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中国历代能工巧匠制作出的机关装置(图文)

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发表于 2016-2-23 13:44:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
作者: [color=rgb(0, 113, 185) !important]潜风

在各种机械装置里,机关堪称最要害的部分,它微小而隐秘,却“牵一发而动全身”,控制着整体的运动趋势,是人类智慧和创造力的至高体现。今天,当我们用理性的眼光来打量古人生活中充满奇思妙想的机关之术时,已不仅在寻找机关本身,还会发现机关背后古人的心思……

小小木板,可当大力。一开一合之间,尽显古代机关的玄妙。摄影/李飞


提到“机关”,你的脑海里首先会浮现什么?是某种接近于暗器的装置,还是一种社会组织?又或者是“机关算尽太聪明”里的人的心思?

“机关”系从“机”发展而来。“机”字大概是汉语里最难解、也最难译的字之一了,天有“天机”,人有“心机”,似乎只可意会而不可言传。有趣的是,当我们追究“机”字的原义,却发现:它原本指的是一种人造物。许慎《说文》解,“主发谓之机”,说的就是古代弩箭上的发射装置,后来的意思皆由此衍生。其实,从一开始中国人的“机”就和西方传入的现代机器具有相似的“基因”。

偃师伶人:世界上最早的“机器人”

今天一说到机器人,人们往往以为这是当代西方科技的产物。殊不知,对类人机器的幻想和追求已有数千年的历史,而它最早的诞生地,很可能是中国—不过,在当时它们通常被称作“人偶”、“木人”或者“傀儡”。可谓古代“机器人”。


“一二三,我们都是木头人!一不许笑,二不许动……”这是儿童眼里的木头人。实际上,早在三千年前,能动的木头人或许就已存在了。对机器人的想象和追求超越了时空,而对其中的机关,却只能还是想象……


《列子.汤问篇》记载了这样一个故事:远在三千年前的西周,一个叫偃师的工匠给周穆王献上一具人偶。起初穆王以为是偃师的随从,不以为意。在得知这是偃师用木头造的之后,非常惊讶,把自己的宠姬也叫来一起观看。只见那偶人前进、后退、前俯、后仰,动作和真人无一不像,掰动下巴,就能曼声而歌;调动手臂,便会摇摆起舞。表演结束后,那偶人还向王的宠姬抛了抛媚眼。这一抛令周穆王勃然大怒,认定眼前的人偶一定是个真人,要将偃师当场处决。偃师急中生智,立刻上前将偶人拆开来给周穆王看。经过仔细“检测”,周穆王发现:它终究不过是一堆由木头和皮革组成、涂以胶漆和颜料的“死物”而已,偃师这才躲过一场杀身之祸。

这个木头人的描述如果属实,想必会令今天中国的机器人专家懊恼不已了。不过,也许有人以为它只是一个富有想象力的神话传说。周穆王本身就是中国历史上最富神话色彩的君王之一。传说他喜好游历,曾驾八骏之乘驱驰九万里,西行至昆仑之丘,观黄帝之宫。又设宴于瑶池,与西王母作歌相和。有这样神奇的故事流传下来自不奇怪。

有意思的是周穆王检验它的方法:“王试废其心,则口不能言;废其肝,则目不能视;废其肾,则足不能步。”这实际是一种标准的科学方法:将伶人视为一个“黑盒子”系统,借由不同的“输入”与“输出”,推敲各种器官所主宰的功能。得出的结论是:伶人的心、肝和肾,分别在语言、视觉与步行这三项功能中扮演关键角色——从中我们已能约略窥见古人通过在假人里设置机关、以内脏控制肢体的秘密。

如果因为根据现代生理学常识,无论如何也无法将心脏和语言、肝脏和视觉、肾脏和腿走路联系在一起,然而它却符合中医思想。翻开《黄帝内经》,里面有这样的记载:“心开窍于舌”、“肝开窍于目”、“肾主骨”。这说明偃师的传说并非全是夸夸奇谈,而是符合当时的实际认知水平的。更重要的是,这一故事表明:古人从一开始就奔着机器发展的最高峰而去,这是从三千年前开始就一直在追求的梦想。

