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曹操發明了什麽?

曹魏不是壹個人的名字

最著名的職業發明家是馬駿。

附加信息:

馬鈞是三國時期著名的機械制造專家。他憑借高超的制造技藝,發明制造了絲織機、水車、指南針等多種機械,成為中國古代非常著名的機械發明制造專家,為古代機械制造技術的發展做出了巨大貢獻。

馬軍,出生於扶風德恒(今陜西興平東南)。生活在三國時期的曹魏時期,生卒年不詳。他從小不善言辭,話不多,但喜歡讀書,喜歡思考,喜歡思考,尤其是學習機械制造。同時,他非常註重實踐,勤於動手;就這樣,我養成了善於吸收新知識的習慣,具備了相對熟練的實踐技能,為從事機械制造打下了壹定的基礎。他早年生活艱苦貧困,長期生活在農村,這使他有更多的機會接觸勞動人民,對他們的苦難和繁重的勞動有了深刻的了解和體會。因此,他更關心生產工具的改革,決心用自己的知識和技術為人民服務,改善人民的生產和生活條件。

馬軍對機械的研究和制造始於對斜紋織機的改造,斜紋織機是壹種用於織造“斜紋”的提花機,斜紋是壹種表面光滑的提花絲織品,是在我國傳統絲織品基礎上發展起來的比較先進的產品。中國的絲織技術歷史悠久。早在商代,就用平紋織法和絲織法來編織帶有幾何圖案的絲織品。春秋戰國時期,絲織品有幾十種,質量大大提高。秦漢時期,中國的絲織技術達到了相當高的水平,這壹時期出土了大量的提花紗線和帶經線的彩色掛毯。絲織技術的發展是由於織造工具的進步。商朝出現了平紋織布機,周朝出現了提花織布機。戰國末期,使用腳踏織布機。這是絲織技術劃時代的成就,因為用踏板作為提綜口的裝置,手可以解放出來投梭,手腳配合的效率大大增加。到了漢代,絲織機有了很大的改進,出現了新的提花機,就是120聶?120織機,完成壹批松花斜紋需要60天,效率相當低,織機的結構和操作也相當復雜。三國使用的織布機較漢代有所簡化,出現了“五十綜”。50”還是60”?60聶”絲織機。但是,這種絲織機仍然過於復雜、笨重,操作不便,勞動強度大,生產效率低。織工要花壹個月的時間才能織出壹根絲。馬軍覺得有必要進壹步改進和設計壹種更簡單、更方便、更實用的斜紋織機,以減輕工匠的勞動,織出更多的“斜紋”來滿足社會的需求。因此,馬軍對斜紋織機進行了深入細致的觀察和研究,對影響織機運轉的因素進行了全面的分析。他發現“斜紋”的許多顏色和圖案是對稱和重復的,這可以大大簡化斜紋織機的結構和操作。為此,他反復試驗,終於把原來的斜紋織機改成了12聶,使斜紋織機的結構簡化了很多,操作更加方便,勞動生產率提高了幾倍,織出的斜紋的顏色、花紋和質量都得到了改善。據說在曹魏景帝元年(公元237年),日本使臣來訪,魏明帝向日本贈送了大量的絲織品,其中很多都是用馬鈞改進的絲織機織成的。這種高效率的斜紋織機很快傳播到其他地區並被廣泛使用,促進了中國紡織業的發展。

馬軍的另壹個突出成就是制作了失傳已久的指南針。南導車又稱南導車,是古代帝王出行時的第壹駕。壹個木頭人站在車上,把胳膊伸向南方。無論汽車如何轉彎,他的手臂總是指向南方,所以這輛車可以用來指示方向。這是古代勞動人民的壹項發明,最晚出現在西漢時期。東漢時期,著名科學家張衡曾經重新制作了指南針。可惜三國時期又失傳了,很多人不再知道指南針的結構和原理。魏明帝青龍年間(公元233-236年),馬鈞在北京擔任小官。壹天,馬軍和壹些官員在宮中辯論時談到了南導車,他們為此發生了爭執。當時的三侍從高和將軍秦朗認為,古籍中關於指南車的記載都是虛構的,不能當真,古代也沒有制造指南車。而馬軍卻堅信古代有指南針,不同意他們的說法。他說:“很可能指南針是古代制造的,只是我們沒有深入研究;其實並沒有人們想象的那麽難。只要妳肯努力,肯學習,妳就能成功。”他的話遭到高和秦朗的嘲笑,他們諷刺說:“君先生名,字德恒。君是器物的模型,用秤來確定物體的重量;但妳連自己說話的分量都不知道。可以拿來當範本嗎?”(古代Tokisho用的輪子叫陶俊)馬俊反駁;“空談有什麽用!自然要分清楚誰對誰錯。”高和秦朗同意了馬軍的請求,並在當時向報告了此事。魏明帝命令馬軍進行試產以澄清是非。馬軍仔細研究了古籍的簡要記載,經過潛心研究提出了初步設想,然後在眾多工匠的幫助下,反復實驗,終於在很短的時間內做出了指南針。高和秦朗在事實面前無言以對,只好放棄。馬軍用自己的實際成績結束了人們的爭論,贏得了大家的信服。從那以後,整個國家都欽佩他的才能和技能。

