古代发明争鸣

水运仪象台建于北宋末年,由吏部尚书苏颂主持建造,是一座大型天文仪器,是具有世界性影响的中国古代的伟大科技成就。该台通高约12米,宽约7米,是一座上狭下宽的方形木结构建筑。采用水力驱动,通过一组齿轮传动系统带动工作机工作,具有天文观测、天象演示和计时报时等多种功能。水运仪象台制作完成后,苏颂撰写了《新仪象法要》一书,详细记录了水运仪象台各部位零件的名称、结构、尺寸等,并附有全图、机械装配图和星图,是目前我们能见到的最早的一部机械设计著作,为后人留下了极其珍贵的文献资料。

目前,学界关于水运仪象台的研究工作取得了许多成果,但也存在一些难题,主要有以下几个方面:
    1.水运仪象台的建造过程包括制造小木样、大木样和正式落成,制造完成之后这座庞大的机械究竟能否工作?目前学界存在着不同的看法。
    2.水运仪象台的动力系统,其受水壶与枢轮之间的关系究竟怎样,存在不同的观点。有的外国学者如席文等认为受水壶与枢轮联为一体,而国内学者张柏春、胡维佳等则认为受水壶可以自由转动,是翻斗式。
    3.水运仪象台的传动系统,《新仪象法要》书中记载了天柱系统和天梯系统两种,为什么存在两种系统,其差别究竟是什么?
    4.水运仪象台的控制系统,是整个机械装置实现自动控制的关键部件,《新仪象法要》书中的记载不完整,有古人猜测是把关键部分“秘不示人”。那么整个控制系统的详细零部件构成和工作原理究竟如何?

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参考文献:

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