登陆注册
18266600000010

第10章 机械发明与制造专家马钧

马钧,字德衡,生于扶风,即今陕西兴平,三国时期的著名机械制造专家。

他具有高超的制造技巧,发明和制造了织绫机、水车、指南车等多种机械,成为我国古代非常有名的机械发明和制造专家,为古代机械制造技术的发展做出了巨大贡献。

马钧从小善言谈,喜欢思索,善于动脑,同时注重实践,勤于动手,尤其喜欢钻研机械方面的问题。他早年生活比较贫困,长时间住在乡间,比较关心生产工具的改革。他虽然一生不大得志,但刻苦钻研,设计制造出多种机械。

马钧生活在封建军阀混战、社会动荡不安的东汉末年。在当时,魏、蜀、吴三国的统治者,为了增强自己的力量,都比较注意恢复和发展生产,而恢复和发展生产,就需要解决生产中遇到的一些技术问题。

而马钧恰恰生于曹魏统治下的扶风,这里地处渭河平原,农业和手工业生产都比较发达,是一个经济繁荣的地区。他为了解决生产实践中的问题,搞出了许多科学技术发明。

马钧的成名,是在他到京城洛阳做官之后。魏明帝曹叡在位时,他在魏国朝廷里担任博士。根据史书上的记载,马钧担任博士时,生活仍然比较贫困。为了摆脱困境,他潜心钻研技术,希望能在这方面有所作为。马钧的发明创造,就是这时从改进织绫机开始的。

织绫机是我国古代一种织丝机具,能织出提花的丝织品。在当时,这种织绫机,每台有50组或60组经线,需要120个踏板。织成一匹散花绫,要用两个月时间。

由于工序复杂,费时费力,因此织出来的绫,价钱很高,“匹值万钱”,普通老百姓根本买不起。马钧决心将这种织绫机加以改良。他经过深入钻研,多次试验,终于改制成功,造出了新式的织绫机。

马钧改制的织绫机,把原来织机上50组或60组经线合并成12组,这样,只需要安装12个踏板就行了。同时,他还在织机上设计安装了一些别的装置,使之操作起来更为灵便。

经过马钧的改进,新织绫机不仅更精致,更简单适用,而且生产效率也比原来的提高了四五倍,织出的绫锦,花纹图案奇特,花型变化多端,受到了广大丝织工人的欢迎。

新织绫机的诞生,是马钧一生中最早的贡献,它不仅推动了我国古代丝织技术的发展和提高,而且为后来制造和推广家庭使用的织布机奠定了基础。

如果说马钧发明的织绫机的改良推动了手工业生产的发展,那么,他发明的“翻车”则极大地推动了农业生产的发展。

当时,洛阳城里有一块空地,很适合于种植蔬菜。但是因为这里的地势较高,无法引水灌溉,所以一直荒芜着。马钧看到这种情况,觉得让这块可耕地荒芜下去,非常可惜。于是,他为了把这块荒地改成菜园,决心研制一种提水工具,解决灌溉问题。

经过长时间的思索和精心设计,一种新型的提水工具终于创制出来了。这种工具名叫“翻车”。马钧又进行了多次试验,证明翻车能够把河水提上坡地,非常管用。

据史书记载,马钧制造的翻车,能够“灌水自覆,更入更出”。就是说,翻车能够将河水刮上岸来,自动倾倒流出,而且循环不停。

因为翻车内用来刮水的木板叶,是一节一节地连接起来的,好像龙骨一样,所以也称为“龙骨水车”,简称水车。又因为它操作时是用双脚踩动,所以又叫做踏车。

由于它的结构灵巧,不需要花费多大的力气,因此连小孩子都可以操作。翻车运转起来,提水的效率大大提高了。这样,不仅使洛阳城内的那片荒地变成了菜园,而且在我国农村中很快得到普遍的推广应用,大大促进了农业生产的发展。

马钧发明的翻车,一直流传了下来。在元代王桢的著作《农书》和明代徐光启的著作《农政全书》中,都记述了马钧创制翻车之事。根据这两部书中的记载,可以知道马钧翻车的构造。

翻车的车身用木板做成长约6米的槽,槽的宽度不等,槽内有行道板一条。木槽的两头安装大小轮轴;大轴在木槽上头,小轴在木槽下头。再将一片一片连接起来的板叶,套在轮轴上面。大轴两端各带拐木,置于岸上木架之间。

