或能巧奪天工也新報之家每每有訛傳故農人欲知真確莫若查考皇家農務會之報并訪問有名可靠之人現(xiàn)傳之法旨難稱大備本報特早而告人者誠有所望于將來若吾人果能免貴品田料之費而靠璧打利亞之微收以無窮盡之淡氣于空中利莫大焉是考究此法之事最為有用者也

　　記壓氣行車　　　　　
美人哈浦附

前二年多人論說壓氣致用之事但其所論未明格致大道故不能將此新法與電力汽力纜力各式街車比較清徹茲請論之且以壓氣之力而動活機法國已有此法數(shù)年今美人講求此法亦眾紐約省之羅馬埠并紐約城曾將此法試練兩年不拘風雨寒暑何等情形無不備試雖寒冷已極亦無不可用嘗以氣機數(shù)架運車于紐約第一百二十五街行住數(shù)月之久全無失事埠上游人無不稱心余請溯十八年前曾用壓氣之故當時紐約二號車路大街有以壓氣而行車者請余其可否合用余得事事美備但當時無人樂用竟有非路爹化埠某車路公司敢出妄言謂縱使此法能盡省馬力而彼公司亦不輕用蓋恐街上馬車來往遇此種無馬快車必然驚駭彼馬而致事遂使馬車主人告訟不已彼堅持此說[雖](誰)與之辯論卒不能從遂棄而不用后有人以鐵纜拖車并無驚馬之事余復舉其事以告人欲解明何(何)以壓氣較勝于別樣特著一書載明一法之所需各法之長短以此比較后又另論說數(shù)次始得一富紳集股設壓氣公司又請立罷乞地君為機器總辦即繪其車式定羅馬火車頭公司照造各處機器師皆來考無不稱為得法無弊惟有數(shù)事尚須講求一壓氣之時所用之力恐其散耗二壓氣復漲之后恐遺白霜于貯氣柜之內三防破壞之險四加熱于干濕氣之內五布置理之費[六](亦)復添新氣之事七最遠能行幾許八傳氣于遠處有何泄耗九其它各零碎事件關涉乎壓氣之事活機已上九事人多未明故請解之曰壓氣之活機能致用而有余但須先解明空氣之質并其漲縮流蕩之理與乎水汽有關于此事者一凡空氣在科倫表三十二度熱之中須一十二立方英尺又千分立方尺之四百三十三重一磅而在尋常熱度之中須約十三立方英尺也二滾水氣在二百一十二度熱之間須二十六又十分之四立方英尺重一磅或粗算之作二十六立方尺也三凡物皆有本身熱又有容熱之量水能容熱最大即每一磅能吸無量數(shù)之熱力也故以水為量熱之準若準此以推之空氣之本身熱為○二三七七或收作○二四又滾水汽之本身熱為四七五或收作○四八或倍空氣之本身熱也又可云滾水汽之重僅為空氣之重之半而其容熱之量則倍之四若將空氣忽以力壓而縮小之其熱度即升一百一十六度若令其忽漲作兩倍之多則熱度又必降一百一十六度又將空氣之受壓力多者與空氣之受壓力少者各復加同重之壓力則其受壓力多者所增之熱度不及其受壓力少者所增熱度之多也譬如有空氣以千斤之力壓而縮為半若增其熱一百一十六度若再加千斤之力而壓之則熱度雖增但不及一百一十六度之多五凡熱之大小與熱之多少有別如有鐵一斤熱之三百度之高又有水百斤熱至一百度兩相比較其熱則可云鐵之熱為大水之熱為小惟鐵之熱為少而水之熱為多也

