第五章
宋應星的自然學說
宋應星在寫完《天工開物》之後，接著又寫了許多關於自然學說的著作。可惜，今天能看到的隻有《論天》和《論氣》兩種。《論天》已經殘缺，隻剩了“日論”六章，是講天體運行的。《論氣》的內容涉及物理、化學、生物等方麵，許多是聯係生產技術來分析的；可以說，《論氣》是以《天工開物》為基礎，對生產技術研究進行理論上的探討。這兩本書的內容反映出，宋應星的自然學說貫穿著樸素的辯證法和唯物主義的觀點。
首先，宋應星肯定了客觀世界的物質性。他說，“盈天地皆氣也”，充滿於宇宙之間的都是“氣”。世界萬物是“氣”這種根本的物質元素在不同條件下的不同形態：“氣”賦有具體的物態(液體、固體)時，這叫“形”；“形”還原為本來的根本物質，仍然是“氣”。這種認識，是同液體氣化和固體燃燒後煙消灰滅這類最普遍的現象相聯係的。他看到製陶、冶煉、印染等等許多生產過程中物體形態的變化，都通過水或火起作用，又認為水火是處於形與氣之間的中間狀態。他指出，動物、植物、礦物等物體是“同其氣類”，也就是說，各種物類就其所構成的根本物質來看，是具有共同性的。顯然，這種認識已經初步接觸了世界的統一性就在於它的物質性這一唯物主義的原理。認為客觀世界是“氣”這種根本物質構成的，這在宋應星以前的古代哲學家早已提出過。宋應星比前人進了一步的地方，在於他更多地聯係到生產和科技的實踐。
其次，宋應星認為物質世界是在不斷運動著的。他舉例說：“氣聚”而形成為日月，日月或明或暗，或升或沒；星隕為石，石又化為土；氣化為雨雹，雨雹又轉化為氣；草木與人類、禽獸、蟲魚等動植物從生長到死亡，屍體腐朽化形，等等，這都是“由氣而化形，形複返於氣”的帶規律性的變化，是“二氣”(水火)和“五行”(水火加金木土)等物質自身的運動和變化。總之，在宋應星看來，世界萬物的運動變化，在於物質本身的原因。
宋應星還認為，在萬物的生成變化中，“氣”這個根本物質隻是處於不同的形態中，而它的本身並沒有消滅。例如，種子入地，由氣而生，長大成木，砍伐成材，製成器具，遇火成灰，或葉落化為泥，最後又轉化為氣。他甚至說，即使宇宙遇到所謂“劫盡”(佛家語，毀滅之意)，也不可能想像一切都歸於烏有。這種認為物質不滅的思想，在科學史和哲學史上都是值得重視的。
宋應星還指出，天體運行中，存在著對立的現象。他說：“無息，烏乎生?無絕，烏乎續?無無，烏乎有?”例如日和月，從“未始有明”到“明生”，又由“明”到“無明”；草木則一年一榮枯，枯又複生，等等。他還通過分析水與火的相互作用，論述了事物之間相生相克、相反相成的關係。這些論述，表明他對於事物的矛盾運動有一定的理解，這些看法是符合辯證法的。
宋應星根據他對自然界的唯物主義的理解，曾經觀點鮮明地批判儒家的天人感應說。天人感應說認為：帝王受命於天，上天經常用符瑞或災害來告誡帝王，這是“天心”愛護人君的一種表示。許多儒者都舉日蝕為上天示警的事例。宋應星在《論天》的“日說”章中寫道：“儒者言事應以日食(蝕)為天變之大者”，但漢景帝的“二十六年中，日為之九食”，而王莽執政的“二十一年之中，日僅兩食，事應果何如也?”唐太宗貞觀頭“四載之中，日為之五食”，而唐高宗在位時武則天掌權，頭“二十年中，日亦兩食，事應又何如也?”曆代儒者對漢代文景之治和唐代貞觀之治都是肯定的，對王莽和武則天這兩個曆史人物一般是否定的。宋應星就以儒者公認的事實為例，有力地提出反問，這一段批駁文章是寫得很精彩的。他根據記載和自己的觀察，在書中繪圖說明：“純魄(月)與日同出，會合太陽之下(掩蔽了太陽)，日方得食。”這個說明是正確的。