登陆注册
7524100000009

第9章 科技(8)

马钧看到大家使用这种绫机,操作起来很是费时费力,为了提高大家的生产效率,节约劳动时间,于是,马钧就下定决心改良这种织绫机。他深入到织绫生产中,对旧式织绫机进行了认真研究,重新设计了一种新式织绫机。新织绫机简化了踏具,改造了桄运动机件(即开口运动机件)他把原来的60蹑、50蹑减为12蹑,用12根蹑控制60余片综,经过这样改进,新织绫机不仅更精致,更简单适用,织绫机的生产效率也提高了四五倍。特别是他发明了两蹑合控一综的“组合提综法”,用这种方法织出的花绫,花纹图案奇特,配置变化多样,织物表面具有立体感,景物生动逼真,光泽明暗相间,层次变化无穷,马钧的创造使当时魏国所产丝织物能与成都的蜀锦媲美。经改造的新织绫机,受到了广大丝织工人的欢迎,这是马钧一生中最早的贡献,它大大加快了我国古代丝织卫业的发展速度,也为我国家庭手工业织布机奠定了基础。

龙骨水车的发明

水车的应用,在我国有着悠久的历史。大约在东汉时期,翻车就出现了,翻车又叫龙骨水车。据古籍记载,东汉末年有个叫毕岚的人曾制造过翻车,但那时的翻车还比较粗糙。

到了三国时期,有一回马钧在魏国做一个小官,住在京城洛阳,当时在洛阳城里,有一大块坡地非常适合种蔬菜,老百姓很想把这块土地开辟成菜园,可惜因无法引水浇地,一直空闲着。机械发明家马钧看到后,就下决心要解决灌溉上的困难,于是他又在机械上动脑筋。经过反复研究、试验,他终于创造出一种翻车,把河里的水引上了土坡,实现了老百姓的多年愿望。马钧发明创造的这种新式翻车,叫做龙骨水车,龙骨水车应用齿轮的原理使其汲水,用时极其轻便,连小孩也能转动。它不但能提水,而且还能在雨涝的时候向外排水。在近代水泵发明以前,它一直是世界上最先进的提水工具之一。

水转“百戏图”

马钧真不愧为“巧思绝世,变化百端”的发明家,水转“百戏图”的创制更是印证了这一美名。一次,有人进献给魏明帝曹睿一种木偶百戏,造型相当精美,可那些木偶只能摆在那里,不能活动,明帝觉得很是遗憾。于是明帝就问马钧:“你能使这些木偶活动吗?”马钧肯定地回答道:“能!”明帝遂命马钧加以改造。没有多久,马钧就设计制造出了“平地实之,潜以水发”的“百戏图”。他用木头制成原动轮,以水力推动,使其旋转,这样,上层的所有陈设的木人都动起来了。有的击鼓,有的吹箫,有的跳舞,有的耍剑,有的骑马,有的在绳上倒立,还有百宫行署,真是变化无穷,千姿百态。并且这些木人出入自由,动作极其复杂,巧妙程度使原来的百戏木偶无法比拟。水转“百戏图”,被时人称为“巧变百端”的三异之一。

指南车的再现

指南车是一种辨别方向的工具。我们的祖先很早就创造了指南车。传说4000多年前,黄帝和蚩尤作战,蚩尤为使自己的军队不被打败,便做雾气,使黄帝的军队迷失了方向。后来,黄帝制造了指南车辨别了方向,终于打败了蚩尤。东汉时期,张衡就曾利用纯机械的结构,创造了指南车。可惜后来张衡造指南车的方法失传了。

到三国时期,人们只从传说上了解到指南车,但谁也没见过指南车是什么模样。当时,在魏国做官的马钧对传说中的指南车极有兴趣,决心要把它重造出来。然而,一些思想保守的人知道马钧的决心后,都持怀疑态度,不相信马钧能造出指南车。有一天,在魏明帝面前,散骑常侍高堂隆说:“古代据说有指南车,但文献不足,不足为凭,只不过随便说说罢了。”骁骑将军秦朗也随声附和道:“不可能有什么指南车。”马钧说:“空口争论,又有何用?咱们试制一下,自有分晓。”马钧在没有资料,没有模型的情况下,苦钻苦研,反复实验,没过多久,终于运用差动齿轮的构造原理,制成了指南车。事实胜于雄辩,马钧用实际成就以胜利结束了这一场争论。马钧制成的指南车,在战火纷飞、硝烟弥漫的战场上,不管战车如何的翻动,车上木人的手指始终指南,赢得了满朝大臣的敬佩,从此,天下的人没有不佩服他的巧。