操作时,人扶着木架,踏动拐木,板叶随着轮轴转动起来,于是河水就沿着槽内的行道板被刮上岸来了。王桢赞叹说:“水具中机械巧捷,唯此为最。”对于翻车的发明,给予了很高的评价。

马钧还成功制造了指南车。传说我国上古时代,黄帝在同蚩尤作战时,曾使用过指南车,辨明方向。西周时,周公也制作过指南车,但是没有流传下来。马钧对这种指南车非常有兴趣,很想将它制造出来。于是,马钧夜以继日地苦心钻研,过了一段时间,终于把指南车制造成功了。

这辆指南车在实际表演中非常灵巧,无论驾车的人将它向东南西北哪个方向转动,车子上站立着的木人始终手指南方。其中巧妙之处,简直无法用语言表达出来。人们交口称赞马钧,就连皇上也很佩服。

指南车也称司南车,是用来指示方向的两轮车。它的发明,是我国古代机械制造方面的一项重大成就。可惜的是,马钧制作的指南车,既没有实物保存和流传下来,它的制造方法也没有记载。

除了织绫机、龙骨水车和指南车,马钧还创制了一种能够连续射出石头的军事器械,名叫“发石车”,也可称之为射石机。

提到射石机,还得从诸葛亮发明的连弩说起。当时,魏国与蜀国之间经常发生战争。蜀国丞相诸葛亮创制了一种武器,利用机械力量连续发射箭矢,称为“连弩”。据说每次能射出10枝箭,杀伤力强,对魏国将士的威胁很大。

马钧看到连弩后,认为这种武器巧妙固然巧妙,但是还不够完善;如果再改进一下,可以将杀伤力提高5倍。他没有去改进连弩,而是创制了一种轮转式射石机。原来有一种单发式射石机,每次只能射出一块石头,而且射出的石头往往被敌方城楼上悬挂的湿牛皮挡住落地了,因此威力不大。

马钧经过研究后,将原来的射石机加以改制。他制作一个木轮,将几十块石头挂在木轮上,利用机械力不断地转动木轮,然后割断拴石头的绳子,于是石头就接连不断地向敌方的城楼射去。其速度如闪电一般,十分厉害。

在制造射石机的过程中,马钧曾在车轮上悬挂几十个砖头瓦块做过试验,能够射出几百步远。这种轮转式射石机,在当时来说,真可以算得上是一种远射程的先进攻城武器。

马钧在传动机械方面的研究,造诣是很深的,成绩也是极其卓著的。“水转百戏”的研制成功,也能说明这一点。

有一次,有人进献给魏明帝一种木偶百戏,造型相当精美,可那些木偶只能摆在那里,不能动作,魏明帝觉得很遗憾。

魏明帝问马钧:“你能使这些木偶活动吗?”

马钧肯定地回答道:“能!”

魏明帝遂命马钧加以改造。

没有多久,马钧则成功地创造了“水转百戏”。他用木头制成原动轮,以水力推动,使其旋转,通过传动机构。

这样,上层的所有陈设的木人都动起来了。有的击鼓,有的吹箫,有的跳舞,有的耍剑,有的骑马,有的在绳上倒立,还有百官行署,真是变化无穷。并且这些木人出入自由,动作极其复杂,巧妙程度使原来的百戏木偶无法比拟。

“水转百戏”的研制成功,在我国古代木偶艺术中,应该说是非常卓越的创造。它虽然是供封建统治者玩乐的东西,但从另一方面看,马钧已能熟练掌握和巧妙利用水利和机械方面传动的原理。

马钧在机械设计和制造方面的才能当时就已闻名于天下,受到人民的钦佩。南朝史学家裴松之为《三国志》作注时写道:“时有扶风马钧,巧思绝世。”这是对马钧的恰当评价。

在中国古代科学技术史上,马钧是古代机械制造专家的杰出代表,他的功绩和名字将永载史册,为后人所铭记。

[旁注]

散花绫 绫,斜纹地上起斜纹花的我国传统丝织物。是在绮的基础上发展起来的。始产于汉代以前,盛于唐、宋。绫光滑柔软,质地轻薄,用于书画装裱,制作衬衫、睡衣等。用作装裱图画、书籍以及高级礼品盒等的称裱画绫。

黄帝 华夏始祖之一,人文初祖。本姓公孙,长居姬水,即今陕西武功漆水河,故改姓姬,居轩辕之丘,故号轩辕氏,出生、建都于有熊,故亦称有熊氏,因有土德之瑞,故号黄帝。他以统一中华民族的伟绩载入史册。