又譬如有凈水一斤含食鹽三兩又有水十斤含食鹽四兩則前水咸而后水淡其實前水含鹽不若后水之多也所以熱之大小即比鹽之濃淡而熱之多少即比鹽之多少欲知熱之大小以寒暑針之度數(shù)辨之欲量熱之多少亦宜以度數(shù)明之惟恐與大小熱度相混故另命名以別之凡后有名熱尺者即此意也六如有水一磅欲使其熱升一度必須加熱一尺再升一度須再加熱一尺也又一尺之熱可令七百七十二磅之重升高一尺七一馬之力能于一分鐘之久令三萬三千磅之重升高一尺空氣之漲縮有二故遇熱則漲散熱則縮一也以外力逼之則縮放其力則復漲二也由后之法所費若干力以逼壓之如放其逼則空氣復漲所發(fā)之力仍得若干由前之法壓氣之時設法加寒于外以泄其氣之熱則能省力甚多嘗有人稱說能省力百分之八十舊法過耗力百分之五十矣八空氣能容濕多少關乎熱氣之大小又關乎體積之多少而不關乎空氣之松密也假如熱度相等一立方尺之密氣所能容之濕氣亦不過與一立方尺之松氣所能容之濕氣相等氣受壓力則密不受壓力則松由是觀之以一百三十三立方之松氣內含濕氣者壓作一立方尺之密氣則濕氣必凝結于水底以法放出其水則其內所余之濕氣不過為一百三十三分之一原有之水氣也若放其壓力則氣復漲所吸熱雖多然不能令其水氣凝結者因其空氣太干而所含水氣太微也惟壓力小氣不甚密者反有凝結其水氣之病且此病亦有法免之九空氣遇寒則縮有人推得寒至科倫表四百六十一度則空氣縮定再加寒則復漲故以科倫表四百六十一度為寒極自寒極而至熱極則空氣之體積亦由極小而漲至極大故空氣之松密與熱度互相為消息此即后文復加外熱之要領也十伏熱者即物質之變而熱隨之消長譬如以冰化為水又以水化為氣熱必隨之而消至物復原形熱必復泄此即伏熱之理也由測而知每磅冰化為水須消熱一百四十二尺半又將此水化為汽須消熱九百六十六尺所以由冰而水之伏熱為一百四十二尺由水而氣之伏熱為九百六十六尺又查冰之本身熱為○五故自寒極以至一百一十二度熱即滾水度每磅汽伏熱一千五百三十五尺因以寒極之度四百六十一與冰度三十二相加得四百九十三又與冰之本熱○五相乘得二百四十六五為第一數(shù)又以滾水度二百一十二與冰度三十二相減得一百八十度又與水之本熱一相乘仍得一百八十為第二數(shù)又以化水之伏熱一百四十二五為第三數(shù)又以冰化汽之伏熱九百六十六為第四數(shù)乃將四數(shù)相并即得一千五百三十五也以上十例須明始能解以下各事因有人書立說創(chuàng)造機器欲加熱于氣柜之外以倍其柜內稠氣之漲力惟其加熱之法祗以干熱氣為之斷不能成后文自見其斷不成之故且更其法以濕熱氣代之即成也

以壓氣而鉆石者甚多所以壓氣之器亦翻陳出新精益求精已極其妙故有公司多間承造壓氣之器價廉而用固壓氣最妙之法系以小壓器多具設有一具需修整可免牽制其余至所用具數(shù)多少須視貲本之大小而定可也而壓氣之時宜加寒氣于柜外則能省力上文已詳之數(shù)年以來各家考究壓氣之法已極精如若造壓氣公司肯包造何式壓氣每分鐘能得壓氣若干尺并受壓力幾何所需火耗幾何則取壓氣之費幾何可一望而知也因壓氣愈造愈精而稠氣之用亦愈推愈廣初時之法祗能省力百分之五十今則能省力百分之八十矣又能將稠氣流往遠處而無所失故以一大氣柜藏之即能引致遠處可任取其多少而用之此所以有多處大灘之水力可為壓氣之用壓得稠氣以管接往他方而施其用除此之外其大灘之水力實無別用也如前所云若以空氣忽加力而壓縮之則必生熱縮為半體積之時則生熱增高一百一十六度但幸浮氣之質縮小有一事可貴者即稠氣再加一倍空氣之力以壓之所生之熱與所費之力較壓浮松之氣皆反小也譬如每分鐘之久欲得三千六百尺之稠氣受五百磅之壓力者須用馬力一千零六十匹若受一千磅之壓力則用馬力一千二百一十九匹所差者為一百五十九匹若壓力增至一千磅則用馬力一千二百八十八匹所差者減為六十九匹又壓力增至二千磅則用馬力一千三百三十九匹所差者減為五十一匹可見此五十一匹馬力所獲之益與初時一千零六十匹馬力所獲者相等也由此推得每分鐘之久欲得一立方尺之稠氣所需馬力如下受五百磅壓力者馬力零三一六受壓力一千磅者馬力零三六四受壓力一千五百磅者馬力零三八五受壓力二[千](十)磅者馬力零四○○也此數(shù)宜另加百分之十為破耗有那獲鐵之總辦喜路君曾言受二千磅壓力之稠氣一尺祗須馬力○三一六而可得若常用之法所需馬力亦不過○三七八云但余以為○三四八匹馬力可為偶然之氣而○四五匹馬力可為常用之事也