群星闪耀:从想象到实用

如果说西周因年代过于久远而更具神话般的色彩,那么从春秋战国直至汉魏,史载中的一个又一个的故事开始可信了。由于战争的频繁及后来铁器的出现,加之农业生产和城邦生活的大发展,机关之法在军事、农业到手工业领域纷纷登台亮相。一时间,星光闪耀,大师云集,和长于思辨的诸子百家与擅长打仗的武将英雄相比,这一个舞台丝毫不逊色。

这时候的机关大师当首推墨子和鲁班,集大成的则是汉代大科学家张衡以及三国时的诸葛亮和马钧。墨子发明的众多守城器械因机关的使用变得精妙;和他同时代、被奉为“木工祖师”的鲁班,故事更是不计其数,其创制“机关鸟”的传说和“鲁班锁”、“鲁班枕”的实物千古流传。张衡的“地动仪”和“浑天仪”,已将巧妙的人造机关用于观测天象和地理之变;而诸葛亮的“连弩”和“木牛流马”,则是极考验机械技术的技术发明。他们的事迹已广为人知,这里我们重点说说马钧。


“鲁班枕”俗称“瞎掰”,打开即能枕能坐。从侧面看是彼此相连的三部分,其实它由一整块木板精制加工而成,其原理就像人的两只手,枕面是掌背,中间好像手指在关节处交叉咬合在一起,因此又有人说是模仿人手折掰的姿势而得名。摄影/李飞



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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:54:00 | 显示全部楼层

三国时魏国的马钧被人称为“木圣”。他复原了众多过去只闻其名、未见其物的机关发明。比如:相传出自黄帝的“指南车”、东汉毕岚的“翻车”以及同时期对手诸葛亮的“连弩”等等。其中最精妙的当属“水转百戏”。史载,一个藩国向魏明帝进贡一种杂耍,名为“百戏”,明帝叫人把它装设在洛阳宫里,可安装完成后,众多木偶人却呆若木鸡,动不起来。明帝问马钧:“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。马钧叫人购买了上等的木料,叫工人依照他设计好的图样,雕成许多整齐排列的木齿轮,同时建起一座大蓄水池,以水力驱动控制木偶的机关。当魏明帝前来观看时,只见木偶们有的击鼓,有的吹萧,有的跳舞,有的耍剑,有的骑马,有的在绳上倒立,还有百官行署,真是变化无穷。其巧妙程度比原来的有过之而无不及。


古老的木制王国里,像“鲁班枕”这样巧妙的设计层出不穷,其材料可谓普通,其结构可谓简单,可当它们小小的身躯全部打开在我们眼前时,能一下子猜透个中奥妙的又有几人?如果采用更先进的材料和更复杂的结构,情况又会怎么样呢?


当时的大文学家傅玄对马钧评价极高,称他为“天下之名巧”。还说马钧的“巧”,虽古时的鲁班、墨翟及近代的张衡也比不过。但由于马钧不善言辞,很多发明不被赏识,因此没能得到更大范围的推广。这不能不说是一大遗憾。

隋炀帝的自动玩具

在中国历史上,隋炀帝杨广是一个颇遭非议的皇帝。除了大兴土木和荒淫无度之外,“玩物”也是其喜好之一。据说他因喜爱一个会讲故事的柳姓秘书到了极点,令人做了一个和柳一模一样的木制玩偶,摆在床头。这个木人的腹部装有机关,能够站起来、坐下去,并能行跪拜礼。每当在后宫夜饮,他就叫宫人把柳的木像放在桌上,供他玩耍。

