我國古代的機械大師——馬鈞
時間:2014-11-08
來源:未知
點擊:0 次
馬鈞,字德衡,三國時期魏國扶風(fēng)(今陜西省興平縣)人,生活在東漢末年這一時期。生卒年代不詳。他是我國古代的機械大師。他的不少發(fā)明創(chuàng)造對當時生產(chǎn)力的發(fā)展起了相當大的作用。因為他在傳動機械方面有很深的造詣,所以當時人們對他的評價很高,稱他為“天下之名巧”。
馬鈞從小口吃,不善言談。
但是他很喜歡思索,善于動腦,同時注重實踐,勤于動手,尤其喜歡鉆研機械方面的問題。馬鈞早年生活比較貧困,長時間住在鄉(xiāng)間,比較關(guān)心生產(chǎn)工具的改革,并且作出了突出貢獻。
新式織綾機的誕生
我國是世界上生產(chǎn)絲織品最早的國家??赡菚r所以生產(chǎn)效率還很低。我國勞動人民才在生產(chǎn)實踐中逐步發(fā)明了簡單的織綾機。這種織綾機有一百二十個躡(踏具),人們用腳踏躡管理它,織一匹花綾得用兩個月左右的時間。后來,這種織綾機雖經(jīng)多次簡化??傻饺龂鴷r,仍然是五十根經(jīng)線的織綾機五十躡,六十根經(jīng)線的織統(tǒng)機六十躡,非常笨拙。馬鈞看到工人在這種織綾機上操作,累得滿身流汗,生產(chǎn)效率很低,就下決心改良這種織綾機,以減輕工人的勞動。于是,他深入到生產(chǎn)過程中,對舊式織綾機進行了認真研究,重新設(shè)計了一種新式織綾機。新織綾機簡化了踏具,改造了桄運動機件(即開口運動機件)。原來的織綾機五十根經(jīng)線的五十躡,六十根經(jīng)線的六十躡,馬鈞統(tǒng)統(tǒng)將其改成十二躡。經(jīng)過這樣一改進,新織綾機不僅更精致,更簡單適用,而且生產(chǎn)效率也比原來的提高了四、五倍,織出的提花綾錦,花紋圖案奇特,花型變化多端,受到了廣大絲織工人的歡迎。新織綾機的誕生,是馬鈞一生中最早的貢獻,它大大加快了我國古代絲織工業(yè)的發(fā)展速度,并為我國家庭手工業(yè)織布機奠定了某礎(chǔ)。
龍骨水車的創(chuàng)造
在沒有實現(xiàn)電力提水澆灌農(nóng)田以前,我國許多地區(qū)都廣泛使用著一種龍骨水車。也叫翻車。它應(yīng)用齒輪的原理使其汲水,很是好用。我國應(yīng)用水車有著悠久的歷史。大約在東漢時期,翻車就出現(xiàn)了,據(jù)古籍記載,東漢末年有個叫畢嵐的人曾有翻車的制造,但那時的翻車還比較粗糙,大抵應(yīng)該說是我國鄉(xiāng)村歷代通用的龍骨水車的前身。直到三國時期,機械發(fā)明家馬鈞重新發(fā)明創(chuàng)造了一種新式翻車,才使得翻車廣泛推廣應(yīng)用,從而形成了從東漢到三國翻車的正式產(chǎn)生。
馬鈞當時在魏國作一個小官,經(jīng)常住在京城洛陽,當時在洛陽城里,有一大塊坡地非常適合種蔬菜,老百姓很想把這塊土地開辟成菜園,可惜因無法引水澆地,一直空閑著。馬鈞看到后,就下決心要解決灌溉上的困難。于是他又在機械上動腦筋。經(jīng)過反復(fù)研究、試驗,他終于創(chuàng)造出一種翻車,把河里的水引上了土坡,實現(xiàn)了老百姓的多年愿望、馬鈞創(chuàng)適的這種翻車,"其巧百倍于常",用時極其輕便,連小孩也能轉(zhuǎn)動。它不但能提水,而且還能在雨澇的時侯向外排水??梢娺M步之多,功效之高。這種翻車,是當時世界上最先進的生產(chǎn)工具之一,從那時起,一直被我國鄉(xiāng)村歷代所沿用,直至實現(xiàn)電動機械提水以前,它一直發(fā)揮著巨大的作用。