由于马钧掌握了机械原理,因而他在军事上兵器制造方面也有不少发明创造。他在兵器学方面的精深研究,足以和同时代的军事学家诸葛亮相比。他曾改进诸葛亮的连骛(一种可以把箭接连发射出去的连发射远器),使其威力增加5倍。马钧还在原来作战用的发石车的基础上,重新设计出了一种新式的攻城武器——轮转式发石车。

马钧是三国时代最优秀的机械制造家,就是在我国古代几千年的历史当啡也不多见,堪称一代机械大师,当时,有位叫傅玄的文学家曾称赞他说:“马先生,天下之名巧也。”

古代冶炼术

从曹魏、吴、蜀的三足鼎立,中经两晋、南北朝,到隋文帝统一全国。这369年的历史与秦汉时期不同,主要是处于动乱之中。各国间频繁的攻战和政权间迅速的更替,对科学技术的发展和科技文化典籍的流传,无疑会造成很大损失。但是,其间也有过西晋短暂的统一,曹魏在中原屯田,发展生产;北魏孝文帝拓跋宏也曾锐意改革,推行“三长制”与“均田制”,使生产得以恢复和发展。这些都为这个时期科学技术的发展提供了一定的物质条件。所以三国至南北朝时期,尽管充满了战乱,还是出现了一些重要的科技成就和一批重大贡献的科学家。

古代冶炼技术——宿铁法、双液淬火

宿铁法是制钢技术的重大创造。

北齐的信州刺史綦毋怀文是个炼钢专家,他是个讲究“道术”的人,他曾炼造出一种“宿铁刀”,这“宿铁”,就是后世所说的“灌钢”。

“灌钢”,又称“团钢”,它是由生铁和熟铁合在一起冶炼得到的一种含碳量较高、且质地均匀的优质钢,(含碳量在0.05%—2.0%的铁称为钢)。这种具有独创性的灌钢冶炼方法,至少在南北朝时期就已经发明了。

《北史·艺术列传》里记载,綦毋怀文制造的是宿铁刀。他的方法是,选用品位比较高的铁矿石,冶炼出优质生铁,然后把液态生铁灌注到熟铁上,这样几度熔炼,就成钢了。钢炼成之后,他便以熟铁作刀背,用钢作刀锋,并用动物的尿和油脂来淬火。用这种方法制造的宿铁刀,能一下子砍断30多块叠放在一起的胄甲片。引陶弘景的话:“钢铁是杂炼生柔作刀镰者。”这两条史料都记载了灌钢法,它通过将熔融生铁和熟铁合炼,使碳份扩散,趋于均匀,成为含碳量较高的优质钢。液态生铁中的碳与熟铁中的氧化物作用,有利于除去杂质,纯化组织,提高钢的质量。

双液淬火法

陶弘景的史料告诉我们灌钢的应用已较普遍,不仅用来做刀剑,而且用来做镰。灌钢技术的萌芽,可以追溯到东汉,王粲的《刀铭》有“灌辟以数”的句子,“辟”指折叠,“灌”指淋注,说明这时已有灌钢的试炼。灌钢法是我国继炒钢和百炼钢之后,对世界的又一大贡献。

“浴以五牲之溺,淬于五牲之脂”是说用牲畜尿和牲畜脂淬火成钢。牲畜尿中含有盐分,用它做淬火冷却的介质,不仅冷却速度快,而且淬火后的钢较用水淬者更坚硬;用畜脂淬火较水慢,淬火后的钢较用水淬过者韧。可见南北朝时期在炼钢和淬火工艺上都有了重大进步。《北堂书钞》卷123,引《蒲元别传》说蒲元在斜谷(今陕西眉县)为诸葛亮制刀,由于“汉水纯弱,不任淬”,派专人到成都取江水,取来的水杂有八升涪水的水,被蒲元发觉。这个传说虽有些夸大,但说明当时人们已经充分注意了水质对淬火后钢质的影响。《晋太康地理记》也说:“汝南西平有龙泉水,可以淬刀剑,特坚利。”这是当时人们重视水质对淬火影响的又一例证,綦毋怀文的双液淬火法正是在这些积累的经验中发展起来的。

