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十分古老的天圆（指半圆球）地方的观念这时也引起了人们的怀疑，新的观念也逐渐产生。曾参（公元前505年—前436年）就曾指出“诚如天圆而地方，则是四角之不掩也”【60】。他从天圆地方自身存在的矛盾中，对这一宇宙观念的正确性提出了怀疑。而慎到（公元前395年—前315年）则明确提出“天体如弹丸，其势斜倚”【61】，一反天是半球形的说法，提出了浑圆的天的概念。关于大地是球形的初步揣测也出现了。惠施提出了“南方无穷而有穷”、“我知天下之中央，燕之北，越之南是也”【62】等命题。其一是说人每往南走一步所处的位置，都是前一个位置的南方，所以好像南方是无穷的，但是到了南极若再往前走，就不再是前一个位置的南方，而是北方了，于是南方又是有穷的；其二是说大地有两个中央，即在“燕之北”的北极和在“越之南”的南极。由此可见，惠施对于大地之为球形，是有了初步的认识的。
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显然，以天圆地方、天高地卑等为主要内容的我国古代所谓第一次盖天说，在这时已经发生了动摇，而浑圆的天、天可以低于地、球形的大地等后世得到发展的浑天说的思想萌芽已经发展起来。对第一次盖天说作某种修正的第二次盖天说大约也在这时出现了，这个问题将在下一章谈到。
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宇宙本原和宇宙无限性问题
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阴阳和五行的学说，仍是这时关于宇宙万物本原的一种重要学说，在这一时期十分流行。其间，这个学说本身也有了新发展，如《孙子兵法》和《墨经》关于“五行无常胜”的思想，进一步阐明了五行在一定条件下相互转化的关系。而且这种学说还被应用到自然科学中去。如它成为医学据以解释生理、病理等问题的基本理论之一。对科学技术的发展有很大的影响。战国晚期的邹衍（公元前305年—前240年）把阴阳和五行学说结合起来，并应用于社会历史方面，提出“五德始终”的历史循环论，因而使这个学说唯心主义化了。
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除了阴阳五行说之外，关于宇宙本原的各种说法，在这一时期也不断涌现，各家自引一端，申述其说，彼此辩难。《管子·水地》指出“水者何也？万物之本原，诸生之宗室也”，把水作为包括生物界在内的万物的本原，作为构成万物的最基本元素。它同五行说的区别是：用一种人们所熟知的物质去说明丰富多彩的物质世界，它试图把复杂的自然现象统一于水这种单一的物质中，这种探讨世界的统一性的思想较之五行说是一个进步。但是也正由于物质世界的复杂性和多样性，它同五行说一样也遇到了种种困难。
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战国中期的宋钘、尹文进一步提出了新的见解。他们指出：“凡物之精，比则为生。下生五谷，上为列星，流于天地之间，谓之鬼神，藏于胸中，谓之圣人，是故名气。”【63】这就是后世得到充分发展的元气学说的早期论述。它以比较抽象的形态出现的、物质性的“气”作为宇宙万物的本原，为物质世界的复杂性和多样性提供了比较合理、比较科学的解释。但是，宋钘、尹文提出的“气”是从《老子》的“道”脱胎出来的，所以难免还留有唯心主义的尾巴。到荀况，这一学说得到了进一步的发展。他指出：“水火有气而无生，草木有生而无知，禽兽有知而无义；人有气、有生、有知亦且有义，故最为天下贵也。”【64】即在荀况看来，水火、植物、动物和人都是由气组成的，不过所处的发展阶段不同：水火——气；植物——气＋生；动物——气＋生＋知；人——气＋生＋知＋义。在这里已经排除了唯心主义的痕迹。
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以《老子》为代表的一派认为，万物的本原是“先天地生”的非物质的“道”，是看不见，听不见，也摸不到的，“视之不见，名曰夷，听之不闻，名曰希，搏之不得，名曰微”，并最后把它归结于无，于是万物是从无生出有而来的。宋尹学派的“气”并不是无，它认为“气”是“其细无内，其大无外”【65】的，即“气”可以小到无穷的小；又因它无所不在，于是又可以大到无限的大。这里实际上涉及了物质无限可分性和宇宙空间无限性的问题。据《庄子·天下》篇记载，惠施曾进一步论述了这些问题。他说：“至大无外，谓之大一；至小无内，谓之小一。”即物质世界从大的方面讲，可以大到没有边际，叫做“大一”；从小的方面讲，可以小到无限小，叫做“小一”。即便千里那么大的东西，也不是不可以由“小一”聚集成的，即所谓“无厚不可积也，其大千里”。万物都是由“小一”组成的，它们之间存在的差异只是因为它们是各以不同量的“小一”积成，即所谓“万物毕同毕异”。由此惠施自然地导致出“泛爱万物，天地一体”的观念。也就在《庄子·天下》篇中，记载了“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的著名命题，这应是对“小一”的很好注释。一尺长的棰，每天取它的一半，永远也取不完，这正说的是物质无限可分性的问题。由《墨经》我们知道，墨家是反对物质无限可分的观念的，它指出“非半弗薪则不动，说在端”，就是说有形的物体分割到不能再分为两半的时候，也就分割不动了，那就叫做“端”。可见，“端”是物质的最小单位，反过来说，物质是由“端”组成的，这和古希腊哲学家德谟克利特（Democritus，约活动于公元前420年）的原子说有些相像。“小一”和“端”两个概念的提出，是当时人们对微观世界的思辨性探索取得的重要成果，它们各自包含了一定的真理性。如果从数学的角度考察，上述思想又是关于极限概念的一种表述。