和周穆王时代不同,前朝的积累已经使得这些故事具备了一些技术条件,因此,隋炀帝的玩具就显得有些真假难辨了,何况,有些记录得还非常翔实。


玩具虽小,意义却不小。无论是竹蜻蜓、走马灯还是各种人偶,在为人们带来欢乐的同时,也为机关术的发展提供了重要驱动力,来不得半点轻视。


据专给皇家修史的人说,这个奢华的隋炀帝,曾下令给自己修了座私人图书馆,叫观文殿,仅书房就盖了十二间。最特别的是门。它上挂锦幔,门后藏两个“飞仙”,在门口的地面埋设有机关。每当杨广驾临,就有宫人捧着香炉在前开路,在距离馆门一丈远的地方停下来,一踩暗钮,便触动机关——飞仙就降下来,手捧锦幔卷起,窗户立即打开,室内的书橱也同时开启。当皇帝的车驾返回宫殿时,门窗又都自动关闭,恢复正常。这所有的动作都是一个机关在控制。

至于前朝的“水转百戏”,会玩的杨广自然也不放过。当朝学士杜宝以一支生花妙笔对此作了精彩的记述,至今还有一本专门的《水饰图经》传世。根据记载,这一套水上娱乐系统规模十分庞大:光固定在水上的机械玩具就有72种之多,以古代故事为蓝本,上刻各种先贤人物和花鸟鱼虫造型,称为“水饰”;另有歌舞伎船12条,上置伴奏木人,和歌女交相弹唱;还造了7条酒船,和歌舞伎船相互穿插,环绕“水饰”而行。

设计者叫黄衮。所有物件全用木头制成,以水流驱动,并设置了机关,无论水上的自动装置还是船上的人偶,“皆能运动如生,随曲水而行”。至于制作它的人,除了名字以外,其他什么也没有留下。

杜宝说,他在撰写文章前曾就技术问题仔细请教黄衮,可文中未见解释。我们所知最详细的是那7条名叫“小舸子”的酒船:船身长8尺,上置5个木人:一个擎着酒杯站在船头,一个捧着酒钵站在旁边,一个在船后撑船,两个在中间烧汤温酒。酒船绕着水池的边行走,每当行到坐宾客的地方,船头擎酒杯的木人就停住进酒,等客人饮完了酒,接过酒杯,回过头来,让捧酒钵的木人再斟满酒,然后船继续前行,到下一位酒客的位子前再停下……所有木刻的运转全都由岸上和水里的机关控制,“奇幻之异,出于意表”。

三月三日这天,隋炀帝在水湾边与文武百官聚会宴饮,叫上他们一起观赏。只见水面上,各种水上机械玩具此起彼伏,场面甚是壮观估计现场感受很可能像今天的自贡灯会。

隋炀帝以天子之尊,令天下巧匠为自己一人服务,其自动玩具自然无法推广于民。但这无形中促进了机械技术的发展,也算是一桩奇事。从记载看,这些机械作品的自动化程度应已达到相当高的水平,只是并未记述其中的关键机构。72座“水饰”也许可以凭借水力浮出和潜入水面,但船上的人偶究竟是如何工作的?仍然难以琢磨。


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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:54:54 | 显示全部楼层



在日常生活中,机关术则更常见。上图是古人用于捕狐狸的“狐柜”(绘画/熊坚),一触即发的功能使其更像“机关”,而“消息”二字则显露出现代“信息”控制的踪影。



图为现代计程车的祖先—记里鼓车。和现代汽车上的计程器类似—车轮每走满一里,木齿轮就转动一圈,轮轴拨动木人打鼓以报告行程。不过,古时的计程车并非用来载客,而是用做皇帝出行时的仪仗(摄影/余荣培)。在日常生活中,机关术则更常见。上图是古人用于捕狐狸的“狐柜”(绘画/熊坚),一触即发的功能使其更像“机关”,而“消息”二字则显露出现代“信息”控制的踪影。


