40.老年制奇器

来源:百科故事网 时间:2020-11-27 属于:郭守敬
  •   老年的郭守敬不仅勤于著书,而且仍勤于动手,亲自制作各种奇巧的仪器。

      他创制过一种自动报时的"七宝灯漏",采用水力转动,使之 运转,灯漏里有手执报时牌的神像20个,和手执钟、鼓、钲、铙的报刻神像4个,每到正时、正刻,它们就会自动出来敲钟打鼓,报告时辰,这样一具巧妙的时 钟,的确是相当完美的,元朝政府在朝会时,常把七宝灯漏挂在大明殿上,故古史上又叫做大明殿灯漏。

      大明殿灯漏的动力装备,是一组水力 机械。利用水车源源不断地将水注入水箱中,这组水箱是由好几个由高至矮的漏壶组成,其目的是使最后一个漏过来的水能够匀速地流出,依次冲击振动一个枢轮。 枢轮旁装有一整套轮轴装置,带动灯漏里的神像按时报时。灯漏上面的附件是用来测量仪器是否水平而用的曲梁和中梁。

      曲梁和中梁不采用以 水平槽解决水平问题的传统方法,而是采用重力下垂原理,在曲梁中部设置"云珠"一颗,左右两旁,又分别设置"日球"与"月球"各一颗。曲梁两端用首作装 饰,当梁摆动处于不水平状态时,两个龙头各自口吻张合,目珠转动,如同在审视梁架是否处于平衡位置一样,栩栩如生,云珠下面,悬挂了一颗"大珠",大珠之 下是中梁。中梁左右梁架上盘旋着两条雕刻精美的龙,成双龙戏珠之像。当大珠摇摆时,两龙摇头摆尾,随之转动。这种巧妙的设计,不但是中国仪器制造史上关于 水平装置的一次变革,而且将观赏性和实用性有机结合在一起,令人赞叹不已。

      1298年,郭守敬还设计制造了一种灵台水浑象。这座仪器 分两个部分,主体是一座浑象。我们前面介绍过,浑象就是天球仪,是木制或铜制的大球表面缀刻上周天星宿,使它能围绕南北极的枢轴转动,象征一个包在大地外 面的大球。郭守敬所制的这座浑象外围有两环圈,一环表示太阳在天球上的轨道,即黄道;一环代表着月亮运行的轨道,即白道。而这座灵台水浑象的最大特点在于 它可以自动运行,且连续不断。那么动力来源何处呢?原来动力装置仍是一套漏壶,水通过这一套漏壶形成均匀的水流冲击一排25个木制的机轮。利用这组机械装 置,浑象可以按天球的运动而向左旋转。缀有代表太阳小球的日环,则每天向右旋转,走动一度,表示太阳一天的运动;月环上代表月亮的小球,也会按照月亮运动 的速度,每天向右旋转13度左右,看到这里,我们可以得出结论。这座灵台水浑象实际上也是一座天文钟,能向人们报示时间,只是这台天文钟实在是太奇妙了, 它不但能够报时,还可以自动表演太阳的东升西落,月亮的阴晴圆缺。在天文学研究中,这座天文钟兼日月运行仪。星象观测可以作为参考,对历法的计算还可以做 粗略的校正。事实上,早在东汉年间,张衡便创制了类似的水运浑天仪;而在唐代一行梁令瓒苦心钻研,制成了水运浑天铜仪;北宋苏颂和韩公谦又制造了水运 仪象台。因而郭守敬所制的灵台水浑象并非首创,但他的确是将这失传已久的机械恢复并进一步完善了。这座灵台水浑象同时也是郭守敬在天文学、数学、机械制造 学方面深厚功底的体现。

      有趣的是,郭守敬还尝试过制作木和流。熟读《三国演义》的同学都知道三国时期大政治家、大军事家诸葛亮创 造木牛、流马的故事。据史书记载,诸葛亮六出祁山讨伐魏国的第五次,开始以木牛和流马作为运输工具,十分神妙。但木牛和流马的外部形状到底怎样?它们的内 部结构及使用性能又是如何的呢?史书上缺乏详细的记载。郭守敬经过仔细钻研,搞明白了这些疑问,复制出木牛和流马进献给忽必烈,忽必烈也觉得十分巧妙有 趣。

      垂暮之年的郭守敬,极感兴趣于计时漏壶的改进。他曾为成宗铁木真制作了一种柜香漏,为皇室祭祀天地或祖先的大典上使用而做过一种屏风香漏,为皇帝出行时携带方便而制造过一种行漏。

    上一篇:返回列表 下一篇:36.衔接北运河
    分享到: