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中华历史有着5000年的悠久文明,在这历史的长河里,给我们留下了许许多多的文化瑰宝,同时也给我们留下了一些谜团,比如:黄帝制造指南车的技术就是谜团之一。
有关指南车的最早记录还得从5000年前黄帝大战蚩尤的传说说起。据说在一次大战中,蚩尤在眼看就要失败的时候,请来风伯雨师,呼风唤雨,给黄帝军队的进攻造成困难。黄帝也急忙请来天上一位名叫旱魃的女神,施展法术,制止了风雨,才使得军队得以继续前进。这时诡计多端的蚩尤又放出大雾,霎时四野弥漫,使黄帝的军队迷失了方向。黄帝十分着急,只好命令军队停止前进,并马上召集大臣们商讨对策。应龙、常先、大鸿、力牧等大臣都到齐了,唯独不见风后。黄帝立即派人四下寻找,可是找了很长时间,仍不见风后的踪影,黄帝只好亲自去找。当黄帝来到战场上时,只见风后独自一人在战车上睡觉。黄帝生气地说:“什么时候了,你怎么在这里睡觉?”风后慢腾腾地坐起来说:“我哪里是在睡觉,我是正在想办法。”接着,他用手向天上一指,对黄帝说:“你看,为什么天上的北斗星,斗转而柄不转呢?臣听人说过,伯高在采石炼铜的过程中,发现过一种磁石,能将铁吸住。我们能不能根据北斗星的原理,制造一种会指方向的东西,有了这种东西就不怕迷失方向了。”黄帝认为这是一个好办法。于是就由风后设计,大家动手制作。经过几天几夜奋战,终于造出了能指引方向的仪器。
然而,指南车究竟是用什么原理制造的,至今比较典型的有这么几种说法:
第一种:机械原理。目前收藏于中国国家博物馆的指南车模型是中国著名科技史学家、清华大学教授王振铎用机械原理复原制作的。
第二种:利用等圆等弧所对圆心角相等制成的指南车。原理是二轮之间的距离和车轮直径相等时,将二轮刻标记对准南方,车子随便走,只要二轮刻度对齐,车头指向的方向永远是南方。
第三种:英国学者郎基斯特提出的差动轮系机构。大英博物馆中的指南车就是按他的猜想复原制作的。
从三国时期的马钧开始直到如今,许多复原的指南车都是遵循马钧的机械原理做的。但是,这种机械原理的指南车在泥泞的道路上行驶时能够准确指示方向吗?回答肯定是不能的。这是由于指南车在长途奔波后,机械误差累加,小木人所指方向肯定要“跑偏了”。而且,这些齿轮(差动轮)的计算与制造在4500年前的古代,是非常困难的。
笔者推测在黄帝时代要求风后在3天时间内做出指南车立刻用于战场,极有可能是利用浮力加磁力原理做成功的。根据这个原理,笔者在3天内还真的做出了一辆指南车。经过实验,还对应古书上所说的“常指南”说法。如果用马车拉的话,可以一路指南,这又应验了另外一个传说:3000年前,远方的越裳氏(在今越南)派使臣到周朝,迷失了回去的路线,周公遂制造指南车相赠。
有关指南车的最早记录还得从5000年前黄帝大战蚩尤的传说说起。据说在一次大战中,蚩尤在眼看就要失败的时候,请来风伯雨师,呼风唤雨,给黄帝军队的进攻造成困难。黄帝也急忙请来天上一位名叫旱魃的女神,施展法术,制止了风雨,才使得军队得以继续前进。这时诡计多端的蚩尤又放出大雾,霎时四野弥漫,使黄帝的军队迷失了方向。黄帝十分着急,只好命令军队停止前进,并马上召集大臣们商讨对策。应龙、常先、大鸿、力牧等大臣都到齐了,唯独不见风后。黄帝立即派人四下寻找,可是找了很长时间,仍不见风后的踪影,黄帝只好亲自去找。当黄帝来到战场上时,只见风后独自一人在战车上睡觉。黄帝生气地说:“什么时候了,你怎么在这里睡觉?”风后慢腾腾地坐起来说:“我哪里是在睡觉,我是正在想办法。”接着,他用手向天上一指,对黄帝说:“你看,为什么天上的北斗星,斗转而柄不转呢?臣听人说过,伯高在采石炼铜的过程中,发现过一种磁石,能将铁吸住。我们能不能根据北斗星的原理,制造一种会指方向的东西,有了这种东西就不怕迷失方向了。”黄帝认为这是一个好办法。于是就由风后设计,大家动手制作。经过几天几夜奋战,终于造出了能指引方向的仪器。
然而,指南车究竟是用什么原理制造的,至今比较典型的有这么几种说法:
第一种:机械原理。目前收藏于中国国家博物馆的指南车模型是中国著名科技史学家、清华大学教授王振铎用机械原理复原制作的。
第二种:利用等圆等弧所对圆心角相等制成的指南车。原理是二轮之间的距离和车轮直径相等时,将二轮刻标记对准南方,车子随便走,只要二轮刻度对齐,车头指向的方向永远是南方。
第三种:英国学者郎基斯特提出的差动轮系机构。大英博物馆中的指南车就是按他的猜想复原制作的。
从三国时期的马钧开始直到如今,许多复原的指南车都是遵循马钧的机械原理做的。但是,这种机械原理的指南车在泥泞的道路上行驶时能够准确指示方向吗?回答肯定是不能的。这是由于指南车在长途奔波后,机械误差累加,小木人所指方向肯定要“跑偏了”。而且,这些齿轮(差动轮)的计算与制造在4500年前的古代,是非常困难的。
笔者推测在黄帝时代要求风后在3天时间内做出指南车立刻用于战场,极有可能是利用浮力加磁力原理做成功的。根据这个原理,笔者在3天内还真的做出了一辆指南车。经过实验,还对应古书上所说的“常指南”说法。如果用马车拉的话,可以一路指南,这又应验了另外一个传说:3000年前,远方的越裳氏(在今越南)派使臣到周朝,迷失了回去的路线,周公遂制造指南车相赠。