馬 鈞
發明齒輪與鏈條


馬 鈞 的 龍 骨 水 車 - - - 讓 『水往高處流』

馬鈞是三國時代的一位"生活應用科學"的發明家。他是陝西扶風(今興平縣)人,出身貧苦,在他少年時期十分好學但沒有機會讀書,必須為生活而工作。因此,他常常注意觀察周邊生活工具的實際成效,特別是研究工具的構造,他對一些機械原理,仔細研究,改革創新,在魏明帝時期(公元226-239年),榮獲“天下之名巧”的美譽。
早在西漢時,就有人發明了織綾的提花機,當時是120根經線(綜),120個踏板(躡)的織綾機,效率較低,要60天才能織一匹綾。 到了三國時期雖然進步到50躡,馬鈞仍然感到這種織綾機費時費力,便細心加以改善。他把50躡減為12躡,用12根躡控制60條綜,使織綾機提高了5倍的效率。最優異的是他發明了兩躡合控一綜的“組合提綜法”,其法不用綜框,而用線各別牽吊經紗,這樣一來,經紗便可以由幾百到千餘條線來控制。這時織工只要引經打緯,另由一挽花工坐在機頂,按既定程序依次拉線提經,花紋就可織得很大,用這種方法織出的花綾,花紋圖案變化多樣,織物表面具有立體感,生動逼真,明暗層次變化無窮,馬鈞的創造,使魏國所產織物享譽一方。
馬鈞又重新製作了指南車 (當時已失傳),發明灌溉用的 龍骨水車,等。 據《後漢書 張讓傳》所記載,東漢中平三年 (公元186年),畢嵐曾製造刮水車,用於取溝水灑路(防止灰塵)。馬鈞在京城洛陽任小官時,家旁有塊地,可開墾為菜園。為了要灌溉與消耗附近調皮小朋友的精力,他發明了揚水較高的翻車(即龍骨水車)。新發明的木製鏈條可連續把水送到更高的岸上。使用上也輕快省力,可讓兒童操作,這比當時其他提水工具強了好多倍, 因此,受到那時候農民的歡迎,被廣泛應用。直到1千8百年後,中國大陸目前還有些山區梯田,因其使用方便(適合小塊梯田) 仍在使用這種手拉式的 龍骨水車。

   
今日仍在大陸部份山區梯田使用中的手拉式 龍骨水車



馬鈞造過了龍骨車之後,有人進貢一種〝百戲〞的模型給魏明帝,造型雖精美,但不能活動。明帝要馬鈞使它動起來,並要改變得更精巧。於是,馬鈞奉詔改進〝百戲〞。他用木材製成許多水輪,利用水力驅動而旋轉,再通過傳動的機構,使女樂工表演舞蹈,木人擊鼓吹簫;並且展現出群山,眾多木人在其間擲劍,攀繩倒立,出入;另有百官行署,舂磨鬥雞,動作更加複雜靈活。這件“水轉百戲”的動態製作,再一次表現出 馬鈞在機械設計與製造的才華,也可謂當今影視道具界的祖師。
此外 馬鈞還善於製造兵器。諸葛亮出師伐魏時使用了一種連弩,可以連續發射十箭。對此,馬鈞則認為它雖然精巧,但未盡善,聲稱若經過他的改進,功效可提高五倍。三國時官渡之戰,曹操曾使用“發石車”攻擊袁紹的陣地,但只能單發,效率不高。馬鈞擔心敵方在城樓上掛起濕牛皮,就能擋住發石車拋出的石頭。於是他打算製造一種大輪,輪上系著數十塊大石頭,以機械驅動大輪急速旋轉,然後切斷系石的繩索,石頭便連續飛擊城樓,使敵方來不及防禦。 然而,這種設計卻遭到地圖學家裴秀的譏笑,但得到文學家傅玄的支持。傅玄對安鄉侯曹羲說,馬先生要製造的是國家之精器、軍隊之要用,只要費一點木材,用兩個人,就能製造,不妨試驗一下,免得埋沒有用的東西。曹羲接受了這個建議,並轉告武安侯曹爽。但曹爽不予理睬。對此,傅玄感慨地說:『試驗一下,本來是極易辦到的事,馬先生是個有名望的巧人,尚且不受重視,何況那些身懷才能的無名之輩呢?』
由此可見,馬鈞雖善於巧思,並注重實踐,也有足夠的技術專長與毅力,但不擅長言辭來做自我推銷,也因為沒有兼具智慧及權力的當朝大官重視與協助,最後他的才華沒能發揮還是被埋沒了。 這也是為何有幾千年科技基礎的中華民族,實際發展科技的成效,還不如那僅有200多年歷史的美國了。

歷代當朝有權勢的大官,都是只重巧言文詞,而忽略實際的科學技術,善言論及思想鬥爭 (只會鬥嘴打屁、批判異己),不尊重科技也不懂科學, 掌權的如此昏庸,使國力逐弱,一代不如一代,難怪當年 國父既感慨又沉痛的說 : [ 科學救中國 ]。

馬均對後世的影響:
齒輪鏈條的發明 --- 中國的第五大發明
由於馬均發明了木製的齒輪與鏈條,經由後代西方傳教士帶回歐洲,所以才有今天的腳踏車、機車、坦克以及 各種工業製造的傳動機器,這可以在近代英國機械學專家,李約瑟博士的著作: 『中國之科學與文明』 中列舉了中國傳到西方的機械及技術,認為如果沒有中國古代科學為基礎,西方現代科學發展是無法達成的, 其中【明輪船】就是由龍骨水車衍生而來的。

下圖: 宋朝岳飛的水軍,找會踏龍骨水車的農民來充當輪船的〝輪機手〞(腳)。



   世界最早的輪船


西方輪船的前身:
羅馬傳教士從中國帶回羅馬,將其中國見聞,繪畫在羅馬教堂的壁畫: 中國的牛力輪船。


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