中原行吟—寻梦中原—马钧:一代发明家的旷世遗憾
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比诸葛亮技高一筹的发明家
国外不少发明家如爱迪生等,在中国可谓家喻户晓,但令咱中国人骄傲的发明家马钧,知道的人却并不多。这个三国时期魏国的发明家,在洛阳生活期间搞了不少发明,可史料中竟连他的生卒年月都没留下来,这实在是遗憾!
马钧虽是个不善言辞的人,但他却以自己的发明而令人钦佩。当时的文学家傅玄称赞他是“天下之名巧”,史学家裴松之也称赞他“巧思绝世”。很多人都读过《三国演义》,对蜀国丞相诸葛亮的才智非常钦佩,他发明的木牛流马,一直为后人津津乐道。其实,对诸葛亮的发明,马钧也能看出其不足之处,你说这个马钧是不是技高一筹? -
当时,魏、蜀、吴三国经常打得不可开交。有一次,诸葛亮率兵攻打魏国,使用了一种新发明的连弩,可以连续发射几十支箭。这种新式武器让魏军大感惊奇,有个魏国士兵捡回连弩让马钧看。马钧仔细观察后认为,这种连弩虽然制作很精巧,但不是最好的,还可以改进,效率能提高5倍。可惜他的改进得不到魏国承认,马钧只能空抱遗憾。
其实,马钧的遗憾太多了。官渡之战时,曹操使用一种发石车攻击袁绍,这种发石车可以抛出大石块攻击敌人,在当时威力巨大。但这种发石车也存在缺陷,如速度较慢、只能单发、不能连续抛石等。只要敌方在城楼上挂起湿牛皮,就能挡住发石车抛出的石块。
聪明的马钧经过一番研究,设计出了一种新型发石车——轮转式连续抛石车。这种攻城器械的构造是一个绕轴转动的大木轮,在轮子的边缘用绳子拴上几十块大石头,然后用机械带动木轮快速旋转,轮上悬着的石头也跟着一起旋转,等旋转速度达到一定程度时,切断系石的绳索,石块就会连续不断地发射出去攻击敌人的城楼,使敌方来不及防御。马钧曾经用几十块砖瓦做试验,结果砖瓦被连续抛出数百步远(1步合约1.4米)。
如果使用了这些新式武器,曹军的作战能力定会大大增强。可惜的是,因不善言辞,马钧的发明被别人攻击得一无是处,结果人们都嘲笑他。马钧的朋友、文学家傅玄却很赏识他的才华,就向安乡侯曹羲推荐了他的这一发明,但遭到曹羲的拒绝。傅玄耐心劝导曹羲:“马钧发明的是军队需要的精良兵器,费一点木材,找几个人就能制造出来,何不试验一下?”在傅玄苦口婆心的劝说下,曹羲才接受了建议,并把情况转告主持军事的武安侯曹爽,但曹爽却没有理睬这件事,马钧的设想当然也就无法实现了。
试验一下马钧的发明成果,本是件很容易的事,但因他遇到一帮愚蠢的家伙,偏偏这些人又在领导岗位上,你说有什么办法?难怪傅玄感慨万端地说:“马钧的发明创造才能,就是鲁班、墨翟、张衡也比不过,但鲁班和墨翟都能见用于时,马钧却不能发挥其才,真是令人痛心的事。”
巧让水往高处流
马钧出身贫寒,幼时一直在乡下生活,不善于与人交往,一门心思读书,特别爱动脑筋,尤其喜欢钻研机械制造方面的难题。马钧是“语言的矮子,行动的巨人”,他勤于动手,为其从事机械制造打下了基础。
马钧长大后,到魏国的都城洛阳做了一个小官,后来就一直住在洛阳。当时洛阳城有一大块坡地,老百姓想在那里种菜,因为无法引水浇地,这块地就一直荒着。马钧知道后,经过反复研究、试验,终于制造出了翻车(又称龙骨水车),把河里的水引到坡地里,老百姓终于能种菜浇水了。
马钧制造的翻车,是对我国古代灌溉工具的重大革新。东汉以前,农民使用的提水工具主要有两种:一是桔槔,二是辘轳。桔槔早在春秋时期就已经应用,其提水方法是:在井旁的树上或木架子上用绳子固定一根横木,横木的一端系上水桶,另一端坠上石块。提水时两端一起一落,由于运用了杠杆原理,比较省力、方便。辘轳比桔槔又前进了一步,它主要是利用轮转原理进行提水,特别适用于从深水井中汲水。但这两种灌溉工具都有一个共同的缺点,就是只能间隔地由低处往高处提水,不能连续运动,效率低,也比较费力。而马钧制造的翻车则可以直接用于农业灌溉,它结构精巧,可连续不断地提水,轻快省力,连儿童都能转动,效率比前两种提水工具高出许多。因此,翻车问世后,受到百姓欢迎,并迅速得到推广。在人类发明水泵之前,翻车是世界上最先进的提水工具。
无所不能的小木人
马钧制造出翻车后,有人给魏明帝送了一个“玩具”,和现在的木偶差不多,名叫“百戏”,是个木制模型,造型精美,设计巧妙,可惜不能活动。一心想着这个玩具的魏明帝,想起“巧思绝世”的马钧,问他能不能想法让“百戏”“起死回生”,比以前更好玩、更有趣。马钧当即满口答应。