指南車的再現(xiàn)
指南車是一種辨別方向的工具。我們的祖先很早就創(chuàng)造了指南車。據(jù)我國古史上傳說,4000多年前,黃帝和蚩尤作戰(zhàn),蚩尤為使自己的軍隊不被打敗,便作霧氣,使黃帝的軍隊迷失了方向。后來,黃帝制造了指南車辨別了方向,終于打敗了蚩尤。又傳說3000年前,遠方的越裳氏(在今越南)派使臣到周朝,迷失了回去的路線,周公遂制造指南車相贈,以作為指向工具。這些故事,雖然是傳說,特別是蚩尤作霧,更是一種神話,但是我國指南車的發(fā)明,實在是極為久遠的事情。東漢時期,偉大的科學(xué)家張衡就曾利用純機械的結(jié)構(gòu),創(chuàng)造了指南車,可惜張衡造指南車的方法失傳了。
到三國時期,人們只從傳說上了解到指南車,但誰也沒見過指南車是啥模樣。當時,在魏國作給事中官的馬鈞對傳說中的指南車極有興趣,決心要把它重造出來。然而,一些思想保守的人知道馬鈞的決心后,都持懷疑態(tài)度,不相信馬約能造出指南車。有一天,在魏明帝面前,一些官員就指南車和馬鈞展開了激烈的爭論。散騎常侍高堂隆說:"古代據(jù)說有指南車,但文獻不足,不足為憑,只不過隨便說說罷了。"驍騎將軍秦朗也隨聲附和道:"古代傳說不大可信,孔夫子對三代以上的事,也是不大相信的,恐怕不能有什么指南車。"馬鈞說;"愚見以為,指南車以往很可能是有過的,問題在于后人對它沒有認真鉆研,就原理方面看,造指南車還不是什么很了不起的事。"高堂隆聽后輕視地冷冷一笑。秦朗則更是搖頭不已,他嘲諷馬鈞說:"你先生名鈞,字德衡,鈞是器具的模型,衡能決定物品的輕重,如果輕重都沒有一定的標準,就可以作模型嗎?"馬鈞道:"空口爭論,又有何用?咱們試制一下,自有分曉。"隨后,他們一起去見魏明帝(曹睿),明帝遂令馬鈞制造指南車。馬鈞在沒有資料,沒有模型的情況下,苦鉆苦研,反復(fù)實驗,沒過多久,終于運用差動齒輪的構(gòu)造原理,制成了指南車。事實勝于雄辯,馬鈞用實際成就,勝利地結(jié)束了這一場爭論。馬鈞制成的指南車,在戰(zhàn)火紛飛、硝煙彌漫的戰(zhàn)場上,不管戰(zhàn)車如何的翻動,車上木人的手指始終指南,引起了滿朝大臣的敬佩,從此,"天下服其巧也"。這充分表現(xiàn)了馬鈞肯刻苦鉆研,敢想、敢說、敢做的精神。
"水轉(zhuǎn)百戲"研制成功
馬鈞在傳動機械方面的研究,造詣是很深的,成績也是極其卓著的。"水轉(zhuǎn)百戲"的研制成功,足以說明這一點。
一次,有人進獻給魏明帝一種木偶百戲,造型相當精美,可那些木偶只能擺在那里,不能動作,明帝覺得很遺憾。明帝問馬鈞:"你能使這些木偶活動嗎?"馬鈞肯定地回答道:"能!"明帝遂命馬鈞加以改造。沒有多久,馬鈞則成功地創(chuàng)造了"水轉(zhuǎn)百戲"。他用木頭制成原動輪,以水力推動,使其旋轉(zhuǎn),這樣,上層的所有陳設(shè)的木人都動起來了。有的擊鼓,有的吹蕭,有的跳舞,有的耍劍,有的騎馬,有的在繩上倒立,還有百官行署,真是變化無窮。并且這些木人出入自由,動作極其復(fù)雜,巧妙程度使原來的百戲木偶無法比擬。"水轉(zhuǎn)百戲"的研制成功,在我國古代木偶藝術(shù)中,應(yīng)該說是非常卓越的創(chuàng)造。它雖然是供封建統(tǒng)治者玩樂的東西,但從另一方面看,馬鈞已能熟練掌握和巧妙利用水利和機械方面?zhèn)鲃拥脑怼?br />
