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“火龙出水”,一个无比霸气的名字。

霸气的可不仅仅是名字。它的木制龙头张着“血盆大口”,1.4米长的龙形身体捆有四支火药筒,其引信被汇总到一起,确保同步点燃,推动“第一级火箭”前进;“火龙出水”腹内藏着数支小火箭,当前一级“火箭”燃料耗尽时,“第二级火箭”的小火箭被自动引燃,从“血盆大口”射出,冲向敌营。

这是6月6日,摆放在山东省科技馆里的一件展品“火龙出水”。工作人员告诉科技日报记者,这是由中国人发明、世界上最早的二级火箭。

“火龙出水”以及其它70余件展品构成了山东省科技馆“中国古代科技展”主题下的全部内容。这些展品,主要分为机械、建筑、军事、天文观测、井盐开采、科普活动六大区域,向游客展示中国古代在科学技术和工艺方面取得的卓越成就。这里面相当一部分是中国人首创,“国宝”级的展示品。

下面,请与科技日报记者一道,参观、解读“中国古代科技展”里的宝贝们吧。

别笑,这一貌似简单的工具也是“中国首创”

由一人牵引,一人挽耧,可同时完成开沟、下种、复土工作,大大提高播种速度和质量,这是耧车。

别笑,今天我们看这一貌似简单的播种工具,在当时的世界上的确是“中国首创”。西汉时,“农业专家”赵过将播种方式由撒播改为条播,发明了耧车,并创造出独脚、两脚和三脚耧车。大约在十八世纪前后,这一“中国首创”才传到欧洲。

古人的木制车也有“导航”?指南车便是答案。

在机械区,与指南针利用地磁效应不同,指南车不用磁性,而是利用齿轮传动来指明方向。其原理是,靠人力来带动两轮的指南车行走,从而带动车内的木制齿轮转动,来传递转向时两个车轮的差动,再来带动车上的指向木人与车转向的方向相反角度相同,使车上的木人指示方向,不论车子转向何方,木人的手始终指向指南车出发时设置木人指示的方向。

指南车的发明,是我国古代对齿轮系统的应用居于领先地位的标志。

抛石机,一个简单、粗糙却有力的战争绞杀武器。2000年前,中国就发明了用杠杆原理投掷石头或油脂火球的抛石机。唐朝人发明了火药后,采用抛石机来投掷火药包。这种原始火炮,用于攻城守城,一般由2人至250人拽放,火药包半斤至90多斤,最大射程500米。

重达70斤的“猛火油柜”,是古代战场上的又一种生猛的喷火利器,让敌人们“闻风丧胆”。

据工作人员介绍,它以猛火油(石油)为燃料,用熟铜为柜,下有四角,上有四个铜管,管上横置唧筒,与油筒相通,每次注油三斤左右。唧筒前部装有“火楼”。内盛火药,发射时,用烧红的烙铁点燃“火楼”中的火药,然后用力抽拉唧筒,使柜中猛火油经过“火楼”喷出,形成火焰,可烧伤敌人或焚毁战具。

天文仪器,“中国创造”引领着当时全球科技市场的变化

天文区的中心位置,一个400斤重的仪器引人注意。你不得不佩服中国古人的智慧——眼前的“简仪”,是天文仪器制造史上名副其实的“世界之最”。欧洲直到三百多年之后才发明类似装置。

其由元代天文学家郭守敬于1276年创制,包括相互独立的赤道装置和地平装置,以地球环绕太阳公转一周的时间365.25日分度。赤道装置与现代望远镜中广泛应用的天图式赤道装置的基本结构相同,由北高南低两个支架,托着正南北方向的极轴,围绕极轴旋转的是四游双环,四游环上的窥管两端安有十字丝。这是后世望远镜中十字丝的鼻祖。

为了减少百刻环与赤道环之间的摩擦,郭守敬在两环之间安装了四个小圆柱体,这种结构与近代“滚柱轴承”减少摩擦阻力的原理相同。简仪的赤道装置用于测量天体的去极度和入宿度(赤道坐标)。

河北人郭守敬有才。现场形似宫灯的“大明殿灯漏”也是他的手笔。这一仪器利用水力带动机械装置报时,因陈列于皇宫大明殿上而得名。工作人员说,这是世界上最早脱离了天文仪器的独立自鸣钟。

在距今七八百年之前,郭守敬创制和改进了简仪、圭表、候极仪、浑天象、仰仪、立运仪、景符、窥几等十几件天文仪器仪表。1981年,人们将月球背面的一环形山命名为“郭守敬环形山”,将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。

“天佑我元,似此人世岂易得?”元代著名理学家、政治家许衡如此评价郭守敬。在科研活动中,郭守敬善于观察,总结经验,孜孜不倦、刻苦钻研,却不止于学习前人经验,敢于大胆探索,富有创新精神,因此在天文、历法、水利和数学等方面都取得了卓越成就。

中国建筑,“现存最早的”与“独一份的”

灯光下,一栋“千年名刹”的缩小版惟妙惟肖。

独乐寺始建于唐代,辽统和二年(公元984年)重建,位于天津市蓟县城内。寺内观音阁是一座3层木构楼阁,通高23米。这是中国现存最早的木结构楼阁式建筑。

这座名刹的山门是我国现存最早的庑殿顶山门,其梁柱粗壮,斗拱雄硕,“升起”和“侧脚”明显。

斗栱,是中国传统木构架体系建筑中独有的构件。科技馆展出的“斗栱”,透露着古人的智慧。

从两千多年前战国时期采桑猎壶上的建筑花纹图案,到汉代保存下来的墓阙壁道中,都可看到早期斗拱的形象。

工作人员向科技日报记者介绍,斗拱主要用于柱顶、额枋、屋檐或构架间,斗是斗形木垫块,拱是弓形的短木。拱架在斗上,向外挑出,逐层纵横交错叠加,形成上大下小的托架。它传递荷载,增加出檐深度,又是精美的装饰。

中国五千多年的历史孕育了璀璨的中华文明,勤劳智慧的华夏先民创造的中国古代科技成就,推动我国文明进步的同时也深深影响着世界人类文明进程,时至今日依然熠熠生辉。科技日报记者 王延斌

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