歷史大人物 | 張衡
國史教育中心(香港)
生平事跡
張衡十七歳時開始四處游學,結果「通五經、貫六藝」。他那篇從十九歳時起草,至三十時潤色完成的《二京賦》,被稱為漢賦精品(「賦」是漢朝一種流行的文章體裁)。此外,還有《南都賦》、《歸田賦》、《四愁詩》、《思玄賦》、《舞賦》、《七辯》、《應間》等作品,各有不同特色及文學貢献。郭沫若先生稱他「下筆繡辭,揚手文飛」。在成為科學家和發明家之前,他是個傑出的文學家。
至於他在科學方面的成就,就遠不止於發明了地動儀、渾天儀這些大眾熟知的儀器,還有瑞輪蓂莢、記里鼓車、指南車等精巧又實用的工具。張衡為我國天文學、機械技術、地震學的發展等不同範疇都作出了不可磨滅的貢獻,郭沫若先生評價他為「世界史中罕見的全面發展之人物」,後人更誠譽他為「科聖」。
科學冷知識
指南車主要利用機械原理和齒輪的轉動作用,由一輛雙輪獨轅車組成。車箱設有一種能自動離合的齒輪系統,車箱外殼上層置一小木人,無論車子朝哪個方向轉動,木人伸出的臂都指向南方。記里鼓車和指南車都利用了差速齒輪原理,早於西方1800多年。張衡關於齒輪系統的應用和相對運動的原理,被西方學者稱讚為「是一切控制論機械的祖先」。
古學今用
瑞輪蓂莢是張衡模仿神話中一種奇樹——蓂莢的特徴製造而成的日曆。在一個立軸上裝上15個撥板,利用水力推動,從每月初一起,每天轉出一片木葉,15日後每天收起一片,到月落為止,循環旋轉開合,是一個活動的日曆。現代的跳字時鐘跟它很相似呢!
中國歷代統治者重道輕藝和鄙薄科學技術的思想,決定了《四庫全書的收書原則。那麼,在《四庫全書》中,關於科技這一塊又收錄了什麼文獻呢?明天同一時間,敬請關注《四庫全書中的科技文獻》!
(本文曾於2020年9月17日在星島日報「陽光校園」刊登,並由「國史教育中心(香港)」授權「知史」發佈,特此鳴謝。)
中心簡介:
國史教育中心(香港)(https://www.cnhe-hk.org/)是民間慈善團體,冀望本「香港心、中國情、世界觀」理念,凝聚社會各界共識,向年青一代、老師及公眾人士,傳承中華文化精萃。
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齒輪原理 在 知史 Facebook 的最佳解答
漢代人如何測出道路長度? | 生活知史
古有「十里長亭」一語,意思就是在官道上每隔十里設置一個涼亭供途人、驛夫休息,也可以讓行人知道自己走了多遠的路。這個設計自秦漢大規模鋪設貫通全國的驛道就有,當時每隔30里設一「驛」,每隔10里設一「亭」,每隔5里設一「郵」。驛站有住宿之處。但是問題來了,到底古人是怎麼測量道路長度的呢?
其實,在很久以前古人就發明了能夠計算道路里程的車了,稱為記道車,也稱為大章車、記里鼓車。
《西京雜記》中在描述皇帝出巡時就有關於記道車的記載:「漢朝輿駕祠甘泉汾陰,備千乘萬騎,太僕執轡,大將軍陪乘,名為大駕。……記道車駕四,中道。」這輛車會跟在指南車後面,記錄皇帝出行的距離。而據說張衡曾利用齒輪原理,為記道車加上會敲打小鼓銅鈴的木人,令車每走一里,木人敲鼓一下,每走十里就敲鈴鐺一下。
就如晉代太傅崔豹撰《古今注》記載:「大章車,所以識道里也,起於西京,亦曰記里車。車上為二層,皆有木人,行一里,下層擊鼓;行十里,上層擊鐲。」漢代,乃至兩晉都有大量製作這種車,來測量各地道路的長度。
測量道路長度之所以如此重要,是因為漢代在大一統的情況下,橫跨全國的郵政系統越發重要。漢室十分重視全國的郵政系統,郵驛系統由州、郡、縣三級管理,並在各級設置了專責官員,確保由中央發出的命令能夠到達全國各地。
而漢代更為這套郵遞系統劃分了不同級別的公文傳送方法:普通的郵件靠人力傳遞,稱為「郵」(郵差派信!);官方文書則靠馬匹傳遞,稱為「驛」;按照各自的級別依靠人或馬匹,每5里、10里、30里接力傳遞。官道上的「郵人」,亦即負責傳書的官吏需要隨時候命,接力傳遞文書(快遞!)。而這套系統能夠運作的要素,就是準確的道路長度測量,這樣各級郵政系統才知道自己需要安排多少人手,設置多少郵亭,來維持這套郵驛系統,確保漢帝國的運作順利。
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