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中國古代趣味發明集錦

熱氣球

  『擲燭騰空穩,推球滾地輕。』——(南宋)范成大

  西元前2世紀,淮南王劉安門客編《淮南萬畢術》,其中記載了一項『艾火令雞子飛』的遊戲。注釋中說:『取雞子去其汁,燃艾火內空卵中,疾風高舉自飛去。』這是用空蛋殼作的一次微型熱氣球試驗。把雞蛋里的蛋清和蛋黃倒出,再將點着的艾火放進空蛋殼,根據熱空氣浮升的原理,蛋殼就會被風吹起,升到空中。就原理而言,這是正確的、有價值的、有想像力的,可能那時已經有人注意到熱空氣質素較空氣輕、具有上浮力的現象。但是這個試驗不可能成功,因為即使把蛋殼內的空氣全部排出,也不可能產生足以浮起蛋殼的浮力。可是將『蛋殼』放大,這種想像就可能實現了。第一個成功發明熱氣球的應該是三國時代的著名政治家、軍事家諸葛亮(181—234)。他在前線作戰時積勞成疾,臨死前為了對付敵人,設計了一盞燈,即在紙籠下裝一盞油燈,用燃燒着的油燈加熱紙籠里的空氣,使之受熱膨脹上升,漂浮在高空。諸葛亮死後,敵方不知為何物,以為有神明相助,不敢貿然進攻。後來人們就把這種燈叫做孔明(諸葛亮又名諸葛孔明)燈。五代時,有一位莘七娘也曾做過一隻巨大的孔明燈,通過下面松脂燃燒,升空作為軍事信號,被稱為松脂燈。南宋詩人范成大『擲燭騰空穩』的詩句,就是讚美孔明燈的。元代時孔明燈流行全國,每逢佳節,百姓就燃放孔明燈慶賀,觀者如潮。李約瑟指出,中國比世界上其他國家早好幾個世紀發明了紙,而正是紙『導致了傳統的燈籠的製成,燈籠促使了人們進一步的試驗。由於燈籠上端的孔很小,這樣往往會產生強烈的光和熱,有時燈籠就會自動上升甚至飛到天空』。


  諸葛亮指揮作戰時設計了孔明燈。

 

降落傘

  『舜乃以兩笠自杆而下,得不死。』——《史記·五帝本紀》

  中國人早就認識到空氣的浮力可以對抗地心引力,使位於高處的人平安落地。早在4000年前就出現了最原始的降落傘,它和現代的降落傘原理相通。據《史記》記載,父系氏族社會後期部落聯盟領袖舜是一位受人尊敬的古代帝王,舜的父親瞽叟(失明老人的意思)對這位好兒子極不公平,總是設計謀害舜。一次舜在高塔式糧倉上幹活,瞽叟就在下面點火焚燒了糧倉,要燒死兒子。舜手拿兩個圓錐形斗笠從高高的糧倉上飛了下來,並平安落地。這是人類利用空氣浮力的最初嘗試。又據岳飛(1103—1142)的孫子岳(1183—約1242)在一部筆記《史》中記載,廣州有一座很高的清真寺,有一天人們忽然發現清真寺塔頂的一隻巨大的金雞缺少了一隻腿,原來是被一個竊賊盜走了。這個竊賊在供詞中交代了他巧妙逃脫的過程。原來竊賊拿着兩支沒有柄的雨傘匆忙跳下,雨傘起到降落傘的作用,勁風把傘撐開,也使他平安落了地。17世紀時,法國駐泰國的大使德·蘆貝爾親眼看見中國雜技演員如何利用降落傘的情景,他在《歷史性關係》中寫道:『演員在高空惟一可以藉助的是兩把傘,把它緊系在腰上,人從大鐵圈裏鑽過去往下跳,風有時把他帶到地上,樹上,有時吹到河裏。』


  舜持斗笠從糧倉上跳下,並平安落地。

  在歐洲,達·文西15世紀設計過降落傘草圖,18世紀末,里諾曼利用兩把傘從房頂成功跳下,正式將此發明命名為降落傘。

 

弓箭

  『羽豐則遲,羽殺則躁。』——《考工記》

  考古發掘的實物表明,中國早在兩萬年前就有了弓箭。完整而有效的弓箭必須具備三個條件:一是堅韌的、可以成功儲備能量的弓,二是鋒利的、可以射殺目標的箭,三是保持箭平穩飛行的技術。中國古代的弓箭完全具備了這三個條件。在山西舊石器時期遺址中發現了加工精緻的箭鏃,石片製成的箭鏃鋒利、尖頭、造型周正,可以安裝箭杆,已經是成熟的箭鏃。弓一般都是用竹木及動物的筋製造,由於年代久遠,一般不會保存下來,但是既然有箭鏃,弓的存在是無疑的。關於保持箭鏃飛行姿態平穩的問題,中國最早的科學技術文獻《考工記》有比較詳盡、準確的論述。考工記中『矢人』條目說:『夾其陰陽,以設其比,夾其比,以設其羽。三分其羽,以設其刃。雖則有疾風,亦弗之能憚矣。』意思是根據箭杆的陰陽面,設定其比例,根據比例關係,設定箭尾的羽翎,把羽翎在箭杆的三個方向安裝,再安裝箭鏃,這樣,即使有大風,箭也不會失去平衡。箭在飛速前進時,翎羽就可以起到糾正箭矢方向、平衡箭矢姿態的作用。


  足蹬弩施放圖

  『矢人』條目還說:『羽豐則遲,羽殺則躁。』箭羽太多了,空氣的阻力和摩擦力就增大,影響了箭的速度;如果箭羽太少,箭的縱向或橫向的穩定性就較差,飛行時容易偏斜甚至墜落。中國古代早期弓箭在箭鏃的鋒利和飛行穩定度方面都居於先進位置,後來青銅箭鏃和弩機的出現就使弓箭技術更上一個台階。

 

責任編輯: 宋雲  來源:中國華文教育網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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