鼓风技术

为了提高炉温,缩短冶炼时间,我国古代劳动人民很早就采用了向冶炼炉鼓风的技术。最早的鼓风工具叫“橐”,即用皮革制成的皮囊。用橐鼓风,就是通过拉压的反复动作,使其一张一合,把风鼓入炉中。战国时,发展成多橐排在一起向炉里鼓风,称为“排橐”,或简称为“排”。利用排橐鼓风,能增大进风量,加强燃烧火力,比单橐鼓风进步得多,但它需要大量人力。用人力鼓风,称为“人排”。接着又出现了用畜力作为鼓风动力的“马排”,所需的畜力也很可观。人力畜力的大量耗费,对进一步发展冶铁业是一个严重的障碍。

西汉中期以后,铁业官营,相继出现了一批规模较大的冶炼炉,它们需要提供相当大的风量和风压,这就要求人们改进已有的鼓风装置。东汉时,南阳(今河南南阳)太守杜诗在前人经验的基础上,设计并制造了以水力为动力的一套冶铁鼓风机具——水排。

三国时期的韩暨在东汉杜诗的基础上,将水排进一步推广到了魏国官营冶炼作坊中,用水排代替过去的马排、人排,四季不歇。水排不但节省了人力、畜力,而且提高了工作效率,促进了冶铁业的发展。这时已明确记载韩暨的鼓风水排节省人力、畜力,比马排增加效率3倍。水排在我国沿用了很长一个时期,直到20世纪70年代,一些地方还在使用。

子午线测量

僧一行原名张遂(683—727),又名敬贤。唐朝魏州昌乐(今河南濮阳市南乐县)人。张遂自幼天资聪颖、刻苦好学,博览群书。青年时代到长安拜师求学,研究天文和数学,很有成就,成为著名的学者。本来他是仕途顺畅的,为何会出家成僧?为什么叫做僧一行呢?其中是有原因的。

一行出家前,俗名叫张遂。在当时有名的学问家尹崇的推举下,年轻的张遂成了长安城里有名的学者。这位年轻的学者却不能安心地在长安研究学问。因为当时是武则天当皇帝,其侄子武三思身居显位,权力很大。武三思沽名钓誉,到处拉拢文人名士以抬高自己。张遂是个刻苦钻研、老老实实做学问的青年,他不愿意和武三思这种声名狼藉的贵族同流合污,便假托有病,闭门不见。后来武三思不断地纠缠,张遂只得愤然离京,东去河南嵩山出家当了和尚,取名为一行,故称一行和尚。

其中一行投师也有一个很有意思的故事。据说,张遂当时听说国清寺内一老僧算术高超,就慕名求教。宏大富丽的国清寺内,有一座幽雅的庭院便是这位老僧所居的住所。森森古柏环抱,淙淙清溪当门。一行步过门前小桥,于门屏间听得院中有人摆算筹,便伫立屏息静听。那筹子大约是象牙琢磨的,声音清脆,似珠落玉盘。听这手法、音节,果然是个算学高手。一行暗自高兴:“此行不虚。”正听得出神,拨弄算筹的声音停了。有人说话:“我算准了。今日应有个远来的弟子求教算法,这个时辰该到了,怎不见人!怕是没人引见吧?”接着听见他拨了一个算筹,又说:“听见了吧?门前东流的溪水改向西流了,说明我的弟子已经到门前了。”一行惊呆了:“果然妙算高手!”他立即踉跄而进,对桌案跪拜,“听说师父精通算学,千里来投,只为历算,弟子早悟世幻,无贪无念,只想拜在门下,潜心向学。”老僧呵呵一笑:“果然是再世的颜回啊,老衲真是有幸,收你这个高徒。”这个历史上未留下姓名的老僧从此尽心教他。一行也很发奋,“三更灯火五灯鸡”,很快学会全部算学口诀,为以后编制《大衍历》打下了良好的数学基础。据说当他学成回归时,小院门前溪水复东流。从此他的名声更大,全国尽知。

