古代中国人的科技成就:从深井钻探到水运仪象台

作者: 七君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2019-05-06

本文介绍了古代中国人在科技方面的多项成就,包括深井钻探技术、里程计、重金属制造工艺以及水运仪象台等,展示了古代中国人的智力和动手能力。

对中国古代的科技,你了解多少呢?脑海里是否瞬间闪过四大发明?其实,古人的不少发明,不比四大发明弱。今天就带你来仰望一下古代中国人的智力和动手能力。清朝人掘地千米开采天然气。听过自贡燊海井吗?它是世界上的第一口超千米的深井。而清朝的自贡人民已经过上了用燊海井里喷出的天然气煮饭烧卤的人生了。

位于四川省自贡市大安区长堰塘的燊海井开凿于清道光十五年(1835年),至今已有180年的历史,它采用传统的冲击钝钻法施工,到达了1001.42米的深度。燊海井曾日产天然气8500立方米和黑卤14立方米。现在不少历史学家认为,这是深井钻井技术的前身,而现代石油和天然气钻井技术,实际上是对近两百年前中国技术的重现。西汉的里程计记里鼓车,这是世界上第一个里程计,出现在西汉时期。

军队行军的时候就会推着这辆车车走,每过500米,上面的太鼓达人就会敲鼓通知大家。这辆车里的2个齿轮是由车轮驱动的,大的齿轮驱动小的飞轮。这套传动机制被现代工程师叫做减速齿轮系(reduction gear train),它可以把较高的输入速度转化为较低的输出速度。一些历史学家认为,在行军时,记里鼓车行走在天子仪仗队前面,用来记录敌军军营的距离,以及行军的路程。

宋代的一大技术革新,就在于重金属制造工艺。山东济宁市铁塔寺里的铁塔就是当时铸铁技术最好的见证。山东济宁市铁塔寺内的铁塔,修筑于1105年。铁塔寺的铁塔是在北宋崇宁四年(1105年)修筑的。这个铁塔的独特之处在于,直到现在,铸造这样大型的铁制物件依旧并不简单。从现代技术的角度来讲,要铸造这样大的物件,首先必须要让烧融的铁浆保持在高温状态,这样才能造型。让炉温升高的一个方法就是吹入大量空气。

现代铸铁技术也是这么干的。那么,一千年前的人是怎样往炉子里输入空气的呢?总不能靠嘴吹吧。他们使用的技术,就是这种依靠水力供能的自动鼓风机——风磨。水运仪象台是古代的天文计算机,可以说是古代中国科技皇冠上最耀眼的珍珠之一了。这个天文计算机是在1000多年前的宋朝元祐元年(1086年)开始设计制造的。它的发明人,是一位超前于时代的全能工程师——苏颂。

苏颂的设计如此复杂,如此超前,以至于在很长时间里工程师和历史学家都搞不明白它的原理。许多西方人在第一次看到它的时候,都无法想象古代居然有这样的技术,因为它不仅可以计算年月日,还能计算天体在天球中的运动。水运仪象台具有世界上最早的擒纵机制。擒纵机制是机械钟表的关键零件。难怪曾任联合国教科文组织自然科学部部长的李约瑟直截了当地说,水运仪象台是欧洲天文钟的直接祖先。

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