孫(sun)云球(qiu)出(chu)身(shen)于一(yi)個已衰落的(de)官宦之(zhi)(zhi)家。其(qi)父孫(sun)志儒,曾做過福(fu)州(zhou)、漳州(zhou)知(zhi)(zhi)府。其(qi)母(mu)董(dong)如蘭,是(shi)個有知(zhi)(zhi)識(shi)的(de)婦女,孫(sun)云球(qiu)著(zhu)作的(de)序(xu),就是(shi)他母(mu)親寫的(de)。孫(sun)云球(qiu)年幼(you)時,隨(sui)父母(mu)遷居蘇州(zhou)虎丘山畔(pan),他自幼(you)聰穎異常,13歲即(ji)為吳(wu)(wu)江縣鄉學(xue)生。不久父親去世,家境中(zhong)落,又遇明朝(chao)滅亡(wang)清(qing)軍南下,生計艱難,他遂(sui)以(yi)采集(ji)出(chu)售(shou)中(zhong)草(cao)藥謀生。雖然如此,孫(sun)云球(qiu)并未喪志,仍勤(qin)奮(fen)好(hao)學(xue),鉆研數(shu)學(xue)知(zhi)(zhi)識(shi),探(tan)討測量(liang)、算指(zhi)、幾何之(zhi)(zhi)法。他精(jing)于器械(xie)制造,《吳(wu)(wu)縣志》說他“精(jing)于測量(liang),凡有所制造,時人服其(qi)奇巧。”為了(le)校準(zhun)自鳴(ming)鐘,他制造了(le)“自然晷”,這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)據(ju)日影以(yi)定(ding)時刻(ke)的(de)儀器。經過使用(yong)后證明,以(yi)之(zhi)(zhi)判定(ding)時刻(ke),十分準(zhun)確。
據(ju)文獻記(ji)載,眼鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)在元代(dai)已有(you),但是其價格昂(ang)貴,非一般人(ren)所能(neng)享用,至(zhi)明(ming)(ming)代(dai),眼鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)仍是珍貴的(de)(de)(de)稀罕之(zhi)物,到了晚(wan)明(ming)(ming),杭(hang)州(zhou)成為我國(guo)早期眼鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)制(zhi)作(zuo)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)。孫(sun)云(yun)球年輕時就(jiu)到杭(hang)州(zhou)去學習制(zhi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)技術,而(er)在他的(de)(de)(de)思想中(zhong)又根據(ju)中(zhong)國(guo)古代(dai)的(de)(de)(de)幾何、物理等科(ke)學知識,經過自己(ji)制(zhi)作(zuo)眼鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)實踐積累和探索,最后終于掌握了“磨(mo)(mo)片對(dui)光”技術,創造性地用水晶材料磨(mo)(mo)制(zhi)成鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片,還創造了磨(mo)(mo)制(zhi)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片的(de)(de)(de)牽陀車。
經他(ta)一(yi)(yi)番悉心(xin)研究(jiu)改進之后,使磨鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)對光技術有了(le)很大(da)的(de)(de)(de)提高,他(ta)能(neng)(neng)根據眼(yan)(yan)疾(ji)患(huan)者年(nian)令(ling)大(da)小、疾(ji)癥不同,而隨目(mu)(mu)配鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing),而且還可以(yi)“以(yi)年(nian)別者老少花(hua),以(yi)地分(fen)者遠(yuan)近光”,讓(rang)患(huan)者配到適合自己(ji)眼(yan)(yan)睛的(de)(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)片。在(zai)磨制(zhi)凸透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)和凹透(tou)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)上,他(ta)又利用(yong)水(shui)晶石磨制(zhi)成存目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、萬花(hua)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、鴛鴦鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、放(fang)大(da)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、幻容(rong)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、夜(ye)明(ming)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)、千里鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(望(wang)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing))等各類光學制(zhi)品,使廣大(da)的(de)(de)(de)眼(yan)(yan)疾(ji)患(huan)者能(neng)(neng)減輕(qing)痛苦。