稠氣之質有一奇性即加熱于外能增其功用也此事并非臆說實經(jīng)歐美之人考而得者也若將壓得之稠氣復放之而致用使其經(jīng)過熱水柜則得加倍功力似與氣性相反精于格致者多不以為然不知確有此事且所需火耗不過為壓氣時所需之火耗八分之一曾有美國汽機師在羅馬城試驗其第一百號之壓氣活機以其力行車每里需復熱氣三百零八尺若熱水柜內無水則需氣六百六十九尺始足以行每里之路也曾試多次得據(jù)相同該汽機師名斐璧架現(xiàn)為委士判汽機教習也此奇理將發(fā)明于后茲請將加熱之事分為二法一為兼水一為不兼水而又將此二法而比較之試觀何法為合用且以所用之空氣為三百立方尺熱為六十度以力壓之入氣柜使其每方寸之面積受壓力一百五十磅又可受十倍空氣之壓力又令其氣熱在六十度經(jīng)過熱水柜又使此水受十倍空氣之壓力而熱至三百六十度試計其所需熱之多少自寒極以至六十度所差熱度五百二十一又自寒極以至三百六十度則差八百二十一度蓋如上文所解寒極在寒暑表負四百六十一度也可見空氣升至三百六十度之熱其體積必增否則須有壓力以制之故可云若其體積不增則其壓力必增而所增之壓力當為百分之六十三也又三百立方尺之空氣重二十三磅與空氣之本熱○二四相乘得數(shù)復乘三百即得一千六百五十六尺為二十三磅之空氣增熱三百度所需之熱也此又空氣所增之壓力為百分之六十三未為加倍須自熱水之中生汽一百一十一立方尺以補之始能加倍也即是三百之尺空氣在常熱度之間吸熱一千六百五十六尺即漲為四百八十九尺尚欠一百一十一尺始得六百尺而為原體積之倍也又知一百一十一尺之汽重四磅又十分磅之三而受一百五十磅壓力之水化汽得伏熱八百六十三尺故以四三與八百六十三相乘得三千七百一十一尺為水化汽所需之熱又與前空氣所吸之熱一千六百五十六尺相加則得總數(shù)五千三百六十七尺也每磅煤炭燃燒至盡能生熱一萬三千尺煤油每磅則能生熱二萬尺但所生之熱必有散耗故煤一磅或濁煤油半磅所生之熱已足供其用炭油二者所費皆微而所生之力則甚多因此三百尺之氣以此法添熱能動八墩重之活機而行一英里有余之路若不添熱所行僅得其半以上為兼水添熱之法若不兼水而欲倍其體積須將其原熱度增倍始得其原熱度者即自寒極以至本度之謂故以空氣之常度六十加寒極四百六十度共為五百二十一度倍之則得一千零四十二度復減四百六十一度變?yōu)槲灏侔耸欢葹榭苽惐碇纫部諝庵疅嶂链藙t能令油質焦干故不堪用因活機之動亦賴油之潤滑有傅冷列查君新著一書論及壓氣明言以干熱而欲倍壓氣之力頻添熱至八百度始得因空氣之本身熱甚微并熱度至高易于散耗又推測壓氣復漲與機內之氣鼓餅初遇之際假如其壓力為十倍常氣即一百五十磅是時其熱應有四百九十四度與上所得五百八十一度相較已差八十七度此即消耗另氣鼓餅被壓而行至盡是時氣即漲至常度其氣鼓之鐵必能泄其熱于外若此氣先濕熱則其濕氣能潤滑其氣之路也另有要事須知汽由三百五十度之熱于十倍空氣壓力之中而復為滾水二百一十二度則所散之熱分布于氣鼓猶多于同熱之干氣三十余倍試令三百五十與二百一十二相較得一百三十八度又知汽之本身熱為○四七五空氣之本身熱為○二四若以○四七五與一百三十八相乘得六十五五又加氣之伏熱九百六十六即得一千○三十一尺五為每磅汽所散之熱也又以一百三十八乘空氣之本熱○二四得三十三一二即每磅熱氣所散之熱也故知每磅汽所含之熱同于三十一磅氣所含之熱之多也一滂汽能散熱如是之多氣鼓之身受之必然和暖合宜能保漲氣之力而無破耗矣

