查史書,《三國誌·諸葛亮傳》記載:“亮長於智謀,得失連弩,皆出其不意。”《三國誌·帝王傳》記載:“建興九年,梁回祁山,運牛,退糧;十二年春,得知群眾出斜谷流馬。據武功五丈原、司馬王玄、渭南。”上面的記載明確指出,木牛劉媽確實是諸葛亮的發明,木牛劉媽分別是兩種不同的工具。從使用牧牛劉媽的時間順序來看,先有牧牛,後有劉媽,劉媽是牧牛的改良版。
南北朝時期的裴松之,註釋《三國誌》,引用了現在已經失傳的《諸葛季良》中關於木牛流馬的記載,並對木牛流馬的形象進行了描述,記錄了流馬的壹些尺寸。但由於沒有實物和人物留給後人,對木牛流馬的了解始終是鳳毛麟角。
諸葛亮制作木牛流馬後200年,相傳是南北朝時期的科學天才祖沖之制作了木牛流馬。《南齊祖沖之傳》說:“諸葛亮木牛流馬,是為了造器,不是因為風水,而是因為機器,不需要人力。”令人難以理解的是,他也沒有留下任何詳細信息。
但是,祖沖之創造《牧牛劉媽》的記載為《牧牛劉媽》的主要觀點“自動機械”提供了佐證。認為三國時期用齒輪制造機械已很普遍,後世推崇的木牛劉媽應該是利用齒輪原理制造的自動化機械。
在陜西省漢中市勉縣黃沙鎮,史料記載這裏是諸葛亮制作木牛馬的地方。據考證,諸葛亮在八年北伐中三次使用牧牛劉媽。正是從這裏,木牛劉媽走了250公裏的棧道,到達了旗山五丈原前線。
當地老人向我們描述了傳說中的木牛流馬:“馬頭是木頭做的,然後用其他零散的碎片組成馬的身體,再把馬的腿組裝起來。壹個齒輪安裝在肚子中間,特洛伊馬後面有壹個扳手。操作時,壹步壓壹步。”從這個傳說可以看出,木牛流馬是有齒輪的,似乎也是利用了杠桿原理。
前不久,河北泊頭壹位普通的鄉村教師梁說,他自己找回了木牛流馬,而且很成功。本報記者懷著極大的興趣專程去了壹趟。
梁制作的木牛流馬,都是四足空心腹的木制機器,可以負重。按壓並擡起馬的脖子,流動的馬會張開雙腿行走;木牛靠壓後面的雙軸行走。據梁說,他所作的木牛流馬,原則上與史書記載相符:“木牛流馬似象。”木牛後面有壹條長長的省力臂,是雙軸;流馬的省力臂是它長長的馬頸,形似大象。更微妙的是,梁立刻意識到了秘密鎖定他的功能流。他壹扭舌頭,馬頭就被鎖住了,走不了路,非常符合《三國演義》裏的描寫。
然而,梁恢復的牧牛卻遭到了另壹派的反對。陜西省漢中市勉縣博物館館長、陜西省三國文化研究中心主任郭清華認為,牧牛劉媽不可能有四條腿:“棧道是用木板鋪成的,中間的空隙不壹樣。四條腿如何在有縫隙的木板上行走?就算走在非棧道上,也是爬坡,需要前拉後推。妳不能用四條腿拉或推它。所以,木牛壹定是有輪子的。”
為什麽郭慶華認為木牛流馬要有輪子?這在歷史記載中也可以找到。郭慶華認為,木牛劉媽應該是四輪車:“木牛劉媽的制作方法中,在介紹劉媽時,說劉媽有前軸,有後輪軸。大家都知道壹個輪子就是壹個軸,壹個軸配兩個輪子,所以我覺得應該是四個輪子。”
木牛流馬是有輪子的還是四條腿的?北宋有如下文字記載:“蜀中有壹小車,獨推八石,前似牛頭;還有壹輛大車,四個人推,載十塊石頭。"宋代高澄所著《物本原》壹書中也有記載:"木牛者,今有車之前軸;這匹馬是今天唯壹的推手。"清代滿族水利專家林青也說,當時水利工程用的土車是《陳師道》記載的木牛流馬:"土車,單輪,望填土,運稗子。蜀國丞相諸葛亮出征,開始造木牛流馬運送俸祿。今日土車獨推,葛遺風猶存。“牧牛是有前軸的獨輪車,劉媽是沒有前軸的獨輪車,這也是關於牧牛劉媽的壹個主要觀點。但即使是宋朝的記錄也比三國時期多1000年。這種觀點可信度有多大?
