中国古代发明的九大机械

1.指南车

又称司南车，相传为黄帝所作，亦有说周公所作，东汉的张衡、三国时魏国的马钧都曾造过指南车，其后历代史书差不多都有指南车的记载。

到宋代的史籍才对燕肃和吴德仁制造的指南车有较详细的记述。指南车的车身为一辕双轮车，车箱为重构结构，上立一本人，引臂南指。车箱内部设置有一套可自动离合的齿轮传动机构。当车子行进中偏离正南方向，向东（向左）转弯时，车辕前端向左移动，而后端向右（向西）移动，即将右侧传动齿轮放落，使车轮的转动能带动本人下方的大齿轮向右转动，恰好抵消车辆向左转弯的影响，使木人手臂仍指南方。当车子向西（向右）转弯时，则左侧的传动齿轮放落，使大齿轮向左转动，以抵消车子右转的影响。而车子向正前方行进时，车轮与齿轮系是分离的，因此木 人手臂所指的方向不受车轮转动的影响。如此，不管车子的运动方向是东西南北，或不断变化，车上木人的手臂总是指向南方，起着指引方向的作用。

2.记里鼓车

即利用车轮的转动距离而自动报告车行里程的车子，其原理和作用类似于现汽车上的计程表。关于记里鼓车的最早文字记载亦是在《西京杂记》中，其云“记道车，驾四，中道”。其后各代史书亦都有记述。《宋史·舆服一》记有天圣五年内侍卢道隆和大观元年吴德仁所造的记里鼓车，对车子的型制、大小、齿轮传动结构等都有较详细的记载。

其制为独辕双轮车，车箱分上下两层，下层有木人执槌司鼓，上层有木人执槌司镯（或钲）。车箱里设置有一套减速齿轮系，并分别与上下两木人相联。当车子每行走一里时，控制下层木人的齿轮转动一周，木人击鼓一次；当车子每行走十里时，控制上层木人的齿轮转动一周，木人击镯（或钲）一次，从而达到报告行程里数的效果。

3.水转百戏

三国时马钧所创制。当时，有人送给魏明帝一木制玩具，上有百戏的造型，形象优美，制作精巧，但却是静止固定的，不会活动。马钧便对之进行改制，他用木料做了一个大原动轮，平放于地上，用水力驱动，原动轮便会带动戏中的各种造象活动起来。

“水转百戏”的具体构造现已无从得知，但从其能使各种戏中的造形活动，可推断其内部一定运用有一套复杂的齿轮系以及凸轮、连杆等传动机构。其所达到的机械水平，即使在今天看来也是令人惊叹的。

4.五轮沙漏

1360年的元代，我国大书法家詹希元创制的五轮沙漏。詹希元认为仅让两个沙斗之间的流沙来计时似乎太简单了。他创制的五轮沙漏增加了机械齿轮组，用流沙的动力推动齿轮组转动。这样的沙漏设有时刻盘，上面刻有一天的时刻，相当于当今时钟的钟面，时刻盘中心有一根指针，指针由最后一级齿轮的轴转动，齿轮转动使指针在时刻盘上指示时刻。詹希元还巧妙地在中轮上添加了一组机械传动装置，这些机械装置能使五轮沙漏上的二个小木人每到整时能够转出来击鼓报时。

5.地动仪

东汉张衡于公元132年发明，为世界上第一架观测地震的仪器，李约瑟称之为“地震仪的鼻祖”。地动仪“以精铜铸成，员（圆）径八尺，合盖隆起，形似酒尊”。其内部有精巧的结构，中间为“都柱”，相当于一种倒立型的震摆；周围分“八道”，即按八个方向装置的八组机械装置。外面相应八个方向各设一条口含铜珠的龙，龙头下各有一只蟾蜍张口向上。一旦发生较强的地震，“都柱”便会因震动失去平衡而触发地震方向的机构，该向的龙口即张开，使钢珠落入蟾蜍口中，“振声激扬”，观测者就能测知何时、何方向发生了地震。据记载，地动仪曾成功地记录到公元138年甘肃发生的一次强震，证明了地动仪的准确性和可靠性。

6.鼓风机械

在金属冶炼中，为了使燃料充分燃烧，以提高炉温，一般都装设有鼓风机械。最早的鼓风器称为橐，是一种皮囊。把多个橐排在一起称排橐，用马力、人力、水力推动就称马排、人排、水排。水排是东汉时南阳太守杜诗于公元31年发明的，用于鼓铸农器，收到了“用力少，见功多，百姓便之”的效果。三国时韩暨在魏国官营冶铁作坊进行推广，以代替马排、人排。由于鼓风器何时由皮橐发展为风扇，现尚不清楚，故杜诗、韩暨的水排是用皮橐或风扇，结构如何，不得而知。但至迟在北宋时，木风扇已取代皮橐。北宋的《武经总要》中的行炉，元代王祯《农书》中的水排，都用的是水风扇。书中的水排图，有立轮式和卧轮式两种，是用水作动力推动轮子旋转，进而拉推风扇以鼓风，应用的是通过轮轴、拉杆，或者传动带，把圆周运动改变为直线往复运动的机械原理。

