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马钧,字德衡,三国时期魏国扶风(今陕西省兴平市)人,生活在东汉末年这一时期。生卒年代不详。
出身贫寒。他是中国古代的机械大师。他的不少发明创造对当时生产力的发展起了相当大的作用。因为他在传动机械方面有很深的造诣,所以当时人们对他的评价很高,称他为“天下之名巧”。马钧从小口吃,不善言谈。但是他很喜欢思索,善于动脑,同时注重实践,勤于动手,尤其喜欢钻研机械方面的问题。马钧早年生活比较贫困,长时间住在乡间,比较关心生产工具的改革,并且作出了突出贡献。
马钧少年游乐,未认识到自己的才华。当博士时,生活贫困,于是改进绫机,并因此而出名。后来,在魏朝担任给事中,同时研制机械。他虽然一生不大得志,但刻苦钻研,设计制造出多种机械。魏明帝时,见当时织机五十条经线者有五十蹑(脚踏操纵板),六十条经线者六十蹑,便将织机一律改为十二蹑,大大提高了功效。在洛阳时,又发明了排灌水车,名叫“翻车”,它利用人力可以将水由低处提到高处。他还研究制造出指南车,改进了诸葛亮的连弩,改进了攻城用的发石车。他制造的“水转百戏”以水为动力,以机械木轮为传动装置,使木偶可以自动表演,构思十分巧妙。
绫是一种表面光洁的提花丝织品。中国是世界上生产丝织品最早的国家。可那时所以生产效率还很低。中国劳动人民才在生产实践中逐步发明了简单的织绫机。这种织绫机有一百二十个蹑(踏具),人们用脚踏蹑管理它,织一匹花绫得用两个月左右的时间。后来,这种织绫机虽经多次简化。可到三国时,仍然是五十根经线的织绫机五十蹑,六十根经线的织统机六十蹑,非常笨拙。马钧看到工人在这种织绫机上操作,累得满身流汗,生产效率很低,就下决心改良这种织绫机,以减轻工人的劳动。于是,他深入到生产过程中,对旧式织绫机进行了认真研究,重新设计了一种新式织绫机。新织绫机简化了踏具,改造了桄运动机件(即开口运动机件)。原来的织绫机五十根经线的五十蹑,六十根经线的六十蹑,综控制着经线的分组、上下开合,以便梭子来回穿织;蹑是踏具。马钧统统将其改成十二蹑。经过这样一改进,新织绫机不仅更精致,更简单适用,而且生产效率也比原来的提高了四、五倍,织出的提花绫锦,花纹图案奇特,花型变化多端,受到了广大丝织工人的欢迎。新织绫机的诞生,是马钧一生中最早的贡献,它大大加快了中国古代丝织工业的发展速度,并为中国家庭手工业织布机奠定了基础。
指南车是一种辨别方向的工具。我们的祖先很早就创造了指南车【2】。据中国古史上传说,4000多年前,黄帝和蚩尤作战,蚩尤为使自己的军队不被打败,便作雾气,使黄帝的军队迷失了方向。后来,黄帝制造了靠指南车辨别了方向,终于打败了蚩尤。又传说3000年前,远方的越裳氏(在今越南)派使臣到周朝,迷失了回去的路线,周公遂制造指南车相赠,以作为指向工具。这些故事,虽然是传说,特别是蚩尤作雾,更是一种神话,但是中国指南车的发明,实在是极为久远的事情。东汉时期,伟大的科学家张衡就曾利用纯机械的结构,创造了指南车,可惜张衡造指南车的方法失传了。
到三国时期,人们只从传说上了解到指南车,但谁也没见过指南车是啥模样。当时,在魏国作给事中官的马钧对传说中的指南车极有兴趣,决心要把它重造出来。然而,一些思想保守的人知道马钧的决心后,都持怀疑态度,不相信马钧能造出指南车。有一天,在魏明帝面前,一些官员就指南车和马钧展开了激烈的争论。散骑常侍高堂隆说:“古代据说有指南车,但文献不足,不足为凭,只不过随便说说罢了。“骁骑将军秦朗也随声附和道:“古代传说不大可信,孔夫子对三代以上的事,也是不大相信的,恐怕不能有什么指南车。“马钧说;“愚见以为,指南车以往很可能是有过的,问题在于后人对它没有认真钻研,就原理方面看,造指南车还不是什么很了不起的事。“高堂隆听后轻视地冷冷一笑。秦朗则更是摇头不已,他嘲讽马钧说:“你先生名钧,字德衡,钧是器具的模型,衡能决定物品的轻重,如果轻重都没有一定的标准,就可以作模型吗?“马钧道:“空口争论,又有何用?咱们试制一下,自有分晓。“随后,他们一起去见魏明帝(曹睿),明帝遂令马钧制造指南车。马钧在没有资料,没有模型的情况下,苦钻苦研,反复实验,没过多久,终于运用差动齿轮的构造原理,制成了指南车。事实胜于雄辩,马钧用实际成就,胜利地结束了这一场争论。马钧制成的指南车,在战火纷飞、硝烟弥漫的战场上,不管战车如何的翻动,车上木人的手指始终指南,引起了满朝大臣的敬佩,从此,“天下服其巧也“。这充分表现了马钧肯刻苦钻研,敢想、敢说、敢做的精神。
由于马钧掌握了军事原理,因而他在军事上兵器制造方面也有不少发明创造。从历史文献当中可以证明,他在兵器学方面的精深研究,足以和同时代的军事学家诸葛亮相比。
那时候,魏国和蜀国经常打仗。蜀国大军事家诸葛亮在出师北伐时,曾发明了一种可以把箭接连发射出去的连发射远器--连弩。它每次可发数十箭,威力很大。魏军在战场上拣到,颇感惊奇。当时已经年老的马钧看到连弩后,认为这种兵器很好,说:“巧是很巧了,但还有不到的地方,如再改进一下,威力还可增加五倍。“于是,他便将连弩进行了改进,果然效果甚佳。功效可提高五倍
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