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探索指南車制造原理
探索指南車制造原理，應該是磁動力
陳 躍
中華歷史有著五千年的悠久文明，在這歷史的長河里，給我們留下了許許多多的文化瑰寶，同時也給我們留下了一些迷團，比如：黃帝指南車制造技術就是迷團之一，它既無內部結構介紹，也無出土文物實樣，僅有文史記載，始終是一個謎。
傳說：指南車的發明，最早的記錄還得從5000年前黃帝大戰蚩尤的傳說說起。據說黃帝和蚩尤作戰三年，進行了72次交鋒，都未能取得勝利。在一次大戰中，蚩尤在眼看就要失敗的時候，請來風伯雨師，呼風喚雨，給黃帝軍隊的進攻造成困難。黃帝也急忙請來天上一位名叫旱魃的女神，施展法術，制止了風雨，才使得軍隊得以繼續前進。這時詭計多端的蚩尤又放出大霧，霎時四野彌漫，使黃帝的軍隊迷失前進的方向。黃帝十分著急，只好命令軍隊停止前進，原地不動。并馬上召集大臣們商討對策。應龍、常先、大鴻、力牧等大臣都到齊了，唯獨不見風后。有人懷疑風后是不是被蚩尤殺害了。黃帝立即派人四下尋找，可是找了很長時間，仍不見風后的蹤影，黃帝只好親自去找。當黃帝來到戰場上時，只見風后獨自一人在戰車上睡覺。黃帝生氣地說：“什么時候，你怎么在這里睡覺？”風后慢騰騰地坐起來說：“我哪里是在睡覺，我是正在想辦法。”接著，他用手向天上一指，對黃帝說：“你看，為什么天上的北斗星，斗轉而柄不轉呢?臣聽人說過，伯高在采石煉銅的過程中，發現過一種磁石，能將鐵吸住。我們能不能根據北斗星的原理，制造一種會指方向的東西，有了這種東西就不怕迷失方向了。”黃帝把風后的這個想法告訴眾臣，大家議論了一番，都認為這是一個好辦法。然后，就由風后設計，大家動手制作。經過幾天幾夜奮戰，終于造出了一個能指引方向的儀器。風后把它安裝在一輛戰車上，車上安裝了一個假人，伸手指著南方。然后告訴所有的軍隊，打仗時一旦被大霧迷住，只要一看指南車上的假人指著什么方向，馬上就可辨認出東南西北。
然而，指南車究竟是用什么原理制造的？國內外許多學者有各種猜測。一直是個難解之謎。各種版本都有，比較典型的有這么幾種說法：
第一種：機械原理。目前收藏于中國國家博物館的指南車的模型是我國著名科技史學家清華大學教授王振鐸依據多年研究成果和文獻記載，用機械原理復原制作的。現存于中國國家博物館。南京博物館和臺北故宮博物院也有仿制。
第二種：利用等圓等弧所對圓心角相等制成的指南車。原理：兩輪之間的距離和車輪直徑相等時，將兩輪刻標記對準南方，車子隨便
走，只要兩輪刻度對齊，車頭指向的方向永遠是南方。這是一個數學原理，即等圓等弧所對圓心角相等。
第三種：英國學者郎基斯特（G?Lanchester）提出的差動輪系機構。大英博物館中的指南車就是按他的猜想復原制作的。李約瑟博士在對指南車的差動齒輪作詳細研究后指出：無論如何，指南車是人類歷史上第一架有共協穩定的機械(homoeostatic machine) ；當駕車人與車輛成一整體看待時，它就是第一部摹控機械。
（機械原理是從三國時期的馬鈞開始直到如今，許多復原的指南車版本都是遵循馬鈞的機械齒輪原理做的，有的指南車還做得相當精美，非常可惜，這些機械原理的指南車只能夠作為工藝品，放在博物館看看罷了）。
2009年7、8月份，上海電視臺紀實頻道和中央電視臺10套科教頻道兩次詳細介紹了：復原失傳幾千年的《黃帝指南車》（它是用齒輪傳動原理做成功的）這個節目。
看了電視上制作得非常精美的模型以及介紹，筆者就在思考兩個問題：第一，這種機械原理的指南車在泥濘的道路上行駛能夠準確指示方向嗎？如果試著用馬車把它從上海拉到北京，這個小木人還能指南嗎？回答肯定是像趙本山講的一樣“他是一個個跑偏的人” 這是由于指南車在長途奔波后，機械誤差累加，小木人所指方向要肯定要“跑偏了”；第二，這些齒輪（差動輪）的計算與制造在4500前的古代，是非常困難的。假設在現今，（我們可以做個實驗），找個大學生或研究生，給他三天時間，規定使用齒輪原理，使用古代的材料和工具動手做出來，確實是非常非常困難的。
筆者推測：在黃帝時代要求風后在三天時間內做出指南車立刻用于戰場，極有可能是利用浮力加磁力原理做成功的（因為失傳了，所以我只能夠是推測）。根據這個原理，筆者在三天內還真的做出了一輛指南車（如圖）。經過實驗，還對應古書上所說的“常指南”說法，如果用馬車拉的話，可以一路指南，這又應驗了另外一個傳說：3000年前，遠方的越裳氏(在今越南)派使臣到周朝，迷失了回去的路線，周公遂制造指南車相贈。
磁動力指南車制作方法；材料，葫蘆一個；磁石一塊；長竹簽一根；木板若干， 如圖： 1. 把葫蘆鋸掉半個，留用底部碗形部分； 2. 把磁石放在碗里，再蓋上一些細紗； 3. 把1mm左右的竹簽在碗中央； 4. 在竹簽上方按個小木人； 5. 用木板做個方形水捅（考慮當時的條件，方形水捅加工可能會方便一些），方桶上做個蓋板，在蓋板上可個1.5mm左右的小孔（用來讓竹簽穿過）； 6. 做四輪子按上（如圖）； 總裝：在方桶內盛些水，把碗形
（半個）葫蘆放在水上，蓋上蓋板，從現在開始，小木人的手就可以指南了。 有興趣的話照圖做一輛玩玩真的蠻有意思的。真的，三天做一輛指南車，你也行。
通過做了這輛指南車，終于明白困擾人們許久的排序問題。可以這么推測：歷史上，1.先有指南車；2.后有司南；3.然后是指南針。
在中國許多博物館都有復制《黃帝指南車》的模型展出，統一寫上“請勿動手”，如果用磁動力原理做的話，則可以改寫：“請動手”試一試。
筆者相信：以后對指南車的辭條解釋，可能改為：黃帝指南車制造原理———是用磁力和浮力原理制成的。
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