7.活塞式风箱

中国在鼓风技术方面最重要的发明，是活塞式风箱。活塞式风箱可能出现于唐代或宋代。公元1280年印制的《演禽斗数三世相书》中，刊载有一幅世界上最古老的双动式活塞风箱图，相传该书是唐初袁天罡所撰著的，宋代初次刊行。明代《天工开物》中所载的活塞式风箱，与此类似。活塞式风箱正逆行程都作有用功，每行程中一端排气鼓风，一端同时吸取等量空气，因而能提供连续风流，提高鼓风效率，是鼓风技术上的重大进步。欧洲直至公元1716年方发明了类似的双动往复式水泵，为后来的活塞式机械打开了道路。

8.走马灯

大约发明于唐代。唐时的“影灯”可能即是走马灯，宋代称马骑灯。《全唐诗》崔液《上元夜六首》之二：“神灯佛火百轮张，刻像图形七宝装。影里如闻金口说，空中似散玉毫光”；宋范成大《石湖居士诗集》卷二十三《上元纪吴中节物俳谐体三十二韵》的“转影骑纵横”，

生动地为人们描绘了走马灯的形象。走马灯的构造是在一根立轴上部横装一个斜翼系统和叶轮，立轴下端附近则装一盏灯或一支烛。灯（或烛）点燃后，上方空气受热膨涨，密度降低，热空气即上升，而冷空气由下方进入补充，产生空气对流，从而推动叶轮旋转，并带动与立轴相联的各种图象转动。走马灯的制作原理，与现代燃汽机相一致，可称之为燃汽机的始祖。所憾的是，中国古代一直把其作为玩物，没有能进一步加以研究，使之走向实际应用。欧洲在公元1550年发明了类似的燃汽轮，用于烤肉，以后随着工业革命的浪潮，很快得到发展，在工业生产中被广泛地应用。

9.被中香炉

被中香炉是中国古代盛香料熏被褥的球形小炉。又称“香熏球”、“卧褥香炉”、“熏球”。它的球形外壳和位于中心的半球形炉体之间有两层或三层同心圆环。炉体在径向两端各有短轴，支承在内环的两个径向孔内，能自由转动。同样，内环支承在外环上，外环支承在球形外壳的内壁上。炉体、内环、外环和外壳内壁的支承轴线依次互相垂直。炉体由于重力作用，不论球如何滚转，炉口总是保持水平状态。

古代黑科技：河北千年古寺靠木质机械，至今还能运转自如

在我国的历史上，有很多令人惊叹的“奇迹之作”，有庞大的、官方的秦始皇陵，也有微小的、民间的“核舟记”，这些巧夺天工的精彩之作，无不彰显着我国古代劳动人民的智慧。

今天，我们就来走进又一个神奇的地方，来看一看一件即使经过千年，依旧可以转动不息的智慧结晶。

转轮藏阁

在河北省石家庄市正定县，有一座古刹“隆兴寺”，这座隆兴寺乃是在隋朝文帝开皇六年建造的，距今已经有一千四百多年了，是一座名副其实的千年古寺。

隆兴寺最初名为“龙藏寺”，唐朝时期更名为“龙兴寺”，到了清朝康熙年间，康熙到隆兴寺礼佛之后，感念佛法宏大，特御笔亲书一块匾额，正式定名为“隆兴寺”。

北宋开宝二年，宋太祖赵匡胤兴兵征讨河东，到了河北之地后，在此地驻扎，见城中有几座寺庙，便在其中游览了片刻，但是却发现很多寺庙大殿之中都是空荡荡的，佛像、菩萨像一座都没有。

赵匡胤不由得向陪同自己的和尚询问，和尚对赵匡胤解释道，这都是以前周世宗柴荣在位时“灭佛”所致。

周世宗柴荣当时见僧尼过多，天天打坐清谈，不事生产，却占据了大部分的田产，寺庙周围的老百姓，都成了这些和尚尼姑的佃户，于是便下令，拆毁寺庙，和尚尼姑都要还俗，下地劳动。

