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第30章 科技发明(3)

唐三彩是一种低温釉陶器,在色釉中加入不同的金属氧化物,经过焙烧,便形成浅黄、赭黄、浅绿、深绿、天蓝、褐红、茄紫等多种色彩,但多以黄、褐、绿三色为主。它主要是陶坯上涂上的彩釉,在烘制过程中发生化学变化,色釉浓淡变化,互相浸润,斑驳淋漓,色彩自然协调,花纹流畅,是一种具有中国独特风格的传统工艺品。

唐三彩种类很多,人物、动物、碗盘、水器、酒器、文具、家具、房屋,甚至装骨灰的壶坛,等等。人们较为喜爱的是马俑,无论哪种型态都是栩栩如生的。至于人物造型,则有妇女、文官、武将、胡俑、天王。而且根据人物的社会地位和等级,刻画出不同的性格和特征:贵妇面部丰圆,梳成各式发髻,穿着色彩鲜艳的服装;文官彬彬有礼;武士刚烈勇猛;胡俑高鼻深目;天王怒目威武、气概雄壮,足为我国古代雕塑的典范精品。

古人是如何发明测程仪的?

计程仪又叫测程仪。三国时期吴国海船航行到南海一带去,有人写过《南州异物志》一书,书中有这样的记载:在船头上把一木片投入海中,然后从船首向船尾快跑,看木片是否同时到达,来测算航速航程。这是计程仪的雏型。一直到明代还是用这个方法,不过规定更具体些,就是以一天一夜分为十更,用点燃香的支数来计算时间,把木片投入海中,人从船首到船尾,如果人和木片同时到,计算的更数才标准,如人先到叫不上更,木片先到叫过更。一更是30公里航程。这样便可算出航速和航程。

我国古代这种计程的方法,和近代航海中扇形计程仪构造很相似。扇形计程仪也是用一块扇形木板,不过用和全船等长的游线系住投入海中,然后用沙时计计算时间。沙时计一倒转是14秒。在游线上有记号,从游线长度算出航速和航程。我国古代用香枝(也叫香漏),西方近代用沙时计(也叫沙漏),两者实在是异曲同工。

是谁发明的杆秤?

对于杆秤的发明人,历来有两种不同的说法。一种说法认为是春秋时期的商人陶朱公,他受到打水的横杆启发,发明了杆秤。陶朱公以北斗七星、南斗六星和福禄寿三星共十六颗星星为记,在秤杆上刻制十六颗星花,故称为十六两制秤。秤杆有骨杆、木杆、金属杆(铜杆、铝杆);秤砣有石砣、金属砣;提绳有二提绳、三提绳。计量单位的演变,由夏商时期使用铢和两,发展到周朝时期铢、两、金、均、石(二十四铢为一两,十六两为一斤,三十斤为一均,四十均为一石)。直到解放后,方便买卖双方计算,才改为十两一斤。近年,又采用国际通用的千克计量。

另一种说法认为杆秤是鲁班运用杠杆原理发明的,再根据北斗七星和南斗六星在杆秤上刻制十三颗星花,定为十三两一斤。秦始皇统一六国后,添加“福禄寿”三星,正好十六星,改为十六两一斤。

我国最早用来测定风向的仪器是什么?

历史资料中有记载的比较早的测定风向的仪器叫做“相风铜乌”,这是一种用铜做的形状像乌鸦的风向器(“相风”就是观测风的意思),它装在汉代观测天文气象的灵台上。这是专职观测天象单位所设置的仪器,最初造得比较笨重,后来经过不断改进就渐渐做得轻巧灵敏一些了,在晋代太史令就设有木制相风乌,并逐渐流行起来了。

在唐代李淳风的《乙巳占》中,也描述了这种相风木乌的构造。

然而,从军事和交通等方面看,最好采用构造更加简单的风向器。《乙巳占》中就指出:“常住安居,宜用乌候;军旅权设,宜用羽占。”意思是说,相风乌只宜设在固定的地方,在军队中驻地经常变化,还是用鸡毛编成的风向器为好。

鸡毛编成的风向器,所用的鸡毛重约五两到八两,编成羽片挂在高杆上,让它被风吹到平飘的状态,再进行观测,这种羽毛风向器就称为“五两”。这种风向器,在唐代以前就有了,并且在唐代和唐代以后被普遍采用。所以,以后“五两”就作为各种形式的简便风向器的通称了。

我国古代是怎么做针的?