从自动到互动:别样的唐人生活

唐朝时,有一个人生前仕途坎坷,籍籍无名,却墙里开花墙外香。虽然没有获得过“诺贝尔文学奖”,但是新罗和日本的使节每次来到朝廷,都削尖了脑袋四处打听这个人有没有新的作品问世,一旦打听到有,立刻不惜重金和珠宝,把他的新作买走,回国后广为传诵。这个人就是唐代小说家张鷟。张鷟写有一部奇书《朝野佥载》,上面记述了他耳闻目睹的唐代前期众多朝野遗事轶闻,其中就有各种机关之法。

据张鷟记载,当时的大匠杨务廉设计的行乞木僧,可说最具意趣。该木僧“手执一碗,自能行乞。碗中钱满,关键忽发,自然作声云:‘布施!’” 这大概是历史上关于“语音机器人”最真切的记载了。在这里,机关的身影再次浮现:手里的钱碗一满,便会触发木僧身体里的机关,拉动嘴部,同时启动发声装置。至于其发声原理,有人推测很可能是摩擦。不料,这项发明很快就落后了。洛州的一个小县令殷文亮“刻木为人”——不仅能说话,还能唱歌吹笙,劝人饮酒。最妙的是,“饮不尽,即木小儿不肯把;饮未竟,则木妓女歌管连催”——如果酒杯里的酒没有喝干,木制机器人就不再给你斟酒;如果没有喝尽兴,就连唱带吹地催促你继续饮酒。这个木制机器人有什么机关奥妙,谁也猜测不出来。

机关之术发展到唐朝,估计已颇为普及,且花样繁多,故在张鷟的笔下,我们可以看到它出现在唐朝各个阶层和各种用途中,机关的奇巧也更令人瞠目结舌。比如郴州刺史王琚,用木头雕刻成一只木獭,将它沉到水里就能自动捕鱼,捕到鱼后便会伸着头颈浮出水面。对于这则奇闻,张鷟有自己的推测:木獭嘴里估计安放了与饵食连动的机关,遇有鱼来食,机关便被触发,“口合则衔鱼,石发则浮出。”唐朝武则天如意年间,海州向朝廷进献了一位匠人,能制造十二时辰车,其特别之处在于:当车辕转到正南时,午门便自动开放,有驾车的马与人从门里探身出来,比指南车更为先进。

以上总总,都提示了一个关键的进步。即:此时的木制机械,已经不只是按下开关后依照预先设计好的顺序自动运转了,而是能“分辨”外界的反应以进行自动调节。可以说,已经具备了一定的“智能”,这种智能有时到了令人匪夷所思的程度。


现代益智玩具“饮水鸟”,实际上是由古代自动玩具复原改造而来。绘画/熊坚





其中水平最高的机械工匠当属东海人马待封。这也是一位奇人,被晚年唐玄宗召进宫后做了不少有趣的设计,其中最有名的是专为皇后设计的“自动梳妆台”。台中立镜,台下两层,皆有门户。当“皇后沐浴、启镜奁”后,不仅台下两层自动开门,还有木人递送巾栉、面脂、眉黛、髻花等物。“皇后既妆罢,诸门皆合”。梳妆台的各个木人虽然是按照事先设定的程序先后递送梳妆用品的,但是,何时开、何时关却是依据主人——皇后的梳妆进度。这种控制究竟是如何解决的?一台梳妆台,莫非也像人一样,能听、能看?我们无从得知,只能去猜想了。不过,这种人和机器之间的互动所揭示的信息传递,和现代控制有异曲同工之妙。


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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:55:32 | 显示全部楼层
水运仪象台:机关之法集大成者

感谢活字印刷术的发明,到了宋代,文献资料的数量比前代呈指数级增加。仿佛一夜之间,前朝还“不识庐山真面目”的诸多发明都涌现了出来,以明确可感的形象出现在各种流传下来的纸面上,有关机械发明的记载更是众多。其中最为著名的,是苏颂发明的“水运仪象台”,国际著名科技史家李约瑟称它“很可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先”。


