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咸阳人物传——马钧

 2013-7-21 19:49:41   来源:三秦游综合   进入论坛 查看评论()
    马钧(生卒不详),字德衡。三国时魏国扶风郡(治今兴平县东南)人。杰出的机械发明家和制造家。他一生有过许多重要的发明创造,被誉为“天下之名巧”。
    马钧小时候家境贫寒,长时间住在农村,这使他对生产劳动的繁重有深切的体会。他勤奋好学,善于思考,尤其喜欢钻研和改革生产工具,以帮助人们减轻劳动负担。他最早的一项改革就是改进织绫机。
    绫是古代一种提花的丝织品。当时不少人家有织绫机。织绫机又叫提花机,是西汉昭帝(前87—前74年在位)时巨鹿郡(治今河北省平乡县西南)一位佚名的女发明家创制的。这种机子有120根经线,两个月才能织出一匹花绫。它虽然经过后人的改造,变为60根经线或50根经线,织起来仍然显得笨重,因为它的每一根经线都要安装一个脚踏的蹑(控制经线张合的踏具),织工们操作起来,不只十分辛苦,而且效率也低。马钧常常看见母亲和邻家妇女织绫,观察的时间长了,便产生了一些改进的念头。他经过实践,对织绫机作了大胆的革新。他把经线统统缩减为12根,同时把蹑也相应地减少到12个,再加上其他改进,不仅使织绫机的生产效率一下子提高了四五倍,而且织出的绫图案式样增多,花型变化多端,质量也大大提高。因此很受人们欢迎。这一改革是中国纺织机械史上的一件大事,从而奠定了后来织布机的基础。
    魏明帝曹叡(226—239年在位)得知马钧是位巧匠,便把他征召到自己身边,担任给事中。马钧对仕途看得很淡,他的兴趣依然在机械研究上。他在京师洛阳时间长了,发现城内有些田地由于地势较高,浇不上水,没法种菜。他就捉摸着能用个什么法子把水提上去。他捉摸了很久,对前人的经验作了不少研究,终于发明了一种可以用脚踩动的“翻车”,也就是后来的龙骨水车。这种水车是由三块木板制成一个长条形的板槽,在板槽的一端安装一个较大的齿轮轴,轴的两端安装可以踏动的踏板;在板槽的另一端,安装一个较小的齿轮轴,两个齿轮之间装上木链条(即所谓“龙骨”),链条上每隔几寸穿一片木质叶片。使用时,把板槽的装有小齿轮轴的一端放入水中,人踏动上面大齿轮轴上的踏板,就带动链条叶片绕着两头轮轴翻转,使水通过板槽,由低处源源不断地汲向高处,效率比当时一般的提水工具高几十倍。这种“翻车”轻巧灵活,一般的人都踩得动。使用这种“翻车”,不仅大大提高了生产效率,自然也减轻了农民的劳动强度。这种水车大约在1672年(清康熙十一年)前后传入西方,成为古代中国向西方输出的多种发明中的一种。
    马钧的另一项重要发明是制作指南车。有一次,马钧和散骑常侍高堂隆及骁骑将军秦朗发生了争论。高、秦二人坚持说古时候没有指南车,书上所谓黄帝和周公都制作过指南车的话是靠不住的。马钧不同意他们的看法,他说:“既然书上有记载,古代肯定有过指南车。其实,这并不是多么难的事,现在也可以制造。”高堂隆和秦朗都不以为然,他们用马钧的名字取笑说:“先生名钧,字德衡,‘钧’是作器具的模型,‘衡’可称量物体的轻重。但您的言语连个轻重都不分,难道可以作为模型吗?”马钧并不介意他们的挖苦,只是说:“咱们空口争论无用,不妨试一试看!”高、秦等人都想看马钧的笑话,便奏请明帝令马钧制作。不料没过多久,马钧就把当时人们从未见过的指南车试制成功了。这种指南车为双轮单辕,车上立一木人,车上的齿轮定向机构能自动控制装在车上的木人,不论行车方向怎样变动,木人的手始终指向南方。这种指南车的结构并不复杂,能使木人的手始终指向南方,关键就在于中心大平轮和附足子轮或联或断的设计。这种设计体现了马钧这位古代机械设计师的高度智慧和创造能力。马钧这一成就不仅在当时轰动了朝野,就连后来的英国科学家兰彻斯特在对指南车进行了一番研究后,对中国能够在公元3世纪时发明这种机械而感到惊异。西方学者对中国古代这项伟大发明给予了高度评价,说它是一切控制机械的先祖。
    马钧还研制了一种可以用于军事方面的转轮式发石机。在他以前,蜀汉丞相诸葛亮曾经制造了一种可以用机械力量连续发射箭支的“连弩”。马钧看到此物后说:“巧则巧矣,未尽善也!”认为只要做些改进,效力还可以提高。当时有一种专门用于攻城的发石机,由于不能连发,威力还不够大。马钧参考“连弩”的原理,研制了一种新的转轮式发石机。这种发石机可以把几十块大石头闪电式地一个接一个向敌军城楼上抛去。他还在这种发石机上设置了几十个装有砖瓦的容器,一经掣动,这些砖瓦就可以迅速飞落到几百步以外,同样具有很大的杀伤力。
    水战“百戏”也是马钧的一项重要发明。当时有人给明帝进献了一套叫做“百戏”的木偶,看似精巧,但这玩艺儿不能活动。明帝问马钧:“您能想法子使他们活动起来吗?”回答说:“能”。又问:“能摆弄得更好玩一些吗?”答说:“能。”马钧经过仔细研究,做了一个木轮,利用水力在暗中推动木轮旋转,使这些“百戏”真的旋转起来了。马钧还制作了许多丰富多彩的人物,一旦注水把原动轮启动,形形色色的木偶人就“演奏”各种各样的乐器,表演各种各样的杂技,或进或出,栩栩如生,很是热闹。这虽然是一种娱乐器具,但其中体现的自动控制技术,无疑具有重要的科学价值。
    尽管马钧在传动机械方面有许多发明创造,但他的聪明才智和罕见的巧思并没有引起统治者应有的重视。当时有人曾在一篇文章中感叹说:“马先生的才能,连古时候的鲁班、墨翟也比不过他呀!鲁班、墨翟都能被当时所用,造福于人世,而马先生却无法充分发挥他的作用啊!”

编辑:秦人
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