拼音mù niú liú mǎ
解釋木制的牛馬形體、可行走的運輸器具。
出處晉·陳壽《三國誌·蜀誌·諸葛亮傳》:“亮性長於巧思,損益連弩,木牛流馬,皆出其意。”
[編輯本段]魯國木牛流馬
木牛流馬最遠可追溯到春秋末期。據王充在《論衡》中記載:魯國木匠名師魯班就為其老母巧工制作過壹臺木車馬,且“機關具備,壹驅不還。”
[編輯本段]三國木牛流馬
也許是否受了魯班木車馬的啟發,約1700年後,三國時代的諸葛亮發明木牛流馬,用其在崎嶇的棧道上運送軍糧,且“人不大勞,牛不飲食”。與王充記載魯班木車馬的寥寥數語相比,《三國誌》、《三國演義》等書對諸葛亮的木牛流馬的記述可算是繪聲繪色、活靈活現、極為詳盡了。但不知為什麽,陳壽和羅貫中等對木牛流馬的制作原理和工藝卻不提壹字。
《三國演義》第壹百二十回“司馬懿占北原渭橋 諸葛亮造木牛流馬”其中描寫諸葛亮六出祁山,七擒孟獲,威震中原,發明了壹種新的運輸工具,叫“木牛流馬”,解決了幾十萬大軍的糧草運輸問題,這種工具比現在的還先進,不用能源,不會造成能源危機。
造木牛之法雲:“方腹曲頭,壹腳四足;頭入領中,舌著於腹。載多而行少:獨行者數十裏,群行者二十裏。曲者為牛頭,雙者為牛腳,橫者為牛領,轉者為牛足,覆者為牛背,方者為牛腹,垂者為牛舌,曲者為牛肋,刻者為牛齒,立者為牛角,細者為牛鞅,攝者為牛秋軸。牛仰雙轅,人行六尺,牛行四步。每牛載十人所食壹月之糧,人不大勞,牛不飲食。”造流馬之法雲:“肋長三尺五寸,廣三寸,厚二寸二分:左右同。前軸孔分墨去頭四寸,徑中二寸。前腳孔分墨二寸,去前軸孔四寸五分,廣壹寸。前杠孔去前腳孔分墨二寸七分,孔長二寸,廣壹寸。後軸孔去前杠分墨壹尺五分,大小與前同。後腳孔分墨去後軸孔三寸五分,大小與前同。後杠孔去後腳孔分墨二寸七分,後載克去後杠孔分墨四寸五分。前杠長壹尺八寸,廣二寸,厚壹寸五分。後杠與等。板方囊二枚,厚八分,長二尺七寸,高壹尺六寸五分,廣壹尺六寸:每枚受米二斛三鬥。從上杠孔去肋下七寸:前後同。上杠孔去下杠孔分墨壹尺三寸,孔長壹寸五分,廣七分:八孔同。前後四腳廣二寸,厚壹寸五分。形制如象,靬長四寸,徑面四寸三分。孔徑中三腳杠,長二尺壹寸,廣壹寸五分,厚壹寸四分,同杠耳。”
諸葛亮造木牛流馬,用來運送糧草。木牛流馬是什麽樣子,自古以來,莫衷壹是。說什麽的都有,可是沒有壹種說法比較符合原狀,我想其中的原因,在於搞歷史的不通機械,而搞機械的又沒有考證這些的習慣。
[編輯本段]南北朝木牛流馬
又過了200多年,南北朝時的科技天才祖沖之據說又再造了木牛流馬。令人難以理解的是,他同樣也未留下只字片圖的資料。
[編輯本段]探索
先看看書上的木牛流馬的介紹:方腹曲頭,壹腳四足,頭入領中,舌著於腹,載多而行少,獨行者數十裏,群行者二十裏。垂者為牛舌,曲者為牛肋,刻者為牛齒,立者為牛角,牛仰雙轅。人行六尺,牛行四步。
流馬:肋長三尺五寸,左右同。前軸孔分墨去頭四寸,前腳孔去前軸孔四寸五分,板方囊兩枚。
從書上的敘述來看,木牛是相當於發動機的設備,流馬只是個裝載東西的設備,相當於汽車的車廂。
