古人發明的3種高科技燈

古人發明的3種高科技燈

2017年01月06日 15:08:16 瀏覽量: 來源:人民日報客戶端 作者:

　　孔明燈——

　　“擲燭騰空穩，推球滾地輕”

　　高科技原理:利用熱浮力飛揚于空中

　　說到“孔明燈”，可能很多人會以為是三國時諸葛亮發明的，其實至今沒有發現諸葛亮發明孔明燈的史料。從字面來理解，“孔明”二字也非由其字而來，而是因為這種燈的透光和使用方式特別，四周要圍擋起來，從孔洞泄光。

　　孔明燈古稱“飏燈”，因為升揚在空中又稱“天燈”;燃料后來多用松脂，也叫“松脂燈”。早期多用于夜間軍事活動傳遞信息，又是“信號燈”。在現代，人們則把這種燈視為“許愿燈”，多用其來祈愿。

　　孔明燈是中國古代的重要發明之一，具體是何人何時發明的，目前很難說清楚。如果從孔明燈原理的發現上來說，早在秦漢時已可以做出孔明燈。據《太平御覽·羽族部十五·鳥卵》引《淮南萬畢術》:“艾火令雞子飛。”這句話的意思是，將燃燒的艾火放進雞蛋殼里，可以讓雞蛋殼飛起來。東漢高誘就此作了進一步解釋:“取雞子，去其汁，燃艾火，內空卵中，疾風因舉之，飛。”

　　雞蛋殼為什么能飛?現代熱學的解釋是:受熱氣體膨脹向下排出，推動物體上升，孔明燈就是利用了熱動力中的浮升力(一說反沖力)。這對現代人來說很簡單，現代載人“熱氣球”就是這一原理。但2000多年前的古人并不清楚其中的熱學原理，稱之為“術”。在古代，“雞子飛”術一直作為一種秘術流行，如北宋蘇軾《物類相感志》便記載了一種“雞子飛”新玩法:“雞子開小竅，去黃白了，入露水，又以油紙糊了，日中曬之，可以開起，離地三四尺。”

　　《淮南萬畢術》由西漢時淮南王劉安主編，可見西漢時人們已知道了“孔明燈原理”。但當時是否真的出現了孔明燈?目前并無明確記載，也沒有考古發現。但從當時做孔明燈必須的材料——紙、固體照明燃料(蠟)均已出現的情況來分析，不能排除在漢朝已出現孔明燈的可能。后來三國時期的蜀國丞相諸葛亮是否利用孔明燈從事軍事活動，其可能性也不能排除。

　　孔明燈發明以后，最早并非民用，而是軍用。唐宋時已被成熟運用到軍事領域，一直到晚清，孔明燈都是指揮作戰和傳遞情報的重要工具。如明將戚繼光，便用孔明燈(燈籠)來指揮抗倭，其《紀效新書》記載:“夜營應備中軍大將旗鼓，上各黃油紙、鐵絲燈一盞，俱粗四寸、長一尺五寸;五方旗十面，十盞……”除黃色燈，還有白、藍、黑、紅等顏色，可組合出不同的指揮信號，“為莫測之巧也”，敵人根本搞不清楚什么意思。

　　由于造紙術的進一步發現，人們開始使用蠟紙來制作孔明燈，這種紙可阻燃、防雨淋，還聚氣。詩人陸游《燈籠》即稱:“燈籠一樣薄蠟紙，瑩如云母含清光。”古代孔明燈的制作方法與現代差不多，一般是用竹篾扎成一個球形燈架，上方不留出口，糊上紙勿令漏氣。燈下點燃松脂，燈內充滿熱空氣，即可冉冉升空。南宋詩人范成大有一年看到蘇州(吳中)人在元宵節放孔明燈的情況，遂在《上元紀吳中節物俳諧體三十二韻》詩中寫道:“擲燭騰空穩，推球滾地輕。”

　　走馬燈——

　　“映光魚隱見，轉影騎縱橫”

　　高科技原理:利用熱對流作用帶動葉輪旋轉

　　走馬燈與孔明燈，都利用了熱學原理，不同之處是，孔明燈是往上升騰，走馬燈是在地上旋轉。走馬燈利用熱對流作用，通過下部熱空氣上升，帶動葉輪旋轉，與現代燃氣輪機是一個原理。

　　宋吳潛《走馬燈賡張樞副韻》一詩描述道:“半勺蘭膏暖焰生，恍疑赤壁夜鏖兵。騎乘猛燎奔馳疾，人運長鎗轉戰輕。旗影靜移云母帳，劍铓微掣水晶營。何人幻此圓機妙，獨向元宵策美名。”元朝謝宗可也有同樣的走馬燈詩:“飆輪擁騎駕炎精，飛繞人間不夜城，風鬣追星來有影，霜蹄逐電去無聲。”

　　宋人似乎更喜歡“走馬燈”，南宋詩人范成大詩中寫的“映光魚隱見，轉影騎縱橫。”即是一種走馬燈。民間傳孔明燈是諸葛亮發明的，走馬燈也與一個古代名人有關，他就是北宋名相王安石。