水运仪象台高10.5米,共分三层:顶层是一个带屋顶的凉台,中心放置一架铜制浑仪,用来观测天象;中间层是一间密室,放置浑象,用以随时演示天象;最下层包括两大部分:枢轮及其控制系统、水循环设备和报时装置。各部分之间均以精密的传动机构相连,其构思之巧、精度之高在当时都属世界第一,具有相似功能的天文钟在欧洲直至14世纪才出现。


福建人苏颂是比王安石大一岁的同科进士,官至吏部尚书,但他政治上表现平平,唯独对科技兴趣很大。宋哲宗元祜二年(1087),苏颂下决心要干个大项目,苦于缺少得力助手。直到他在自己领导的衙门里遇见下属韩公廉。苏颂和他谈了自己的计划后,韩公廉很快便交出了一座漂亮的模型。这之后,诸事顺风顺水:皇上恩准立项,不仅落实了经费和人员,还成立了专门机构来办理此事。

5年后,水运仪象台大功告成,皇上下诏令三省和枢密院的官员都来参观。这是一座高达10.5米的超大型天文钟,以水为动力,以水的称重变化为计时基准,将以水为动力的枢轮、观测天象的浑仪、演示天象的浑象和报时装置巧妙地结合在一起。《宋氏.天文志》上记载,“三器一机,吻合有度,最为奇巧”。它的建造,堪称中国历史上的头号“大科学工程”。大概由于工程过于浩大、结构极为精巧复杂,史官也难以弄明白其中的奥妙,只好用一笔带过说其概貌。

好在苏颂和韩公廉这对搭档不光制造了这座大钟,还留下了一本《新仪象法要》,将制造要领悉数托出,并且附有图纸,使得我们今天得以窥其内部。


“枢轮”是水运仪象台运转的关键,可连接天衡和枢衡的“天条”究竟起什么作用?受水壶和枢轮辐连接处的“转轴”是否存在?受水壶下的“铁拨牙”又是如何撞开“格叉”的?对这些机关要害,苏颂(下图,摄影/朱庆福)在书中均未完全讲明。


位于第一层的“枢轮”堪称整座仪器的“心脏”,它既为整个系统提供动力,也提供钟计时基准,其稳定对系统运转极其关键——什么时候被卡住,什么时候被放开,必须严格控制。然而,独独对这个最要命的问题,书中却语焉不详,只留下一堆神秘的术语:“天衡”、“天条”、“天锁”、“关舌”、“格叉”等,它们加在一起,构成了一个精妙的联动控制系统,类似于现代精密钟表里高度复杂的“擒纵装置”。宋代大儒朱熹对这个大发明看来也有所研究,他曾经感慨道,“元祜之制极精,然其书亦有不备,乃最是紧切处。必是造者秘此一节,不欲尽以告人耳”。不知他是否意识到了,这没被提及的“最紧切处”究竟是什么?


枢轮及其控制系统示意图


水运仪象台落成后只过了35年,金兵攻入开封,这座仪器随即被拆卸后运到北京。可金国无高人,硬是没弄明白个中奥妙,组装不成,终至“弃毁”。到了绍兴三年(1133),宋高宗赵构也想在杭州恢复这一前朝巨制。他将苏颂的儿子苏携召到京城,又向天下征求苏颂的书,组织专家讨论,但最终也没能弄明白水运仪象台的结构,只好作罢。


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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:56:08 | 显示全部楼层
关卡重重的复原之路

苏颂的水运仪象台不仅给自己的儿子留下了一道跨不过去的门槛,似乎也给今人制造了很大的麻烦,因为不论是中国人还是日本人,在20世纪都分别有过复原水运仪象台的努力,但工作都很不顺利。