公元712年,唐玄宗即位,得知一行和尚精通天文和数学,就把他召到京都长安,做了朝廷的天文学顾问。张遂在长安生活了10年,使他有机会从事天文学的观测和历法改革。僧一行一生最大的贡献是领导了全国性的大地天文测量和编制《大衍历》以及改制天文仪器三件事。

开元十二年(724),他领导了全国12处的天文测量,分别到达唐帝国的南北两端。测量内容是每个测点的北极高度、冬夏至日、春秋分日、太阳正南时的日影长度。其中位于黄河平原上的上蔡、扶沟、浚仪太岳台(今开封西北)、滑州白马(今河滑县)四地的测量数据特别重要。因四地几乎位于同一经线,又都处于平地,误差较小。测量的结果表明一直被沿用的“南北地隔千里,影差一寸”的数据是错误的。一行得出南北相差351里80步北极高度相差一度(古制1里300步,一步5尺),换算为现代的数据是南北相距129.22公里,北极高度相差一度,现测值为111.2公里。虽有较大的误差,但终归纠正了“南北地隔千里,影差一寸”的传统错误,又开始了世界上第一次实测地球子午线的创举。根据子午线一度的长度可以求得地球的大小,这是多么了不起的成就啊!到公元814年阿拉伯统治者阿尔。马蒙在幼发拉底河以北又一次进行了子午线长度的测量,得到了比一行更准确的数值,但比一行晚了90年。

一行在实测的基础上,于开元十三年(725)开始着手编制《大衍历》。727年写成初稿,一行就病逝了。《大衍历》以《皇极历》为基础,进行了改革和创新,分为七篇:步中朔术、发敛术、步日缠术、步月离术、步轨漏术、步交会术、步五星术。所写的内容是平朔望和平气,七十二候,太阳和月球每天的位置与运动,每天见到的星象和昼夜时刻,日食和月食的测算,五大行星位置的测算。他的制历内容与结构表明我国古代历法体系已臻成熟。在西方历法传入之前,《大衍历》的结构为历代所效法。《大衍历》发明了定气概念,得出太阳是运动冬至日最快,以后由快到慢,夏至日最慢,以后由慢到快,再到冬至曰最快,循环往复。他主张依据太阳实际视运动安排节气,这就叫定气,改变了以前将一年分为二十四等分的定二十四节的做法(平气)。一行将“不等间距二次内插法”引入《大衍历》的计算,欧洲直到17世纪才把内插法用于天文计算。在计算日、月食和五星运动时,《大衍历》考虑到视差(人位于地表观测和地心的位置有差别)对交食的影响,创立了一套计算视差影响的经验公式。由于上述的成就使《大衍历》较以前的历法更精密。

一行在天文学上的第三大贡献是仪器制造。他在领导天文测量时,发明了复规用来测量。他又与梁令瓒共同制造了观测天象的“浑天铜仪”和“黄道游仪”,浑天铜仪是在汉代张衡的“浑天仪”的基础上制造的,上面画着星宿,仪器用水力运转,每昼夜运转一周,与天象相符。还装了两个木人,一个每刻敲鼓,一个每辰敲钟,其精密程度超过了张衡的“浑天仪”。“黄道游仪”的用处,是观测天象时可以直接测量出日、月、星辰在轨道的坐标位置。一行使用这两个仪器,有效的进行了对天文学的研究。

僧一行在天文学上的成就,不仅在国内闻名,而且在世界上都有很大影响。此外,僧一行的天文学观点,有的比世界著名天文学家早1000多年。

《茶经》

喝茶能静心、静神,有助于陶冶情操、去除杂念。而中国就是茶的故乡,制茶饮茶有几千年的历史。尤其到了唐代,茶叶成为生活必需品。唐代陆羽创造了一套茶学、茶艺、茶道思想,编著了《茶经》,这成为茶文化一个划时代的标志。