從木牛的結構上看,它采用了助力機構,裏面可能加有飛輪機構。從他的運行來講,裏面采用的有齒輪機構,曲柄連桿機構。人推動木牛時,裏面的曲柄連桿機構通過齒輪帶動飛輪,飛輪運行起來後,又因為飛輪的慣性,給木牛以助力,這樣,就達到了省力的目的。
流馬的結構,其實是壹輛板車,只不過改變了它的重心和軸承部分,使它比以前的板車用起來省力壹些。
關於書上說這個為牛什麽,那個為牛什麽,這只不過是中國人的習慣,用來增加木牛的神秘性而已,就像周易上說的,什麽馬像什麽之類的。
木牛有四足,其實是輪子,在古代,沒有專業的機械術語,所以有些零部件的表達,和現在的會不壹樣。
有猜測木牛是用腳走路的,可是這要用液壓機構,在當時的條件下,這是不可能的。用手來搖,也不可能。因為這樣用的機構太多,有些機構,在當時還沒有發明。
關於扭轉牛舌就不能行走,道理很簡單,裏面有防反轉的棘輪機構。
當然,我也只是根據三國演義裏的記載推測。不過應該不會差得太遠。我現在手頭沒有詳細的關於木牛流馬的資料,只是根據我的經驗推測。
也可能有復雜化的想象,不過我覺得這樣比較合理,這樣采用的結構比較簡單,符合當時的生產力狀況。
我們的先賢似乎是聯手保留下壹個千古之謎,以考驗我們後人的智慧。
[編輯本段]研究和發展
古謎從此吸引著世世代代的探謎人。遠不說,僅從1956年以來,全國各地就自發成立了7個木牛流馬研究會。然而,探謎的結果是古謎本身的真實性首先被懷疑和否定,壹個“獨輪推車說”似成千年定論。早在宋代,高承就在其《事物紀事》壹鬥中寫道:“木牛即今小車有前轅者,流馬即今獨推者是。”當代史學家範文瀾先生認為:“木牛是壹種人力獨輪車,有壹腳四足。”總而言之,大多數研究者、考古者都認為,所謂木牛流馬並不是什麽造物奇觀,而是傳說的神化和記載者的誇張與誤會。
但總還是有“愛認死理”,堅信古籍的記載不會是虛妄之筆,堅信木牛流馬確有其物,並試圖將其造出來的人。1986年,新疆工學院王湔高級工程師在學院及所在機械系支持下,由日本商家贊助,做成了三件木牛流馬。每壹件就是壹架四足步行機,手扶後邊的雙轅就能使之曲邁步行走。美中不足的是,其不具備負重功能,行李壹壓,就走不動了。負重行走這個難題仍未能解決。
突破的機會似乎留給了陜西漢中市的洋縣農民郭統霄。
說起來,他造木牛流馬純屬偶然。1997年春節期間,電視連續劇《三國演義》播放,郭統霄天天和朋友們聚在壹起觀看。當看到木牛流馬這壹集時,有人見郭統霄異常興奮,就與他打趣“妳愛搗鼓,妳能把木牛流馬搗鼓出來,我就服妳。”他連想都未想就說能。並立即投入緊張的研制工作。
從壹開始,他就堅信,木牛流馬的行進應當是用腿,而不是用輪子,只有腿才能在棧道上登臺階。可怎麽才能使腿邁動呢?他巧妙地利用物理學中的杠桿和慣性的原理,設計了杠桿連桿結構、平衡結構,調步結構等內部機關,僅用了3個月時間,就試制出了第壹批流馬。
這匹馬長1.4米,高1.1米, 自重17.5公斤,可載重35至40公斤。只需適當加點牽引力或推力,馬便可雙蹄並進行走,只需把舌頭壹按,即可將行動機關卡死,這壹點,同《三國演義》中描繪壹致。
雖然,這第壹匹流馬的步幅只有20厘米,載重也只有35至40公斤,但它畢竟使壹個千古之謎有了壹個肯定的答案:木牛流馬不是作家的誇張,不是史家的誤會,而是實實在在的歷史!
