古人的黑科技

月海妖后

进入21世纪，我们一路见证着人类科技的飞速发展，也享受着由此带来的种种便利。作为四大文明古国之一，中国孕育过灿烂的科技文明，除了人尽皆知的四大发明，还有大量推动人类进步的『黑科技』。不论古人还是今人，发展科技的根本动力，都是为了看得更多、走得更远。

20世纪初，英国探险家斯坦因从敦煌藏经洞拿走9千多种敦煌卷轴，其中有一卷星图，大约绘制于8世纪初，图上有1350多颗星，是世界上现存星图中最古老、星数最多的。

这卷星图，是按照每月太阳所在的位置，利用类似墨卡托投影（正轴等角圆柱投影，荷兰地图学家墨卡托1569年创立）的方法，分12段把赤道带附近的星画出来。只是，它的出现，比墨卡托投影法要早600多年。

在敦煌星图出现之前，古人画星图的方法大约有两种。

第一种方法，是以北极为中心，将全天的星投影在一个圆形平面上，汉代的“盖图”大概都是这样画的，现今保存在苏州的宋代石刻天文图也沿用此法。这一方法最大的缺点是，南天的星（越往南越明显），在图上彼此的距离越远，实际上的距离越近。

另一种方法出现在隋代，利用直角坐标投影，把全天的星画在所谓“横图”上。这样做的结果是，赤道附近的星与其实际分布状况较为符合，但北极附近的星就相差甚远。

为了克服这两种画法的缺点，只能将天球一分为二：北极附近的星图画在“圆图”上，赤道附近的星则画在“横图”上。这种绘制方法一直应用至现代，而敦煌星图则是迄今所知的最早按照这种方法进行绘制的星图。

宋代的自动化天文台

宋元祜元年（1086年），哲宗皇帝亲自下诏，由苏颂带领各路人才成立“元祜浑天仪象所”，先验证设计方案，再造大木样进行严格演示，最终于1092年铸造出铜制水运仪象台，共用铜两万斤，苏颂还编著了设计制造说明书《新仪象法要》，配有70幅示意图。

水运仪象台是一座巨型天文钟， 也是一座大型自动化天文台，它的构思，吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处，以及各家仪器的优点，还采用民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理，将观测、演示和报时设备集中起来，组成一个整体。它的诞生，充分体现了中国天文计时仪器与机械设计制造技术多方面的成就。

天文算学，国家要务

“历法乃国家要务，关系匪轻。”（康熙皇帝语）天文算学一直被视为改正朔、易服色、“受命于天”的标志，同时“观象授时”也可以指导农业生产，因此备受历代统治者的重视。

自汉代以来，中国历代王朝都设有大规模的皇家天文机构，用以观测天文、制定历法，即使战乱之中也未中断。因此，中国古代天象记录之丰富为世界之冠，历法也备臻精确。

传说中的指南车

“指南车”也叫“司南车”，最早的文字记载出自《晋书·舆服志》。简单来说，“指南车”就是古代的“导向车”，车上立有一个木人，伸出一只手，不管车子开往哪个方向，这只手都会指向南方。这种指南车利用齿轮转动系统和离合装置来指示方向，显示了中国古代机械技术的成就。关于“指南车”有种种传说，如黄帝曾用它打败蚩尤等，但这些多为后人杜撰，不足为信。按照保守推断，“指南车”的名称、概念始于三国时代，当时的史料中有关于指南车及其制作的详细描述。不过彼时指南车大约只是玩物，直到西晋时，才真正在路上行驶。

中国最早的“计程车”

记里鼓车，是中国古代一种用于计算道路里程的车，由“记道车”发展而来，与指南车同为天子大驾出行时的仪仗车。记里鼓车的基本原理与指南车相同，也是利用齿轮机构的差动关系，促使车上的木人到达一定里程后击鼓计数。

解救骑马者的神器

看以先秦时代为背景的古装电视剧时，脚踩马镫的画面总让人产生一种违和感。尽管目前马镫出现的具体年代尚不确知，但可以肯定的是，战国时代绝对没有。

在没有马镫的年代，由于马的身躯高大，人们上马时往往需要他人托举，或是先站在石头上，再跨上马背。没有马镫的支撑，骑行也是一件十分辛苦且危险的事，稍不留神就会身体失衡、脱鞍坠马。因此，马镫的发明和应用，在人类发展史上具有堪称划时代的意义。

马镫与欧洲骑士

很少有人知道，马镫竟是欧洲11-14世纪骑士制度兴盛的一个重要原因。马镫发明之前，欧洲的骑士们也会遇到上马困难、骑行危险等各种状况，马上作战更为困难。自马镫出现之后，重装枪骑士便成为中世纪欧洲的经典形象。英国科技史学家怀特这样评价：“很少有发明像马镫那样简单而又具有如此重大的历史意义。”

从竹子中获得的灵感

水密舱壁， 就是舰船上不透水和油的舱壁，当外壳破损或部分舱室进水时， 使得舰船仍能漂浮在水上。这项技术也是中国人发明的。

有文献记载的水密舱壁出现在公元410年前后，发明人是晋代农民起义军领袖卢循。从目前已出土的唐朝及以后的古船中，普遍能看到水密舱壁的设置。

西方学者认为，水密舱壁的发明，是借鉴了竹子的横隔膜。美国科技史学者坦普尔在《中国发明与发现的国度》一书中写道：“建造船舶舱壁的想法是很自然的，中国人是从观察竹竿的结构获得这个灵感的，竹竿节的横隔膜把竹子分隔成好多节空竹筒。由于欧洲没有竹子，因此欧洲人没有这方面的灵感。”

运气不佳的泰坦尼克号

泰坦尼克号被称为“不沉之船”，是因为采用了水密隔舱设计。但泰坦尼克号的储备浮力大约为4个排水舱，冰山不多不少，刚好划破了5个隔水舱。