古代中國科技發明——薪盡火傳
1765年瓦特蒸汽機的出現開啟了歐洲工業革命的浪潮,全世界也由此被歐洲的工業技術牽動著進入科技文明漩渦。不過很奇怪的是,當歐洲經歷了一千年宗教的黑暗時期後就突然冒出來一大堆的科技技術,如動力技術、鑽探技術、海航技術、武器技術、精密的齒輪技術...要知道希臘、羅馬的古代典籍被歐洲中世紀焚書毀滅,歐洲是從阿拉伯儲存的希臘、羅馬古籍才得以進行文化復興運動。
在今天,我們是否能夠透過古代中國的新發現重新思考機械科學的發展,重新探索已過去的歷史真相,重新定義中國原創科技發明為全世界各個國家、全人類做出的重要貢獻呢。
當歐洲沉湎於黑暗時代的時候,中國已經成為至高無上的世界科技大國,直到發現複雜的齒輪減速機足以為工業生產提供動力能、精密檢測到地震的地動儀、能鑽到地下幾十米甚至上百米的天然氣鑽探。水運儀象臺,不僅能衡量時間而且還能預算行星和恆星之間的距離的超大規模天文計算器,甚至還有高爐——鍛造出的金屬規模在現代也無人能及,其中一些發明很複雜以至於幾個世紀以來,其內部工作原理仍然是一個謎。
中國是農耕文明人口眾多、勤勞,自行組織大規模的技術生產分工活動:
以民以食為天的《粟(穀子)栽培法》以及《分行栽培(壟作法)》賦予了農耕文明的生命;而歐洲直到17世紀,也就是歐洲的農業革命時期,才懂得壟耕種植的道理。
有全世界最喜愛的飲料——《茶樹栽培》以及喝酒不開車的《釀造技術》豐富人民生活的樂趣:
有世界上最先進的數學公式《勾股容圓》以及經濟學的《盈不足術》為學術界提供了實質性的研究基礎:
使得無數生命免受於感染天花危害的《人痘接種術》以及帶給全人類健康福音的世界醫學史《神農本草》:
有改變世界戰爭的《火藥技術》以及能讓人類進入太空探索的弧線理論基礎《火箭發明》:
歐亞大陸文明快速互通的《馬鐙技術》,以及世界海洋文明探索交流的航海技術《羅盤指南針》:
能進入鋼鐵世界《以生鐵為本的鋼鐵冶煉技術》以及開採化石能源的《頓鑽》技術...等等。你看,古代中國透過發明創造把技術運用在生活中,從糧食-茶酒-學習-健康醫療-數理化-旅遊-貿易-工業-能源...
這一切一切的分工活動不就是古代中國工業化基礎嗎?古代中國從0到1的原創科技嗎?從古至今都在為全人類文明而共享科技貢獻嗎?
有人可能會問,古代中國的科技技術為什麼會如此先進呢?設計出這些複雜而令人驚歎的機器,古代發明家們又是誰呢?在一本古著當中有一個驚人的發現,它詳細描述了一些在現代社會也非常重要但實際上發明於近2000年前的裝置,它就是地動儀——一臺地震檢測裝置,發明人張衡和羅馬人生活在同一時代,與阿基米德、達.芬奇並駕齊驅,成為古代最偉大的發明家之一,在公元2世紀,張衡的發明地動儀就已經領先於西方技術1600多年。於1892年英國人米爾恩在此技術上而創制現代地震儀。
還有一個發明,對於今天的我們也至關重要,一項可勘探現代的終極能源技術,石油鑽探技術,今天的石油和天然氣供應的技術來源於2000年前中國技術的翻版,想想都覺得很神奇,2000年前,中國就會使用相同的技術來開採鹽礦和天然氣,而今天我們仍然在使用這個技術,古代頓鑽機的規模絕世矚目,吊杆稱為“天堂馬車”會在離地面幾十米的上升高度,我們今天聯想到的在得克薩斯州所做的一切,在古代中國其實並不罕見。有意思的是,這些古老的頓鑽技術仍在中國繼續使用。
幾千年以來,技術創新緩慢而平穩地從先進的東方傳播到了西方,透過中亞7千公里的絲綢之路、海運之路傳播。而秦朝大一統就建立在對科技技術的重視,秦獻公即位四年邀請墨者入秦變革,秦國由弱變強就始於墨家奠定的基礎,而秦孝公商鞅變法的成功是基於在墨家基礎上延伸出來的。其中重要的一個軍事技術就是墨家對“青銅弩機”改進,這個改進對古代冷冰器戰爭產生了重要的影響,被稱為“中國之利器”。青銅弩機非常輕巧,得益於冷冰器製造技術,特別是在金屬、非金屬材料方面的高超工藝,大規模生產青銅弩機而強化了秦朝軍隊的裝備作戰能力,其優點不需要強大的拉弓臂力就能快速完成作戰,訓練難度小成本低,對軍人的要求就降低了許多,佃農拿上青銅弩機就變成戰士,從而由青銅弩機技術制定弩機戰術。
許多技術傑作的創意和工序都失傳已久,但有些從古代保留下來的耐人尋味的手工藝品,提供了誘人的證據證明,數千年的存在著無比複雜的技術,證明了古代中國輝煌而宏偉的技術證據,它位於陝西秦始皇秦陵出土的青銅武器就被許多人認為是古代世界的第八大奇蹟,2000多年後的今天,這些兵器依然能造成巨大的殺傷力,特別令人歎為觀止的是,這些兵器連同武士和他們身上的盔甲一起是古代中國在鍛造廠裡大量生產出來的,而這些鍛造工藝直到18世紀才引進到歐洲。2000年前的精良技術工程經過2000多年後的這些青銅兵器依然閃閃發亮,兵器上塗了一層膜,含鍩的氧化物—金屬鍩,氧化諾的技術在20世紀30年代的德國和20世紀50年代的美國才被髮明出來,奇蹟的是2000多年前的秦代就已經掌握了使用金屬鍩的技術,並且用它進行非常巧妙的規模標準化生產,這是一項非凡的成就。