同类推荐
  • 诞辰与丧葬习俗(中国文化史丛书)

    诞辰与丧葬习俗(中国文化史丛书)

    中华民族是世界上最古老的民族,中华文明是世界上最悠久的文明之一。中国有文字记载的历史近5000年之久,从公元前841年开始,有文献可考的编年史从未间断,至今已近3000年,这在人类历史的长河中是绝无仅有的。世界四大文明古国中,只有中国的历史始终传承有序,从未中断。
  • 古代青少年成才史话

    古代青少年成才史话

    《中国文化知识读本:古代青少年成才史话》讲述古代青少年成才的众多实例,分析其成长背景、良师益友的熏陶、中国古代青少年成才的内因。《中国文化知识读本:古代青少年成才史话》鼓励青少年树立远大理想,并为实现理想付出勤奋持久的努力。
  • 大科技时代:人类文明发展思考

    大科技时代:人类文明发展思考

    科学把我们推上天堂,还是把我们拉下地狱?无论是大思想家卢梭,还是声名赫赫的精神领袖伏尔泰,得出的结论也是截然相反的。
  • 中国古代经典集粹(百战奇略)

    中国古代经典集粹(百战奇略)

    中国古典文学是中国文学史上闪烁着灿烂光辉的经典性作品或优秀作品,它是世界文学宝库中令人瞩目的瑰宝。几千年来,中国传统文化养育了中国古典文学,中国古典文学又大大丰富了中国传统文化,使传统文化更具有深刻的影响力。
  • 菊与刀

    菊与刀

    日本,一个小小的弹丸之地,一个资源极度匮乏的岛国,其造就了一场极度惨烈的世界大战,但也造就了第二次世界大战后最伟大的经济奇迹。日本为什么会成为令人发指的侵略者? 日本的野心到底有多大,真的想吞掉美国吗?作为世界上唯一一个被原子弹轰炸过的国家,是怎样迅速复兴崛起的?所有问题都能在这本鲁思·本尼迪克特编著的《菊与刀》中得到解答。 “菊”本是日本皇室家徽,“刀”是武士道文化的象征。本尼迪克特用“菊”与“刀”来象征日本人的矛盾性格,以一个西方人的冷静视角,通览日本独特的文化传统和民族性格。此书受到了社会各界的高度评价,其极大的影响至今不减。
热门推荐
  • 女王养成日记

    女王养成日记

    她要身材有身材,要样子有样子的女人,竟然成为‘剩女’!拚死混出来的总裁秘书职位,本以为可以就此接近那个多金英俊的帅哥总裁!谁知道半路杀出来一个文艺老男人来跟她抬杠,弄的她所有气质飞光光!谁知瑕不掩瑜,那眼睛之下,居然是个多金美男!(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 平凡的家庭杰出的孩子

    平凡的家庭杰出的孩子

    本书从品德、思维、沟通、独立等方面告诉家长如何培养孩子可持续发展的整体素质,使孩子的成长环境得到改善,顺利成长为素质优秀、人格健全、有能力创建幸福生活的杰出孩子。
  • 剑与披风之荒村孤客

    剑与披风之荒村孤客

    你即将开始阅读星尘轨迹的小说《剑与披风之荒村孤客》了,在你真正开始读它之前,希望你先对弗里曼这个人作个了解:无论命运的浪头如何汹涌——他从未退怯。
  • 疯狂的法宝

    疯狂的法宝

    三千年前,一夜之间所有的法宝都活了,有了自己的意识,能独立行动,能口吐人言,还会自我修炼……三千年后,一本古朴的无名书籍,自称书仙,握着不知道从哪里拿出来的戒尺,狠狠地抽着乐阳的手心:“你怎么这么蠢,教了十遍还不会。”一只缺了一只耳的丹鼎,自称乾坤易鼎,疯狂地追着乐阳:“哈哈哈,别跑,做我的丹奴吧!”“为什么一定要是我?”“你资质这么渣,吃了我炼的丹药变好了,多有成就感,哈哈哈……”“你确定你的丹药没毒?”“……”“啊啊,救命啊!”
  • 邪君盛宠:一品废材太嚣张