且如上文所云此濕氣又能潤滑其氣鼓餅之活道也總之不能用添干熱之法令漲氣之力加倍如用之必有所傷于器具而且費耗俱大此熱水柜之制法須能生汽其熱并漲力皆與漲氣之力相同又以廉賤之煤薪或煤油生熱以養(yǎng)其熱使之恒不改變于冬天之時預便從此熱水柜中運熱水洄護車廳使其溫和此三事俱全即得算法也前于一千八百七十九年余歷經(jīng)試練而知此熱水化汽其消耗之中數(shù)約為每五十尺之干氣吸水一磅也此事后經(jīng)辦駁嘗請立罷乞地君在羅馬逐層細試而得其實理為水之消耗多少視其熱度之高下如何水受壓甚而熱度升高則無多干氣即能吸水一磅若水受壓力輕而熱度低則須多氣始能吸水一磅也茲將若干尺常氣而能吸水汽一磅因熱而異者開列于下○熱三百二十一度用氣三十五尺二○熱三百度用氣四十二尺五○熱二百九十六度用氣四十三尺三○熱二百七十四度用氣四十八尺五○熱二百五十九度用氣九十五尺二○熱二百一十度用氣一百五十九尺熱一百九十度用氣二百三十八尺○熱一百八十二度用氣二百二十九尺○熱一百七十度用氣二百二十一尺○熱一百六十四度用氣四百五十九尺○熱一百五十八度用氣四百九十三尺按此表甚奇熱一百八十二度所用氣反少于一百九十度熱所用者又一百六十四度熱所用氣較一百七度熱所用者忽然增多二倍此所以奇也未知試之時有誤否也

