机械技术

从上面所介绍的浑天仪和候风地动仪的构造即可得知,张衡掌握了很高明的机械技术。他的朋友崔瑗在为他写的墓碑中赞道:“数术穷天地, 制作侔造化。”前一句是道他数学天文学知识之渊博,后一句则是赞他制造的各种器物之神奇。其实,神奇是由于他巧妙地运用各种机械技术的结果。

传说他当时还制做过两件神奇的器物。一件是有三个轮子的机械,可以自转;一件是一只木雕,能在天上飞翔。

关于木雕,《墨子·鲁问》就有记载:“公输子削竹木以为鹊。成而飞之,三日不下。”《列子·汤问》和《韩非子·外储说》都记载说,墨子本人也造过能飞的木鸢。这些木鹊或木鸢大概是一种鸟状的风筝。不可能是其他装有动力机的、如今日飞机之类的飞行器。因为当时还不可能有连续运行一日乃至三日之久的动力机。张衡的木雕,大概也是一种风筝。

不过,北宋类书《太平御览·工艺部九》引《文士传》中一段记载说:“张衡尝作木鸟,假以羽翮,腹中施机,能飞数里。”这里说到“腹中施机”, 而且“能飞数里”,因此,过去有的作者认为是一种飞机类的飞行器。但装在飞行器上的动力机必须重量足够轻而马力足够大,并且还要求飞行器本身具有一定的适宜起飞上升的形状等等,这些条件在张衡时代没有一条是能做得到的。所以,张衡的木雕即使真的“腹中施机”,那么,这种机也不会是动力机,而是一种装在风筝上用线控制飞行的操纵机构。

关于三个轮子可以自转的机械,古来就有不同意见。南宋学者王应麟认为是一种记里鼓车。这种车利用一组齿轮系把大车转动时车轴的运动传递到一个木人的手臂上,使它过一里路时敲一下鼓。这个设想看来不大符合“三轮可使自转”的意思。敲鼓的动作一般是不当作转动看的。另一种意见则认为是一种指南车。清代王先谦《后汉书集解·张衡传》中引《宋书·礼志》:“指南车,其始周公作,张衡始复创造”(按:这是《宋书·礼志》的摘引,实非原文)。看来,指南车的形象更符合于“自转”的用词, 因为不管下面轮子怎么转,车上的人只见到指南车木人的手指在自动地转向南方。

总之,张衡在机械技术方面是非常高明的。《太平御览·工艺部九》引晋代葛洪《抱朴子》曰:“木圣:张衡、马钧是也。”现在的中国科技史家都公认马钧是我国三国时代一位杰出的机械发明家,而在葛洪看来, 张衡、马钧都是一代木圣。