　　傳王安石當年到汴京趕考，路過京郊一個叫馬家鎮的地方時，見一大戶人家懸聯招婿，門前高懸一只走馬燈，上有一聯:“走馬燈，燈走馬，燈熄馬停步。”只要能對出下聯，即招為東床。王安石急于趕考，一時未能對出。考場上王安石交了頭卷，主考官有意試一下其才，遂出了一聯:“飛虎旗，旗飛虎，旗卷虎身藏”。王安石想到馬家鎮招婿聯，隨口對出。王安石中榜后榮歸故里，經過馬家鎮時見那聯還在應征，遂用主考官的“飛虎旗”聯應對，抱得美人歸。顯然，王安石與走馬燈的故事無從查證，但結合當時人所留下的詩文來看，宋朝人玩走馬燈確實是不爭的事實。而且，與火藥一樣，走馬燈也是在宋朝時傳入了西亞。

　　宋朝走馬燈以“蘇燈”的品質、造型最佳，外形多為宮燈狀，內以剪紙粘一轉輪，將繪好的圖案粘貼其上。燃燈以后，熱氣上熏，紙輪便轉了起來，燈屏上預先畫好的人、馬、物便動了起來，出現人馬追逐、移步換景的奇效，即所謂“走馬”。

　　已故中國科學院院士、機械學家劉仙洲曾仿制出古代的走馬燈:在半透明的紙糊的燈籠里面，豎立一條可旋轉的立軸;立軸上部橫裝一個葉輪，立軸中部橫裝幾根細鐵絲，每根鐵絲的兩端粘上厚紙剪成的人馬形象，點燃里面的燈燭后，即開始走馬，黑影不斷地旋轉。

　　到清朝時，走馬燈工藝已完全民間化，普通藝人都會做。清富察敦崇《燕京歲時記》“走馬燈”條是這樣說的:“走馬燈者，剪紙為輪，以燭噓之，則車馳馬驟，團團不休，燭滅則頓止矣。”

　　蟠螭燈——

　　“蟠螭，以口銜燈，燈燃鱗甲皆動”

　　高科技原理:利用熱動力驅動旋轉

　　宋朝時，各地逢年過節舉行的燈節總少不了走馬燈，但宋人多將走馬燈叫“馬騎燈”。南宋周密《武林舊事》“燈品”記載:有一種燈，“有五色蠟紙，菩提葉，若沙戲影燈，馬騎、人物旋轉如飛。”宋朝時走馬燈有多種圖案，制作材料也極為豐富，因此叫法也不少:有“無骨燈”、“珠子燈”、“羊皮燈”等。其中“無骨燈”最獨特:“其法用絹囊貯粟為胎，因之燒綴，及成去粟，則混然玻璃球也。景物奇巧，前無其比;又為大屏，灌水轉機，百物活動。”

　　有人認為走馬燈是宋朝出現的，這是一種誤會。唐代時這種原理的燈就已出現，唐代稱其為“影燈”。唐馮贄《云仙雜記》引《影燈記》:“洛陽人家，上元以影燈多者為上，其相勝之辭曰‘千影萬影’。”

　　影燈是通用名稱，唐朝最有名的影燈有“黃龍吐水”燈、“轉鷺燈”、“仙音燭”等。唐太宗李世民《詠燭詩》中稱:“九龍翻焰轉，四照迎花生。”皇宮里的影像不再用馬圖案，而是流行用龍作裝飾，技術含量很高，可以讓九龍翻轉。唐朝皇家舉行大型宴會時，各種造型的走馬燈光彩奪目，故稱“臨光宴”。

　　這種可動的燈不僅有影像，有的還有聲響。宋陶谷《清異錄·器具門》中提到的“仙音燭”，就是一種能夠奏出音樂的燈具:“其狀如高層露臺，雜寶為之，花鳥皆玲瓏。臺上安燭，既燃點，則玲瓏者皆動，丁當清妙。燭盡絕響，莫測其理。”唐懿宗李漼的愛女同昌公主去世后，他曾把這燈賜給長安的安國寺，用于給同昌公主祈求冥福。

　　那么，走馬燈是唐朝人的發明嗎?也不是，在秦漢時就有利用熱氣流作動力、以渦輪裝置帶動燈上畫面轉動的燈了。當年，漢高祖劉邦打進秦都咸陽，在秦宮中便曾看到一種圖案可動的燈。《西京雜記》記載:“高祖初入咸陽宮，周行府庫，金玉珍寶，不可稱言。尤異者，有青玉五枝燈，高七尺五寸，作蟠螭，以口銜燈，燈燃鱗甲皆動，煥炳若列星而盈室焉。”   

　　這種“蟠螭燈”，從工藝上看，比唐朝的“轉鷺燈”、宋朝的“馬騎燈”還要精致，是中國最早的高科技燈具之一。據《西京雜記》，長安一位叫丁緩的工藝大師能造“九層博山爐”，這是一種熏爐上飾層層山巒，山巒中藏有種種奇禽怪獸，當爐內點燃薰香，爐上的鳥獸就圍繞山巒轉動起來，出出沒沒……此熏爐與走馬燈雖非一物，但原理完全一樣，都是利用熱動力驅動的，可見西漢時制作走馬燈的水平已經很高!