他(ta)的(de)(de)(de)好友文康(kang)裔在(zai)《讀(du)〈鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)史〉書后》中寫道(dao):“其遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)尤為奇幻,偕登虎丘巔(dian),遠(yuan)觀城中樓臺(tai)塔院,若招致幾席(xi),了(le)然在(zai)目(mu)(mu);睹(du)彼天平(ping)、鄧尉、穹隆諸(zhu)峰,崚嶒蒼翠,如列目(mu)(mu)前,體色畢現(xian)。神哉!技至(zhi)此乎!向見時晷,愚謂奇亦(yi)至(zhi)矣(yi),何幸又得(de)此幻觀也?先(xian)(xian)生曰:‘是未足以(yi)盡其奇耳。’更(geng)以(yi)存目(mu)(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)相貽,試之兩眸,心(xin)曠神怡,百(bai)倍光明(ming),無微不矚。先(xian)(xian)生資我(wo)披(pi)覽誦讀(du)者,殆錫我(wo)以(yi)如意珠也。悉之有數十種類,各有不同,而功用(yong)亦(yi)迥別。”孫云(yun)球在(zai)制(zhi)作實踐和科學研究(jiu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)上還寫了(le)一(yi)(yi)本眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)制(zhi)作方(fang)面的(de)(de)(de)專著(zhu)《鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)史》,“令(ling)市坊依法制(zhi)造(zao),(眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing))遂盛行(xing)于世。”(《虎阜志》)眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)(de)價格也一(yi)(yi)路走底,最終使一(yi)(yi)般(ban)的(de)(de)(de)老百(bai)姓都能(neng)(neng)消(xiao)費得(de)起。“順治(1644年(nian)—1661年(nian))以(yi)后價漸(jian)賤,每(mei)副值銀不過(guo)五(wu)六錢。近來蘇杭(hang)人(ren)多制(zhi)造(zao)之,遍地販賣,人(ren)人(ren)可得(de),每(mei)副值銀最貴者不過(guo)七八分(fen),甚而四五(wu)分(fen),直(zhi)有二三分(fen)一(yi)(yi)副者,皆(jie)堪明(ming)目(mu)(mu),一(yi)(yi)般(ban)用(yong)也。”(清(qing)葉夢珠《閱世編》)
他著(zhu)有專著(zhu)《鏡史(shi)》,制造(zao)的各類(lei)光學儀器達七十(shi)余種。
在(zai)(zai)孫(sun)云球(qiu)短暫(zan)的(de)一生中,他制(zhi)造(zao)的(de)各類(lei)光學(xue)儀器達七十余種(zhong)。這些(xie)儀器早(zao)已蕩然無存,所幸的(de)是《吳(wu)縣志》在(zai)(zai)介紹孫(sun)云球(qiu)時,提(ti)到了他所發(fa)明的(de)一些(xie)儀器的(de)名(ming)稱,使我們(men)得以窺其一斑。在(zai)(zai)孫(sun)云球(qiu)研制(zhi)的(de)光學(xue)儀器中,望遠(yuan)鏡(jing)(jing)常被人(ren)們(men)提(ti)及(ji)。他所研制(zhi)的(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)性能良好,據《吳(wu)門補乘》記載,浙江天(tian)(tian)臺有一個名(ming)叫(jiao)文康(kang)裔(yi)的(de)人(ren),患有嚴(yan)重近(jin)視(shi)(shi),孫(sun)云球(qiu)曾和他一道,登上虎丘(qiu)山(shan),用自制(zhi)的(de)望遠(yuan)鏡(jing)(jing)眺望,看到蘇州城內的(de)樓臺塔院近(jin)在(zai)(zai)眼(yan)前,清晰(xi)可辨(bian);天(tian)(tian)平、靈巖(yan)、穹(qiong)窿諸峰蒼翠挺拔,歷(li)歷(li)在(zai)(zai)目。文康(kang)裔(yi)贊嘆不已,視(shi)(shi)為神技。
另外,孫云(yun)球還(huan)為(wei)(wei)蘇州(zhou)眼(yan)鏡(jing)業的發展做出(chu)(chu)了重要(yao)貢獻(xian)。用以(yi)矯正(zheng)視(shi)力(li)(li)的眼(yan)鏡(jing)并(bing)非孫云(yun)球所發明,孫云(yun)球的貢獻(xian)在(zai)于(yu)他創造(zao)性地采(cai)用水(shui)晶為(wei)(wei)原料(liao),磨制成各(ge)種凹凸鏡(jing)片,并(bing)根據近(jin)視(shi)、遠(yuan)視(shi)不(bu)同情況(kuang),“隨(sui)目對(dui)鏡(jing)”,使(shi)人(ren)們配到適合自己眼(yan)睛(jing)的鏡(jing)片,“以(yi)年別者(zhe)(zhe)老少(shao)花,以(yi)地分者(zhe)(zhe)遠(yuan)近(jin)光(guang)”,從而(er)使(shi)視(shi)力(li)(li)得(de)到矯正(zheng)。這(zhe)種水(shui)晶眼(yan)鏡(jing)在(zai)當時很引(yin)人(ren)注目,人(ren)們不(bu)惜出(chu)(chu)重資購買(mai),蘇州(zhou)眼(yan)鏡(jing)業也就在(zai)此(ci)基礎上興盛(sheng)起(qi)來了。