迄今為止,最不可思議的是“秦陵銅馬車”,首先中國在秦代就已經定立了非常先進的冶金術和金屬生產的科學標準,“秦陵銅馬車”代表了古代中國青銅鑄造業的最高峰,這兩架戰車分別由3642個金銀銅部件打造而成,每個部件都被單獨製造出來,並且拼湊組合而成,重要資訊的關鍵點是在製造時運用了“渾鑄”“鑄接”“鑄焊”“拉絲”“鑲嵌”“鏨刻”“拋光”等機械熱加工、冷加工和裝配等高難度工藝,銅馬車製作精良是帶有古代中國智造總結性的代表作品。
鑄焊就是用高溫和焊接材料將兩塊金屬片接合在一起,打造出一道堅固的接合點,即便到了今天,鐵片的鑄焊依然非常困難,因為鑄鐵的碳含量相當於鋼材的10倍,如此高的碳含量會讓金屬脫落,在此過程中掌握溫度是確保成功的方法,這需要非常高深的臨界溫度以及金屬性質等方面的知識。
鑲嵌,這是一項複雜的技術,需要將金屬片插入另一塊金屬片的狹槽上。古代中國掌握了這項具有挑戰性的技術,這些高度發達的技術時至今日我們仍在所用。
公元960年至公元1279年的宋代是中國歷史上最輝煌的一個朝代,中國文明在世界影響力就像寒武紀大爆發似的,科技發明創造、商貿空前繁華、遠航探險...,如果可以穿越我優選宋代而不是唐代,宋代的300年有影響至今的婉約詩畫、程朱理學,有世界急需而又稀缺的絲茶瓷畫,有改變世界的原創科技...宋代的發明徹底改變了世界戰爭甚至引導人類探索太空的航海儀器,這些有趣的發明從根本上能與當今的現代技術相媲美,我們不禁問道,歐洲是在悶頭享用古代中國從0到1的科技發明紅利呢還是歐洲重新發明了中國科技?
宋朝蘇頌,最神奇的發明、複雜的發明,幾個世紀以來他的發明《水運儀象臺》運作方式仍是一個謎,這是一臺水力驅動的大型天文儀器,這是一項工程和科學的驚人壯舉,因而只有少數西方學者相信它的存在。蘇頌的水力驅動《水運儀象臺》發明於公元1092年,它被認為是古代中國發明史上最輝煌的成就之一。這套複雜的機器系統被用以計算時間,不僅計算小時數和分鐘數,還計算週數,月數和季節數,中國在宋代就明白了曆法反映出地球圍繞太陽運轉這一點。在中世紀的歐洲,托勒密的地心說一直到1500年後的哥白尼提出的日心說,而確定日心說理論又延遲60年後被伽利略證明哥白尼的日心說是正確的,這個時間整整與宋朝蘇頌的發現相差500年。但是真正讓這臺機器獨樹一幟的因素在於水運儀象臺還計算出了地球和行星在宇宙中移動的軌跡,這是非常了不起的發明。
此外,中國認為恆星的運動規律和國家朝運命運密切相關,位於河南省登封縣的這座古代天文臺是中國歷史上儲存至今最古老的天文臺《圭表》,對圭表做出改革的是13世紀元代郭守敬,即便今天太陽到達最高點,太陽光依然能射入中央排水管上,元朝統一中國之後,便想要提高農業的發展,他想對所有的歷法進行改革,這樣他們就能掌握農民耕種的時間,每天他都測量太陽的高度,並記錄下太陽的變化,然後根據記錄,他指定了另一個曆法,曆法讓我們瞭解到太陽繞地球一圈需要365天5小時49分12秒的時間。
但是這座天文臺建造前的200年,蘇頌就已經展現了其高超的設計水平,然後據此製造出了他的《天文計算器》,這臺機器不僅能夠透過計算恆星和地球的執行軌跡來報時,還向世人證明了古代中國所掌握的尖端技術,這是一項不朽的發明,這套巧妙的系統確保了幾百年後西式鐘錶得以發明,而事實上,得益於擒縱裝置,這種週期性的停止和釋放規律才有了今天的時鐘或計時器的滴答聲,《水運儀象臺》另一個巧妙之處是它的動力,一個大的鬥式水車藉助誰能轉動所有軸讓各種裝置得以運轉。這個古老的大型機器從11世紀開始得以使用,在靖康之變時被摧毀,一些學者認為《水運儀象臺》是中世紀世界上最偉大的發明成就。
古代中國留下來的科技發明遺產不可逆轉地改變了世界的發展。然而這一切的發明都是來自古代中國的偉大思想。需要改寫歷史嗎?需要重新思考嗎?我們中國自己是否真的瞭解古代中國的發明?
美洲的印第安部落直到最後被西班牙人征服,也沒有進入到青銅時代,因此它在全世界同時期各個文明中的水平是最低的。
中國文明強大的由來,就是中國人破天荒地開天闢地發明創造,從而啟動了永動漩渦文明機器,是四大文明中唯一沒斷流而傳承至今的中國文明。