让人惊叹的古代科技

说到中国的古代科技，人们大多会想到的是中国古代的四大发明：造纸术，印刷术，火药术，指南针。但其实古代的科技不仅仅使这些，还有很多古书上记载、民间流传,但目前已经失传的古代科技,让现代人都百思不得其解。

英国李约瑟博士就曾写了一本书叫《中国之科学与文明》列举流传到欧洲的中国古代的廿六种发明,其中古机械就占有十八种之多,包括轩辕黄帝的指南车、诸葛亮的木牛流马,以及鲁班的飞天木鸢等,不仅实用且结构巧妙。如今科学家试图利用现代科学来探究古代机械巧妙的发明,但是许多奥妙仍是未解之谜。

地动仪

张衡发明的地动仪比欧洲创造类似的地动仪要早1700多年。科学家对于它机械原理和震源的感应方式至今仍无法解释。仪器外壳对准东、南、西、北和东南、西南、东北、西北八个方向铸有八条龙,像征宇宙四面八方。同时他根据自己对易经的理解,仪盖为天,内中都柱为地,似一个小宇宙,与大宇宙对应。

指南車

传说中,指南车是轩辕黄帝发明的。黄帝与蚩尤战于涿鹿之野,蚩尤施展法术,狂风大雾,迷漫四方,无法分辨方向。于是黄帝制作指南车,分别显示四个方位,就这样擒获蚩尤。

史书记载了三国时魏国马钧制作指南车。车上有一小人,其手指的方向即为南方。这个指南车是采用齿轮的原理制作,并没有使用磁极。

金朝的燕肃于天圣五年(1027年)造指南车,车上立一木人,伸臂指南,能自动离合,宋代大观元年(1107年)吴德仁改良了燕肃指南车,但之后就失传了。============

机械歌舞伎

现在人们都会惊叹与近期人的人工智能，但是其实仔仔古时人们就已经制造出了歌舞机械人。

例如《列子・汤问》篇中就记载西周时,周穆王向西出巡,曾有一名叫偃师的巧匠,为穆王制作了很像真人的歌舞机械人。其内脏、筋骨、皮肤、牙齿、头发也像真的一般。

据《列子·汤问》记载:偃师见穆王,穆王问:“和你同来的人是谁?”“ 是我所造的歌舞者。 ”穆王大为惊讶,上上下下细细观看,不相信这是造出的假人。奏起音乐,那人开始歌舞,它的舞姿和歌声千变万化,而且都合乎节拍韵律。穆王愈发认为这是一个真人,又叫来了妻妾一同观赏。

表演即将结束时,歌舞者盯着穆王的侍妾,好像眉目传情的样子。穆王大怒,偃师立刻剖散歌舞者让穆王观看,穆王一看,原来这个歌舞者全是由皮革、木料、胶水、漆料和其它一些黑、白、红、青的对象所构成的。

穆王仔细查看,发现它内部的肝、胆、心、肺、脾、胃、肠和外部的筋骨、支节、皮毛、齿发,皆是人工造出来的,穆王试着废其心,则歌舞者就不能说话了;试着废其肝,它的眼睛就看不见;试着废其肾,它的双足就丧失了行动的能力。重新组合之后,又如刚才一般能歌舞了。

穆王这才高兴的感叹道:“这真叫巧夺天工!” 随后穆王命令将偃师带回中原。

在其它古代典籍中也有不少相关记载,例如唐代洛州县令殷文亮曾以木块雕刻歌女,唱歌吹笙,劝人饮酒,可按预先机械设计程序奏出乐曲;此外,有位杨务廉的匠人,设计手执碗公的行乞木僧,自动能行乞布施,当碗中钱满,则可发音。

值得注意的是类似记载中的机械人都有特定智能功能且不靠计算机程序控制,自然不需电力,动力的来源似乎只靠巧妙机械设计完成。

飞行木鳶（chī）

1903年莱特兄弟完成人类第一次飞行梦想,奠定今后航空运输的发展进程。

其实中国古代就有飞行器的记载。《墨子》中记载:“公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下,自以为至巧。”

《鸿书》中也记载:“公输般为木鸢,以窥宋城。”

