机械钟史问题合集（一） / 开普饭

世界史核心计时器

六台地球自转周期演示器名称：

1. 张衡浑天仪（出苏颂《进仪象状》）

赞助者：东汉政府

主持制造人：东汉·张衡

2. 水运浑天俯视图（出苏颂《进仪象状》）

赞助者：唐政府

主持制造人：唐·一行

设计者：唐·梁令瓒

3. 太平浑仪（出苏颂《进仪象状》）

赞助者：北宋政府

主持制造人：北宋·张思训

4. 水运仪象台（出《新仪象法要》）

赞助者：北宋政府

主持制造人：北宋·苏颂

设计者：北宋·韩公廉

完成时间：1092年

5. 讨论制造玑衡所（出《宋史》）

赞助者：北宋政府

主持制造人：北宋·王黼

完成时间：1124年

6. 昼夜时刻之器（出《元史》）

赞助者：元政府

主持制造人：元世祖忽必烈

设计者：北司天监

完成时间：1267年（至元四年）

西方（1496年前）机械钟：

几近空白，亟待补充

三台自动计时器：

1.大明殿灯漏（出《元史》）

赞助者：元政府

主持制造人：郭守敬

2.水精宫刻漏（出《明太祖实录》）

赞助者：元政府

主持制造人：元顺帝

3.五轮沙漏

制造人：詹希元（出宋濂《五轮沙漏铭》）

（这两个视频方便读者知道水运仪象台为什么是地球自转周期演示器，看不看随你。）

中国古代天文学史问题清单

1.中国制造六台地球自转周期演示器的目的是什么？

2.为什么水运仪象台意义重大？

3.水运仪象台的工作原理是什么？

4.水运仪象台的制造目的

5.水运仪象台有正常运转过吗？

6.既然水运仪象台能正常运转，为什么要造讨论制造玑衡所？

7.计时器简史

8.讨论制造玑衡所扮演了什么角色？

9.昼夜时刻之器扮演了什么角色？

10.1995年之前，有人真正读懂水运仪象台吗？

11.什么是擒纵系统？

12.水运浑天俯视图有擒纵器吗？

13.水运仪象台、讨论制造玑衡所为什么是木质的？

14.凭什么肯定水运仪象台、讨论制造玑衡所落入了北司天监之手？

15.为什么可以肯定昼夜时刻之器是机械钟，而非星盘？

16.为什么可以肯定昼夜时刻之器是机械钟之母？

17.机械钟的核心零件有哪些？

18.机械钟带来了什么影响？

（问题可能会随版本更新不断添加）

1.中国制造六台地球自转周期演示器的目的是什么？

六台地球自转周期演示器除了最后一台特别外，其余的名称都是浑仪（浑天仪），前五台地球自转周期演示器亦可称为自动版浑仪。在古代，只有这五台浑仪是能自动运转的，其他的都不行。制造浑仪的目的是为了历法和钦若昊天。

历是从“曆”简写而来，原本的目的就是和“禾”有关。禾字的头部就是谷穗，这个看甲骨文就明白了。禾字是因为简化后，才和稻谷不太像的，还原回去，就知道禾字是谷穗了。这么看，“历”字的简化工作是失败的，因为只看简化字的话，是不明白“历”和“禾”字存在直接关系的。禾字的本义，《说文解字》已说明地很明确：“禾：嘉穀也。二月始生，八月而孰，得時之中，故謂之禾。”

（丰收的稻谷，特别像禾字，不过咱们的文字是象形字的秘密早被西方人知道了，不然伪史重镇也不会有滥街的象形字。）

二月份正是中国北方天气转暖的时间，八月份是北方天气转凉的时间，稻谷怕冷，10°以下就要被冻死，所以，中国古人得抢在八月份前完成稻谷收割工作。这也是中国古人如此看重历法，且对历法要求极为精密的根本原因所在。

