“火龍出水”,一個(gè)無(wú)比霸氣的名字。
霸氣的可不僅僅是名字。它的木製龍頭張著“血盆大口”,1.4米長(zhǎng)的龍形身體捆有四支火藥筒,其引信被匯總到一起,確保同步點(diǎn)燃,推動(dòng)“第一級(jí)火箭”前進(jìn);“火龍出水”腹內(nèi)藏著數(shù)支小火箭,當(dāng)前一級(jí)“火箭”燃料耗盡時(shí),“第二級(jí)火箭”的小火箭被自動(dòng)引燃,從“血盆大口”射出,衝向敵營(yíng)。
這是6月6日,擺放在山東省科技館裏的一件展品“火龍出水”。工作人員告訴科技日?qǐng)?bào)記者,這是由中國(guó)人發(fā)明、世界上最早的二級(jí)火箭。
“火龍出水”以及其他70余件展品構(gòu)成了山東省科技館“中國(guó)古代科技展”主題下的全部?jī)?nèi)容。這些展品,主要分為機(jī)械、建築、軍事、天文觀測(cè)、井鹽開(kāi)採(cǎi)、科普活動(dòng)六大區(qū)域,向遊客展示中國(guó)古代在科學(xué)技術(shù)和工藝方面取得的卓越成就。這裡面相當(dāng)一部分是中國(guó)人首創(chuàng),“國(guó)寶”級(jí)的展示品。
下面,請(qǐng)與科技日?qǐng)?bào)記者一道,參觀、解讀“中國(guó)古代科技展”裏的寶貝們吧。
別笑,這一貌似簡(jiǎn)單的工具也是“中國(guó)首創(chuàng)”
由一人牽引,一人挽耬,可同時(shí)完成開(kāi)溝、下種、復(fù)土工作,大大提高播種速度和品質(zhì),這是耬車。
別笑,今天我們看這一貌似簡(jiǎn)單的播種工具,在當(dāng)時(shí)的世界上的確是“中國(guó)首創(chuàng)”。西漢時(shí),“農(nóng)業(yè)專家”趙過(guò)將播種方式由撒播改為條播,發(fā)明瞭耬車,並創(chuàng)造出獨(dú)腳、兩腳和三腳耬車。大約在十八世紀(jì)前後,這一“中國(guó)首創(chuàng)”才傳到歐洲。
古人的木製車也有“導(dǎo)航”?指南車便是答案。
在機(jī)械區(qū),與指南針利用地磁效應(yīng)不同,指南車不用磁性,而是利用齒輪傳動(dòng)來(lái)指明方向。其原理是,靠人力來(lái)帶動(dòng)兩輪的指南車行走,從而帶動(dòng)車內(nèi)的木製齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),來(lái)傳遞轉(zhuǎn)向時(shí)兩個(gè)車輪的差動(dòng),再來(lái)帶動(dòng)車上的指向木人與車轉(zhuǎn)向的方向相反角度相同,使車上的木人指示方向,不論車子轉(zhuǎn)向何方,木人的手始終指向指南車出發(fā)時(shí)設(shè)置木人指示的方向。
指南車的發(fā)明,是我國(guó)古代對(duì)齒輪系統(tǒng)的應(yīng)用居於領(lǐng)先地位的標(biāo)誌。
拋石機(jī),一個(gè)簡(jiǎn)單、粗糙卻有力的戰(zhàn)爭(zhēng)絞殺武器。2000年前,中國(guó)就發(fā)明瞭用杠桿原理投擲石頭或油脂火球的拋石機(jī)。唐朝人發(fā)明瞭火藥後,採(cǎi)用拋石機(jī)來(lái)投擲火藥包。這種原始火炮,用於攻城守城,一般由2人至250人拽放,火藥包半斤至90多斤,最大射程500米。
重達(dá)70斤的“猛火油櫃”,是古代戰(zhàn)場(chǎng)上的又一種生猛的噴火利器,讓敵人們“聞風(fēng)喪膽”。
據(jù)工作人員介紹,它以猛火油(石油)為燃料,用熟銅為櫃,下有四角,上有四個(gè)銅管,管上橫置唧筒,與油筒相通,每次注油三斤左右。唧筒前部裝有“火樓”。內(nèi)盛火藥,發(fā)射時(shí),用燒紅的烙鐵點(diǎn)燃“火樓”中的火藥,然後用力抽拉唧筒,使櫃中猛火油經(jīng)過(guò)“火樓”噴出,形成火焰,可燒傷敵人或焚燬戰(zhàn)具。
天文儀器,“中國(guó)創(chuàng)造”引領(lǐng)著當(dāng)時(shí)全球科技市場(chǎng)的變化
