社会教育
扒一扒汉朝的黑科技
发布时间：2020-08-27 浏览次数：842 作者：佚名 出处：中国文博
科学技术是第一生产力，古人的智慧更是远远超乎我们的想象。这种智慧，在汉代尤为闪闪发光。因为这个王朝不仅拥有强盛的国力、辽阔的疆土、繁盛的经济和文化，还一不小心诞生了诸多堪称“黑科技”的发明创造，其中不少至今都让人叹为观止。 说到汉朝的黑科技，第一个要“开黑”的当然就是有西汉魔镜之称的“青铜透光镜”。宋代著名科学家沈括、文学家周密、金代麻九畴，元代吾丘衍，明代方以智，何孟春，清代郑复光，以及近代的大批海内外科学家，都对这种魔镜进行过系统而全面的研究。 乍一看，这种铜镜和一般的古代青铜镜并无太大差别，但奥妙就在于，当你把铜镜垂直放平，有光线照射在正面的镜面时，镜子背后的图案和花纹就会奇迹般的映在与镜面相对的墙体或背景上，听起来是不是很神奇？这种不可思议的映射现象，简单来看，就是光学和力学双重作用的结果。但直到上世纪八十年代，在上海博物馆和上海交通大学等机构的共同努力，才终搞清楚了这种神奇透视效果形成的原理和路径：
镜体在受到径向压力P和弯矩M（M=RMt）的作用时，在镜体内产生残余应力。由于镜体是一凸面体，在残余应力作用下，镜体有拱起的趋势。不过镜体有一定的刚度，只有当镜体磨薄到一定的程度，抗弯的刚度已显著降低时，这种径向压力和弯矩的作用，才使镜体变形而明显地向镜面一边拱起。镜体各处的厚薄不相同（有纹饰处较厚，无纹饰处较薄，薄处的刚度比厚处小，镜体在拱起时，薄处变形就比厚处大，也就是薄处的凸起程度比厚处大。这就形成了透光镜镜面各处不同程度凸起的全凸镜面。铜镜在磨研时，镜体各处的刚度以不同的速率在不断降低，镜体各处变形的差别越来越大。镜面曲率的差异也愈来愈显著，变成越磨越不平的镜子。镜面的这种曲率差异与镜背的纹饰相对应，因此在阳光照射下反映出的明暗相间的图像正是镜背的图像。 总结出一句话就是：这玩意儿真的很厉害，发明它的人当然更厉害！
年代：西汉
类型：铜镜/生活用品
馆藏：上海博物馆
黑科原理：光学和力学双重作用
黑科指数：★★★★★
实用指数：★★★
绿色环保的理念，在两千年前的汉代应该就已经非常普及，这款造型美观的西汉彩绘雁鱼铜灯就是好的佐证。 这款青铜灯具不仅拥有可自由旋转的灯罩设计，便于人们根据室内的自然光照、环境氛围等，灵活调节灯光照射方向并防御风吹，还设置有一个匠心独运的“环保”小巧思。 使用这款灯具时，灯油会放在半密封的灯盘里，以减少废烟的扩散；油灯点燃以后，产生的烟雾会从雁嘴下面的鱼型灯罩直接进入大雁的脖颈内，然后再经由大雁的脖颈，流入大雁的腹腔；大雁的腹腔通常会盛有清水，而清水就是古人中和和分解废弃烟雾的方式。 如果告诉你，这是一件来自汉代的青铜卡尺，你一定会说：这家伙分明就是穿越跑过去的吧？因为无论外形，还是功能，甚至是丈量尺寸的精确度，都与我们如今常用的游标卡尺实在太接近了！ 这款卡尺由固定尺和活动尺等部件构成，固定尺通长13.3厘米，固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米，既可以用来测量器物的直径，又可以测量器物的深度、长度、宽度和厚度，简直就是现代游标卡尺的青铜版！ 年代：东汉
类型：尺子/度量工具
馆藏：扬州市博物馆藏
黑科指数：★★★
实用指数：★★★★
不要以为只有装着仪表盘的四轮小汽车才拥有记录里程的功能，无所不能的大汉人，早已在两千年前发明出了可以记录并播报里程的双轮车，自动记录，自动播报，比现代汽车不知道先进了多少个纬度。 根据史书记载，这种马车的顶部通常都会安装一只大鼓和两个随时准备持棒击鼓的小人，马车每行驶一公里，小人就敲击大鼓一下，用以记录和播报实际的里程数，现代人称之为记里鼓车。 记里鼓车功能的实现和呈现，靠的全是自动化的机械装置和相关原理，因此这种装置也被科学家称作中国古老的机器人。 遗憾的是，由于年代久远，我们如今已经没办法看到古代的原版记里鼓车，中国国家博物馆内珍藏有一架由科技史学家王振铎先生复原制作的模型。
年代：西汉
类型：马车/交通工具
馆藏：中国国家博物馆
黑科指数：★★★★★
实用指数：★★★★
长信宫灯与我们上面介绍的雁鱼铜灯有着异曲同工之妙：都是利用虹管巧妙排烟终实现绿色环保功能的汉代灯具。 只不过，这里的烟雾不是通过管道进入大雁腹腔的水中，而是通过铜制侍女的右手臂、进入侍女的“身体内”，侍女的左手则牢牢的托住了灯盘。 此外，长信宫灯的很多部件都是可拆卸设计，工艺难度之高，就算是放到现代社会，都非常值得啧啧啧称赞无数遍。年代：西汉
类型：灯具/生活用品
馆藏：河北博物院
黑科原理：虹吸原理、水的冷却效应
黑科指数：★★★★
实用指数：★★★★
后压轴亮相的，自然就是人类历史上第一台能测量感知地震的仪器——地动仪了。 《后汉书·张衡传》记载了这段我们小时候就耳熟能详的典故：“尝一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征，后数日驿至，果地震陇西，于是皆服其妙。”早在1800多年前，东汉科学家张衡靠着一个“大罐子”就预测了700里以外地区的地震，比欧洲足足早了1700年。这科技不要“黑”得太厉害！ 年代：东汉
类型：地动仪/地震预测工具
馆藏：中国科学技术馆/河南博物院（模型）
黑科指数：★★★★★
实用指数：★★★★
今天为大家介绍的这些来自汉朝的“黑科技”，大部分都属于“国宝”级别的发明和创造，它们不仅代表了我们国家领先的制造技艺和科学技术，也是中华民族卓越创造力和创新力的缩影，永远值得我们去努力学习和发扬。也再次号召大家，多多走进博物馆、走进古人的智慧和创造力，和我们一起发现精彩的古代“黑科技”！
