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上图:王振铎著《科技考古论丛》中的指南车内部结构图。(资料图片)
下图:中国科学技术馆“华夏之光”展厅的指南车。戴逸华摄
在中国科学技术馆“华夏之光”展厅,一台指南车静静立在展台。观众手握手柄,推动指南车,车子左转右转,其上的人偶却始终指着同一个方向。在现代人看来,这个装置很是平常,然而对古人来说,它却称得上是颇为超前的机械装置发明。
指南车的缘起与发展
提起指南车,不得不提起黄帝大战蚩尤的故事。相传,双方战于涿鹿,蚩尤造出漫天浓雾,令黄帝及其军队迷失了方向。一筹莫展之时,黄帝手下一个名叫“风后”的部下提议制造指南车。靠着指南车,黄帝率领军队辨别方向、杀出重围,一举击败蚩尤。
读到这个故事,现代读者肯定会意识到,当时的条件恐难制造指南车,这是传说,并非信史。在古代,关于指南车的发明也确有争论。
《三国志·魏书》就记录过这样一个故事,三国时期的魏明帝时,给事中马钧与常侍高堂隆、骁骑将军秦朗在朝堂上争论,后二者认为此前并无指南车,马钧却不这么看。高、秦二人向明帝秉明后,下诏令马钧制作指南车。于是马钧奉旨将其制造出来。
“又不可以言者也,从是天下服其巧矣”,《三国志·魏书》记载,马钧造指南车的精妙难以形容,从此天下人都佩服他手巧。中国科学技术馆助理研究员戴逸华指出,史籍中关于指南车发明较为明确的记载就是这条史料。可惜,这一具有实用性的工巧并未得到相应重视。据史料记载,西晋末年,马钧制造的指南车遗失了。
幸运的是,各个政权对指南车兴趣不减,不少人都在尝试复原指南车。
在北方,十六国时期的后赵君主石虎、后秦君主姚兴都曾命令臣子制造指南车。417年,南朝刘宋的武帝刘裕灭后秦,得到了指南车。据记录南朝刘宋历史的《宋书》记载,这个指南车“设木人于车上,举手指南。车虽回转,所指不移”,车上有个木人,手指向南
方。车子转向了,但木人手指方向不变。《宋书》转而又说,“机数不精,虽曰指南,多不审正。回曲步骤,犹须人功正之”,即刘裕获得的指南车,制造技术不够精密,虽能指南,大多时候却无法准确指正,在转弯或调整步伐时,仍需依靠人力校正。
到北魏时期,太武帝拓跋焘执政,马岳也曾奉命制成指南车。
在南方,南朝刘宋顺帝刘准在位时,后来的南齐开国君主萧道成辅政,他派祖冲之按古法重制指南车。《南齐书》讲,祖冲之“改造铜机,圆转不穷,而司方如一”;《宋书》则记载,“其制甚精,百屈千回,未尝移变”。也就是说,祖冲之以铜制指南车,无论如何转动,都始终指向同一个方向。
北宋年间,宋仁宗天圣五年(1027年),工部郎中燕肃制造指南车;宋徽宗大观元年(1107年),内侍省官员吴德仁又对燕肃指南车进行改良。他们所造指南车的内部构造,被较为具体地载入《宋史·舆服志》,这也有助于后世对指南车内部结构和机械原理有更多的了解。
“先启之乘”的威仪象征
为什么许多君主都想拥有指南车?
不妨先看史料对指南车外形的形容。《晋书》写道,“驾四马,其下制如楼,三级;四角金龙衔羽葆;刻木为仙人,衣羽衣,立车上”,指南车以四匹马为牵引,车厢部分有如楼阁,分为三层;车厢四角有金龙衔着鸟羽装饰的华盖;木制仙人身穿羽衣,站在车上。
《南齐书》的记录略有不同,指南车由牛牵引,身披天衣的木制仙人站在布幔遮盖的车厢里。车顶四角都立有龙子竿,悬挂着孔雀尾羽,车轮漆着彩色,以铜为装饰。二者对指南车的形容虽有出入,但相同的是,指南车外形十分华丽。
《晋书》接下来又写,“大驾出行,为先启之乘”。而《宋书》曰,“大驾卤簿,最先启行”。“大驾”和“卤簿”都是指皇帝出行的车马仪仗,因此这两句话是说,皇帝出行的仪仗队列当中,指南车最先启动出发。
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