孫(sun)云(yun)(yun)球(qiu)出身(shen)于一個已(yi)衰落的官宦之家。其父孫(sun)志儒,曾做過福州、漳州知(zhi)府。其母董如蘭,是(shi)個有(you)知(zhi)識(shi)的婦女(nv),孫(sun)云(yun)(yun)球(qiu)著作的序,就是(shi)他(ta)母親寫(xie)的。孫(sun)云(yun)(yun)球(qiu)年幼時,隨父母遷居(ju)蘇州虎丘山畔,他(ta)自(zi)幼聰穎異常,13歲即為吳(wu)江縣鄉學生。不久(jiu)父親去世(shi),家境中落,又遇明朝(chao)滅亡(wang)清軍南下,生計艱難,他(ta)遂(sui)以(yi)采集(ji)出售中草(cao)藥謀生。雖然如此,孫(sun)云(yun)(yun)球(qiu)并(bing)未喪志,仍勤(qin)奮(fen)好學,鉆研數學知(zhi)識(shi),探討測量(liang)、算指、幾何之法(fa)。他(ta)精(jing)于器械(xie)制(zhi)造,《吳(wu)縣志》說(shuo)他(ta)“精(jing)于測量(liang),凡有(you)所制(zhi)造,時人服其奇巧。”為了(le)校準(zhun)自(zi)鳴鐘,他(ta)制(zhi)造了(le)“自(zi)然晷”,這是(shi)一種(zhong)據日影以(yi)定時刻的儀器。經過使用后證明,以(yi)之判定時刻,十分準(zhun)確。
據文獻記載(zai),眼鏡(jing)在元代已有,但是其價(jia)格昂貴(gui),非一(yi)般人所(suo)能享(xiang)用,至明代,眼鏡(jing)仍是珍(zhen)貴(gui)的(de)稀罕(han)之物(wu),到了晚明,杭州成為我國早期眼鏡(jing)制(zhi)(zhi)作(zuo)的(de)中心。孫云球年輕時(shi)就到杭州去學(xue)習制(zhi)(zhi)鏡(jing)技(ji)術,而在他的(de)思想中又根據中國古(gu)代的(de)幾何、物(wu)理等科(ke)學(xue)知(zhi)識,經過自己制(zhi)(zhi)作(zuo)眼鏡(jing)的(de)實(shi)踐積累和(he)探索,最后(hou)終(zhong)于掌握了“磨(mo)片(pian)對光”技(ji)術,創(chuang)造性地用水(shui)晶材(cai)料磨(mo)制(zhi)(zhi)成鏡(jing)片(pian),還創(chuang)造了磨(mo)制(zhi)(zhi)鏡(jing)片(pian)的(de)牽(qian)陀車(che)。
經他(ta)(ta)一番悉心研究改進之(zhi)后,使磨鏡(jing)(jing)(jing)(jing)對光(guang)技術有了很大的(de)(de)提高,他(ta)(ta)能(neng)根據眼(yan)(yan)疾患(huan)(huan)者(zhe)(zhe)年(nian)令(ling)大小、疾癥不同,而(er)隨目(mu)配鏡(jing)(jing)(jing)(jing),而(er)且(qie)還可以(yi)(yi)(yi)“以(yi)(yi)(yi)年(nian)別者(zhe)(zhe)老少花,以(yi)(yi)(yi)地分(fen)者(zhe)(zhe)遠(yuan)近光(guang)”,讓患(huan)(huan)者(zhe)(zhe)配到適合自己眼(yan)(yan)睛的(de)(de)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)片。在(zai)磨制(zhi)(zhi)(zhi)凸透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)和凹透鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)基(ji)礎上,他(ta)(ta)又利用(yong)水晶(jing)石磨制(zhi)(zhi)(zhi)成存(cun)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、萬花鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、鴛鴦鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、放(fang)大鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、幻容(rong)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、夜明鏡(jing)(jing)(jing)(jing)、千里鏡(jing)(jing)(jing)(jing)(望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing))等各(ge)類光(guang)學(xue)制(zhi)(zhi)(zhi)品,使廣大的(de)(de)眼(yan)(yan)疾患(huan)(huan)者(zhe)(zhe)能(neng)減輕痛苦。他(ta)(ta)的(de)(de)好友(you)文(wen)康(kang)裔在(zai)《讀〈鏡(jing)(jing)(jing)(jing)史〉書(shu)后》中(zhong)寫道:“其(qi)遠(yuan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)尤為奇(qi)幻,偕登虎(hu)丘巔,遠(yuan)觀城中(zhong)樓臺塔院,若招致幾席,了然(ran)在(zai)目(mu);睹彼天平、鄧尉、穹(qiong)隆諸(zhu)峰,崚嶒蒼翠,如列目(mu)前,體色畢現(xian)。