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北宋蘇頌和韓公廉在1092 年主持的水運(yùn)儀象臺。
它綜合運(yùn)用了水輪、漏壺、秤漏、連桿、齒輪傳動、鏈傳動、凸輪傳動、筒車、渾象和渾儀等多種技術(shù),借助水輪- 秤漏- 桿系擒縱機(jī)構(gòu)控制水輪運(yùn)轉(zhuǎn),集計時、演示和觀測為一體,實(shí)際可稱為一座小天文臺,代表著中國古代機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的高水平。
蘇頌在宋元佑元年(公元1086年)開始設(shè)計,到元佑七年全部完成,整座儀器高約12米,寬約7米,是一座上狹下廣、呈正方臺形的木結(jié)構(gòu)建筑。其中渾儀等為銅制。全臺共分三隔。下隔包括報時裝置和全臺的動力機(jī)構(gòu)等。中隔是間密室,放置渾象。上隔是個板屋,中放渾儀。
動力系統(tǒng)的核心是樞輪和天柱,水能通過一級級的齒輪傳遞,分別用于帶動渾儀、渾象和報時裝置。每到一定時刻,報時裝置中的木人都會擊鼓和指示時間。
水運(yùn)儀象臺建成約40年后,北宋滅亡,都城汴梁被金兵攻陷,水運(yùn)儀象臺也隨之被毀。南宋時期,曾多次試圖重建,但均以失敗告終。
李約瑟(Joseph Needham)和王鈴、普拉斯(DerekJ. Price)在1956 年《Nature》上發(fā)表《中國的天文時鐘機(jī)構(gòu)》,認(rèn)為“中國天文時鐘機(jī)構(gòu)(clockwork)的傳統(tǒng)和歐洲中世紀(jì)后期機(jī)械鐘的祖先有更為密切的聯(lián)系”。文章給出水運(yùn)儀象臺的機(jī)械傳動圖(下圖),認(rèn)為控制“樞輪”轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)是一種特殊擒縱機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在,已經(jīng)有很多機(jī)構(gòu)開始復(fù)原這項(xiàng)發(fā)明。
1956 年,科學(xué)規(guī)劃委員會與中國科學(xué)院召開研討會,會議提出有必要復(fù)原北宋的水運(yùn)儀象臺。1957 年1 月中國科學(xué)院與文化部文物局指定王振鐸負(fù)責(zé)復(fù)原工作。1958 年春,復(fù)原出1:5 的模型,藏于中國歷史博物館。2000年以來,廈門同安的蘇頌公園和開封博物館也相繼復(fù)原了1:1的模型。
中國最著名的四大發(fā)明:火藥、造紙術(shù)、印刷術(shù)和指南針,除了這些還有很多,只是沒有這四大發(fā)明影響這么廣泛而已。
地動儀
我國漢朝的科學(xué)家張衡,在公元132年就制成了世界上最早的“地震儀”——地動儀。
機(jī)械水排鼓風(fēng)機(jī)
杜詩,東漢人,他在當(dāng)南陽太守時,發(fā)明了水力鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)鑄鐵的機(jī)械水排。這種機(jī)械水排是利用水力鼓動鼓風(fēng)設(shè)備向鑄鐵爐里壓送空氣,用水排來代替人排,此設(shè)備大大提高了勞動效率。這種水排為修治陂池、廣開田地做出了非常巨大的貢獻(xiàn)。
木工用具及鎖等等
春秋戰(zhàn)國時代魯國人,姓:公輸,名般 是中國古代著名的建筑師,魯班他有很多發(fā)明創(chuàng)造,如木工用的 鋸子、曲尺、墨斗、刨子、鏟子、鋪首、鉆、鑿等,攻城用的可活動的云梯.相傳,鎖也是魯班發(fā)明的。
麻沸散、五禽戲
華佗,字符化,是東漢時杰出的醫(yī)家,他曾到過很多地方為人治病,方法簡單有效,受到了百姓的愛戴,其中發(fā)明麻沸散用來降低病人痛苦,還總結(jié)并創(chuàng)造“五禽之戲”,仿鹿、熊、虎、猿、鳥的動作,時常操練,可強(qiáng)身除病等等。
織布機(jī)
宋末元初著名的棉紡織家黃道婆發(fā)明的,黃道婆由于推廣紡織技術(shù)以及紡織工具,而受到百姓的敬仰,清代時被尊為布業(yè)的始祖。
腳踏龍骨水車
馬鈞——魏國人,杰出機(jī)械設(shè)計和創(chuàng)造家,三國時代創(chuàng)制了龍骨水車(又叫翻車),他能連續(xù)提水,灌溉用的水機(jī)具——桔槔 結(jié)構(gòu)非常巧妙,有天下之名巧之稱,這個小時候家里抽水灌溉用過。
中國古代還有很多的發(fā)明創(chuàng)造,從天文、數(shù)學(xué)、制造、建筑等等都有很多,這些發(fā)明創(chuàng)造為人們的生活帶來很多的便利。
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我國古代的偉大科技成果有眾所周知的四大發(fā)明,即指南針,造紙,火藥和活字印刷術(shù)。還有一些偉大的科技成果,如制陶,制瓷,金屬冶煉。早在春秋戰(zhàn)國時期就能制作青銅器,漢代就能制作鐵器,等等。
在人類歷史上,封建社會科學(xué)文化的最高成就是由中國創(chuàng)造的。
說到中國古代科技成果,首推被西方廣泛認(rèn)可的“四大發(fā)明”。
造紙術(shù),能夠?qū)⑽淖钟涗浽谳p薄、易帶易儲存的紙張之上,無疑保存了文明,傳承了文明,溝通了文明,與此同一時期,西方人還將他們的文明記錄在羊皮上。
活字印刷術(shù),通過排列組合泥活字,描述千奇百怪的大千世界,相較于雕版印刷極大的提高了生產(chǎn)效率。
指南針,如果沒有指南針,遠(yuǎn)航的船只只能像屋頭的蒼蠅到處亂撞,就不會有鄭和七下西洋,就不會有哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸。
火藥,中國人更多用來制造絢麗的焰火,西方人將其用于火炮,極大的改變了世界的格局。
以上的四大發(fā)明被阿拉伯商人帶到歐洲,面對中國人的這些發(fā)明,他們可能要驚掉下巴,在馬可波羅眼里,那是一個可望而不可及的過度。
除此以外,唐宋以前,中國的理工農(nóng)醫(yī)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)的走在了世界的前面,九章算術(shù),九九歌,周髀算經(jīng),圓周率,天工開物,齊名要術(shù),農(nóng)政全書,黃帝內(nèi)經(jīng),本草綱目等,中國的古人為人類在天文,地理,數(shù)學(xué),農(nóng)業(yè),醫(yī)學(xué)貢獻(xiàn)了聰明才智,極大的推動了人類生產(chǎn)力的發(fā)展。遺憾的是元明清以來,由于隨著中央集權(quán),閉關(guān)鎖國等諸多因素影響,再也沒有出現(xiàn)領(lǐng)先世界影響世界的科技成果,也就是所謂的李約瑟之問。不得不說是一種遺憾。
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