燕肃

张柏春

燕肃字穆之。青州益都(今山东益都)人。宋建隆二年(公元 961

年)生;康定元年(1040 年)卒。机械学、潮汐学。

燕肃的父亲燕峻,慷慨仗义,杨光远反时,迁居曹州(今山东曹县)。燕肃幼年丧父,孤独贫困,出外游学。考中进士后,曾先后在凤翔府(今陕西凤翔)、临邛县(今四川邛崃)、河南府(今洛阳)、广南西路(今广西)、广南东路(今广东)、越州(今浙江绍兴)、明州(今浙江宁波)、梓州(今四川三台)、亳州(今安徽亳县)、青州(今河北青县)、颖州(今安徽阜阳)、邓州(今河南邓县)等地做官。宋仁宗时,任龙图阁直学士。官至礼部侍郎时,辞官。他有一个儿子,叫燕度。

燕肃在越州、明州等沿海地区任职期间(约 1012—1022 年),对海潮进

行了 10 年之久的实地观测,积累了大量可靠的资料,掌握了每日潮候。他的理论潮时推算达到了较高的精确度。经过分析研究,他发现潮汐变化大小与太阳无关,但与月亮在时间上有对应关系,即朔、望潮大,上弦、下弦潮小。他还了解到钱塘江河口有南北互连的沙■,指出沙■隔碍洪波, 阻止潮势,“浊浪堆滞,后水益来,于是溢于沙■”,形成钱塘江的暴涨潮。这种正确的认识是他的创见。宋真宗乾兴元年(1022),他在明州总结自己的研究成果,著成《海潮图》和《海潮论》。他还将研究成果刻在石碑上,以便广泛传播,促进水路交通和渔业的发展。

漏壶为中国古代的计时器,始自周代,至宋仁宗天圣年间,唐代创制的浮箭漏壶尚存,但不能用。燕肃研究潮汐时,为了得到正确的潮候,需要用准确的计时器。宋仁宗天圣八年(1030),他发明了精美的“莲花漏”。当年九月,王立等检定莲花漏,试验结果与当时所用的“崇天历”不合, 朝廷未采用。4 年后,燕肃与杨惟德再进行试验,结果良好。但遭到丁度等反对。又经多次试验,并与称漏比较,至景■三年(1036),莲花漏终于被采用。

燕肃每到一个地方都把莲花漏的作法刻在石碑上,以便广泛应用。与过去的漏壶相比,它的结构有三个优点。首先,在漏壶中首次采用漫流系统,即在漏壶的上部开孔,使多余的水由此溢出,以保持漏壶水位恒定, 基本上消除了漏壶水位的变化对流量的影响;第二,根据不同节气和昼夜长短,以及不同的地区,分别制造刻度不同的 48 支浮箭,每个节气,昼夜各更换一个,以适应全年每日长短的差异;第三,首部刻有莲花的箭插入装在壶上的莲心,箭由于水的浮力穿过莲心沿直线上浮,不致摇摆。这些优点大大提高了漏壶计时的准确度。他的莲花漏“世推其精密”,被许多州郡所采用。北宋时,指南车和记里鼓车已失传。燕肃于宋仁宗天圣五年(1027)再次制成指南车。中国古代对指南车的记载过于简略,使人不易推断这种车的具体结构。《宋史·舆服志》和岳珂的《愧郯录》对燕肃指南车的内部构造、部件尺寸和制造方法,有较详细的文字记载,可惜没有图。经 A.C.莫尔(Moule)、王振铎、鲍思贺、刘仙洲等先生的研究,已基本上搞清了它的构造原理。它是一辆两轮独辕车,每个车轮附一个齿轮,两个小齿轮分别与轮上的齿轮啮合;另有一个中心齿轮,带动车上的木人引臂指南。这种指南车机构巧妙。但它有一个很大的缺点,就是不能转太大的弯。80 年后,即大观元年(1107),吴德仁再次改进指南车。另外,《宋史》、

《东都事略》和《齐乘》都说燕肃曾制记里鼓车和欹器,但未记载详细构造。

燕肃天资聪明,做事认真,善于绘画、写诗,通乐律,曾与李照、宋祁按王朴律划■钟磬。