清華大學古代文學研究所教授馮認為,木牛基本上是獨輪車,因為綜合各種史料和文獻分析,它是獨輪車的可能性最大。
為了搞清楚三國時期棧道的情況,我們來到了寶坻谷口,這是寶坻斜棧道的起點。位於漢中以北20公裏處,1700多年前諸葛亮的木牛馬就是從這裏出發,向前方運送糧草的。
令人驚訝的是,古代的棧道非常平緩,並不陡峭。原來古代人開坡道是很聰明的。他們選擇了秦嶺最慢的路,不自覺的爬上了山,然後毫不費力的下山。在這樣的道路上,四足機器無論如何效率都不如輪子,所以當時的木牛不太可能是四足移動機械,四輪車的可能性就更小了,因為四輪車作為轉向控制的難度更大,即使在平地上,四輪車轉彎也不是很靈活,所以更不可能放在那種特殊條件下。
從棧道分析,歷史上似乎只有獨輪車最有可能是木牛。有人可能會問,如果牧牛劉媽是獨輪車,那麽據記載牧牛有壹只腳和四只腳。這種四足動物如何體現在獨輪車上?還有,包括隱藏器官在內的壹些部位的名稱怎麽解釋?
最近,澳大利亞學者康宏對母牛劉媽提出了新的解釋。認為牧牛劉媽是壹個由齒輪組驅動的絞車索道系統。在雲貴川的深山裏,類似的系統還在使用。
他的研究主要解決了《史記》中“行”的課題。古籍記載:“木牛腹方,頭彎,壹足四足.....特旅者數十裏,團旅者二十裏。”.....人走六英尺,牛走四步。壹天二十裏,人家不努力。基於這壹描述,傳統觀點認為,木牛流馬應該是壹種類似木牛流馬的交通工具。妳壹天可以走20英裏。因為兩千年前的科技水平不可能產生這樣的交通工具水平,所以壹般認為這只是壹個傳說。造成這種誤判的原因是對壹天走20裏的主體是人還是木牛的誤解。把“壹天走二十裏,人卻不努力”聯系起來,我們就可以清楚地理解“壹天走二十裏”是人——推絞盤的人,木牛根本沒去。
這項新的研究首先提出了壹個問題:母牛劉媽是如此容易使用,他們應該大力推廣和流通。然而,牧牛劉媽不僅沒有得到大眾的推廣,就連諸葛亮也沒有在當時的所有地方經常使用牧牛劉媽。這說明木牛流馬的使用有相當大的局限性。通過分析諸葛亮對木牛流馬的使用,可以初步得出這種局限性主要表現在地域環境上。蜀漢位於今天的四川,道路崎嶇,多為盤山公路。直線距離不遠的山之間,走盤山公路又遠又難,架設絞車和索道無疑是壹種快捷方便的方式。現在川滇山區的索道還是主要的交通工具,山民去趕集還得靠它。絞盤式索道不能在其他地區廣泛使用,所以牧牛劉媽沒有得到推廣。諸葛亮在離開祁山之前,已經南征孟獲,雲貴高原廣泛使用的索道,他應該有所耳聞。根據其功能,牧牛劉媽應該是壹個絞車和索道與變速錐齒輪組或蝸桿和渦輪驅動。絞盤需要穩定。所以做成牛的形狀,以示堅固。索道上的吊桶需要輕便快捷,所以做成馬的形狀,以顯示其敏捷。也有可能牧牛是重型運輸機,是絞車和索道,劉媽是輕型運輸機,是簡易索道。這種結構只適用於交通不便的山區,不適用於平原地區的交通,因此無法廣泛推廣。
據《諸葛亮集》中記載,木牛的類型為:“木牛腹方,頭曲,壹足四足,頭在中,舌在腹。多提少做,所以要有用,不要小;特旅幾十裏,團旅二十裏。彎刀是牛頭,兩個是牛腳,橫的是牛項圈,轉的是滿的,蓋的是牛背,方的是牛肚,掛的是牛舌,彎刀是牛幫,刻刀是牛牙,豎的是牛角,細的是牛鞅,攝影師是牛鞭軸。牛擡頭,六步走,牛四步走。扛著壹歲的糧食,壹天走二十裏,人不辛苦。”據此,新考證對史書中木牛的結構分析如下:“方肚”是絞車的框架,“曲頭”是指絞車上端的軸頭,“足”是指可移動的裝置,“壹足”是指可移動的輪體,“四足”是指絞車的四根立柱,“頭人領心”是指上端軸頭外有保護罩或環,防止沙子進入軸頭。“舌頭在腹部”是指檢查鍵在框架內。“多載少行”是指載的多了,速度就慢了(這是附在力力學原理上的,同等功率下,力與距離成反比)。“宜大用,不宜小用”,因為架設絞車索道是壹項大工程,必須大用,不能僅僅為了運壹點糧食而架設木牛索道。“特旅是幾十裏,團旅是二十裏。”這裏的“專旅者”和“團旅者”指的是推絞盤的人,而不是木牛流馬。“特行者”指壹人推。由於推力小,需要加大驅動輪直徑,從而增加距離(幾十裏)。很多行人都比較強勢,可以減少距離。講究“群行者二十裏”,“人走六步,牛走四步”。