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关于宇宙无限性问题的讨论，在这一时期也颇为热烈。尸佼（约公元前4世纪）曾给宇宙下了一个定义：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”【66】即“宇”指的是向东、西、南、北、上、下六个方向延伸的空间，“宙”包括过去、现在、将来的时间。但是尸佼的定义对时空是否存在界限、开端或终点的问题，没有作出明确的回答。而墨家对此作过精彩的论述（请参见本章第六节）。宋钘、尹文、惠施等人的“大一”说，讨论的也是这个问题。庄周在《庄子·逍遥游》中，也论及了空间无限性的明确概念，认为天是“远而无所至极的”。在《庄子·齐物》中，对于时间的无限性问题也有朴素的认识。各家以不同的语言，从不同的侧面，共同讨论了宇宙无限性的问题，留下了许多宝贵的认识。
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以上仅就天地所以不坠不陷、天和地的关系、宇宙结构、宇宙的本原、物质结构以及宇宙无限性等问题的种种看法作了简略地介绍，各家的说法有异有同，他们在争鸣中，或者取长补短，相得益彰，丰富和发展了对某一问题的认识，或者针锋相对，互不相让，在争论中把认识引向深化。这种争鸣，对科学的促进是自不待言的。
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古代朴素的自然观摆脱宗教迷信（天命观）的影响而独立出来，具有重大意义，这是科学发展到一定水平的标志。它提出的关于宇宙、关于自然、关于物质的一些根本性问题的推测，由于人们认识水平的限制，只能是思辨性的、哲理性的，但对于以后的科学进步提供了有益的思想养料，这些问题中有不少仍然是今天科学发展的前沿。古代朴素的自然观在摆脱了宗教迷信的干扰之后，又遇到了新的干扰——唯心主义和形而上学的干扰，但这是在较高的水平上出现的，此后唯物主义和唯心主义、辩证法与形而上学的斗争便是古代自然观中的主要斗争，这种斗争直到近代理论自然科学出现以后仍然存在。
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本章小结
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春秋战国时期是中国古代科学技术的奠基时期。随着奴隶制向封建制的转化，科学技术出现了奴隶社会所不能比拟的发展。构成后世中国古代科学技术体系的许多科学技术知识以及各种学说，都在这一时期形成了初始的状态与特征。
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冶铁术的发明，特别是生铁冶铸和柔化技术以及块炼铁渗碳钢技术的出现，开始并加速了生产工具铁器化的进程，对社会生产力的发展产生了深远的影响，并开拓了后世冶铁术发展的道路。与封建制小农经济相适应的连作制和因时因地制宜的精耕细作传统已初步形成，和农业生产密切相关的土壤学、生物学知识也得到了初步的总结。大规模水利工程的兴修，显示了工程设计和施工技术的进步，它给农业和交通运输业以巨大的推动。《考工记》则是手工业生产技术规范化的标志，它是手工业生产发展到一定阶段的产物，是当时手工业生产技术的总结和提高；它又和《墨经》一起是我国古代经验科学出现的标志，是当时人们把生产实践中取得的丰富经验加以抽象概括的成果，特别是《墨经》显示了初始的实验科学对深化人们认识的重要作用。天文学已从原始的定性描述向着定量化的目标前进，古四分历以及对日、月、五星运动和恒星位置的研究成果，已开了后世历法的先声。数学也因农业、手工业、各种工程以及天文学提出的计算需要发展起来，十进位值制和筹算制度不断得到完善，为后世计算数学体系的形成打下了基础。随着人们地理视野的扩大和地理知识的积累，对大范围的地学知识进行概括和综合性的描述的工作取得了进展。医学的进步更快，它从春秋中期还是较原始的理论形态，到战国末期则已形成了比较完整的《内经》理论体系。战国时期“百家争鸣”的局面也是这一时期科学技术发展的一个显著特点，同时它又是科学技术发展的一个动因。
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【1】《汉书·食货志》。
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【2】《管子·山权数》。
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【3】《商君书·农战》。
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【4】《战国策·赵三》。
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【5】《汉书·艺文志》。
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【6】《管子·轻重乙》。
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【7】《孟子·梁惠王上》。
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【8】《管子·治国》。
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【9】《荀子·富国》。
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【10】《荀子·则阳》。
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【11】《孟子·滕文公上》。
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【12】参见《汉书·艺文志》。
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