鲁班制作木鸢以侦查战争的情况,很像现代无人飞机侦查敌人情报,原来此项技术在古代战国时期就已有运用。而后到汉代,张衡也创造了飞行木鸟,然而木雕的飞行引擎机械结构一直是个迷团。

据《鲁班传》记载,鲁班在楚国为寻妹妹制作了木鸢。其父急切偷驾木鸢寻女,不懂驾御之术,直飞吴国迫降遭损毁。吴国用其父做人质逼迫鲁班重做木鸢,班父不从乃被杀。鲁班为报父仇,乃做一木仙指向吴国,致使吴国大旱三年。

吴人知鲁班所为,乃赠礼谢过。鲁班宅心仁慈,不以私怨而害万千无辜人民受苦,乃锯木仙之指,又施法术祈雨,果然立降大雨解旱。

除此之外,鲁班还制造了“木马”,能在路上自动行走,是人类有记载的最早的自动车。后来失传。

木牛流马

蜀汉的诸葛亮为了解决在四川崎岖陡峭的山路上运送粮草,发明了一种被称为“木牛流马”的交通工具。为蜀国十万大军提供粮食。

根据宋《陈后山集》中说:“蜀中有小车,独推,载八石,前如牛头。又有大车,用四人推,载十石,盖木牛流马出。”

有传说,木牛流马原来是诸葛亮的妻子黄月英做的。据南宋范成大的笔记小说《桂海虞衡志》记载:「汝南人相传,诸葛亮居隆中时,友人毕至,有喜食米者,有喜食面者。顷之,饭、面俱备,客怪其速,潜往厨间窥之,见数木人舂米,一木驴运磨如飞,孔明遂拜其妻,求传是术,后变其制为木牛流马。

机关梳妆台

据古籍《纪闻》记载,唐玄宗开元初年,东海郡的马待封是个能工巧匠,他给皇后制造了一座梳妆台。中间是镜台,台下两层,都装有门。皇后要梳妆时,打开装镜的匣子,台下的门会自动打开,有一位手里拿着梳洗用的毛巾、梳篦的木制妇人走出来。皇后接过这些东西后,木制妇人就回到门里。

其它如面脂、定妆粉、描眉笔、髻花等一切用物,都由木妇人自动送给皇后。都送完了,木妇人又回到门里,门又自动关闭好。所有的这些供给,都由木妇人来完成。皇后着好妆,各个门都自动关闭好,让人将梳妆台拿走。这座梳妆台上面饰有黄金、白银,还绘着彩画。木妇人的衣着服饰,都制作得极其精致考究。===============

充满机关的神奇酒山

马待封还制作了一个酒山，立在一只圓盘中，圓盘直径四尺五寸，盘下有一只大龟承托著，所有的机关都在大龟的腹中。圆盘的中间屹立着一座酒山，酒山中间是空的，可盛酒三斗。围绕酒山排列著酒池，池外还有山围着。酒池中长有荷花。荷花的花与叶，花开叶舒,可作盘子使用，上面盛著肉脯，肉酱及各种下酒的珍蔬水果。

酒山腰柳，龙口张开，西田放电酒。龙口下的下木大荷叶顶部有清酒杯。龙口轻微呕吐八分钟。

饮酒的人立即取杯饮酒。如果你饮酒稍迟,酒山顶上阁楼的门会自动打开,有穿衣戴帽的催酒机械人,拿着板子出来催酒。将酒杯重新放在大荷叶上,让龙口重新斟满酒,酒使才自动回到阁楼中。

酒池内有暗穴,可以将池中的酒引流到酒山中。直到宴席结束酒饮完了,池中的酒不留半点痕迹。

《水饰图经》——水上机械玩具

隋煬帝命令著名的巧匠黃衰，根据《水饰图经》，在皇宮御苑里造了72组木制玩具。

这些机械玩具都是用木材雕刻成的。玩具中的人物,都是二尺高,并且穿著丝绸的衣服,戴着金钗碧玉等首饰。玩具中的各类虫鱼鸟兽,都像真的一样能够活动,随着水流而运行。

黃衰还制造了十二只小船,载着木制的歌女。每艘船上都有木人在表演,有击磬、弹筝、鼓瑟,尽管是木人在演奏,但是演奏的音律一点不差。还有的木人表演杂技,有舞剑、有爬竿的,尽管是木人,但是动作都很灵活,像极了真人。