现在世界上第一台等比例、能“动”的水运仪象台出自日本,是世界著名钟表企业日本精工于1997年复制成功的。时任精工时计事业部部长的土屋荣夫曾撰文对他们的工作进行介绍。从土屋荣夫发表文章开始,相关文献和其他前期工作就已着手进行,有关人员光中国就跑了几十趟,前后花了七八年时间,耗费近4亿日元。以财大气粗的精工集团在钟表制造界的卓越声望和丰富经验,尚且花费了如此大的心血,水运仪象台的精巧可见一斑。

当这台水运仪象台模型在精工的发祥地——日本长野县诹访展出时,中国国内的复制品实际已有3台,不过,比例都是1∶5。第一台模型是王振铎先生于1958年主持完成的。然而复制出来后,它却动不了。30年后,苏颂老家福建同安的一对名不见经传的木匠父子俩在当地科学馆支持下复制成功1台。遗憾的是,“动”是“动”了,可不是水动,而是用的电机驱动。第三台及其后来的模型,则几乎都出自苏州天文仪器计时研究所之手。

王振铎先生1991年已经去世,福建的陈氏父子也失去了音讯,现在国内有经验和条件制作复原模型的,大概只有当年在苏州参与复制工作的骨干钟耘我一人了。


退休后在苏州一家教学仪器公司工作的钟耘我老先生(上图),是国内仅有的能复原水运仪象台的工程师。说起身后这台1∶2比例的模型,钟老感慨良多。比起11年前他用剪贴硬纸板来试验的简陋条件来,现在的复原条件更加成熟。计算机辅助技术的运用(下图),有助于提前预测复制成功的几率。他们的下一个目标是1∶1原大模型,这一古代的高科技国宝,终于有望“回家”了。



钟老今年75岁。他给记者讲了这么一个故事:11年前,他们为郑州博物院复制国内第三台模型。为了确保做出来的东西能够顺利运转,工程师出身的钟老用硬纸板将仪象台关键构件的轮廓一个个剪了出来,依照图纸挨个固定在一张大底板上,相互搭接在一起。他发现,照这样复制出来的水运仪象台,根本动不了。然而,这一看法没有引起重视,苏州天文仪器计时研究所仍坚持采用王振铎先生当年的方案。

最后,这个1∶5的模型被做了出来。模型完工后,一注水,大家傻眼了,“确实不能动”。为什么动不了?其中原因很复杂,简单说就是导致了“互锁”,限制了枢轮的转动。钟老回忆,当时他们并没有一下子就放弃,而是采用了很多补救办法,期望能“起死回生”。被寄予最大期望的部件是一个叫“铁鹤膝”的玩意儿。

苏颂在《新仪象法要》里提到了这个奇特的物件,却未详解其用。它的另一个更常用的名称叫“天条”。李约瑟最初认为那只是一根普通的铁杆。1956年,中国同行刘仙洲告诉他,天条不是杆,而是链,是铁链。渐渐地,“天条”这个原本遭到忽视的构件引起了学界重视,人们发现,它背后其实隐藏着重大的秘密。

用钟老的话说,当时他们“就像请神一样”,以为把这个“机关”稍作改进再放进去后,它就能转动起来。结果仍然未能如愿。

“根本问题没解决。”钟老说。他拿出了自己的方案。从1∶10的缩微模型开始,一直做回1∶5。果然,后来按钟老方案制作的几台都能顺利工作。日本精工采用的正是这一方案。现在,钟老已经离开了天文所,去了一家生产地理历史教学设备的公司。在这个新环境里,他和他的助手们开始了新的挑战,向1∶2模型进军,他们的最终目标当然是1∶1。

“越往大做,问题越多,实现起来越困难”。中国科技馆的李春才说。前不久,他们计划为复原1∶2模型进行公开招标,作为新馆古代科技展区的大礼。

经过测试,钟耘我主持制作的1∶2模型,已达到每小时的误差不超过4秒的精度,“即使放到今天也可以作为一座机械钟来使用。”钟老对他们的成果很满意。如今,这台高达6米的复原作品就存放在他们公司的库房里,已经是国内最大、最精准的水运仪象台模型。


