《清平乐》已经大结局了,但“怀柔”CP着实让人意难平,今天也是为怀吉徽柔暴风哭泣的一天。虽然难过到不能自已,但作为科普小编,本着职业精神,还是要给大家挖掘一波剧中的“隐藏彩蛋”,磕CP什么的先放一边,这些科学发明它不香吗!宋朝重文轻武,剧集一开始,皇上喜欢的熙春姑娘就给大家展示了许多科技方面的小发明,仔细一想,《清平乐》莫不是个隐藏的“发明剧”?
令皇上一见倾心的指南车
宫中女官们在围观一个神奇的物件,它是木车的形象,在前进的过程中,如同桅杆一样的小人的手永远指向南方。熙春所制造的指南车不仅吸引了宫女们的注意力,还让偶然路过的皇上对其目不转睛。
一见倾心情节触发
指南车揭秘
其实指南车早在宋朝之前就制造出来了,但是宋代才有较为完整的资料记载。剧中的指南车就是宫女春熙在随父亲跑商过程中,根据偶然间所得的前人记录所复制改造而出。
指南车之所以能够永远指,是因为利用了“机械系统传递两车轮转向时的差动”的原理。它与指南针利用磁性的指南原理不同,必须先将小人指的方向校准好,再根据内部机械装置让车前行时小人保持指向不变,所以指南车的“预设”是必须的。
其中一种工作原理模拟
车轮正常前进时,左右两个齿轮会升起,不与中间大齿轮接触;当车轮向右转,红色滑块因为惯性向左滑动,带动右齿轮的线收紧、左边齿轮的线放松,左边齿轮下降与大齿轮接触,小人转动。
还有一种更加精准的工作原理,如下图,是根据每个轴相互配合所得出的角度差来带动指南小人,正常行驶时左轮与右轮曲轴度正负抵消,指南小人不转动;转弯时正负曲轴度有偏差,偏差带动小人转动指向南方。
如果调整好了指南方向,在指南车正常前进时,小人的手指就能保持指向南方不动。
根据车转弯时左右轮滚动的幅度不同,小人下的齿轮也会被带动产生相应转动,最后小人的手还是会指向南方。
中国科技馆内华夏之光展厅就有根据宋朝《宋史·舆服志》记载的指南车复原而成的【指南车缩小模型】
它是一个可以动的指南车mini版,我们可上手拉动指南车,不管轮子转向什么方向,上面的小人的都会坚定地转向南方!而且它形象和电视剧同款别无二致,还能看见里面的齿轮构造,亲手体验明星展品可是相当的好玩!
不止有指南车,宋朝的人工磁化指南法还是世界上最早的磁化指南法。沈括的《梦溪笔谈》记载的北宋四种指南法,都是人工磁化指南方式,先将针在磁石上磨到磁化,再分别放在水中、指甲上、碗口或者用线悬在空中指南。
【中国科技馆】缕悬法指南针
得到皇上侧目的“毕师傅”活字印刷
《清平乐》中,宋朝的大臣为了文化的发展可谓是呕心沥血,当他们发现了流行在民间的活字印刷术时无比兴奋地感叹道,这办法不仅能大大提升刊印的速度,还能节约人力。
皇上和大臣们都坚定地想高价请这位烧字师傅入宫做活。而这位高手匠人毕师傅,正是我们所熟知的历史上发明活字印刷术的毕昇。
印刷术揭秘
其实毕昇的巧在于他改良了印刷术。在此之前,主要是发明在公元七世纪的雕版印刷,用一整块木板雕刻整篇的文字和图像,再转印在纸张上,因此一套模具只能印一套文章。而经过毕昇改良后的活字印刷,是将字单独用胶泥雕刻烧制,这样每次挑选不同的字就能组成不同的文章了。
毕昇发明活字印刷术时,曾尝试用木头做材料,这种办法比泥活字做起来更快,但他每次做出来的效果总是差强人意。
元代大德年间,著名农学家王祯进一步完善了木活字印刷术。
他用两年时间请工人刻制了三万个木活字,试印六万字的《旌德县志》,不到一个月就印了一百部。王祯的木活字印刷发明成就达成!
中国科技馆【木活字印刷体验】,需要我们动动手当一次排版小工,从一堆活字中挑选印刷古诗所用的字,如果字排错了可是会被打大红叉!
市井中的趣闻改装缫车
《清平乐》的发明代言人熙春姑娘,说起改造机械总是头头是道。她说市井趣闻时,曾与皇上提过改造缫车,新版缫车会用上皮带、脚踏....
缫车揭秘
缫车是将蚕茧变成丝绸重要的纺织工具之一。它从煮熟的蚕茧中引出茧丝,穿过集绪器(可以理解为针鼻),引到安装在车架上的丝軖(kuáng,一种纺车),由人力摇转丝軖,将丝卷绕到丝軖上,就可以将蚕茧变成可以纺织的丝。
缫车有手摇和脚踏两种。秦汉时期,已使用手摇丝軖的缫车,宋秦观的《蚕书》中有详细的记述。
宋元时期,出现高效率的脚踏摇转丝軖的缫车,也就是熙春提到过的带皮带与脚踏的缫车,王祯《农书》中有详细的记述。
之后手摇缫车就被高效的脚踏缫车所淘汰。
中国科技馆内有完全解密此工艺的【养蚕丝织流程场景微缩模型】
如同清明上河图一样,小陶人们生动地重现从结茧→蒸茧→缫丝→炼丝→染色→并丝/捻丝→整经→穿经,最后织造成丝绸的整个过程。里面就有微缩到小小的,正有女孩在进行缫丝的缫车模型。
文化繁盛的大宋朝
看了这么多隐藏在剧中的发明创造,莫名地有种发现《清平乐》彩蛋的窃喜,让人实实在在感受到了古代人对于发明创造的不俗的实力。
把目光跳到电视剧之外,宋朝在各行各业都有着历史性的发明创造。北宋名医王惟一设计出了针灸铜人,它成为中医学上的重要教具和考核模型;
宋军发明的突火枪是世界最早的管状射击火器;
蔡襄修建的洛阳桥创造了一种直到现代才被人们所认识的新型桥基——筏型基础;
五大名窑定、汝、官、哥、钧横空出世……
宋朝只是古代文化科技的一处小小缩影,却展示出了这么多超前的科技创造。从古到今,人类总是一步一个脚印推进科学前进着,也将现代的我们推到了巨人的肩膀上看世界。
对古代发明还想有更多了解
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