攜帶壹年的谷物,每天走20英裏,這是壹致的。這是戰士們壹天推絞車的工作量。這也說明木牛可能用了壹套錐齒輪,類似於現在汽車的變速箱,人少推的時候加大距離,人多推的時候減小距離。“折彎機是牛頭,兩個都是牛腳”是壹個凹輪,包括壹個滾筒和兩個側擋板。這與現有的絞盤相同。它可以雙向運行,索道沿著凹輪的上下凹槽運行。橫的應該是上軸軸瓦和軸座,轉的應該是錐齒輪組,蓋的應該是牛背,方的應該是牛肚子(底架),掛的應該是牛舌頭(肖劍下垂靠重力)“折彎機是牛幫手(是彎柄 類似於現在的汽車變速箱的手柄)”和“雕刻器是牛齒”(與牛舌相匹配的有齒防退輪,牛齒也可能是壹組將水平旋轉的絞車變成垂直方向的驅動輪轉換裝置。 “直立者為牛角”可能是牛背突出的豎管,比如中空的,可以理解為加油的潤滑裝置,“瘦人為牛鞅”,“攝影師為牛鞭軸”,牛舉兩軸(絞盤的兩根推桿現在是十字形),木牛可能用兩根平行的推桿,或者壹根推桿的兩端穿過中心軸孔。還有壹種可能是“牛背上有兩個軸”,意思是木牛有兩個軸,用來把木牛固定在其他固定物上,比如樹和石頭。今天的絞盤也用於兩點固定。)關鍵是那句“壹個行人走六尺,壹頭牛走四步”。以前研究者認為“牛走路”就是牛走路,其實不是。它的本意是:推絞車的人走六尺,木牛的軸轉四圈。也有可能輪子上有齒,像自行車上的齒盤擋住索道防止打滑。“人走六步,牛走四步”是指推絞車的人每走六步轉四個牙。“扛壹歲糧”(150-200斤)“壹天走20裏”是說推絞盤的人壹天走20裏,不是木牛,所以人不努力。
綜上所述,牧牛是壹種重型運輸工具,是絞車和索道的結合體,其核心部分是壹組將水平驅動的絞車變成垂直旋轉的錐齒輪傳動裝置。牛頭、牛腳、牛領、足足、牛舌、牛幫、牛牙、牛角、牛鞅、牛鞭軸、雙軸,都是木制牛從動力到傳動、工作、制動、潤滑的成套設備的組成部分。牛的腳是底座,牛的肚子是身體,牛的背是車篷,索道上掛著食物袋是為了兩座山的高度差。小說中司馬懿的木牛流馬的舌頭翻過來之後就不能動了,因為舌頭是防退器,當舌頭沿著它的軸線翻向另壹邊的時候,就變成了防進器。此時只能反向推動絞車,不能正向推動。其實它的作用是:把這裏的貨物運到另壹個地方,把牛舌轉到前面,把那裏的貨物運到這裏,把牛舌轉到反面。因為司馬懿不知道這個功能,牛舌翻了之後就推不動了。
理解了木牛,也就很容易理解馬了。史書中對特洛伊馬的介紹實際上是壹個掛在索道上的裝有糧食的木箱。可以理解為在高差較大的情況下,依靠重力從壹個高度滑到底部的壹套索道裝置,當然也可以理解為壹套裝置。劉媽是與牧牛配套的裝糧工具。由於制作木牛較為復雜,史書主要介紹其零件結構,而流馬較為簡單,故只詳細列出其制造尺寸。
據《三國誌》記載,建興九年,梁回到岐山,用木牛運糧,退兵...十二年春,梁得知眾出斜谷(另壹路)運馬,據武功五丈原,與司馬為渭南。“我們可以理解,以前出祁山的路線,山間距小,所以用木牛,三年後出斜谷,山間距大,所以用流馬。
如果牧牛劉媽可以看作是壹個齒輪驅動的絞車索道系統,它將成為中國的另壹項偉大發明。兩千年前,中國就有了齒輪傳動裝置和比較完整的運輸機械系統。(圖略)
《牧牛劉媽》可能會打破常規法則:
眾所周知,《三國演義》中的木牛流馬壹直是個謎,也迷倒了無數人。當時生產條件簡陋,遠不及現代,但“母牛劉媽”的結構看似簡單可行,也符合當時的情況。如果《母牛劉媽》在當時被寫得神乎其神,也許我們早就把它當成神話拋棄了,但僅僅因為這本書寫得符合當時的情況,我們就不能不懷疑當時可能真的有阿木牛劉媽。然而年代久遠,小說的戲劇性讓我們有些無奈。
就目前而言,如果“木牛流馬”真的像書中描述的那樣不吃不喝就能行走,顯然不符合科學中的能量守恒定律。因為如果“母牛劉媽”想走路,肯定會消耗能量。那時候肯定沒有石油天然氣之類的能源物質。它不吃不喝。它哪來的能量?這是壹個值得思考的問題。如果我們想創造出小說中描述的那種木牛,就必須拋棄現在的“能量守恒”定律。同樣,創造壹個“木牛流馬”,也壹定會打破影響了我們幾代人的“能量守恒”定律,壹定是壹個舉世矚目的故事。歷史上有無數的謎團需要我們去解開。這可能只是壹個虛構的物體,但在揭開謎底之前,沒有人能否認它的存在。