北国小熊 发表于 2014-9-11 22:25:42

存在感超低、却足可列入四大发明的代表性机械——指南车【转载】

有多少小伙伴会把“指南车”和“指南针”混淆的?请举手。
很明显,指南针是因着西方航海的需要而成名,基本上可以说,指南针是为迎合西方话语权而生的四大发明,真正应该成为四大发明的,应该是指南车。
指南车、记里鼓车、龙骨水车、水磨、水碓、水排、耧车、绫机、投石机、擒纵器……先秦两汉时期这无法尽数的复杂机械家族,足以反映中华文明的真正内涵。

中国处于一个特殊地理环境中,它既是在北纬30度文明产生的黄金区域内,又完全处于15英寸等雨线以南。这是西面几座大山脉阻挡冷空气的结果。
这样的地理环境,最特殊的地方就在于,中国境内有取之不尽的木、竹等有机物。
其它几大古文明,都处于沙漠或海洋的包围之中,树木有限,只能以石材和金属为主。
有机物的好处是易于加工、造型,又具有一定的机械强度和韧性,所以在早期人类缺少大型工具的时候,木制机械相比金属能够有更快的发展脚步。这也是中华文明显得特别早熟的原因。
当然,木制结构也不利于工业革命,毕竟机械强度、耐热性都不行,所以蒸汽机、内燃机什么的都很难在中国发明。
至于中国的木制机械究竟对西方现代机械起了多大影响,目前研究还较少,难以估计。但我看过一个文艺复兴时期的机械图纸与《武经总要》、《营造法式》等的比较,其中雷同处甚多,保守估计影响是必然存在的。

指南车的原理很简单,车左转时则指示的金人右转,车右转时则左转。
记里鼓车则是记录车轮转动周速的机械,《孙子算经》中有专门一道题目讲这个。
很显然,这两种工具都必然用到齿轮传动机构、离合器等,这就无须赘言了。
这里要强调的是,经典力学中最重要的一个工具就是矢量,矢量是有大小和方向的。利用指南车加记里鼓车的组合,实际上就已经得到了矢量的现实版。研究力学也实际上可以在现实环境下进行,而不是简单的纯理性空想。
《九章算术》中有这样的题目,比较良马和驽马上坡时的重量差别,这就可见,古代的力学是完全建立在两种车的实验基础之上。

这里要特别说一下螺旋结构。
李约瑟强调说,中国没有出现现代机械,与中国工匠不会使用螺旋结构有关。
这是不客观的。中国的木制结构多采用榫卯结构,这完全是因材而定。因为木材容易磨损,如果采用螺纹,很容易就会被磨平。
事实上中国很早就知道螺旋结构了。《九章算术》中有一道关于葛绕木的题目,专门研究螺旋。而且那道题目的解法很经典,完全利用勾股术。当然,勾股术本就是《九章算术》的拿手好戏(另一个是盈不足术)。

总体来说,中华文明是一个木制的文明,也是世界上唯一一个在木头和竹子上建起来的文明。
在五行中,木的特征是曲直,是指木头有韧性,让它变弯它能立即还原。这也恰是中华文明的特点,那就是,再大的逆境最终都能走出来,重新回到文明巅峰。
过去数百年的世界被空想和玄谈控制了,科学家们坐在案桌前,随便想一个什么公式,在自然界中都能找到对应之物。
那是因为长期技术积累之后的一次大爆发。
爆发之后将是更加长远的积累,所以未来的世界,仍将回到一个工匠的世界。在这一点上,中华文明有与生俱来的优势。所以我对未来充满信心。

出处http://www.ltaaa.com/bbs/thread-284258-1-1.html

520zjwtcabc 发表于 2014-9-12 07:42:02

有道理,开眼界了.

angel1399793 发表于 2014-9-12 07:49:09

“过去数百年的世界被空想和玄谈控制了,科学家们坐在案桌前,随便想一个什么公式,在自然界中都能找到对应之物。
那是因为长期技术积累之后的一次大爆发。”
无聊文人写出来的瞎扯的东西

独自莫凭栏 发表于 2014-9-12 08:37:20

总是抱着这样的想法是没办法看清现实的

害怕伏枥 发表于 2014-9-12 13:02:41

指南车、候风地动仪、木牛流马这些东西,是真是假?