针在中国有着悠久的历史,山顶洞人遗址中就有骨针出土。金属针的出现也很早,至少在秦汉时代,中国人就使用金属针缝衣服了。那么古人缝制衣服的金属针是怎么做出来的呢?

明代江西奉新人宋应星在《天工开物》中记述了古人制针的方法:把铁块锤成细条,然后把铁条从钻有小孔的铁尺中用力拉过去,细铁条便成为粗细均匀的铁线了。逐寸剪断铁线,锉尖一端,另一端锤扁。在锤扁的那端钻上孔作为针鼻,打磨平,针的初步形态就出来了。

接下来,古人把这些半成品的针放到锅里,用细火慢炒。炒好了,还要加上“佐料”:土末、松木灰、豆豉。量不能少,得把针盖住。然后是蒸。蒸的时候还有讲究,得把两三根针头留在外面。等留在外面的针头可以用手捻碎时,火候就到了,可以起锅了。针起锅后还得完成最后一道工序--淬火。这道工序的作用十分重要,针的软硬程度全靠它。

中国传统工艺制作出来的针,不易生锈。不过,由于手工制针的成本较高,中国传统工艺生产的针最终还是被挤出市场,消失了。

琉璃制作工艺在我国的发展过程是怎样的?

琉璃最早出现于战国时期,因其产量稀少,被视如珍贵的玉器。西汉晚期,我国出现了一种胎质为普通红色陶土、表面以低温烧成的釉陶,色彩有绿色、黄色或黄褐色。琉璃工艺至此真正出现。北魏时期,佛教盛行,与佛教有缘的琉璃此时也迅速发展。《魏书·大月氏传》中记载:“其国人商贩京师,自云能铸石为五色琉璃。于是采矿山中,于京师铸之。”从此,琉璃产量迅速扩大,制品由贵重的服饰点缀物扩展到器皿、摆设及宫廷建筑,琉璃工艺逐渐普及。

唐宋时期,“唐三彩”是这个时期的代表作。

元明以来,我国琉璃产地星罗棋布。而尤以山西为最,是琉璃的主要产地。

明清以来,人民烧制琉璃的技术有了很大发展,品种和釉色都有增加。釉色从黄、蓝、绿三色发展到翡翠绿、孔雀蓝、紫晶、黑、白等达十多种;品种从一般砖瓦发展到建筑装饰附件如兽头、螭吻及室内用品如绣墩及其他器琉璃物等。北京北海公园的琉璃牌坊、山西平遥太子寺的九龙壁等,都是元、明、清各代留存下来的琉璃工艺的代表作品。

我国古代著名的船型有哪些?

中国是世界上造船历史最悠久的国家之一。在历史上,中国木船船型十分丰富多彩。到20世纪50年代估计有千种左右,仅海洋渔船,船型就有二三百种之多。我国古代航海木帆船中的沙船、鸟船、福船、广船,是最有名的船舶类型,尤以沙船、福船和广船驰名中外。

沙船。在唐代出现。它的前身,可以上溯到春秋时期。沙船在宋代称“防沙平底船”,在元代称“平底船”,明代才通称“沙船”。

沙船运用范围非常广泛,沿江沿海都有沙船踪迹。早在宋代以前公元10世纪初,就有中国沙船到爪哇的记载。在印度和印度尼西亚都有沙船类型的壁画。

福船。一种尖底海船,以行驶于南洋和远海著称。宋人说:“海舟以福建为上。”明代我国水师以福船为主要战船。郑和下西洋船队的主要船舶叫宝船,它采用的就是中国古代适于远洋航行优秀船型--福船型。

广船。产于广东,它的基本特点是头尖体长,梁拱小,甲板脊弧不高、结构坚固,有较好的适航性能和续航能力。

印章是怎样演变而来的?