壓氣活機中最要之物莫如稠氣柜蓋此機之活動皆藉此稠氣復漲之力而此柜所以藏貯此[稠]()氣以待用也此柜容積之大小柜墻之厚薄須視所貯之氣稠密多少而異往者此種柜多以告水鑊之活鐵片為之每方寸之皮積祇能抵五六百磅之漲力而不裂故其體積須甚大始足以容氣而行十英里之用其甚大之勢竟自地板高起而過欄桿之上甚為不便可知欲得遠行之能兼得氣柜之細而便須以能抵大漲力為妙而近今所制之柜其法甚奇系以小鋼磚為之并無縫焊之裂惟其抵力之大竟至每方寸皮積能抵漲力二千磅毫無險處嘗經(jīng)試過能抵四千磅而不裂所有之堅固斷無破裂之理也此新器之厚四倍于舊器則舊器能抵五百磅者新器必能抵二千磅舊器未嘗經(jīng)險而新器何至有險哉吾敢證明受二千磅之新器較受五百磅舊器舊器其堅固尤過之雖有新報家憑空杜撰欲置壓氣于無用者亦不折服我也蓋此新法實能抵四千磅今用以抵二千磅則所余力為大彼舊器實能抵一千磅而用以抵五百磅則所余力為小新者雖加受一千五百磅之漲力未妨裂破而舊者加受五百磅之漲力即破裂無疑是可知也或謂不計道理萬一有失其險不極兇乎答曰非也鋼質不同生鐵萬一有失亦不過開裂而泄其氣惟氣必有聲而鋼必不碎或稍自卷而已耳有德國造稠氣柜家來函于我書中有一能詳解此事茲請錄之書云我等昨日試驗稠氣柜受壓力之限已至三千五百磅而無礙因思壓炭氣之人嘗經(jīng)其破裂千百次但見其之裂即泄其氣并無碎散而飛之事故知把持此物必無險處我等本欲試至(至)將近四千磅而后發(fā)賣但恐既試之后雖不至裂而鋼質已變將來為用不能經(jīng)久也茲付上稠氣柜八具有一具短俱比來單稍輕未知尊意所宜者以輕為妙使其余力為一千五百磅者抑欲稍厚使其余力為二千余磅然后再照單造全付上得收此柜之后請試以三千五百磅之壓力常用之則令其抵一半之力猶勝于試以將近四千磅之力而用以抵三分之一力如上文所云雖不至登時破裂然不能經(jīng)久無壞也更宜知者稠氣柜之破裂與蒸汽鑊之破裂不同蓋汽鑊一破滾水四散一離壓力即盡化汽竟?jié)q大千余倍而且熱烈不堪而氣柜雖破所漲大者不過百余倍且無大熱何致傷人哉

稠氣柜之輕重視其柜所容常氣多少因發(fā)力久暫而異不關其中徑之大小并壓力之大小而異也此說已為不磨之公論試詳解之譬有一柜徑為一尺每寸皮積受二千磅之壓力長一尺則容重若干磅又使其周徑均半則其鐵之厚亦可半而得前重四分之一惟其容積亦得前積四分之一也又使其周徑不變而變其壓力至每寸皮積受一千磅則柜身之厚可半而鐵之重亦半之矣但所容之常氣亦得前數(shù)之半也此因后氣不及前氣之稠密也故無論壓力之大小并徑度之廣狹但論容氣輕重即知用鐵之輕重矣然則欲造一柜使其容積為一立方尺每方寸皮積有二千磅之壓力其柜之重幾何始得據(jù)昨由德國付來之柜容積一立方尺每方寸皮積能抵三千七百磅之壓力其重為一百零六磅今欲令其能抵四千磅之壓力則其重宜增至一百一十五磅如用之以抵二千磅之壓力則此柜能容一百三十六尺之浮氣縮為一尺之稠氣也故知浮氣一磅需鋼八五六磅即足以容之也又設若以四百立方尺之浮氣能運動八墩重之活機而行一英里之路所有停車起車之消耗皆在內則需三百三十八磅之重鋼柜便足若長行之路則需三分之一即得但所謂八墩者祗為活機之重而車與搭客未在此數(shù)址計活機每墩氣柜之鋼重四十二磅為足行一英里之路也

今人多謂壓氣活機比活電機承本更重不知此說殊誤若比較宜令兩事之相當始得但壓氣活機乘本身力而行而活電機另以電線通傳其力須各計本或概不計本始為得中若不計壓氣活機之稠氣柜則此機比活電機更廉人所知也活電機之價廉者首因同業(yè)太多則他日壓氣活機之行其價更廉可知矣今且作兩機之價均同而獨計三十架稠氣柜與傳電線之價其事自明此三十架稠氣柜之重約為十一萬磅值銀約一萬五千圓每架承本五百圓又五里雙軌鐵路為三十架活電機所用者其傳電線值銀二萬六千圓各承本銀八百六十六圓每架所差已為三百六十六圓矣