神哉!技至此乎!向(xiang)見(jian)時晷,愚(yu)謂奇(qi)亦至矣(yi),何幸又得(de)此幻觀也(ye)(ye)(ye)?先生曰(yue):‘是未足(zu)以(yi)(yi)(yi)盡其(qi)奇(qi)耳。’更(geng)以(yi)(yi)(yi)存(cun)目(mu)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)相(xiang)貽(yi),試之(zhi)兩眸,心曠神怡,百倍光(guang)明,無微不矚。先生資(zi)我披覽誦讀者(zhe)(zhe),殆錫(xi)我以(yi)(yi)(yi)如意珠(zhu)也(ye)(ye)(ye)。悉之(zhi)有數十種類,各(ge)有不同,而(er)功用(yong)亦迥別。”孫(sun)云(yun)球在(zai)制(zhi)(zhi)(zhi)作實踐和科學(xue)研究的(de)(de)基(ji)礎上還寫了一本(ben)眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)制(zhi)(zhi)(zhi)作方(fang)面的(de)(de)專著《鏡(jing)(jing)(jing)(jing)史》,“令(ling)市坊依法制(zhi)(zhi)(zhi)造,(眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing))遂盛行于世。”(《虎(hu)阜志》)眼(yan)(yan)鏡(jing)(jing)(jing)(jing)的(de)(de)價(jia)格也(ye)(ye)(ye)一路走(zou)底,最終使一般的(de)(de)老百姓都能(neng)消費得(de)起。“順治(1644年(nian)—1661年(nian))以(yi)(yi)(yi)后價(jia)漸賤,每副值銀(yin)不過五六錢。近來蘇杭(hang)人多(duo)制(zhi)(zhi)(zhi)造之(zhi),遍地販賣,人人可得(de),每副值銀(yin)最貴者(zhe)(zhe)不過七八(ba)分(fen),甚而(er)四(si)五分(fen),直有二三(san)分(fen)一副者(zhe)(zhe),皆堪明目(mu),一般用(yong)也(ye)(ye)(ye)。”(清葉夢珠(zhu)《閱世編》)
他著有專著《鏡史》,制造的各類光學儀器達七十余種。
在(zai)孫云(yun)球短暫的(de)一(yi)生中(zhong),他(ta)(ta)制(zhi)(zhi)造的(de)各(ge)類光學(xue)儀(yi)(yi)器達七十(shi)余種。這(zhe)些儀(yi)(yi)器早已(yi)蕩然(ran)無存,所幸的(de)是《吳(wu)縣志》在(zai)介(jie)紹孫云(yun)球時,提(ti)到了他(ta)(ta)所發明(ming)的(de)一(yi)些儀(yi)(yi)器的(de)名稱,使我(wo)們(men)得以窺其一(yi)斑(ban)。在(zai)孫云(yun)球研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)的(de)光學(xue)儀(yi)(yi)器中(zhong),望遠鏡常被人(ren)們(men)提(ti)及。他(ta)(ta)所研(yan)(yan)制(zhi)(zhi)的(de)望遠鏡性能良好,據(ju)《吳(wu)門(men)補(bu)乘》記(ji)載(zai),浙江天臺有一(yi)個名叫文(wen)(wen)康(kang)裔(yi)的(de)人(ren),患有嚴重近視,孫云(yun)球曾和(he)他(ta)(ta)一(yi)道,登上虎丘(qiu)山(shan),用(yong)自制(zhi)(zhi)的(de)望遠鏡眺(tiao)望,看到蘇州城內的(de)樓臺塔院(yuan)近在(zai)眼(yan)前,清晰可辨(bian);天平、靈巖、穹窿(long)諸(zhu)峰蒼翠(cui)挺拔,歷歷在(zai)目。文(wen)(wen)康(kang)裔(yi)贊嘆不(bu)已(yi),視為神技。
另外,孫云(yun)球(qiu)還為蘇州眼鏡(jing)業的發展做出(chu)了(le)(le)重(zhong)要貢(gong)獻。用以(yi)矯正視(shi)(shi)力(li)的眼鏡(jing)并非孫云(yun)球(qiu)所發明,孫云(yun)球(qiu)的貢(gong)獻在于(yu)他(ta)創造性(xing)地采用水(shui)晶(jing)為原料,磨(mo)制(zhi)成各種(zhong)凹凸鏡(jing)片,并根據近視(shi)(shi)、遠視(shi)(shi)不(bu)同情況,“隨目對鏡(jing)”,使(shi)人們(men)配到適合(he)自己(ji)眼睛的鏡(jing)片,“以(yi)年別者老少花,以(yi)地分(fen)者遠近光”,從而使(shi)視(shi)(shi)力(li)得到矯正。這種(zhong)水(shui)晶(jing)眼鏡(jing)在當時(shi)很引人注目,人們(men)不(bu)惜出(chu)重(zhong)資購買(mai),蘇州眼鏡(jing)業也就在此基礎上興盛(sheng)起來(lai)了(le)(le)。