最初,印章也称印信,只是权力的象征。据《史记》中记载:战国时代,主张合纵抗秦而著称的政治家苏秦曾佩戴过六国相印,证实那时期官吏用印已成为一种制度。秦时,秦始皇为了保住皇帝的威望,对印章规定了严格的制度:皇帝的印信称为国玺,大臣的印信称为章或印,各有专称,不能混淆。秦始皇统一中国前,曾夺得赵国的国宝“蓝田玉”,即著名的“和氏之璧”,并用它制成了有名的传国玺。

到汉朝,印章的制作成为一种艺术创作。有的将军死后,他们随身携带的印章也一起埋印章进土里,所以现在我们还能看到相当数量的古代印章。

宋朝以后,印章的应用更和书画联系在一起,题款盖印,成为一种时尚。我们至今还能看到苏东坡、黄庭坚、宋徽宗等人的许多印章。印章不但是书画艺术的一个组成部分,而且也能自立一门,作为一种独立的艺术。

我国古代的冰灯制作工艺是怎样的?

说起冰灯艺术,据传早在明朝末年,我国就有类似于冰灯的工艺了。明万历年间,安徽桐城的诗人阮自华,看了“冰网灯”后咏诗曰:“瑶池瀑布注灵安,银汉回波织女澜。讵识冰丸光照乘,翻令火树夜生寒。香如豹髓含神雾,珠似鲛人泣水端。”这“冰网灯”就其诗意来看,似乎在灯的周围喷以水气,光线经过折射,就会映出不同的彩色。

这虽然和今天的冰灯大不一样,但为后人提供了制作冰灯的原理。到了清朝康熙至乾隆、嘉庆年间,盛行起凿冰为洞,燃烛其中,成为名副其实的冰灯。

清嘉庆年间著名学者西清在《黑龙江外记》卷六中载:“上元(即正月十五),城(齐齐哈尔)中张灯五夜,村落妇女来观剧者,车声彻夜不绝。有镂五六尺冰为寿星灯者,中燃双炬,望之如水晶人,此为难得。”唐顺之的《元夕咏冰灯》诗,对冰灯盛况也做过生动的描写:“正怜火树斗春妍,忽见清辉映夜阑。出海鲛珠犹带水,满堂罗袖欲生寒。烛花不碍空中影,晕气疑从月里看。为语东风暂相借,来宵还得尽余欢。”

张衡的地动仪是怎么预测地震的?

公元132年,东汉的张衡发明了候风地动仪--世界上第一架地震仪。

据《后汉书·张衡传》记载,候风地动仪“以精铜铸成,圆径八尺”,“形似酒樽”,上有隆起的圆盖,仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央有一根铜质“都柱”,柱旁有八条通道,称为“八道”,还有巧妙的机关。仪体外部周围有八个龙,按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连,每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头,八个蟾蜍蹲在地上,个个昂头张嘴,准备承接铜球。当某个地方发生地震时,樽体随之运动,触动机关,使发生地震方向的龙头张开嘴,吐出铜球,落到铜蟾蜍的嘴里,发生很大的声响。于是人们就可以知道地震发生的方向。

据学者们考证,张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理,“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解,这些成就在当时来说是十分了不起的,而欧洲直到1880年,才制成与此类似的仪器,比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。

人类的“航天鼻祖”是在中国吗?

人类第一次有记录的“登月计划”来自中国明朝的木匠万户。

据记载,万户是明朝初期人,原来是一个木匠。由于他喜欢钻研技巧,尤其是对技术发明方面特别痴迷,所以从军后改进过不少当时军队里的刀枪车船。

在那个人类对自然界的认识受到很大局限的年代,万户甚至做出了一份很详尽的科学理论计算报告,他认为按照当时的火箭技术,再加之风筝原理的帮助,他一定能在一个时间段内飞到月亮上去。为了实现自己的意愿,万户开始潜心研究《火箭书》,并用自己的知识给予完善。他造出了各种各样的火箭,然后画出飞鸟的图形,众匠人按图制造出了飞鸟……文献说,在一个月明如盘的夜晚,万户带着人来到一座高山上。他们将一只形同巨鸟的“飞鸟”放在山头上,“鸟头”正对着明月……万户拿起风筝坐在鸟背上的驾驶座位--椅子上。他自己先点燃鸟尾引线,一瞬间,火箭尾部喷火、“飞鸟”离开山头向前冲去。接着万户的两只脚下也喷出火焰,“飞鸟”随即又冲向半空。

后来,人们在远处的山脚下发现了万户的尸体和“飞鸟”的残骸……这个故事后来被记载为“万户飞天”。万户被认为是人类的航天鼻祖。

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