古代的记里鼓车和指南车（博物一览）(组图)

　　复原的记里鼓车

　　复原的指南车

　　我国古代人民在机械工程方面有许多极有价值的发明创造，比如齿轮。远在2400多年前的东周时代，我国已经有了铜铸的齿轮。山西侯马东周晋国铸铜遗址就曾经发现成套的齿轮陶范，有不同规格的4套，齿轮中间有孔，周围8个齿，这是迄今所知最早的齿轮铸件。专家研究认为，早期的齿轮大多用于止动，就是古人为了使那些作回转运动的机械（譬如辘轳）停下来并防止其滑动。汉代时，我国已经有了比较先进的齿轮。多年来，在陕西、河南、河北、山西等省的许多地方都出土了汉代的齿轮，有铜铸的，还有铁质的。

　　这时的齿轮有很多是作为传动齿轮。

　　从三国时开始，历代史书几乎都有记里鼓车和指南车的记载，但是都比较简略。直到几百年后的《宋史》中才较详细地记载了它们的内部齿轮结构。记里鼓车发明于西汉初年，外形为一辆车子，车上设两个木人及一鼓一钟，木人一个司击鼓，一个司敲钟。车上装有一组减速齿轮，与轮轴相连。车行一里时，控制击鼓木人的中平轮正好转动一周，木人便击鼓一次；车行10里时，控制敲钟木人的上平轮正好转动一周，木人便敲钟一次。坐在车上的人只要聆听这钟鼓声，就可知道车已行了多少路程。这种机械装置的科学原理与现代汽车上的里程表基本相同。

　　指南车，据传说西周时就已发明，但最早的确切记载在三国时期。其外形为在一辆车上立一木人，木人的一只手臂平伸向前，只要开始行车的时候，木人的手臂指南，此后无论车子怎样改变方向，木人的手臂始终指向南方。人们很容易将指南车与指南针相混淆，其实二者虽然都有“指南”二字，但科学原理却完全不同。指南针是利用了磁铁或磁石在地球磁场中的南北指极性而制成的指向仪器，而指南车的原理是车上装有一套差动齿轮装置，当车辆左、右转弯时，车上可以自动离合的齿轮传动装置就带动木人向车辆转弯相反的方向转动，使木人的手臂始终保持指南。指南车上这种利用差动齿轮装置来指示方向的机械，在今日仍有现实意义。如现代军事上的坦克、装甲车是钢铁外壳，行驶时又震动很大，磁性罗盘在车内难以正常工作，就要借助这种机械指向工具。英国著名科学史家李约瑟博士对指南车曾给予很高评价。

　　我国著名科技史学家王振铎依据多年研究成果和文献记载，复原制作了记里鼓车和指南车的模型，现收藏于中国国家博物馆。