北国小熊 发表于 2014-9-12 13:12:00

害怕伏枥 发表于 2014-9-12 13:02
指南车、候风地动仪、木牛流马这些东西,是真是假?

指南车应该是真的

北国小熊 发表于 2014-9-12 13:16:48

独自莫凭栏 发表于 2014-9-12 08:37
总是抱着这样的想法是没办法看清现实的

是啊,想要比较首先要对mechanics跟科技史有深入了解

鬼魅道长 发表于 2014-9-12 14:47:00

害怕伏枥 发表于 2014-9-12 13:02 static/image/common/back.gif
指南车、候风地动仪、木牛流马这些东西,是真是假?

是真的,据说第一个是黄帝造的,由此走出蚩尤迷雾。
制法在《舆服志》里有两段记载,能看出是差速器的原理:

唐元和中,典作官金公立以其车及记里鼓上之,宪宗阅于麟德殿,以备法驾,历五代至国朝,不闻得其制者,今创意成之。
其法:用独辕车,车箱外笼上有重构,立木仙人于上,引臂南指。用大小轮九,合齿一百二十。足轮二,高六尺,围一丈八尺。附足立子轮二,径二尺四寸,围七尺二寸,出齿各二十四,齿间相去三寸。辕端横木下立小轮二,其径三寸,铁轴贯之。左小平轮一,其径一尺二寸,出齿十二;右小平轮一,其径一尺二寸,出齿十二。中心大平轮一,其径四尺八寸,围一丈四尺四寸,出齿四十八,齿间相去三寸。中立贯心轴一,高八尺,径三寸。上刻木为仙人,其车行,木人指南。若折而东,推辕右旋,附右足子轮顺转十二齿,击右小平轮一匝,触中心大平轮左旋四分之一,转十二齿,车东行,木人交而南指。若折而西,推辕左旋,附左足子轮随轮顺转十二齿,击左小平轮一匝,触中心大平轮右转四分之一,转十二齿,车正西行,木人交而南指。若欲北行,或东,或西,转亦如之。


大观元年,内侍省吴德仁又献指南车之制(其制,身一丈一尺一寸五分,阔九尺五寸,深一丈九寸,车轮直径五尺七寸,车辕一丈五寸。车箱上下为两层,中设屏风,上安仙人一执仗,左右龟鹤各一,童子四各执缨立四角,上设关捩。卧轮一十三,各径一尺八寸五分,围五尺五寸五分,出齿三十二,齿间相去一寸八分。中心轮轴,随屏风贯下,下有轮一十三,中至大平轮。其轮径三尺八寸,围一丈一尺四寸,出齿一百,齿间相去一寸二分五釐,通上左右起落。二小平轮,各有铁坠子一,皆径一尺一寸,围三尺三寸,出齿一十七齿,间相去一寸九分。又左右附轮各一,径一尺五寸五分,相四尺六寸五分,出齿二十四,齿间相去二寸一分。左右叠轮各二,下轮各径二尺一寸,围六尺三寸,出齿三十二,齿间相去二寸一分;上轮各径一尺二寸,围三尺六寸,出齿三十二、齿间相去一寸一分。左右车脚上各立轮一,径二尺二寸,围六尺六寸,出齿三十二,齿间相去一寸二分五釐。左右後辕各小轮一,无齿,系竹{竹亶}并索在左右轴上,遇右转使右辕小轮触落右轮,若左转使左辕小轮触落左轮,行仙童交而指南,车成)。

小布丁123 发表于 2014-9-12 14:53:28

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