新器械的创造

春秋战国间，随着生产的发展和物质生活上的需要，由于劳动人民不断的创造，发明了不少新的器械。

这时已经发现磁石，《山海经·北山经》说：灌题之山，“匠韩之水出焉，而西流注于■泽，其中多磁石”。秦始皇造阿房宫，就“以慈石为门”

（《史记·秦始皇本纪·正义》引《三辅旧事》）。磁石的磁性作用已被发现，《吕氏春秋·精通篇》就曾说：“慈石召铁，或引之也。”战国末年， 已经利用磁石的指极性，发明了一种正方向、定南北的仪器，叫做“司南”。据《韩非子》说：这种司南的仪器是由于怕“东西易面而不自知”设置的（《有度篇》），显然是一种指南的仪器。这种仪器到汉代还称为司南，据说：“司南之构”投掷在地上，能自动指向南方（《论衡·是应篇》）。这个发明在世界文化上的贡献是巨大的。①

① 《韩非子·有度篇》说：“夫人臣侵其主也，如地形焉，即渐以往，使人主失端，东西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕。”王振铎《司南指南针与罗经盘》说：“司南即为一种器物，其在先秦究为何种用途？如韩非记先王用之‘以端朝夕’。《周礼·考工记·匠人》云：‘置槷以县，眂以景，为规识日出之景与日入之景，昼参诸日中之景，夜考之极星，以正朝夕。’郑玄注云：‘槷古文臬，假借字，于所平之地中央，树八尺之臬，以县正之，眂之以其景，将以正四方也。’《周官》匠人营国，职在建筑营造， 置槷眂影，以侧日之出影入影，厘正日中之影，以定子午，而正四向。持郑注以释韩非之文，则司南为用， 颇与冬官臬表测影以正四方之用相合。其所谓‘以端朝夕’者即‘以正四方’也。 汉之指南和先秦之司南，实为一物，皆为古人用以正方向、定南北之一种仪器。”（《中国考古学报》第三册）《论衡·是应篇》说：“司南之杓，投之于地，其抵指南。”所谓“司南之构”便是一种正方向、定南北的仪器。罗

这时已经发明了计时的仪器。《周礼·夏官》有挈壶氏，是掌管悬壶“以水火守之，以分日夜”的。这种计时仪器就是后世所谓滴漏。用一个盛水的壶倒挂着，使壶中的水通过一个小孔一点点地流到下面的器皿里，人们只要看水满到器皿上所刻的什么度数，就可以知道是什么时刻。

这时己创造能够取火于日的青铜凹面镜。《周礼·秋官》有挈壶氏，掌管“夫燧取明火于日，以鉴诸取明水于月”。《考工记》说：“金锡半，谓之鉴燧之齐。”郑玄注：“鉴燧，取火水于日月之器也。”夫燧也称阳燧， 鉴诸也称方诸。《淮南子·天文篇》说：“阳燧见日而然（燃）为火，方诸见月而津为水。”《论衡·率性篇》说：“阳燧取火于天。五月丙午日中之时，消炼五石，铸以为器，磨砺生光，仰以向日，则火来至，此真取火之道也。”阳燧是青铜制的凹面镜，这种凹形的金属反射面，经过“磨砺生光， 仰以向日”，就可以取火。这是人类最早利用太阳能的一种方法。

这时科学上的发明，往往被利用到兼井战争中去。利用机械轮轴制作的弩，已成为最有力的进攻手段。而且，弩的构造和性能还在不断地进步。战国末年已经出现了“连弩之车”。这种安置在车上发射的连弩是很大的，铜制的“机郭”重达一石三十钧（即一百五十斤，约合今三十四公斤），钩住弓弦的钩距（即牙）有三寸见方，箭长达十尺（约合今二点三米），用绳子系着箭尾如同“戈射”一样，发射后是用麻鹿（滑车）把它卷收回来的（《墨子·备高临篇》）。当然在这个弩的“机郭”中的机，也是够大的。这就告诉我们这时冶铸手工业的技巧已有了相当的水平。

战国时著名的新器械制造者公输般，除了创造了磨粉的硙以外，还曾替楚国制造攻城用的云梯和舟战用的钩拒。墨家为了加强防御战，也设计了许多守城的器械，著有《备城门》、《备高临》、《备梯》、《备水》、《备突》、《备穴》、《备蛾傅》等篇。在他们制作的防守器械中，广泛利用了简单的机械如滑车、杠杆、斜面之类。还常利用弹力和风力。在地道战中， 他们已懂得利用鼓风设备把烟压送到敌方地道中去窒息敌人，同时也已懂得利用大陶罂，罂口蒙上薄皮，放到井中，“使聪耳者伏罂而听之”，以探听敌方挖掘地道之所在（《墨子·备穴篇》）。这是关于振动传播经验的具体运用。

据说公输般用竹木造成了■，飞起来“三日不下”，他“自以为至巧”。这个说法不免夸张，但要把木■造得能够借助于风力而起飞，必然有一些简单的机械装置，这在当时是要算“至巧”的。墨翟曾为此批评公输般说：这种木■不如他所造的车辖，一会儿雕刻三寸之木而能够“任五十石之重”， “利于人谓之巧”（《墨子·鲁问篇》）。又相传公输般为母亲制作木车马， “机关备具”，由木人驾御，结果“载母其上，一驱不返，遂失其母”（《论衡·儒增篇》）。所说“一驱不返”，不免夸大失实，但这是一种有简单机械装置的木车，当是事实。东汉时著名科学家张衡自称他的机巧有“参（三）

福颐《汉栻盘小考》（《古文字研究》第十一辑）对王氏所作“司南”复原模型提出反对意见，认为用汉代式盘作“司南”的地盘，并无考古的依据；并认为韩非所谓“司南”是北斗星的别名，也可能是式盘的别名。王氏以汉代式盘作地盘，出于推测，罗氏否定“司南”是正方向的仪器而是北斗星，亦属推测。韩非既说“先王立司南以端朝夕”，“司南”当为人工制作，不可能指天上的北斗星。战国末年既然己知磁石的指极性，就方便制作利用磁石的正南北的仪器，由此推定汉代“司南之构”，战国末年已发明，应该是可取的。

轮可使自转，木雕犹能独飞”（《后汉书·张衡传》），该是受了公输般制作的影响。