蚩尤 上古时代九黎族部落酋长。在4600多年以前,黄帝战胜炎帝后,在今河北省涿鹿县境内,展开了与蚩尤部落的战争——涿鹿之战,蚩尤战死,东夷、九黎等部族融入了炎黄部族,形成了今天中华民族的最早主体。

周公 姓姬,名旦,又称周公旦,也称叔旦。周文王的儿子,周武王的弟弟,周成王的叔叔。谥“文公”。西周初期杰出的政治家、军事家和思想家。周公思想对儒家的形成起了奠基性的作用,后代儒家常将周公、孔子并称。

王桢 字伯善。生于元代东平,即今山东省东平。元代农学、农业机械学家。其所著《王祯农书》,总结了元朝以前农业生产实践的经验,全面系统地解释了广义农业生产所包括的内容和范围,在中国农学史上占有极其重要的地位。

裴松之 字世期,南朝宋河东闻喜,即今山西省闻喜人。后移居江南。著名史学家,为《三国志注》作者。与裴骃、裴子野祖孙三代有史学三裴之称。

魏明帝曹叡(204年~239年),字元仲。曹操之孙。三国时期曹魏的第二位皇帝。能诗文,与曹操、曹丕并称魏之“三祖”。在位时前期,成功防御了吴、蜀的多次攻伐,平定鲜卑,攻灭公孙渊;而后期大兴土木,临终前托孤不当,导致后来朝政动荡。

徐光启(1562年~1633年),字子先,号玄扈。明朝南直隶松江府上海县人。明末科学家、农学家、政治家。谥号“文定”,赠太子太保、少保。科学研究范围广泛,以《农政全书》影响最大,被称为中国古代农业的百科全书。

诸葛亮(181年~234年),字孔明,号卧龙或伏龙。生于琅琊阳都,即今山东省临沂市沂南县。三国时期蜀汉丞相、杰出的政治家、军事家、发明家、文学家。封武乡侯、武兴王,谥号“忠武侯”。后世极推诸葛亮为忠臣楷模,智慧化身。

[阅读链接]

有一次,马钧和两个官员在朝廷上争论关于指南车的事。两个官员说,古代根本没有指南车,记载的是虚假的。

马钧说:“古代是有指南车的。我们没有去想到它罢了”,两人嘲笑他说:“您大名是钧,大号是德衡。‘钧’是陶器的模具,‘衡’是定东西轻重的,你现在这个‘衡’定不出轻重,还想做得出模具来吗?”

马钧说:“讲空话,瞎争论,还不如试一试可以见效。”

后来,马钧就把指南车造成了。从此之后,天下人都佩服他的技术高明了。

同类推荐
  • 生物:细微之处显神奇

    生物:细微之处显神奇

    本书内容包括:细菌长什么样子、寄生菌的威力有多大、田园奇才放线菌、微生物治理地球环境、微生物中的“少数民族”、食物和炸药中的微生物、最大和最小的微生物、如何征服和消灭病菌等。
  • 中国科技十二讲

    中国科技十二讲

    该书的构架自成体系,把民俗与旅游科学地融为一体。作者力求避免泛论民俗文化本身偏重于民俗学的议题,着重从指导实践入手,以浓重的笔墨对民俗旅游及其资源开发进行多角度的科学论析,这是本书的一大特色。
  • 故事中的科学(人生解密)

    故事中的科学(人生解密)

    科学无处不在,在我们的周围,各类各样的事物中,都隐含着科学。一株花、一棵树、一滴水……一花一世界,一叶一菩提。无论是仰望星空、俯视大地,还是近观我们周遭咫尺器物,处处都可以发现科学原理蕴于其中。从生活中任何的小事物中都能发现科学的闪光。而现在,让我们在故事中去寻找科学。
  • 中国地理全知道

    中国地理全知道

    我们抛开枯燥的说教,浓缩中国地理之精华,为读者营造了中国自然地理和人文环境的良好氛围,相信定能使您在快速纵览华夏山川,了解丰富地理知识的同时,获得更为广阔的文化视野和精神感受。说到中国地理,一定会想到中国的地大物博,960万平方千米的土地蕴藏了多少物宝天华:中华名山、自然保护区、河流湖泊、国家地质公园、古老的历史文化遗存等无不囊括其中。内容丰富、语言简练、资料权威,使读者在短时间内有效掌握国家自然与人文地理知识,轻松阅读,从而丰富知识,开拓视野。
  • 宇宙进化史