軍事上的機械發(fā)明
由于馬鈞掌握了軍事原理,因而他在軍事上兵器制造方面也有不少發(fā)明創(chuàng)造。從歷史文獻當中可以證明,他在兵器學(xué)方面的精深研究,足以和同時代的軍事學(xué)家諸葛亮相比。
那時候,魏國和蜀國經(jīng)常打仗。蜀國大軍事家諸葛亮在出師北伐時,曾發(fā)明了一種可以把箭接連發(fā)射出去的連發(fā)射遠器--連弩。它每次可發(fā)數(shù)十箭,威力很大。魏軍在戰(zhàn)場上揀到,頗感驚奇。當時已經(jīng)年老的馬鈞看到連弩后,認為這種兵器很好,說:"巧是很巧了,但還有不到的地方,如再改進一下,威力還可增加五倍。"于是,他便將連弩進行了改進,果然效果甚佳。
此外,馬約還在原來作戰(zhàn)用的發(fā)石車的基礎(chǔ)上,重新設(shè)計出了一種新式的攻城武器——輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車。原來的發(fā)石車,象個大天平,一頭掛著一個斗,斗里裝滿大小石頭,另一頭掛著許多根繩子,作戰(zhàn)時,兵士們一齊用力拉繩子這頭,裝石頭那頭就飛快地翹起來,這樣,石頭就被拋出去打擊敵人。這種發(fā)石車缺點很多,每發(fā)射一次,都要花費一些時間,而且效果不大。馬鈞設(shè)計的新式輪轉(zhuǎn)式發(fā)石車,則克服了這些缺點。它是利用一個木輪子,把石頭掛在木輪上,這樣,裝上機械帶動輪子飛快地轉(zhuǎn)動,就可以把大石頭接連不斷地發(fā)射出去,使敵方來不及防御。馬鈞曾用車輪子來做試驗,可以連續(xù)把幾十塊磚瓦射出幾百步遠(一步約合1.45米),這在當時說來,威力是相當大的。
馬鈞在手工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等方面有很多發(fā)明創(chuàng)造,是三國時代最優(yōu)秀的機械制造家,就是在我國古代幾千年的歷史當中,也不多見,堪稱一代機械大師,當時,有位叫傅玄的文學(xué)家曾稱贊他說:"馬先生,天下之名巧也。"但由于封建統(tǒng)治階級腐敗沒落,馬鉤的許多發(fā)明創(chuàng)造沒有得到重視。他的一生,從少年到老年,一直不得志,雖然他曾作過給事中官,但他的工作仍然受到阻撓和蔑視,技巧一直未得到順利發(fā)展的機會。盡管文學(xué)家傅玄曾幾次在魏國貴族安鄉(xiāng)侯曹義、武安侯曹爽那里推薦他,也還是沒有受到重視。傅玄對此感慨頗深地說:"馬先生的巧,雖古時的公輸般(魯班)、墨翟,以及近代的張衡,也比不過,但公輸般和墨翟都能見用于時,張衡和馬鈞的一生卻不能發(fā)揮其長,真是最可痛心的事。"傅玄的話道出了在封建社會里多少發(fā)明家被埋沒了的事實。
馬鈞對人類的貢獻,雖然沒有被封建貴族所重視,但他的發(fā)明創(chuàng)造卻得到了廣大勞動人民的歡迎,幾千年來,他的功績和美名一直被勞動人民所傳頌。
Powered by
shidainet.cn探究馬氏古今,傳承中華文明,整理編纂族譜,凝聚血脈親情。馬氏研究院,馬姓歷史文化研究的主陣地!
電話:18851666077 地址:北京市昌平區(qū)小湯山鎮(zhèn)西官莊村341號 備案號:
京ICP備2020044749號-1 技術(shù)支持:
冰楓網(wǎng)絡(luò)