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祖冲之机械巧手 音哲旁通

时间:2010-3-17 专题:马钧

指南车是一种用来指示方向的车子。车中装有机械,车上装有木人。车子开行之前,先把木人的手指向南方,不论车子怎样转弯,木人的手始终指向南方不变。这种车子结构已经失传,但是根据文献记载,可以知道它是利用齿轮互相带动的结构制成的。相传远古时代黄帝对蚩尤作战,曾经使用过指南车来辨别方向,但这不过是一种传说。根据历史文献记载,三国时代的发明家马钧曾经制造过这种指南车,可惜后来失传了。公元417年东晋大将刘裕(也就是后来宋朝的开国皇帝)进军至长安时,曾获得后秦统治者姚兴的一辆旧指南车,车子里面的机械已经散失,车子行走时,只能由人来转动木人的手,使它指向南方。后来齐高帝萧道成就令祖冲之仿制。祖冲之所制指南车的内部机件全是铜的。制成后,萧道成就派大臣王僧虔、刘休两人去试验,结果证明它的构造精巧,运转灵活,无论怎样转弯,木人的手常常指向南方。
当祖冲之制成指南车的时候,北朝有一个名叫索驭驎的来到南朝,自称也会制造指南车。于是萧道成也让他制成一辆,在皇宫里的乐游苑和祖冲之所制造的指南车比赛。结果祖冲之所制的指南车运转自如,索驭驎所制的却很不灵活。索驭驎只得认输,并把自己制的指南车毁掉了。祖冲之制造的指南车,我们虽然已无法看到原物,但是由这件事可以想象,它的构造一定是很精巧的。
祖冲之也制造了很有用的劳动工具。他看到劳动人民舂米、磨粉很费力,就创造了一种粮食加工工具,叫作水碓磨。古代劳动人民很早就发明了利用水力着米的水礁和磨粉的水磨。西晋初年,杜预曾经加以改进,发明了“连机碓”和“水转连磨”。一个连机碓能带动好几个石杵一起一落地舂米;一个水转连磨能带动八个磨同时磨粉。祖冲之又在这个基础上进一步加以改进,把水碓和水磨结合起来,生产效率就更加提高了。这种加工工具,现在我国南方有些农村还在使用着。
祖冲之还设计制造过一种千里船。它可能是利用轮子激水前进的原理造成的,一天能行一百多里。
祖冲之还根据春秋时代文献的记载,制了一个“欹器”,送给齐武帝的第二个儿子萧子良。欹器是古人用来警诫自满的器具。器内没有水的时候,是侧向一边的。里面盛水以后,如果水量适中,它就竖立起来;如果水满了,它又会倒向一边,把水泼出去。这种器具,晋朝的学者杜预曾试制三次,都没有成功;祖冲之却仿制成功了。由此可见,祖冲之对各种机械都有深刻的研究。
祖冲之的成就不仅限于自然科学方面,他还精通乐理.对于音律很有研究。
此外,祖冲之又著有《易义》、《老子义》、《庄子义》、《释论语》等关于哲学的书籍,都已经失传了。
祖冲之的儿子祖暅,也是一位杰出的数学家,他继承他父亲的研究,创立了球体体积的正确算法。在天文方面,他也能继承父业。他曾著《天文录》三十卷,《天文录经要诀》一卷,可惜这些书都失传了。他父亲制定的《大明历》,就是经他三次向梁朝政府建议,才被正式采用的。他还制造过记时用的漏壶造得很准确,并且作过一部《漏刻经》。
祖冲之在天文、历法、数学以及机械制造等方面的辉煌成就,充分表现了我国古代科学的高度发展水平。
祖冲之所以能够取得这样辉煌的成就,并不是偶然的。首先,当时社会生产正在逐步发展,需要有一定的科学成就来配合前进,因而就推动了科学的进步,祖冲之就在这时候取得了天文、数学和器械制造等方面的成绩。其次,从上古到这时候,在千百年的长时期中,已积累了不少科学成果,祖冲之就在前人创造的基础上做出了他的成绩。至于祖冲之个人的认真学习,刻苦钻研,不迷信古人,不畏惧守旧势力,不怕斗争,不避艰难,自然也都是取得杰出成就的重要原因。
祖冲之不仅是我国历史上杰出的科学家,而且在世界科学发展史上也有崇高的地位。祖冲之创造“密率”,是世界闻名的。我们应该纪念像祖冲之这样的科学家,珍视他们的宝贵遗产。
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