黄帝根据什么制造的指南车(3000年前周公造的指南车)

《宋书》卷十八记载:“指南车,其始周公所作,以送荒外远使。地域平漫,迷于东西,造立此车,使常知南北。”看来,这种利用反馈原理制成的十分实用并能自动指示方向的控制机——指南车发明的时间当在公元前1030年左右。史载另一个制造过指南车的人是科学家和天文学家张衡。然而,李约瑟博士判定以上两例均不可靠,他认为公元3世纪中叶,著名的工程师马钧发明并制造了指南车。

黄帝根据什么制造的指南车(3000年前周公造的指南车)(1)

英国伦敦科学博物馆收藏的复制模型表明,指南车体积较大,长,高各11尺,宽9.5尺。车顶装有一位仙人的玉雕像。无论车子怎么转弯,即便绕环形路线前进,玉像总会灵活地相应转向,始终面南而立,伸直的手臂指向正前方。

指南车没用磁罗盘,那么它又是靠什么自动控制方向的呢?原来它设计了一组类似于现代汽车用的差动齿轮的装置。这种齿轮的功能在于,当车是通过车轴传输的动力转动轮子时,它能实现同一根轴上的两个轮子按不同的转速前进。

黄帝根据什么制造的指南车(3000年前周公造的指南车)(2)

当今的差动齿轮用于传输动力,带动车轮而使车辆运动,指南车则逆向利用汽车中差动齿轮的原理,由畜力牵引车轮传输动力而不断调整玉像所指的方位。机器中差动齿轮转动着玉像。使之始终指向南方,这和当今的差动齿轮原理相同,而过程相反。

在李约瑟1965年出版上述研究成果后,1975年D.普赖斯在《希腊人的齿轮》一书中权威地认定了一只希腊人于公元前80年做的差动齿轮。美国学者R.坦普尔则指出,差动齿轮既有可能从希腊或罗马传向我国,也有可能由中国人独立发明而用在指南车上。尽管差动齿轮的发明权也许尚需讨论,但正如李约瑟指出的,指南车是人类历史上第一台自行校正偏差的自控机,早于西方文明至少1600年,也许是3000年。

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