孫云球(qiu)(qiu)還制有(you)(you)“存(cun)目(mu)鏡(jing)”,用這種鏡(jing)來觀察(cha)物體,“百倍(bei)光明(ming),無微不矚(zhu)”,能(neng)將極細(xi)小(xiao)的(de)(de)(de)東西,看得一目(mu)了(le)然。這有(you)(you)可(ke)能(neng)是(shi)一塊放(fang)大(da)鏡(jing)或一架簡(jian)單的(de)(de)(de)顯微鏡(jing)。考慮到(dao)單個(ge)放(fang)大(da)鏡(jing)在此(ci)之(zhi)前已經存(cun)在,宋(song)代(dai)已用水晶(jing)照(zhao)物,明(ming)代(dai)已有(you)(you)“單照(zhao)”,但那(nei)類放(fang)大(da)鏡(jing)很難達(da)到(dao)此(ci)處所說的(de)(de)(de)“存(cun)目(mu)鏡(jing)”的(de)(de)(de)效果。所以,孫云球(qiu)(qiu)所發(fa)明(ming)的(de)(de)(de)存(cun)目(mu)鏡(jing),極有(you)(you)可(ke)能(neng)是(shi)一架簡(jian)單顯微鏡(jing),即具有(you)(you)較高(gao)放(fang)大(da)倍(bei)數的(de)(de)(de)凸(tu)透鏡(jing)。
還有一(yi)種“萬(wan)花鏡(jing)”,“能(neng)化一(yi)物為(wei)數十者”,“能(neng)視一(yi)物化為(wei)數十”,這種鏡(jing)會使一(yi)個(ge)像(xiang)變成(cheng)多(duo)個(ge),有些類似(si)于(yu)今(jin)天的(de)萬(wan)花筒(tong)。估(gu)計其結構是一(yi)種呈菱形折射的(de)鏡(jing)片(pian),依靠(kao)光線的(de)多(duo)次反射形成(cheng)群像(xiang)。
另外,“察微鏡”也(ye)是孫(sun)云球的發(fa)明之一(yi)。
如果說“存目(mu)鏡(jing)(jing)”是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)簡單顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)話,那么“察微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)”就(jiu)應該是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種(zhong)復合(he)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)。對(dui)于(yu)孫云球來說,制(zhi)(zhi)造復合(he)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)的(de)技術障礙并不存在。因為他能夠制(zhi)(zhi)造望遠鏡(jing)(jing),在制(zhi)(zhi)造望遠鏡(jing)(jing)過程(cheng)中,只要稍(shao)(shao)稍(shao)(shao)改變一(yi)(yi)下(xia)透鏡(jing)(jing)的(de)裝(zhuang)置方法,望遠鏡(jing)(jing)就(jiu)會變成一(yi)(yi)架復合(he)顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)。只是(shi)(shi)(shi)由于(yu)他英年早逝,加上中國當時(shi)科學狀(zhuang)況的(de)限(xian)制(zhi)(zhi),這架顯微(wei)(wei)鏡(jing)(jing)在當時(shi)的(de)科學研究中,未能發(fa)揮它應有(you)的(de)作用。
值得一(yi)(yi)提的還有(you)“半(ban)鏡(jing)(jing)”。這種“半(ban)鏡(jing)(jing)”,不(bu)太可(ke)能(neng)是(shi)現代意(yi)義(yi)上(shang)的雙焦點眼(yan)鏡(jing)(jing),它(ta)應(ying)該是(shi)一(yi)(yi)種半(ban)圓盤形的眼(yan)鏡(jing)(jing),即眼(yan)鏡(jing)(jing)僅僅有(you)下面半(ban)塊透鏡(jing)(jing),佩戴者眺望遠方時(shi)可(ke)以(yi)直接通(tong)過上(shang)部,不(bu)必借助鏡(jing)(jing)片。這種形式的眼(yan)鏡(jing)(jing)有(you)時(shi)還能(neng)看到,它(ta)特別(bie)適應(ying)于老花(hua)眼(yan)之類視者使用。孫(sun)云球當時(shi)能(neng)制(zhi)作出這種眼(yan)鏡(jing)(jing)來,也是(shi)一(yi)(yi)個進(jin)步。
除(chu)了(le)這(zhe)(zhe)些(xie)儀(yi)器之外(wai),孫(sun)云球還磨制過多(duo)面鏡(jing)(jing)、夜明(ming)鏡(jing)(jing)、幻容鏡(jing)(jing)、鴛鴦鏡(jing)(jing)、放光鏡(jing)(jing)、夕陽鏡(jing)(jing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。這(zhe)(zhe)些(xie)儀(yi)器性能和(he)用途各異,但均“巧妙不可思(si)議(yi)”。
孫云球還總結多年(nian)制(zhi)鏡經驗,寫(xie)成《鏡史》一(yi)卷,他的母親(qin)(qin)董如蘭親(qin)(qin)自為該(gai)書(shu)寫(xie)序。這本書(shu)的問世,對后(hou)世光學儀器制(zhi)造技術(shu)影響很(hen)大,可惜的是它(ta)后(hou)來失(shi)傳了,使(shi)我們今(jin)日(ri)難以窺其全貌。
被譽(yu)為明朝科學巨人,是我國著名的(de)發明家。