製成具有劃時代意義的蓮花漏(1 / 1)

B��C|燕肅對潮汐的精確研究得益於他的另一項重大發明——蓮花漏。

蓮花漏,是一種刻漏計時器。在鍾表出現以前,主要用刻漏計時,遠在周朝我國已會製造這種儀器,以後各代都有製造並不斷改進。

刻漏是利用滴水記時的原理製成,通常有兩種形式:一種是記錄它把水漏完的“泄水型”,另一種是底部無開口的窗口,注意它用多少時間把水裝滿的“受水型”。但自漢代以後,最初這一類型隻有一個貯水壺,但壺中的水漸漸漏完,水麵也隨之逐漸降低,而產生水流遲緩現象,計時便不準確了。解決這一困難的辦法是在貯水壺和受水壺之間加入一個或許多個補償壺。但這樣一來所有用壺數逐漸增加,係統就會顯得笨重複雜。

燕肅經過多年實驗,在天聖八年(1030年),蓮花漏實驗成功。這種漏壺因箭壺上有一銅製荷葉,葉中支一蓮花,上端的刻箭形如蓮蓬,故名蓮花漏。

燕肅發明的蓮花漏較舊刻漏有很大改進,它由上、下兩個水池盛水,上池漏於下池,再由銅鳥均勻地注入石壺,石壺上有蓮葉蓋,一支箭首刻著蓮花的浮箭,插入蓮葉蓋中心。箭為木製,由於水的浮力,便能穿過蓮心沿直徑上升,箭上有刻度,從刻度就可以看出是什麼時刻和什麼節氣了。根據全年每日晝夜的長短微有差異,又把二十四節氣製成長短刻度不同的四十八支浮箭,每一個節氣晝夜各更換一支。這種刻漏製作簡單,計時準確,設計精巧,便於推廣。

燕肅每到一地做官,就把蓮花漏的製作和使用方法刻在石碑上以方便人們使用,並製成樣品加以推廣,好多地方都用他的蓮花漏來檢驗時間,結果相當精密。

由於燕肅的蓮花漏隻有兩個壺,製作簡單,設計精巧,計時準確,便於推廣。經過多次試驗之後,宋仁宗於景祐三年(1036年)頒行全國使用,得到了各方麵的稱讚。

各代的指南車是中國古代皇帝出行時儀仗車的一種,數量很少,規格極高,目的是增添皇帝的威嚴與排場。據傳它為四五千年前黃帝時代發明的,到宋朝時,製造方法已經失傳了,沒有任何詳細資料;記裏鼓車,亦名大章車,遠在晉朝時就會製造,後來也失傳了。指南車、記裏鼓車是我國古代用來測定方向和記錄行程的儀器。指南車亦稱司南車,指南車是用來指示方向的一種機械裝置,它是利用傳統的獨轅雙輪車製,與指南針無關。

燕肅長於機械,就決心使它們複原。於是,他根據簡單的文獻記載,重新進行設計。終於在宋仁宗天聖五年(1027年),複原了指南車和記裏鼓車。

車上立一木人伸臂南指,不管車向什麼方向轉變,木人的手臂始終指向南方。指南車塗為赤色,上繪青龍、白虎及花鳥等圖案,四角垂有香囊,製造十分精美。

指南車的創造,標誌著中國在齒輪傳動和離合器的應用上已取得了很大的成就,是我國古代的一項重要發明創造,而歐洲直到十九世紀才發現和運用這一原理,比我國晚了一千多年。指南車和記裏鼓車雖然不是燕肅發明的,但他僅根據簡單的文字記載就能把已失傳且構造複雜的兩件儀器複原出來,這說明,他的機械製造能力是很強的。

記裏鼓車是古代一種能夠自動計程的機械,它利用齒輪傳動裝置將車輪行走的裏數反映出來,車每行一裏,車上木人擊鼓一槌,這與現代汽車上安裝的裏程表原理是一樣的。

燕肅對欹器也進行了研究。欹器是利用重心原理發明的。“欹”原為傾斜之意,欹(qí)器,是一種灌溉用的汲水罐器,它是我國古代勞動人民在生產實踐中的創造。欹器有一種奇妙的本領:未裝水時略向前傾,待灌入少量水後,罐身就豎起來一些,而一旦灌滿水時,罐子就會一下子傾覆過來,把水倒淨,爾後又自動複原,等待再次灌水。

欹器早在周朝時就有了。據說,有一次孔子去周廟參觀,見廟中有個欹器。孔子問道:“這是什麼器物?”守廟的人回答說:“這是佑座器。”孔子說:“我聽說這種東西灌滿了水就翻過去,沒有水就傾斜,灌一半的水正好能垂直正立,是這樣的嗎?”守廟的人回答說:“是的。”孔子讓子路取來水試了試,果然這樣,於是長歎一聲說:“唉,哪有滿了而不翻倒的呢?”清朝皇帝讓人在紫禁城裏擺設欹器,是借欹器“滿則覆,中則正,虛則欹”的特點喻世“滿招損,謙受益,戒盈持滿”的道理,並以此警戒自己,以利於自己的統治。