说到我国古代的四大发明之一——指南针,大家一定不会陌生,它是利用地磁场力来判定方向的一种仪器。那么还有一种机械装置“指南车”,大家又是否熟悉呢?它和指南针是同样的运作原理吗?今天我们就来介绍一下馆藏精品“指南车”。
▲中量大计量博物馆内的馆藏精品——指南车
就像指南针又名司南一样,指南车也被古代的人们称为 “司南车”。与前者利用磁性辨别方向不同,指南车是一种机械定向自动控制装置,它采用了能自动离合的齿轮传动系。但时至今日,在考古研究中并没有与指南车直接有关的文物出土,考古学者们也只能利用古籍的记载来进行研究。
▲指南车是一种机械定向自动控制装置,它采用了能自动离合的齿轮传动系传说最早制造指南车的人是黄帝,在《通鉴外纪》和《古今注》(都为汉以后的著作)中都有关于“轩辕黄帝作指南车迷雾中战斗的军队指明方向”的记载。但今日我们所见指南车,其原理为齿轮传动,而“齿轮”是在秦以后才有的装置,所以关于黄帝作指南车的故事也就变成了传说。考古学者们比较确定的时候是三国时期或是西汉时期,但看法并不完全一致。
▲《古今注》有载,黄帝与尤战于涿鹿之野,尤作大雾,军士皆迷,故作指南车以示四方,遂擒尤而即帝位。而后黄帝战蚩尤被改编成多部古代神话故事连环画。指南车发明的初意主要是出于军事目的,它是在行军和战斗中用来明确方向的一种军车。其后由于战车作为主力军种地位逐步消失等原因, 指南车被移用到大驾卤簿, 用来显示皇帝的威仪和尊贵。这种被当作仪仗车的指南车被制造的数量极少,规格很高。因为它不再被用于实测方向,也无需引导实战,它变得尺寸庞大(如《宋史》中记载指南车原有“驾士”十八人,后增至三十人之多),外观豪华。
▲古时的指南车大多被用于大驾卤簿, 用来显示皇帝的威仪和尊贵。
因为指南车象征着中国封建皇帝的最高权威,所以每逢朝代更迭,旧王朝的指南车即随之销毁,新王朝则要另行研制。由于屡废屡制,使中国各代指南车都带有独立研制的性质。而中国古代常有继承前朝旧制的习俗,故各代指南车外观和性能相近,但在一定程度上,都反映了每个朝代机械制作所能达到的最高水平。
据古籍记载,历史上曾研制过指南车的人就相当多,如东汉时期的张衡,南北朝时期的祖冲之等,但就如前文所说,至今并未发现与“指南车”相关的出土文物。而早期的历史文献对指南车的基本构造及功能原理都没有做出详细的记载。直到宋代,北宋时期燕肃制造的指南车才被《宋史·舆服志》详细纪录下来。
▲历代史书中的《舆服志》主要表述的是有关统治阶层的车旗服饰制度。特别是参加朝觐、祭祀、出行等重大仪礼活动时的规则。二十世纪以后,我国指南车的研究开始在欧洲兴起。因宋以后指南车失传及指南针广泛应用等原因,最初的研究还停留在考证指南车与指南针的差异方面。1937年,我国著名学者王振铎先生在前人的研究成果上,对《宋史》等许多古籍详加研考,首次真正解决了指南车传动系统的自动离合问题,将宋代燕肃之指南车成功复原。这也是自宋以后,全世界范围内首次复原成功的第一辆指南车。
▲王振铎(1911-1992)博物馆学家。在文物、博物馆工作中,他研究复原了指南车、击鼓里车、候风地动仪、水运仪象台等百余种古代科技模型,这些模型增强了博物馆陈列的科学性和直观性。
从此,指南车在失传千载之后得以重现,传说中的指南车是一种自动机械的史实再次为世人所知。今天的我们也有幸能在中量大的计量博物馆内,见到这辆承载我国历代机械制造史的重大发明。