天文區(qū)的中心位置,一個(gè)400斤重的儀器引人注意。你不得不佩服中國(guó)古人的智慧——眼前的“簡(jiǎn)儀”,是天文儀器製造史上名副其實(shí)的“世界之最”。歐洲直到三百多年之後才發(fā)明類似裝置。
其由元代天文學(xué)家郭守敬于1276年創(chuàng)制,包括相互獨(dú)立的赤道裝置和地平裝置,以地球環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一週的時(shí)間365.25日分度。赤道裝置與現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡中廣泛應(yīng)用的天圖式赤道裝置的基本結(jié)構(gòu)相同,由北高南低兩個(gè)支架,托著正南北方向的極軸,圍繞極軸旋轉(zhuǎn)的是四遊雙環(huán),四遊環(huán)上的窺管兩端安有十字絲。這是後世望遠(yuǎn)鏡中十字絲的鼻祖。
為了減少百刻環(huán)與赤道環(huán)之間的摩擦,郭守敬在兩環(huán)之間安裝了四個(gè)小圓柱體,這種結(jié)構(gòu)與近代“滾柱軸承”減少摩擦阻力的原理相同。簡(jiǎn)儀的赤道裝置用於測(cè)量天體的去極度和入宿度(赤道坐標(biāo))。
河北人郭守敬有才。現(xiàn)場(chǎng)形似宮燈的“大明殿燈漏”也是他的手筆。這一儀器利用水力帶動(dòng)機(jī)械裝置報(bào)時(shí),因陳列于皇宮大明殿上而得名。工作人員説,這是世界上最早脫離了天文儀器的獨(dú)立自鳴鐘。
在距今七八百年之前,郭守敬創(chuàng)制和改進(jìn)了簡(jiǎn)儀、圭表、候極儀、渾天象、仰儀、立運(yùn)儀、景符、窺幾等十幾件天文儀器儀錶。1981年,人們將月球背面的一環(huán)形山命名為“郭守敬環(huán)形山”,將小行星2012命名為“郭守敬小行星”。
“天佑我元,似此人世豈易得?”元代著名理學(xué)家、政治家許衡如此評(píng)價(jià)郭守敬。在科研活動(dòng)中,郭守敬善於觀察,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),孜孜不倦、刻苦鑽研,卻不止于學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗(yàn),敢於大膽探索,富有創(chuàng)新精神,因此在天文、曆法、水利和數(shù)學(xué)等方面都取得了卓越成就。
中國(guó)建築,“現(xiàn)存最早的”與“獨(dú)一份的”
燈光下,一棟“千年名剎”的縮小版惟妙惟肖。
獨(dú)樂(lè)寺始建於唐代,遼統(tǒng)和二年(西元984年)重建,位於天津市薊縣城內(nèi)。寺內(nèi)觀音閣是一座3層木構(gòu)樓閣,通高23米。這是中國(guó)現(xiàn)存最早的木結(jié)構(gòu)樓閣式建築。
這座名剎的山門是我國(guó)現(xiàn)存最早的廡殿頂山門,其梁柱粗壯,鬥拱雄碩,“升起”和“側(cè)腳”明顯。
鬥栱,是中國(guó)傳統(tǒng)木構(gòu)架體系建築中獨(dú)有的構(gòu)件。科技館展出的“鬥栱”,透露著古人的智慧。
從兩千多年前戰(zhàn)國(guó)時(shí)期採(cǎi)桑獵壺上的建築花紋圖案,到漢代保存下來(lái)的墓闕壁道中,都可看到早期鬥拱的形象。
工作人員向科技日?qǐng)?bào)記者介紹,鬥拱主要用於柱頂、額枋、屋檐或構(gòu)架間,鬥是鬥形木墊塊,拱是弓形的短木。拱架在鬥上,向外挑出,逐層縱橫交錯(cuò)疊加,形成上大下小的托架。它傳遞荷載,增加出檐深度,又是精美的裝飾。
中國(guó)五千多年的歷史孕育了璀璨的中華文明,勤勞智慧的華夏先民創(chuàng)造的中國(guó)古代科技成就,推動(dòng)我國(guó)文明進(jìn)步的同時(shí)也深深影響著世界人類文明進(jìn)程,時(shí)至今日依然熠熠生輝。
科技日?qǐng)?bào)記者 王延斌
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