我们现在已经不知道中国古人是什么时候开始观测天象，制定历法的，只知道《尧典》中显示的历法是十分成熟的历法。我们也不知道中国古人是什么时候有“钦若昊天”的观念的，我们只知道《尧典》中有这个观念，这个观念一直持续到清朝结束。西方没有钦若昊天的观念，所以，我们今天在引入西方观念后，也没有了中国古人的钦若昊天的观念。读者可以记住这点，在下面会用到。

到此，我们已能知道研究历法和“钦若昊天”观念是古代制造六台地球自转周期演示器的初衷。

制造地球自转周期演示器的历史，最早可追溯至东汉张衡时代，最后到元朝结束。这期间有无数的天文学家依着“钦若昊天”观念进行着历法研究。不过研究历法实际上只在研究地球自转周期常数、朔望月等月球活动规律常数、回归年常数、恒星年常数、月食常数、日食常数而已，这些工作做完了，或者无法继续下去了，天文学家便可做其他的事情去。

今天的西源说天文学学者忽略了一个重要事实，研究五大行星的目的是“钦若昊天”，这本质是玄学内容，本质不是天文学内容。整个亚欧大陆，只有中国古人和受中国文化波及的中国周边地区才有这种意识，这些地方以外的地方是没有敬天之习惯的。如果不明白这点，读者就很难明白中国古人为什么不厌其烦地研究五大行星运动规律，也不明白三大伪史重镇的人也跑去研究五星了，是犯了什么错误。

2.为什么水运仪象台意义重大？

水运仪象台是第一台可以被复原的地球自转周期演示器，且这台地球自转周期演示器，明确出现了擒纵系统，这是无可争议的事实。

目前，水运仪象台上的擒纵系统是全球最早擒纵系统，这点已得到了美国学者、英国学者、瑞士学者、日本学者、韩国学者的认可。西源说学者也无法拿出比水运仪象台擒纵系统更早的擒纵系统实物，还有比水运仪象台问世时间更早的机械钟实物。

水运仪象台是目前信息最丰富的地球自转周期演示器，也正因为其信息的丰富性，才使得水运仪象台能被多国、多地人成功恢复。

水运仪象台为解开擒纵系统和机械钟来源之谜，提供了重要论据。

3.水运仪象台的工作原理是什么？

水运仪象台的工作机制和今天的机械钟一模一样，二者的根本不同点在于动力来源。近代的机械钟以发条为驱动力，今天的机械钟的动力来源又变了，人体运动的能量也能作为驱动力。水运仪象台以流水作为驱动力，故名水运仪象台，这一工作方式在史籍上，被写为“注水激轮”。

（水运仪象台核心部件，这一擒纵器，原文称为“天衡”，几乎全部用硬木制成。苏颂、韩公廉并不知道，这一发明竟是迷你太阳系的实验设备。）

（现代机械钟的基本构造，上紧的发条提供动力来源，驱动擒纵系统，令1秒出现，86400秒构成了一天，即地球自转周期（约数））

（现代机械钟核心部分，杠杆式擒纵系统，了解现代机械钟构造有助于帮助我们了解水运仪象台工作原理。）

4.水运仪象台有正常运转过吗？

李志超先生认为水运仪象台可能在造出来不久，便丧失工作能力了。这是李志超先生杞人忧天的结果。

细读史籍，便能发现1127年，靖康之难以前，水运仪象台、讨论制造玑衡所均正常运转。

首先是据《宋史》描述，宣和六年，王黼向宋徽宗做工作汇报时，没有提及水运仪象台不能运转。

按照史籍记录习惯，若水运仪象台不能运转了，便会被人记录下来。水运浑天俯视图、太平浑仪不能工作后，史籍就将这一事件记录在案。如果水运仪象台问世不久后就无法工作，史籍会有记录，王黼向宋徽宗做工作汇报时，也会提及此事。从没有提及的记录看，说明水运仪象台一直正常运转。