[編輯本段]木牛流馬之謎
1700多年前,三國時蜀漢丞相諸葛亮發明了木牛流馬,可是,木牛流馬究竟是壹種什麽樣的運輸工具呢?千百年來人們提出各種各樣的看法,爭論不休。
查考史書,《三國誌·諸葛亮傳》記載:“亮性長於巧思,損益連弩,木牛流馬,皆出其意。”《三國誌·後主傳》記載:“建興九年,亮復出祁山,以木牛運,糧盡退軍;十二年春,亮悉大眾由斜谷出,以流馬運,據武功五丈原,與司馬宣王對於渭南。”上述記載明確指出,木牛流馬確實是諸葛亮的發明,而且木牛流馬分別是兩種不同的工具,從木牛流馬使用的時間順序來看,先有木牛,後有流馬,流馬是木牛的改進版。
給《三國誌》作註的南北朝時期的裴松之,在註中引用了現在已經失傳的《諸葛亮集》中有關木牛流馬的壹段記載,對木牛的形象作了描繪,對流馬的部分尺寸作了記載,但是因為沒有任何實物與圖形存留後世,使得後人對木牛流馬的認識始終是鳳毛麟角、雲山霧罩。
諸葛亮造出木牛流馬200年後,南北朝時期的科技天才祖沖之據說造出了木牛流馬。《南齊書·祖沖之傳》說:“以諸葛亮有木牛流馬,乃造壹器,不因風水,施機自運,不勞人力。” 令人難以理解的是,他同樣也沒有留下任何詳細的資料。
但是關於祖沖之造出木牛流馬的記載為自動機械的觀點提供了佐證,這是關於木牛流馬的壹個主要觀點,認為三國時利用齒輪制作機械已為常見,後世所推崇的木牛流馬,應該是壹種運用齒輪原理制作的自動機械。
在陜西省漢中市勉縣的黃沙鎮,史料記載這裏是諸葛亮當年造木牛流馬的地方。據考證,諸葛亮當年在8年北伐中,木牛流馬總***用過3次,木牛流馬就是從這裏出發,走過250公裏的棧道,到達前線祁山五丈原。
當地的老人向我們描繪了傳說中的木牛流馬:“木頭做的馬頭,再有其他零星的小塊組成馬身子,再組上馬腿,肚子中間安上齒輪,木馬後邊有壹個扳手,操作時壹壓走壹步,再壹壓走壹步。”從這個傳說中可以看出,木牛流馬是有齒輪的,而且似乎也運用了杠桿原理。
前不久,在河北省泊頭有壹個普通的鄉村教師梁國君說他自己就復原了木牛流馬,而且非常成功。我們的記者抱著極大的興趣專程去那裏看了看。
梁國君做的木牛流馬形狀都是四條腿,肚子中空,可以載重物的木制機械。按下和擡起馬的脖子,流馬就會邁開腿行走;木牛是通過按壓後面的雙轅行走。據梁國君介紹,他做的木牛流馬在原理上與史料記載相符:“‘木牛牛仰雙轅,流馬形制如象。’木牛後面有壹個長長的省力臂,就是雙轅;流馬的省力臂就是它長長的馬脖子,就是形制如象。”更為巧妙的是,梁國君在他的流馬上實現了暗鎖功能,把舌頭扭轉,馬頭就被鎖住,就無法行走,這壹點跟《三國演義》中的描繪非常吻合。
但是梁國君復原的木牛流馬遭到另壹派的反對,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,木牛流馬不可能是四條腿的:“棧道是木板鋪的,中間的縫隙寬窄不壹,四條腿怎麽能在帶縫隙的板上走呢?就是在非棧道的道路上行走,它也是爬坡的,需要前面拉,後邊推,四條腿沒辦法拉也沒辦法推。所以木牛流馬肯定是帶輪子的。”
郭清華為什麽認為木牛流馬應該是帶輪子的呢?這也能從史料記載上找到依據。郭清華認為,木牛流馬應該是四輪小車:“制木牛流馬法裏,介紹流馬的時候說,流馬有前軸和後軸。大家都知道裝輪子的才叫軸,壹個軸裝兩個輪子,所以我認為它應該是四輪。”
木牛流馬究竟是帶輪子的還是四條腿的呢?北宋的陳師道有下面壹段文字記載:“蜀中有小車,獨推載八石,前如牛頭;又有大車,用四人推,載十石,蓋木牛流馬也。” 宋代高承寫的《事物紀原》中也有記載:“木牛即今小車之有前轅者;流馬即今獨推者。” 清代滿族水利專家麟慶也把當時水利工程中使用的土車說是陳師道記載的木牛流馬:“土車,獨輪料土,兼載稗編。蜀相諸葛亮出征,始造木牛流馬,以運餉。今之土車獨推,猶存儲葛遺制。”木牛是有前轅的獨輪車,流馬是沒有前轅的獨推小車,這也是壹種關於木牛流馬的主要觀點。但是即使是宋代的記載,也離三國時期有了1000多年,這種觀點究竟有多大的可信度呢?
