中国古人发明的四个“奇技淫巧”的东西,有的放到现在仍算高科技

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文 |泰西太腻

编辑 |泰西太腻

前言

中国古人的智慧丝毫不亚于现代人,他们创造的发明至今仍令人惊叹不已,我们不应将古人生活的简单等同于落后,相反,从他们留下的技术成果中,可以看到古人聪明智慧的一面。

今天就让我们来看看古人发明的奇技淫巧的东西,这些有的在当今看来,仍是高科技。

木牛流马

在三国时期,刘备在蜀地建立了蜀汉政权,其军师诸葛亮致力于北伐中原,重夺汉室江山,然而,蜀地多山,出蜀征魏的道路艰难险阻,给军队的后勤供应带来极大困难,为了解决运输问题,诸葛亮经过反复试验,发明了“木牛流马”这一巧妙的运输工具。

木牛流马由两部分组成,即木牛和流马,木牛较大,用于运输重物,流马较小,用于运输轻物,根据史书记载,诸葛亮最初制造的是“木牛”,它外形酷似牛的样子,内部装有复杂的齿轮传动机构。

后来,又在木牛的基础上改进设计,制成了“流马”,相比木牛笨重缓慢,流马更加轻快灵活,这两种运输工具各有优势,配合使用可大幅提升运输效率。

木牛流马的运作原理十分巧妙,运用了杠杆原理,人只需轻轻一按,就能驱动木牛流马行进,大大减轻了人力消耗,在操作时,人只需轻轻一按扳手,木牛流马就能走动、运输物资,这样不仅极大地减轻了人力,而且运输效率也大大提高,每辆木牛流马可以负重400余斤。

此外,木牛流马不会疲劳,可以持续工作,这对保障军队后勤是个革命性的进步。

诸葛亮在北伐时,多次使用木牛流马完成长途运输,比如一次行军就通过木牛流马走完两百五十余公里的栈道,他先后经历从木牛到流马的设计变革,不断优化这项发明,我们可以想象,在古代条件下制作这样精密的机械结构非常困难,而这也充分能看出诸葛亮的精湛智慧和创造力。

虽然木牛流马至今已失传,但从文字记载可以还原出它的雏形,这项发明当时对军事物流具有革命性的进步意义,也是中国机械工程史上的里程碑,尽管木牛流马已失传多年,但其背后的智慧永存,值得后人学习和传承。

古代计程工具:记里鼓车

在现代,我们乘坐出租车非常方便,司机只需要看一眼里程表就能清楚计费,但是在古代,没有现代科技的帮助,要如何计算长途车辆的行驶里程和费用呢?这就需要一种特殊的计程工具——“记里鼓车”。

记里鼓车是古人根据车轮运动原理发明的一种机械装置,它能够精确地记录车辆行驶的距离,从而起到计程计费的作用,记里鼓车产生的背景与秦始皇实行“车同轨”政策有关。

在秦朝以前,各国车辆的尺寸标准都不统一,为了统一度量衡制度,秦始皇下令实行“书同文、车同轨”,统一了六国的文字和车轮轨距,这为记里鼓车的发明创造了先决条件。

记里鼓车的基本结构,包括齿轮传动装置和计数器两部分,它利用车轮带动齿轮减速旋转,再通过装在竖轴上的拨子,带动木偶击打鼓或镯发出声音。

一辆车行驶一定距离后,木偶就敲响一次,车夫只要记录声音次数就可以算出行驶的里程数,记里鼓车最初见于西汉刘歆的《西京杂记》,东汉时期已较为成熟,据《古今注》记载,它“行一里下层击鼓,行十里上层击镯”,通过木偶敲击鼓和镯的次数显示不同的里程。

记里鼓车的制作需要高超的机械制作工艺,据说三国时代机械大师马钧就是记里鼓车的早期制造者之一,在宋代,又有技工卢道隆和吴德仁成功制作了记里鼓车,可惜在元朝这项技术失传了,直到1936年,王振铎根据文献记载重新复原了记里鼓车。