更有一事能省大本者即生力之事也生電力之廠每匹馬力機器約承本銀八十圓另房地屋宇租未計故一千五百匹馬力機器需本銀十二萬圓而壓氣力之廠無須電母機又無須皮帶等事水汽一生即至壓機如是祇計其半作六萬圓已有余裕矣壓氣行車之鐵軌并無須焊或另如螺絲駁接但如?；疖囍F軌已足矣不似電氣行車之鐵軌必以焊或以螺絲駁接也因壓氣活機浮置于車上而活電機硬置于車上故其力盡逼于輪心之上有人名傅冷連頗浦開列一表云設有車無舒縮力每點鐘行二十英里遇有物高八分寸之一阻其車輪其勢之猛較有舒縮力之車大二十七倍且壓氣活機愈多愈妙雖如紐約三號車路之高架路更為合宜車雖而鐵軌恒同多惟電氣車多則電氣濃布若鐵軌不增大必然致險因電氣經(jīng)由鐵軌運行人觸之即受害也若增大鐵軌則為本又重統(tǒng)計往來輻輳之車路若作壓氣行車則比電氣行車其鐵軌省本過半電氣行車之布置須隨時更改每因布置既定而車務或增或即見有礙其布置又易損壞嘗有紐約某公司總辦李倫君報稱該公司所用之法每三四日必損壞一次須修理十分鐘之久何若壓氣行車之鐵軌與火車路無異一勞永逸也

曾考究而知以壓氣行車之工費比以木桿系線傳電行車者為廉即知比各法行街車為更廉因以纜拖車以馬拖車或地下傳電以行專其工費皆比木桿系線傳電行車之工費為昂也有一機器師久在電氣車公司任事今為壓氣車公司所雇將兩項工費比較令其車每日行一百二十英里則得壓氣車每行一英里工費銀如下生力廠燒煤○八七仙車上熱水柜燒煤○一一熱水柜連水○○二四仙油耗○○二四仙出灰之類耗○○一四仙人工○六一五仙修整生力機工料○一六三仙修整壓氣活機○二八仙利息常費一仙七六以上共銀三仙八五七又人役來往之工費及修整車輛并安頓車房之三項一仙六一九管活機人管車接客人工用六仙一三三常費利息共一仙一五五連上共銀十二仙七六五如用電氣凡事與上均同則需工費連本息十六仙二六八相較以壓氣省費三仙五○三即百分之二十七也

稠氣復漲而致用之際如上文以熱水加熱之法能增其功力比生力廠之火耗更廉每令人笑因其不合生力之理但一經(jīng)解破自見了然試令壓機之馬力為一千四百匹每分鐘能壓氣三千六百立方尺而至受壓力二千磅連壓十打鐘之久應得尺力五千五百四十四兆磅所得之氣分供一千二百架活機之用其氣鼓之徑為六寸長十四寸輪徑二十六寸能令每小時行六英里每里耗氣三百尺氣鼓截長十分之一則受壓力一百四十磅中數(shù)為四十六磅觀此情形應有尺力六千八百○二兆二十七萬二千磅之工比原用之力增百分之二十二然此理從何而得乎一由于加熱而漲其氣一由于助以水汽而添功效也

　　論臭腐神奇
畜糞穢物之類宜為田料者因其多含植物之質此質有多種利益一作田土之爛木渣蓋有田土多闕此質而爛木渣爛草渣之類在田中漸而朽腐發(fā)出熱氣又挽留淡氣之雜質免其飛遁而散此事常為化學家制造田料者所蒙蔽使人不知其大用而銷彼所造之貨也一令田土松浮易耕又引濕氣以潤田一于朽腐之際能吸空中之淡氣而成雜質使助植物之生因此宜將穢物與多淡氣之物同落于田以收彼所放淡氣之雜質不致其有所損耗糞灰穢物含各種別他利亞細微之蟲甚多否則不能自發(fā)酵而朽腐也人原未盡知璧他利亞在田土之中作何舉動但得其發(fā)酵之功已足稱大用矣以上各事即穢物為田料之功效農人宜知之凡穢物與別種速力之田料相和而下田能令田浮潤可觀以致所種之物根深蒂固而吸各料也其最可嘉之處以其所含之植物質久而化為爛木渣化學田料已盡其力而此爛木渣猶有功也此事為前人所輕視者久用之自見其功之大矣