其次，南宋政府曾试图复原水运仪象台，这件事情，朱熹也参与了，结果都因为无法读懂《新仪象法要》而作罢。

《宋史》记载：“苏颂之书虽在，大抵于浑象以为详，而其尺寸多不载，是以难遽复云。”如果一个东西复制出来，不久就要报废，后人就很难有复制的欲望，正因为其是能正常工作的，后人才很有复制的冲动。

最后，也是最关键的点，伟大的科学家王黼向我们抖出了水运仪象台的核心工作部件是木制，而不是金属制的关键秘密。王黼说：“一行旧制机关，皆用铜铁为之，涩即不能自运，今制改以坚木若美玉之类。”

这句话的意义极为关键，让今人省去了至少数千万元的实验费用。《新仪象法要》和《进仪象状》仅提及水运仪象台的有些结构是木制，可为什么是木制，用什么木制作，苏颂根本没有提及，但王黼作为讨论制造玑衡所的发明人，他知道原因所在，王黼说了水运仪象台的核心部件为什么是用木制的关键原因。

原来一行主持制作的水运浑天俯视图的核心部件是用铜铁金属制作的，这些部件在水中长期浸泡后，便发生了化学反应，导致这些零件损坏，结果水运浑天俯视图便不能运转了。于是，苏颂、韩公廉二人在借鉴了前人的经验后，将新地球自转周期演示器的零件全部改为了硬木结构。这些硬木的质地堪比美玉。我们借助于植物学，便能知道，能达到这一要求，且和美玉极为相似的，只有紫檀木等硬木。这也是水运仪象台耗资巨大的一个原因所在，紫檀木之类的木料的成本过于高昂。

这句话还告诉我们一个信息，讨论制造玑衡所和水仪象台一样，是用硬木（坚木）作为原材料来制作核心部件的。可以说，史籍中记录这六台地球自转周期演示器的每一个字都是异常珍贵的。我们现在只有透过《新仪象法要》留存的几十幅图和古籍中的文字来慢慢窥探机械钟史。

木存在一个好处，便是不会和水发生化学反应。而且，好的硬木十分耐腐蚀，这点只要看乌木就明白了。如果水动力系统没有改变的话，在古代，硬木是最佳选择，没有可替代的方案。请记住这点，这为揭开昼夜时刻之器是机械钟之母提供了重要的论据。

今天，了解水运仪象台，我们不仅有李志超等学者的著作可供参考，也有实物可供研究。现在，我们可以好好思考下，一行当初遇到的问题已经被苏颂、韩公廉解决了，那么，水运仪象台会不会遇到做工粗糙，用料不佳等问题呢？

从用料角度上说，王黼已经告诉我们，水仪象台、讨论制造玑衡所用的是质地如美玉的硬木来代替铜、铁。水运仪象台、讨论制造玑衡所用的是最好的木料，根本不用担心木料的用料问题。

从做工角度上说，《营造法式》为我们提供了北宋木工工艺的参考，苏颂、韩公廉，我们可以理解为监工，以北宋中央政府的名义发出的招聘启事，势必能引来当时最优秀的木工，在优秀监工的监督、指导下，制造水运仪象台所需的硬木加工成品势必是代表木工界最为优秀的成品之一。从今人对《营造法式》的解读和六和塔的复原情况看，北宋确实已经达到了木头深加工的巅峰，以如此成熟的工艺来解决水运仪象台的制造问题，是绰绰有余的。

至于马未都先生说，明朝才有刨具，实在是不堪一击，北宋·张择端《清明上河图》、元·朱玉《太平风会图》、出土的元代刨具就是对马未都先生的“明朝才有刨具说”的最好反击。在下只能说，如今有几个人才真正了解中国历史？

硬木能有多少年寿命，这点只要去徽州等地参观便知了。算上物理损耗，也足以支撑到北司天监人见到水运仪象台、讨论制造玑衡所等天文仪器了。水运仪象台、讨论制造玑衡所能走到这一步就已足够了，接下来就该是昼夜时刻之器登场了。

由上三点可知，水运仪象台、讨论制造玑衡所在1127年以前，都是正常运转的。