黄履庄

黄履庄（1656 年—？），清初发明家，江苏扬州一带人。他 10 岁丧父， 家境贫困，以投亲靠友为生，但又从小聪明能干，喜爱制作，一生创造发明很多。据说他七八岁时就自制出一种内含机巧的玩具，后来，“因闻泰西几何、比例、轮捩机轴之学，而其巧因以益进”，终于成了清初一位有成就的发明家。

黄履庄的生平事迹见于文献记载者很少，仅其表兄张潮《虞初新志》为他立有传记，另外清代吴陈琬的《旷园杂志》有一则关于他发明机械狗的记载，这是关于他目前仅见的两条史料。我们对于他的了解依据的也就是这两条史料。

据《虞初新志·黄履庄传》的记述，黄履庄擅长于制作，28 岁以前，他已制成相当多的机械仪器，并为此著了一本《奇器目略》。不过，他的这些发明已不复存在，他的书也失传了。他 28 岁以后的事迹我们一无所知。《奇

器目略》中的一些发明，则被他的表兄“偶录数条，以见一斑”，选出 27 种仪器的名称写进了他的传记，从而使我们对于这位发明家的发明，可以有初步了解。

在黄履庄的发明中，有所谓“验冷热器”，即温度计。据记载，“此器能诊试虚实，分别气候，证诸药之性情，其用甚广，另有专书。”只是“专书”及实物都已失传，我们难以判断其具体构造，估计应属于气体温度计之类装置。

黄履庄还发明了“验燥湿器”，即湿度计。该器的特点是：“内有一针， 能左右旋，燥则左旋，湿则右旋，毫发不爽，并可预证阴晴。”中国古代传统的测验燥湿的装置是一种天平式的验湿器，《淮南子·说山训》说：“悬羽与炭，而知燥湿之气。”说的就是天平式验湿器。另外，古人对于空气湿度变化可以引起琴弦长度变化这一事实也早有所知，王充《论衡·变动篇》即曾指出：“天且雨，⋯⋯琴弦缓”，就是说的这一事实。从这一物理现象出发制成的悬弦式湿度计，大约于 1670 年左右传入我国。黄履庄在 1683 年制作成功了“验燥湿器”，他的发明是属于天平式还是属于悬弦式，抑或是其他原理，例如气压计，我们不得而知。可以肯定的是，他发明的“验燥湿器”有一定的灵敏度，可以“预证阴晴”，有一定的实用价值。

黄履庄发明的“瑞光镜”，可以起到探照灯的作用。在我国，明末熊伯龙（1617—1669 年）撰《无何集》，其《天地类》篇就有探照灯的记载：“今之瑞光镜，阴阳凹凸，以烛贴凹一面，照壁如月。人以面承其光，其暖如日。” 这种镜，是把烛焰放在凹面镜的焦点上，烛光经凹面镜反射后，近似形成平行光线，亮度增加，照到壁上，犹如月光。从“以烛贴凹一面”来看，这凹面镜的焦距不大，因而它的口径也必然有限。黄履庄的发明，对之有很大改进，他大大增加了凹面镜的尺寸，最大的直径达五六尺。《虞初新志·黄履庄传》记载道：“制法大小不等，大者五六尺，夜以灯照之，光射数里，其用甚巨。冬月人坐光中，遍体升温，如在太阳之下。”当时的光源只能是蜡烛之类，凹面镜的口径大，它所能容纳的光源也就大，这就使得人们可以提高光源强度，这样经过反射形成平行光以后，照在人身上就有“遍体生温” 的感觉，亮度也大大增加了。当然，原文这段记载，对其射程和辐射热量的描写，有些夸张渲染，这也是应予指出的。

上述这些发明，都是富有物理学意义之举。此外，黄履庄还发明了不少自动机械，亦皆构思巧妙，令人叹为观止。吴陈琬的《旷园杂志》卷二十八记载黄履庄发明“机械狗”之事，说：“黄履庄精西洋轮捩之学，尝制木狗， 置门侧，卷卧如常，遇客至，触机而起，吠不止。一时莫辨其真伪。”这类记述，常带有夸张成分，不可过于当真。不过，它所反映的黄履庄精于机械制作这一事实，应该是可信的。类似这类机械还有所谓“真画”（“人物马兽，皆能自动，与真无二。”）、“自动戏”、“自行驱暑扇”、“木人掌扇”等。

黄履庄的发明甚多，除上面提及的内容之外，较重要的还有一些，诸如显微镜、千里镜、望远镜、取心镜、临画镜、多物镜、灯衢、龙尾车（汲水机械）、报时水、瀑布水等等。这些发明的具体情形，我们已不甚了了，但有一点可以肯定：作为清初一位发明家，黄履庄当之无愧。