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魏朝发明家马钧:三国比诸葛亮还出色的科学家

三国 ]  时间:2019-01-31  

其实,三国时最出色的科学家还不是研究出木牛流马的诸葛亮,而是曹魏的马钧,就是改进诸葛亮连弩的那个人,被誉为“绝世巧思”。他出身贫寒低微,却聪明好学,肯于钻研,发明改进了很多东西。

一提到三国时期的科学技术,人们最容易想起的恐怕就是诸葛亮的木牛流马了,因为小说赋于它神秘的色彩,好象是一种无动力的自行机械,这在科学上自然是不可能的,所以清华大学机械工程系的刘仙洲教授,在几十年前发表论文,认为它们就是人力推动的独轮车和四轮车,现在还能在川陕一带见到的这类独轮车。现代科学家大都倾向于此种说法。

但是也有不同意见,新疆一位教授王湔就花费了多年功夫,研制这种神奇的机械。笔者曾经观看过他的模型,木制马形的关节是活动的,以轮轴推动前进,木马也似乎奋蹄前行。它的特点无非象四轮推车,木马起到稳定前辕的功能。

我曾经到过当年诸葛亮北伐的指挥中心之一,现为四川广元市的筹笔驿(现在这一带恢复了部分蜀汉栈道,以供旅游者凭吊),万山环绕,一江蜿蜒,交通条件是相当艰难的。所以四百年后的李白,犹有“蜀道之难难于上青天”的慨叹。设想如果仍然依靠人力推拉,躜行在蜀道崎岖山路之间,恐怕并不省时省力。须知诸葛亮所以要造“木牛流马”,主要是需要在蜀汉人力资源极端缺乏的条件下,解决“恢复中原”的前线后勤供应问题。原其初衷,其实与一次大战中欧洲战区大量使用汽车差不多。但汽车因此经过这次大战的严酷检验,成为本世纪影响深远的交通运输工具,却是当初人们始料不及的。

实际上,三国时期虽然不过百年,但它在科学技术上取得的多方面成就,在中华民族科技文化史上却有非常重要的意义。这和三国竞争的局面大有关系,竞争才出成果。

和现在的军备竞赛一样。三国时期的很多科技成果,也是首先运用于军事目的,不光木牛流马。诸葛亮曾经改进了汉代的一种强力弓箭形式的兵器弩机,使之从单发变为十连发,称为“连弩”,又叫“元戎”,就象现在的连发枪似的。这种新式武器曾为蜀兵赢得过胜利,据说曹魏大将张郃就是被这种新式武器击毙的。曹魏获得实物后都很惊讶,但巧匠马钧的细心研究,用心揣摸,指出如果再改进一下,效力还可以提高五倍。

东吴境内河湖交错,又临大海,在制造、使用船只方面很有经验,赤壁一战,就是发扬了这一优势。当时东吴造船业一度领先于刘、曹,发展到新的历史水平,所造船舰“大者二十余丈,高去水三二丈,望之如阁道,载六、七百人,物出万斛。”(《南州异物志》)远航北至辽东、高丽,南至东南亚、天竺(印度)等地,是一支真正的海军和远洋船队。但魏晋也不甘落后,刻意发展造船技术,到灭吴时,晋国大将王浚制造的船又比东吴的大出两三倍,“方百二十步,受二千人,以木为城,起楼橹,开四出门,其上皆得驰马往来……舟楫之盛,自古未有。”结果“王浚楼船下益州,金陵王气黯然收。”西晋舰队顺流而东,势如破竹,东吴五千战船也成了俘虏。竞争中发展起来的造船术,对南北朝以至唐宋的海上交通和贸易都有很大影响。用今天的话说,就是军工转民用了。

行军布阵,离不开对地形地貌,道路交通的充分了解,所以地图是军事指挥员的囊中必备之物。熟悉三国故事的人都知道“张松献地图”的事。张松是刘璋部下的官员,因为刘璋谙弱不能自保,主动把西川的地形路径绘制成图,交给了诸葛亮。张松后来为这张地图丢了一条命,可刘备的军队就是凭着这张地图,顺利地攻下了素称天险的四川。《三国演义》中有关地图的故事还有一些,《失街亭》的故事就是一例。马谡一意孤行,屯兵于山顶,副将王平劝说无效,将形势画成地图派专人火速送给诸葛亮,诸葛亮一看地图,就知道马谡必败无疑了。刘备攻东吴时,因为天热,在彝陵的密林中结营八百里,也是给诸葛亮送去了地图,诸葛亮在成都看到,就知道大事不妙了。看来当时绘制地图的技术还真不简单呢!

中国的制图术很早就出现了,春秋战国时代,大约也是征战的需要,已经有相当水平。还记得荆轲刺秦王的事吗?荆轲就是以向秦王嬴政献地图为名,在地图中暗藏匕首,躲过卫士的盘察,留下了“图穷匕首现”的成语。长沙马王堆出土过西汉用帛画的地图,近年还发现西汉的纸地图,可能推翻东汉蔡伦造纸的传统认识。事实上,三国时期制图术的确有一个新的大发展,不仅是绘图技术的提高,还提出了最早的制图学理论,这就是历仕魏晋的裴秀绘制的《禹贡地域图》、《地形方丈图》和“制图六体”,即“分率”,“准望”,“道里”,“高下”,“方邪”、”迂直”六个基本原则,这是世界上最早的制图理论,其影响一直延续到清代。在世界地理学史上具有划时代意义,与古希腊的托勒密交相辉映。著名英国科学史家李约瑟认为,在此基础上发展起来的中国制图学,要比西方领先一千年左右,现存西安碑林里的两方宋代地图碑刻描绘中国地形之细致准确,至今仍令人惊叹不已。

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