    邪君盛宠:一品废材太嚣张

    堂堂天才神偷,竟穿越成了人人可欺的极品废材?好吧,她忍!就算换了个世界,她也能照样混它个风生水起。可是谁能告诉她,为毛一穿来就惹上了这么一尊顶级大Boss?不行,她得逃!!于是某个月黑风高夜,某女终于成功跃上了墙头,然而却还没等她笑出声来……“去哪?”某男慵懒斜靠在树荫下,声音凉凉。某女立刻猛咽口水:“看……看星星。”某男抬头看了眼黑漆漆的夜空,挑唇勾起一抹流丽的笑,一步一步缓缓朝她走近:“星星哪有为夫好看,来,跟为夫回去,为夫让你看个够。”某女宽面条泪,嘶声哀嚎:“不要!我不要回去!!!”
  • 那家伙有点冷

    那家伙有点冷

    初识时他沉默孤傲,再见时他冷漠狠戻。她是个怕麻烦的人,然而明知不可靠近却一步步的走到他身边。楚轩:"我在心里为你树立一道围墙,我怕你看见我世界里的黑暗也怕自己抗拒不了你的温暖。"白雅微:"不知道从什么时候起我的视线里总有你,不知不觉就将你住进心里。"他是女生趋之若鹜的校草,是老师眼里的不羁少年,是校区里的风云人物……而在白雅微眼里他就是楚轩。楚轩将白雅微拥入怀中,霸道宣示"我躲过你,远离你,给过你机会。现在我不会放开,你只能是我的!"[简介无能,内容精彩。官人,欢迎入坑^_^]
  • 万灵臧

    万灵臧

    天若拦,吾誓以戟破天!地若阻,吾必以己镇地!神魔若扰,吾定以血弑神魔……万灵臧书友群号:436958011
  • 明年夏天,我等你

    明年夏天,我等你

    自从文秘书走后,有不停的美女来应聘由于美女太多不知选那个,谦总裁突然想到他大学同学的一个乖乖女。一向目中无人但却被那个乖乖女牵动了心。正好招秘书,谦总让手下去找来了绡陌。“谦总裁,我是绡陌,我是来应聘秘书工作的。”绡陌说道。“原来你就是啊!你还认得我吗?我是你的大学同学,谦绝啊!”“我当然认识”脸上一副轻纯的微笑但心里想:擦,啥,他是谦绝。早知道是他,我就不来应聘了。哎!已经逃不掉了谁让我当初选择的是秘书嘞……
  • tfboys之凯闺帮我追易少

    tfboys之凯闺帮我追易少

    因为易烊千玺的一块‘盐醋排骨’她被咸到了古代?!肿么肥事儿?!“听闻,王爷是断袖!”“王爷是断袖?!你们王爷是谁?”“易烊千玺啊!”噗!瓦特?!她有没有听错?!易烊千玺是王爷!?还是断袖?!噗哈哈!不行。等她穿越回去她一定要狠狠的嘲笑易烊千玺一把!一声巨响,简乐晨从床上摔了下来。家庭主父易烊千玺大大闻声赶紧赶了过去。女主满脸惊悚:“易烊千玺!?断袖?!”“呃…”“没关系,你这么帅就算是断袖也会有……”话还没说完,直接被扑倒了:“让你看看我到底是不是断袖!”《凯闺》第二部《易烊千玺之娇妻快爱上我》新书发布呐~多多支持哦~
  • 大千玄界

    大千玄界

    洪福继承500年前祖先的传说,经过精心的实际考察,已经明确知道祖先并未撒谎,空间的破开即将开始,正在准备离开时,洪福却对现实世界充满失望,他觉得他应该用在所有人看来不计后果的方式提醒众人,他选择了在离开之前做一次匹夫······。当洪福完成一切来到异界后,却发现这并不是自己想象中的世界,这里依然冷酷,并且更加残酷,时空通道的改造给了洪福莫大的潜力,他决定,既然没有理想世界,那我就去创展!通天拳宗的修炼等级分为数个层次。入门,初步达到修炼要求。普通弟子,内功分为九层。正式弟子,九层。真传弟子,九层。精英弟子,九层。然后分为,大师九层。大宗师,九层。再往上就是王级九层,圣级。