就这么一年的时间，全国上下拆毁寺庙三万座，和尚尼姑还俗的有六万多人。

寺庙中的那些佛像，很多都是铜铸的，也都被柴荣下令回炉重铸，打造成铜钱，用以发展经济，正定城中寺庙里的佛像，便都是那时被拆的。

其中最大的一座，便是城中“大悲寺”里面的大悲菩萨像，这是一座四丈九尺高的巨大菩萨像，也被拆了重铸成了铜钱。

并且和尚还对赵匡胤说了一句大悲寺中，以前便留下来的谶言：

“遇显即毁，迢宋即兴”。

赵匡胤听了这句谶言，眼睛却是越来越亮。

这周世宗柴蓉的年号，便是“显德”，他也正是在显德二年，进行的“灭佛”运动，将寺庙佛像拆毁的，这不就是“遇显即毁”嘛？

那么“迢宋即兴”就很容易理解了，自己不就是“大宋”皇帝?这个“迢宋即兴”，也就是说遇到自己的时候，佛教会再次大兴？

那岂不是说，自己的大宋也能稳定繁荣，这天下最终一定是自己的？

毕竟大宋如果明天就被别的势力灭了，那还怎么保障佛教大兴。

心中越想越高兴的赵匡胤当即决定，就由自己来完成这个谶言。

于是，赵匡胤便令人重修庙宇，所修的便是这“隆兴寺”，在隆兴寺中重新立起了一座高近20米的大悲菩萨金身，又修建了一座大悲宝阁等其他建筑。

后来宋朝的其他皇帝也曾多次下旨修缮隆兴寺，为其“增砖添瓦”，像是摩尼殿、转轮藏阁等，都是宋朝后来的皇帝修建的。

不停的“轮回”

时间到了今天，隆兴寺依旧矗立，而其中的很多建筑也被后来的专家学者们所研究，最能引起人们兴趣的，便要数这“转轮藏阁”了。

转轮藏，也被称为“轮藏”，算一句佛家用语，最初的意思就是一个可以转动的八角书架，和我们正月十五时玩的“走马灯”类似，书籍都放在最外面的架子上，可以通过转动来拿取不同的书籍。

这座转轮藏阁之中，自然也是有着一座转轮藏的，或者说，这座转轮藏阁，就是为了这座转轮藏而修建的。

转轮藏阁中的转轮藏直径足有七米，远远望去简直就是一座八角凉亭，外侧的书架上放满了佛教典籍，中间则是插了一根10.8米的木轴用以旋转，只需要用手轻轻一推，这座转轮藏就会慢慢地转动起来。

这也恰好印证了佛法之中的“经轮常转，循环不息”的意思，又正好能和佛教之中的“轮回之说”相互对应，让人观之再思佛法，总觉非常奇妙。

最让现在专家感到好奇的是，这种“转轮藏”，究竟是怎么转起来的？

这个样子的转轮藏目前国内留下来的主要还有五座。

明朝的两座分别在四川平武报恩寺华严殿和北京智化寺藏殿之中、清朝的两座则在北京颐和园万寿山和山西五台山塔院寺大藏经阁之中，正定隆兴寺转轮藏阁内的这座转轮藏是宋代的，是最早的一座，其余的一些小转轮藏，则是分布在各地。

这五座转轮藏都是轻轻一推，便能慢慢旋转，并且转起来就不会停，除非有人再以外力去阻止它。

这可就有意思了。

众所周知，虽然说是“能量守恒”，但在我们现实世界中，一个东西他运动起来，一些能量总会由于摩擦力、空气阻力等原因散失的，怎么可能会一直不停地运动呢？这不成了“永动机”了吗？

但这个转轮藏却似乎是打破了物理规律，在没有其他动力的情况下，竟然就能这么慢慢地旋转，简直不可思议。

很多专家学者都曾经亲自到了这里研究这座转轮藏，想知道它究竟是怎么运作的，但可惜的是这些专家们大都失望地离开了。

这座转轮藏从外面来看，就像是一座“平平无奇”的八角凉亭，根本看不出来什么奇妙之处，但是要说把他拆开了看看里面？

开什么玩笑，这可是宋朝就流传下来的珍惜古迹，是一个不折不扣的文物，到现在都一千多年了，万一拆坏了，拆完了重新装不起来，谁负的起这个责任。

所以，很多专家们都是“望轮兴叹”。

无独有偶，在西方也有一些类似于转轮藏的装置，但那已经是八百年后的事情了，是18世纪的欧洲，已经经过了第一次工业革命，这类似的装置也是用一些机械结构做出来的，根本就没有惊艳之处。

所以，专家们也只能推测，由于这座转轮藏是架在了地面的托轴之上，受力非常均匀，很多力量都是相互抵消了，这让它转动起来时的合力非常非常小，几乎可以忽略不计，

也就导致了这座转轮藏可以长时间的转动，并且由于转动时间太长，人们没见过它自动停下来过，也就给人一种一直不会停下来的假象。

这种推测的确有一些合理性，也有科学根据，但究竟世事如何，却是不得而知，但如果真的要冒险拆开它才能知道真相的话，那还不如就让这件事成为一个永远的谜吧。

一直到如今，这座转轮藏依旧在正定隆兴寺内，只要有人推动，就可以转起来，如同在诉说着那一段段精彩的历史，其神奇之处，令人着迷。

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