科技手抄報2015資料

　　科技手抄報相關資料：古代科技之爭巧鬥奇的手工業

魏晉南北朝時期的手工業，是又一個“亂世出英豪”的領域。

這時期在冶鐵業創造出了灌鋼法，在陶瓷業青、白兩個體系的瓷器更爲成熟，在紡織業織錦與刺繡發展迅速，在建築業出現了前所未有的佛教建築棗寺院、寺塔與石窟(特別是石窟，更是宗教建築與藝術的成功結合，其數量與藝術質量都遠遠超過了佛教的故鄉印度)。

然而，這個時期最爲耀眼的景觀，卻是出現在機械製造業。一時間裏，能工巧匠競相涌現，奇思異想爭相鬥豔，成爲當時最爲燦爛的一道風景線，也成爲古代中國機械製造史上最爲輝煌的一個時期。

您還記得我們在第一章第一部分中爲您介紹的上古時期的發明大王“垂”嗎?

馬鈞就是繼垂之後的又一位絕代名匠、機械大師。

馬鈞，字德衡，三國時期魏國扶風(今陝西興平)人。幼年時期的馬鈞，恐怕很少有人會誇他聰明的，因爲他從小就口吃。出身貧寒的家庭，居住在窮鄉僻壤，使他沒有機會接受很正規、很系統的教育。然而，這位沉默寡言、毫不引人注目的馬鈞，卻有着善於動腦、勤於動手的優秀品質，加之他長期生長生活在民衆中，使他有機會接觸到實際的機械用品，這爲他日後進行技術革新與創造打下了基礎。

馬鈞生活的時代，正是曹操統一北方以後，倡導屯田，獎勵農耕，興修水利，發展生產，以圖統一全國的時期，這爲馬鈞的機械改革與製造提供了較好的客觀條件。

馬鈞最先改革的，是絲織所用的織綾機。

當時所用的織綾機，是西漢陳寶光的妻子創制的一種提花織機，大約60天能織一匹散花綾。一匹散花綾的價值，在當時能賣到“萬錢”，可見這部織機還是較爲先進的。

但馬鈞對這部織機的工作效率與操作的複雜費力仍不滿意，他仔細研究了這部織機後，反覆進行改進，最後取得了成功。

原來的織機是“五十綜者五十躡”或“六十綜者六十躡”，馬鈞把它們都改成爲十二躡，這樣不僅大大節省了勞動力，而且提高了生產效率(效率一下子提高了幾倍)，並且織出的圖案有了更多的變化，質量也有明顯的提高。

在初試一舉成功以後，馬鈞信心大增，開始了新的進軍。

當時農村的提水灌溉工具，主要是桔槔與轆轤。但這兩種工具的效率都較低，一般的生活生產用水還能應付，一旦大量的灌溉乃至抗旱所用就明顯不行了。

馬鈞在研究了所有的灌溉工具之後，感到都無法使它們大幅度地提高工作效率，於是決定創制一種新的高效率的提水灌溉機械。這次，他又取得了成功，創造出了一種嶄新的灌溉機械棗翻車。

翻車，就是俗名所說的水車，又稱龍骨水車、踏車水龍、水蜈蚣等。馬鈞當時所發明的翻車，由於沒有具體的記載流傳下來，所以具體的構造今天不得而知了。後來元代王禎的《農書》等對翻車開始作具體的記載，人們才瞭解了它的具體結構。這種翻車在我國農村一直使用到當代，也沒有什麼大的改變，可以推想馬鈞所創制的翻車也應該不會有什麼大的不同。

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這種翻車大體可以分爲二個大的部分：一部分是樹立在河岸邊上的門架，中間橫有扶杆，下部橫設轉軸，軸的中心有齒輪，齒輪兩側裝有踏板。另一部分是木製的長槽，槽中間是回形的龍骨(木鏈條)串板。長槽一頭放入河水中，一頭靠在岸上。龍骨串板一頭繞在橫軸的齒輪上，一頭繞在水中的長槽頭上。這樣，人一踩動踏板，橫軸就帶動龍骨串板運動起來，將河水連續不斷地提升到岸上來。

這種看似有些土氣的翻車，在當時卻是世界上最先進的提水灌溉工具。後來又出現了畜力翻車與風力翻車、水力翻車，並一直使用到當代才爲抽水機所替代，足見馬鈞這項發明所具有的實用價值與漫長的生命力。

指南車，相傳是我國西漢時期發明的機械定向車。據稱不管車輛怎麼行走，車上站立着的一個木人，它的手臂總是指向南方。

但這種指南車後來失傳了，到了馬鈞的時代，只有一些傳說而已。於是，相信的人也有，懷疑的人也有。

魏明帝時，馬鈞已經在朝廷中擔任了給事中的官員。事有湊巧，一天，馬鈞與一些官員正好談起指南車的問題。當時的散騎常侍高堂隆和驍騎將軍秦朗都不相信古代真有什麼指南車，馬鈞則表示不能這麼說。於是，高、秦兩人對馬鈞進行了一番人身攻擊，說他連說話的輕重都分不清，還談什麼製造。馬鈞對此侮辱並不屈服，當即表示要重製指南車。結果，魏明帝也知道了這件事，就正式下令馬鈞重新造車。

馬鈞在沒有什麼重要資料可借鑑參考的情況下，經過刻苦的鑽研與工匠們的羣策羣力，終於複製成了久已失傳的指南車。這一下，整個天下都“服其巧矣”，高、秦兩人也同樣只能折服。

但當時對指南車真正重視的人並不多，所以這臺車子不久又失傳了，而且又一次沒有將具體的結構記錄下來。

在馬鈞之後，複製指南車的人不少，如祖沖之等人，他們都取得了成功，但卻一次又一次地沒有將具體的結構記錄下來。一直到宋代的燕肅和吳德仁複製成功後，纔在《宋史》中對它的結構有了記載。但這是否與以前的結構都一樣，就不能肯定了。20世紀50年代，中國歷史博物館也曾複製成功了指南車，可以給現代的人們以更直觀、更形象的瞭解。