馬軍之後,很多人做了指南車。比如南北朝時期的大科學家祖沖之,他修了壹輛指南車,只有壹個外殼,加了壹個內部結構。但歷代史書對指南車的記載都相當簡略,缺乏具體的機械結構和原理,使得後人很難仿制。南導車失傳後,後人的制造相當於重新發明。宋代著名儀器專家閻肅於1027年、吳德仁於1107年重新制作了指南針。宋朝的歷史詳細清晰地記錄了他們的制造方法和指南針的內部結構。根據這本書,人們知道了歷代指南針的大致結構。解放後,中國歷史博物館根據歷史文獻復制了南羅盤的模型,陳列在中國通史陳列館,參觀歷史博物館時可以看到。根據文獻和現代人的研究,指南針的結構和原理是這樣的:指南針有兩個直徑為6英尺的輪子,兩個輪子之間的距離也是6英尺。每個輪子裏面都有壹個24齒的小齒輪;車上有壹個48齒的大平輪。輪子上有壹根立軸,軸上有壹個人。大平輪上端有小平輪,輪旁有小齒輪,小平輪通過滑輪用繩子與車軸後端連接。當汽車直行時,軸的前端和後端的方向不變。兩側的小平輪懸掛在大平輪和小齒輪的上端,大平輪不轉動。立軸上方的小木人指出,南方是不變的。當汽車向左轉時,汽車軸的前端向左轉,後端向右轉,這樣綁在汽車軸後端的繩子就會左緊右松,右邊的小扁輪就會在鐵墜的重力作用下下沈,嵌在大扁輪和輪內的小齒輪之間,與兩者的齒輪相嚙合。如果轉子向左轉動90度,汽車右輪向左轉動90度,同時輪側小齒輪向前轉動12齒(半周),小齒輪帶動小平輪相應向左轉動12齒,小平輪帶動大平輪向右(反方向)轉動12齒,轉動角度正好是90度。這個巧妙的設計代表了中國古代機械設計和制造的高超技藝。

馬軍制造的另壹個著名機器是用於農業灌溉的翻車機,這是中國古代灌溉工具的壹大創新。東漢以前,中國主要有兩種提水工具,壹種是桔,壹種是滑輪。早在春秋戰國時期就使用了柑橘類的水曲柳。它的結構是這樣的:壹根橫木用繩子固定在井邊的樹上或木架上,橫木的壹端系上水桶,另壹端用石頭落下。水桶向上提水時,由於使用了杠桿和落石,更加省力方便。滑輪比橙子更進壹步。主要是利用旋轉的原理提水,特別適合深井。但這兩種灌溉工具都有壹個相同的缺陷,就是只能間隔地從低到高提水,不能連續移動,效率低,費力。馬軍住在都城洛陽的時候,看到城裏有壹塊地可以種蔬菜,但是因為地勢比較高,很難解決引水灌溉的問題。為此,馬軍在查閱古籍、深入研究古代灌溉工具後,設計制造了壹種新型灌溉機械——翻車機。

據史書記載,東漢的畢蘭在馬軍之前半個多世紀曾經做過翻車,但這個翻車是用來取河水和噴路的。能否用於灌溉,史書上沒有記載。馬軍做的翻車可以直接用於農業排灌。它結構精巧方便,能連續提水,輕巧省力,連小孩都能轉,效率遠高於其他提水工具。所以翻車出現後,受到了社會的廣泛歡迎,並迅速普及,壹直沿用了1000多年,今天在中國的壹些地區仍然可以看到。在現代水泵發明之前,翻車機是當時世界上最先進的提水工具。後來經過歷代勞動人民的不斷改造更新,出現了畜力、水力、風力驅動的牛翻翻車、風翻翻車、水翻翻車,對灌溉農田、發展農業生產起到了巨大的作用。

由於當時缺乏詳細的記載,馬軍所做的翻車具體結構不詳。元代王鎮所著農書中對翻車有明確的描述,並繪制了翻車圖。林青《清代河具圖說》記載了翻車的構造。從以上兩本書我們可以知道翻車的大致結構如下:車體由三塊木板拼成壹個長方形的長槽,長約2英尺,寬4至7英寸,高1英尺;長槽的壹端安裝壹根比較大的齒輪軸作為驅動軸,驅動軸比較長,兩端安裝四根支撐木作為踏板;在木槽的另壹端安裝壹根相對較小的齒輪軸,在兩根齒輪軸之間安裝壹根由龍骨葉片制成的木鏈,木鏈上綁著壹系列的板,穿過長槽。使用時,將木槽斜放在水邊,小輪軸壹端浸入水中,人站在架子上,踩著拐杖帶動大輪軸,梯級板會將槽內的水擦幹凈,排出槽端的水,再沿長槽上端回到水中。這樣就可以從低處往高處送水,實現連續灌溉。