这十二艘小船都可以随着曲池的水流自动周旋运行。

黃衰还制造了七艘「斟酒船」,专为王公大臣斟酒。木制的船上,安放着二尺高的木人,专门负责斟酒。每艘船的船头站着一个拿酒杯的木人,另一个木人专捧酒钵,船后有撑篙的木人,船的中间还有划桨的两个木人。

沿着曲水的流动,斟酒船每到有宾客的岸边,都会自动停下来。船头的木人,就会伸手将斟满的酒杯递给宾客。客人饮干之后,再将空杯递给木人。

木人接过空杯后,便转身,从身后那个捧酒钵的木人那儿拿过木杓,从酒钵中舀酒,将空杯斟满。斟酒船按照顺序自行自停,顺着曲水的流行,行驶三遍而止。

这些机械木人,不仅动作灵活,还有智能。这些工艺品没能被保存下来,我们也只能透过古籍的记载,遥想当年隋炀帝与臣民同乐的场景。

紫禁城

中国的紫禁城(故宫)藏着很多秘密,一直是人们研究和探讨的话题。建于明朝的紫禁城至今已有近600年的历史,期间经历了逾200次破坏性的地震,包括二十世纪最致命的地震,是什么神秘的力量让这个古老的建筑可以屹立不倒呢?

为了找到答案,好奇的西方专家们来到中国,希望能一探究竟。他们按比例复制了一个紫禁城中的经典宫殿,然后测试它可以承受多大级别的地震。他们将整个过程录制下来,该视频被广泛传播,让众人惊叹。

为了让实验尽可能的准确,专家们找到专业的木匠,使用了传统的木工工具和技术,仿造紫禁城的建筑结构,建造了一个复制品,该模型是原始尺寸的五分之一。工程师将其建在地震仿真台上,以方便仿真地震,并校准了模型的尺寸和重量。

横梁和柱子是所有紫禁城建筑的结构核心。他们注意到用于支撑宫殿的大梁和柱子间有一种花型支架结构,被称为斗拱。复杂的斗拱延伸到外部,支撑着屋檐以及屋顶。斗拱搭在高柱支撑的大梁上。但是这些柱子并没有被嵌入地下,而只是放在地面上。这些结构部件承受着所有的重量。

复制完成后,他们便开始进行仿真地震试验,来测试其结构的强度。为了了解紫禁城的各个部分,在地震下是如何反应的,地震专家乔博士对模型进行了一系列的地震仿真实验,看看它们能在多大程度上存活下来。

他们从9.0级地震开始,9.0是非常强烈的地震,造成日本311地震加海啸大灾难的源头就是最初的一场9.0级地震。模型在剧烈震动的石基座上摇摆,支撑柱也在震动时移动,但模型本身并没有倒塌或损坏。

再测试 9.5级地震,这是人类历史上最高级别的地震纪录,其释放出的能量相当于二十亿吨的炸药。地震仿真器很快就达到了10.1级的规模,但是模型依然只是在摇摆。

实验中最令人惊讶的是,模型非常灵活,即使在10.1级地震中,建筑物也没有损坏。专家们认为,这样的木结构,尤其是斗拱的结构,让整个建筑链接部位有移动的空间,这可能是减低震动破坏力的原因之一。

参与项目的木匠和工程师都惊叹于中国传统建筑的神奇。==============

都江堰

都江堰位於四川省成都市，坐落在成都平原西部的岷江上,由秦朝李冰父子建造,迄今已有两千多年,是当今世界历史最久、唯一留存、仍在使用的以无坝引水为特征的水利工程。也是全世界迄今为止仅存的一项伟大的“生态工程”。

成都平原号称“天府之国”,但在都江堰建造之前却是一个水旱灾害十分严重的地方。

岷江是长江上游水量最大的一条支流,岷江之水涨落迅猛,水势湍急。岷江出自岷山山脉,从成都平原西侧向南流去,是地上悬江,而且悬得十分厉害。成都平原的整个地势从岷江出山口的玉垒山,向东南倾斜,坡度很大,都江堰与成都高低落差竟达273米。在古代每当岷江洪水泛滥,成都平原就是一片汪洋;一遇旱灾,又是赤地千里,颗粒无收。