孫云球還制(zhi)有(you)“存目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)”,用這種(zhong)鏡(jing)(jing)(jing)來觀(guan)察物體,“百倍光明,無微不矚”,能(neng)將極細小的(de)(de)東西(xi),看得一(yi)(yi)目(mu)了(le)然。這有(you)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)(yi)塊放大(da)鏡(jing)(jing)(jing)或一(yi)(yi)架簡單的(de)(de)顯微鏡(jing)(jing)(jing)。考慮(lv)到單個放大(da)鏡(jing)(jing)(jing)在此(ci)之前已(yi)經存在,宋代(dai)已(yi)用水晶照物,明代(dai)已(yi)有(you)“單照”,但那類(lei)放大(da)鏡(jing)(jing)(jing)很難(nan)達(da)到此(ci)處所(suo)說的(de)(de)“存目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)”的(de)(de)效果。所(suo)以,孫云球所(suo)發明的(de)(de)存目(mu)鏡(jing)(jing)(jing),極有(you)可(ke)能(neng)是(shi)一(yi)(yi)架簡單顯微鏡(jing)(jing)(jing),即具(ju)有(you)較高(gao)放大(da)倍數的(de)(de)凸透鏡(jing)(jing)(jing)。
還有(you)一(yi)種“萬花(hua)鏡(jing)(jing)”,“能化一(yi)物(wu)為數十者(zhe)”,“能視一(yi)物(wu)化為數十”,這種鏡(jing)(jing)會使(shi)一(yi)個像變成多個,有(you)些類似于今天的萬花(hua)筒。估計其結(jie)構(gou)是一(yi)種呈(cheng)菱形折射(she)的鏡(jing)(jing)片,依靠光線(xian)的多次(ci)反(fan)射(she)形成群(qun)像。
另外(wai),“察微鏡”也是孫云(yun)球的發明之一。
如果說(shuo)“存(cun)目鏡(jing)”是(shi)一種(zhong)簡單顯(xian)微鏡(jing)的(de)(de)話,那么“察(cha)微鏡(jing)”就應該是(shi)一種(zhong)復(fu)合(he)顯(xian)微鏡(jing)。對(dui)于(yu)孫云球來說(shuo),制(zhi)造(zao)復(fu)合(he)顯(xian)微鏡(jing)的(de)(de)技術障(zhang)礙并不存(cun)在。因為(wei)他(ta)能夠制(zhi)造(zao)望(wang)遠鏡(jing),在制(zhi)造(zao)望(wang)遠鏡(jing)過程中,只(zhi)要(yao)稍稍改變(bian)(bian)一下透(tou)鏡(jing)的(de)(de)裝(zhuang)置方法,望(wang)遠鏡(jing)就會變(bian)(bian)成一架(jia)復(fu)合(he)顯(xian)微鏡(jing)。只(zhi)是(shi)由(you)于(yu)他(ta)英年早(zao)逝,加上中國當(dang)時(shi)科(ke)學狀況(kuang)的(de)(de)限制(zhi),這架(jia)顯(xian)微鏡(jing)在當(dang)時(shi)的(de)(de)科(ke)學研究(jiu)中,未能發揮它應有的(de)(de)作用。
值得一(yi)提的(de)(de)還(huan)有“半鏡(jing)”。這種“半鏡(jing)”,不太可能是(shi)現代意義上(shang)的(de)(de)雙焦(jiao)點(dian)眼鏡(jing),它應該是(shi)一(yi)種半圓盤形的(de)(de)眼鏡(jing),即眼鏡(jing)僅僅有下面半塊透鏡(jing),佩戴者眺(tiao)望(wang)遠(yuan)方時(shi)(shi)可以直接通過上(shang)部,不必借助(zhu)鏡(jing)片。這種形式的(de)(de)眼鏡(jing)有時(shi)(shi)還(huan)能看到,它特(te)別適應于(yu)老花眼之類視者使用。孫云球當時(shi)(shi)能制作出這種眼鏡(jing)來,也是(shi)一(yi)個(ge)進步。
除(chu)了(le)這些(xie)儀器之外,孫云(yun)球還磨(mo)制(zhi)過多(duo)面(mian)鏡(jing)、夜明鏡(jing)、幻容鏡(jing)、鴛鴦鏡(jing)、放光(guang)鏡(jing)、夕(xi)陽鏡(jing)等(deng)等(deng)。這些(xie)儀器性能和用途各異,但(dan)均“巧妙不(bu)可思議”。
孫(sun)云球還總結(jie)多年制鏡(jing)(jing)經(jing)驗,寫成《鏡(jing)(jing)史》一卷,他的(de)母親董(dong)如(ru)蘭親自為該書寫序。這本(ben)書的(de)問(wen)世,對后世光(guang)學(xue)儀(yi)器制造技術影響很大(da),可惜的(de)是它后來(lai)失傳了,使我們今日難以窺其全貌。
被譽為明朝科學(xue)巨人,是我國著名(ming)的(de)發明家。