马钧将“百戏”拆开看了看,并参阅历史上的有关文献,不久就对“百戏”的构造了如指掌,而且可以自己动手制作了。马钧先用一块木料做了一个大轮子,平放在地面上,用水力驱动轮子转动,然后在轮子上放置许多小木人,设计一套传输装置使小木人活动起来,表演各种节目,如模仿乐手击鼓吹箫,模仿歌女翩翩起舞等。马钧还设计出不同的模型,可以让小木人表演不同的节目,如他设计出一个山岳模型,只见小木人有的在山间舞剑练功,有的在飞檐走壁,一派热闹景象。他还设计出日常生活场景模型,小木人有的在舂米磨面,有的在斗鸡玩杂耍,栩栩如生,令人叹为观止。-
这就是古代有名的“水转百戏”。可惜这种机械已经失传,古文献记载也比较简略,后人已无从知晓它的具体结构和设计。不过可以设想一下,要使那么多的小木人不停地活动,其结构一定相当复杂和巧妙,这充分显示了马钧卓越的发明创造才能。 让指南车来作证
我们的祖先很早就制造了用于辨别方向的指南车。传说黄帝和蚩尤作战时,蚩尤为使自己的军队不被打败,释放雾气使黄帝的军队迷失了方向。后来,黄帝制造指南车辨别方向,终于打败了蚩尤。还有一个传说是,周朝时,居住在今越南的越裳氏派使者到周王朝觐见,因为路途遥远,使者担心找不到返回的路,周公就造了个指南车赠给他,使他顺利返家。东汉时,张衡曾利用机械原理制造了指南车,可惜没有详细记载。
三国时期,人们从传说中知道了指南车,但谁也没见过,马钧就想把它造出来,让大家开开眼界,同时也能为行军作战提供方便。不少人却对马钧的想法持怀疑态度,认为他在吹牛。有一天,一些官员就指南车是否存在和马钧展开了激烈的争论。散骑常侍高堂隆说:“指南车是传说中的东西,又没有文献记载,只不过是人们信口胡诌而已。”骁骑将军秦朗也随声附和:“古代的传说怎么能相信?连孔夫子也对三代以上的事不太相信,哪里会有指南车?”马钧说:“指南车很可能有过,问题在于后人对它没有认真研究。其实,造指南车也不是什么了不起的事。”
高堂隆听后只是冷笑,秦朗则嘲讽马钧:“你名为钧,字德衡,钧是器具的模型,衡能称量物品的轻重,如果轻重都没有一定的标准,怎么可以做模型?”马钧说:“如此争论有何用?咱们试制一个,自有分晓。”随后,他们一起去见魏明帝,魏明帝于是令马钧制造指南车。-
在没有资料、没有模型的情况下,马钧刻苦钻研,反复实验,没过多久,他便运用差动齿轮的机械原理制造出了指南车。马钧制造的指南车,在战火纷飞的战场上,不管战车如何转动,车上木人的手指始终指向南方。
事实胜于雄辩,马钧的杰出成就,令那些嘲笑他的人哑口无言。而他制造指南车、翻车等所运用的机械原理,外国人在1700余年后才开始运用。
织绫从此不再难
古时候养蚕不算太难,但把蚕丝织成绫罗绸缎就不容易了。最早的织绫机有一百二十个蹑(踏具),人们通过脚踏蹑来织绫,织一匹花绫得用两个月的时间。后来,这种织绫机经过多次改进,到三国时期已经简化到五六十个蹑,但仍很笨重,在织绫机上操作的人累得满身流汗,还是织不了多少。
马钧很心疼这些辛苦劳作的人,下决心改良这种织绫机。于是,他对旧式织绫机进行认真研究,重新设计了一种织绫机。新型织绫机的踏具简化了,由五六十个蹑改成十二个蹑,不仅简单实用,而且效率提高了四五倍。更值得称道的是,马钧发明了“组合提综法”,用这种方法织绫,绫的花纹图案变化多样,织物表面有立体感,图案生动逼真。当时,蜀国生产的丝织品——蜀锦,誉满天下。马钧发明新式织绫机后,魏国丝织品的品质跃上了新台阶,不仅质量能与蜀锦相媲美,而且其图案之精美令蜀锦望尘莫及。
新型织绫机的诞生,大大加快了我国古代丝织业的发展速度,并为我国家庭手工业织布机的出现奠定了基础,也使一代发明家马钧成为劳动人民心中的大英雄。-
古希腊物理学家阿基米德说:给我一个支点,我能撬动地球。马钧需要的支点,只是一点点支持。如果有大力的支持,凭借小小的转轮,他不仅能转动发石车、龙骨水车、指南车,也能让人类文明前进的车轮转得更快些。可惜的是,一匹千里马遇不到伯乐,一个旷世奇才生不逢时,马钧的许多设想只能是梦想,马钧的遗憾只能永久地化为历史的心痛……
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