    宇宙进化史

    宇宙是什么?宇宙有多大?宇宙有多古老?宇宙中有多少个星球?除了地球以外,宇宙中还有多少个有生命的星体?神秘莫测的宇宙充满了秘密和传奇,而我们所了解的宇宙,不过是浩荡沧海中的一小小粟而已。
热门推荐
  • 天才小毒妃

    天才小毒妃

    她是医学世家最卑微的废材丑女,人人可欺,他却是天宁国最尊贵的王,万众拥戴,权倾天下!大婚之日,花轿临门,秦王府大门紧闭,丢出一句“明日再来”。她孤身一人,踩着自尊一步一步踏入王府大门……殊不知:废材丑女实为貌美天才毒医!新婚夜救刺客,她治完伤又保证:“大哥,你赶紧走吧,我不会揭发你的。”谁知刺客却道:“洞房花烛夜,你要本王去哪里?
  • 宗门十规论

    宗门十规论

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 当代北京云居寺史话

    当代北京云居寺史话

    力求既体现“史”的宗旨,即以真实的史料为依据,注重完整性、科学性、知识性,纵向脉络清晰,横向展现充分;又具有“话”的特点,即注重叙述的通俗生动和议论的简洁明了,贴近实际,贴近生活,使广大百姓愿意读,喜欢读。本书是已出版的《当代北京社会生活史话丛书》的延续和拓展。
  • 综娱之最强导演系统

    综娱之最强导演系统

    我叫林肯,是个胖子,拥有过校花作为马子,可万万没想到她会背叛我,我会一无所有,直至得到一个神秘的手机软件,我就开始了逆袭的人生。我还有一个做导演的大哥,他莫名其妙的被人整倒,留下一个美得惊人的嫂子。我是心机胖,我会玩手段,我要为大哥出口恶气,重整一番事业,我还要保护嫂子。尔虞我诈,美人陷阱,娱乐圈潜规则……这不是我想要的生活,现在我有一个导演大boss系统,我就是最强导演。美女们啊,来啊,和我一起干吧。我只想做事业,真的!
  • 回头草

    回头草

    要不要吃回头草,这个问题的关键,其实并不在于你是不是好马。而是,那草是不是好草,另外,还有回头这个动作会不会闪了脖子。
  • 移居永靖之孔子后裔的历史与现状

    移居永靖之孔子后裔的历史与现状

    本书总共五章:移居永靖之孔子后裔的历史与现状、孔氏行辈与家谱、祭孔子文、黄河三峡孔子文化教育研究中心总体规划设计简介等。
  • 都市潜行

    都市潜行

    一个意外,让一个上层空间高度文明的机械来到了地球.这个机械能控制法则和空间,生成一个真实的世界.偶然的情况下,这个机械接触到了高中毕业生陈浩的电脑上,而电脑上当时运行的正是魔兽世界这款游戏.于是,在机械误把游戏程序当成空间生成的脚本的情况下,一个现实世界中的游戏诞生了......
  • 血逆轩辕

    血逆轩辕

    远离了前尘往事习惯了刀光剑影玩笑了天地法则铸就了大道圣境一介文弱书生写就的染血仙途,一个七窍玲珑塔引发的另类传奇。筑基十层,金丹十层,凝丹结婴,飞升仙界,仅仅是修真的开始......吴钩出品,皆为精品。求点击,求推荐,求收藏,求板砖,绝不太监。本书讨论群183910976,加入请注明“小说”。您的点击,就是对我最大的支持
  • tFBOys

    tFBOys

    童雨萌第一篇小说。女主来到了重庆,喜欢上了三只,却遭到了女配的阻挡,他们会在一起吗?
  • 先婚后爱:春风不及你的好

    先婚后爱:春风不及你的好

    陪闺蜜去捉奸却发现相处三年的男友正在和一个男人啪啪啪!何春秋怒了,转身嫁给全市最有钱的植物人——卜逸冥。传言,卜家大少爷为了追回青梅竹马出了车祸,成为了植物人,任谁嫁给他都等于守活寡,可何春秋偏偏嫁了,而且嫁的轰轰烈烈!新婚夜,何春秋喝的酩酊大醉,并且一冲动把‘植物人’给强了!第二天后婆婆就来指责她的不是,可谁能告诉她,昨晚那个主动被强的男人为什么还是躺着的?一次意外,何春秋发现原来他……