馬軍翻車後不久,有人送給魏明帝壹個木制模型,叫“百戲”(相當於現在的木偶)。這款造型精美,設計巧妙,可惜不能動。魏明帝問馬軍他是否能試著讓他動起來,變得比以前更聰明。馬軍很自信的回答“是”。於是,魏明帝要求馬軍改進“百戲”。於是,馬俊對《百戲》的結構進行了認真的研究,分解了解其中的每壹個部分。同時查閱了歷史上的相關文獻,在此基礎上確定了基本思路。馬軍先用壹塊木頭做了壹個大輪子,平放在地上,用水驅動。然後在輪子上放上許多木制人物,設計了壹套傳動裝置,使木制人物活動起來,表演各種節目,如樂師擊鼓,吹戰術吹口哨;歌手們要麽大聲唱歌,要麽跳舞。馬軍還設計了不同的模型來表演不同的節目。如山模型,只見壹些木頭人在山中跳丸,拋刀劍,還有人倒攀繩索,木頭人進進出出,壹派山村娛樂形象,還有夏天行走的百官模型,有的木頭人在春米中磨面,有的雜耍鬥雞,動作復雜,靈活,栩栩如生。這就是古代著名的“水化百戲”。可惜這種機械已經失傳了,古代的記載也比較簡略。它的具體結構和設計我們無從得知,但可以想象,機械結構壹定相當復雜巧妙,才能讓這麽多木頭人不斷移動變化,可見馬軍高超的設計思想和高超的制造技藝。

馬軍還擅長制造武器,有許多獨到的見解。可惜當時的統治者並不重視,很多設計都未能付諸實施。當時,魏、蜀、吳之間戰爭頻繁。有壹次,諸葛亮率軍攻打魏國,用的是新式弩,可以連續發射幾十發,威力比老式弩大很多倍。魏軍頗感意外。後來魏軍拿了壹個給馬軍看。馬軍看後認為:弩雖精美,但不是最好的,仍有改進的余地。如果他進行改革,效率可以提高5倍,但馬軍因為某些原因沒能做到。三國時官渡之戰,曹操用投石車攻打袁紹的陣地。這種拋石車可以向敵人投擲大型石塊,具有壹定的威力。但這種送石車也有壹些缺陷,如速度慢、單發、連發等。所以如果敵人在塔上掛濕牛皮,就能擋住送石車扔過來的石頭。於是,馬軍對此進行了改進,設計了壹種新的攻城機械——旋轉式連續投石機。他準備做壹個繞軸垂直旋轉的大木輪,用繩子把幾十塊大石頭綁在輪子邊緣,然後用機械帶動輪子快速旋轉,輪子上掛著的石頭也會壹起旋轉。轉速高的時候,切斷綁石頭的繩子,石頭就會源源不斷的發射出來,攻擊敵人的塔,讓敵人來不及防禦。馬軍曾經用輪子和幾十塊磚瓦做實驗,在輪子上綁上石頭。結果磚瓦飛了幾百步(1步等於1.45米),證明他的設計是可行的。然而,這個設計遭到了制圖師裴秀的嘲諷和攻擊。馬俊的朋友、作家傅璇欣賞他的才華,支持和理解他的想法,為他攬了很多活動,希望能找到機會支持馬俊試產。傅玄把這個發明推薦給安鄉的侯曹溪,曹xi拒絕了,理由是馬軍不善言辭,不能說實話。傅玄又耐心勸說,說:“馬軍先生正在制作國家需要的精良武器,官兵們正等著急用。找兩個人做只需要壹點木頭。為什麽不試壹試,以免埋沒有用的東西?”在傅玄的勸說下,曹接受了建議,並告訴了掌管軍務的武安侯曹爽,但曹爽不予理會。所以,馬軍的想法壹直沒有實現,很遺憾。正因如此,馬俊的好友傅玄感嘆道,“本來嘗試壹下是很容易的,但是像馬先生這樣的名城能人,卻壹直沒有受到重視,更別說那些有才華的無名之輩了!子孫後代必須記住這個教訓。”

馬俊在機械設計和制造方面的能力在當時聞名天下,為百姓所敬仰。他的好友、文學家傅玄稱贊他是“天下靈秀之名”,史學家裴松之寫道:“有助風馬之時,思奇也。”這是對馬俊恰如其分的評價,在中國古代科技史上,馬構是古代機械制造專家的傑出代表,他的功績和名字將永載史冊,被後人銘記。

非職業發明家包括首相和柳椰(投石機)。

陳林不是。看來他是因為寫了反對曹操的檄文而出名的。

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