水运仪象台的报时装置是一个五层木阁,每一层木阁里都有报时的小木人,他们各司其职,随着枢轮的翻转(理论上每转1圈用时1刻钟)和带动,在不同的“时”、“刻”,轮流出来报时。钟耘我和他的同事做的这一台模型,经过初步测试,其精度达到了每圈误差不超过1秒,即使在今天也可以作为一座机械钟来使用了。



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 楼主| 发表于 2016-2-23 13:56:36 | 显示全部楼层
机发思想:见微知著,以小制大

在事物的运动变化过程中,存在着一种很细微的东西,它的状态的改变,影响并决定着整个事物的运动变化。这种东西就是“机”。

中科大教授、天文学家和科技史家李志超先生,在运用现代物理知识研究水运仪象台时,发现了一个问题:枢轮转动时的动能很大,可最后输出到报时装置的能量却很小。这剩下的能量哪里去了?他据此展开了大胆的推测:一定是消耗在快速的撞击中了。“这个力必须是冲击力”。他发现,曾令李约瑟感到困惑的“天条”既不应是杆,也不是链,而应是弓,因为只有弹性弓才便于储存能量,并在瞬间释放出来。于是,除此之外,一定还得有个“触发机关”。他找到了。那便是枢轮上的“铁拨牙”。苏颂的原书中正是这样说的,“格叉落,即壶侧铁拨击开天衡关舌,掣动天条”。


上面一条龙正在以稳定的流速往水壶里射水,这是能看得到的部分。我们看不到的是:左边的枢轮已开始转动,而下面一条龙(格叉)即将被撞开,它又将拉动其他机关,使眼前飞转的枢轮停住……机关之法,莫过于此!


“机”的特点正是这样,它很细微,同时又很重要,因为它控制着整体的运动趋势。《韵会》说:“机,要也,会也,密也。”在古代随处可见的机关装置里,正隐含着“机”的要义:是要害,是枢纽,是事物里秘而不宣的那部分。

“有机械者必有机事,有机事者必有机心”。“机”无处不在,但最终还是存在于人的自身。人不仅可以创造出“机”,而且可以通过它,影响乃至驾驭自然。可以说,“机发”思想正是中国古代科学思想史上一项重大成果,它阐明了人与自然关系中的一个重要原理:“见微可以知著,用小可以制大。”这样,就从“几”的“见微知著”,发展到“机”的“以微制著”。

清朝末年,状元实业家张謇在家乡南通兴办新式工厂,光绪的老师翁同龢差人送去一副对联,上联书:“机枢之发,动乎天地”。这八个字极为精妙传神地传达了一个信号:中国儒生精英的观念正在发生自汉代以来最重大的转变——跳出个人内心,开始撬动外部世界。这一转变的触发点,正是“机”。

世界上现有的水运仪象台复原模型一览

1958年,王振铎复制,比例为一比五,不能运转,现存中国国家博物馆;

李约瑟博士复制,时间、比例不详,部分能运转,现存英国南肯辛顿科学博物馆;

1988年,福建同安县陈延杭、陈晓复制,比例为一比五,能运转,现存当地苏颂纪念馆;

1993年,日本设计、台湾复制,比例为一比一,能运转,现存台湾台中自然博物馆;

1997年,日本精工公司复制,比例为一比一,能运转,现存日本长野县诹访科学馆;

1997年,苏州古代天文计时仪器所复制,比例为一比五,不能运转,存于河南博物院;后又复制多台,比例从一比十到一比五,能运转,分别存于中国科技馆、江苏科学宫及山东、福建等地;

2008年,苏州育龙科教仪器公司复制,比例为一比四和一比二,能运转,现存该公司,拟存中国科技馆。


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