古时候的导航仪:司南车

古人在长途旅行或战争行军中,经常会迷路,为了解决确定行进方向的难题,中国古代的科学家设计发明了一种叫做“司南车”的导航装置。

司南车的工作原理不同于依靠地磁效应的指南针,而是通过复杂的齿轮传动机构来锁定方向,司南车上的关键部件是木制齿轮,当人力推动车辆移动时,木齿轮随之转动。

木齿轮的运动通过复杂的传动,带动车上一个小木人始终指向车辆最初出发时定好的方向,即使车辆行进过程中道路弯曲蜿蜒,小木人指示的方向也不会改变。

司南车大约在唐宋时期才逐步发展成熟,在《宋史》中对司南车的结构和工作原理有较为详细的记载。

司南车的构造十分复杂精巧,车身下部安装有两个车轮,车轮之间通过复杂的齿轮传动装置相连,当推动车辆移动时,两个车轮的转速会因地面情况不同而存在微小差异,这种差异通过齿轮传动带动车上指示方向的小木人保持原定方向,即使车辆行进方向发生变化,小木人仍然指向原先确定的方向。

这辆车的关键部件是精心制作的齿轮系统,据考证,早在东汉时期,科学家张衡就尝试使用轮轴和齿轮制作过类似的仪器,在唐宋时期,随着工艺的进步,制作精良的铜制齿轮得以应用在司南车上,大大提升了仪器的性能。

尽管司南车因制作精密而应用范围有限,但它展现了中国古代在导航技术领域的创造智慧,对后世产生了一定影响,它与指南针一道,成为古人确定行进方向的重要工具。

据传在皇帝出行仪仗队中,司南车起着带头导航的作用,军队行军前也会特地安排司南车开路,以确保行进方向正确、不会迷路。

虽然时至今日司南车早已退出历史舞台,但研究它的结构与工作原理,对我们认识古人的科技水平具有重要意义,如果没有先贤们在导航技术方面的探索与积累,可能也就不会有后世更先进指南仪的出现。

浑天仪

“浑天仪”的发明源于中国古代“天圆地方”的宇宙观,古人认为天体就像圆球在天空中运转,于是设计了这一仿天体球体的仪器。

它的构造十分巧妙,它主要由两个部分组成,浑象,是一个巨大的金属制天球仪,表面刻画有代表黄道、赤道等天文线的图样,浑象就像一个简化的今日天球仪,模拟了天空中星星的位置和运行。

浑仪,放置在一个盛水的大盆里,里面有精密的观测管道,它可以测量太阳、月亮和五大行星在天球上的精确位置。

据说,浑天仪的最早发明者是西汉末年的落下闳,在西汉中期,他依据当时的宇宙观念制作了一个巨大的金属天球仪“浑象”,后来东汉初年,张衡对浑天仪进行了重要改进,他重新设计了浑仪,增加了多个刻度环和限位装置等部件,大大提高了观测的精确度。

在张衡之后,历代天文学家继续改进浑天仪,一些皇帝甚至在登基后,都会命人重新制作浑天仪,可以说,浑天仪是中国古代天文技术发展的成果和象征。

它之所以重要,还在于浑天仪的观测结果奠定了中国古代星历和农历的基础,比如根据浑天仪测定的天体运行周期,古人算出了二十四节气,制定了农历,指导农业生产,还有月球运行周期的微小变化,也是通过浑天仪细致观测得出的。

它的发明与使用充分体现了我国古代科技的进步,即使在今天,这种古老的仪器也让人对古人的创造力心存敬佩,当我们抬头仰望星空时,不妨想象古人是如何通过浑天仪的“魔法”来探索夜空中运行的秘密。

结语

中国古代的科技成就真是不容小觑,它展现了中华民族的创造力和智慧,古今之变迁,科技进步不断,我们也应当虚心学习全球各国的科技发展经验,在尊重传统的同时,努力创新,与时俱进,使中华文明在科技领域绽放出更美好的辉煌。

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页面更新:2024-02-27

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