清華大學古文獻研究所教授馮立升認為,木牛流馬基本上可以定論是壹個獨輪車,因為綜合各種史料和各種文獻的證據來看,獨輪車的可能性最大。
為了弄清三國時期棧道的情況,我們來到了褒河谷口,這裏是褒斜棧道的起點,位於漢中市北20公裏,1700多年前,諸葛亮的木牛流馬就是從這裏起程把糧草運往前線。
令人意想不到的是,古代的棧道非常平緩,並不陡峻。原來古代人開通褒斜棧道是非常聰明的,他們選擇了在秦嶺山中最緩的壹條道路,不知不覺就上了山,然後不費勁就下去了。在這樣的道路上四條腿的機械無論如何也比不上輪子的效率高,所以當時的木牛流馬不太可能是四條腿的行走機械,而四輪車的可能性更小,因為四輪車作為轉向控制是更難的,就是在平地上,四輪車的轉彎都不是很靈便的,所以放到那個特殊的條件下可能性更小。
從棧道情況分析,似乎只有獨輪車才最有可能是歷史上的木牛流馬。也許有人會問,如果木牛流馬是獨輪車的話,記載中,木牛是壹腳四足,這個四足在獨輪車裏面怎麽體現呢?還有就是壹些部件的名稱包括暗藏的機關如何解釋呢?
最近旅澳學者康弘對木牛流馬提出了壹種新的解釋。認為:木牛流馬是齒輪組傳動的絞盤索道系統。在雲貴川的深山裏,同類系統還被使用著。
他的研究主要解決了史書記載中“走”的主體。古籍中記載:“木牛者,方腹曲頭,壹腳四足,……特行者數十裏,群行者二十裏也。……人行六尺,牛行四步。日行二十裏,而人不大勞。”根究這種描寫,傳統觀點認為:木牛流馬應為壹種木制牛馬狀運輸工具。壹天可以走二十裏,由於兩千年前的科技水平不可能制造出這種水平的運輸工具,所以人們普遍認為這只是壹種傳說。之所以出現這種誤判,是因為對日行二十裏的主體是人還是木牛的誤解。將:“日行二十裏,而人不大勞”連貫起來理解就可以清楚“日行二十裏”的是人---推絞盤的人,木牛根本沒有走。
新的研究首先提出質疑:木牛流馬如此好用,它們就應該被大力推廣並流傳。但木牛流馬不僅沒有被大眾普及,就連諸葛亮當時也並不經常的在所有的地方都使用木牛流馬。這說明木牛流馬的使用具有相當的局限性。分析諸葛亮使用木牛流馬的情況,可以初步斷定這種局限性主要表現在地域環境上。蜀漢位於今四川,道路崎嶇,多為盤山道,在直線距離並不遠的山與山之間走盤山道即遠且難,而架設絞盤和索道無疑是壹種快捷便利的好辦法。現在四川,雲南的山區索道還是主要的交通工具,山民出山,趕集還要靠它。在其它地區絞盤索道不能廣泛使用,因此木牛流馬沒有得到普及。諸葛亮在出祁山之前,曾南征孟獲,對於廣泛應用於雲貴高原的索道應有所聞。按照它們的功能看,木牛流馬應為具有可變速的傘齒輪組或蝸桿、渦輪傳動的絞盤和索道。絞盤需穩固。故而制成牛形,以示其堅。索道上的掛鬥需輕便快捷,故而制成馬型,以示其捷。也有可能木牛為重型運輸機械,既絞盤加索道,流馬為輕型運輸機械,既單純的索道。此類結構只適於交通不便的山區,不適合於平原地區運輸,所以不能普遍推廣。
依據《諸葛亮集》中的記載,木牛流馬的型制為:“木牛者,方腹曲頭,壹腳四足,頭人領中,舌著於腹。載多而行少,宜可大用,不可小使;特行者數十裏,群行者二十裏也。曲者為牛頭,雙者為牛腳,橫者為牛領,轉者為豐足,覆者為牛背,方者為牛腹,垂者為牛舌,曲者為牛助,刻者為牛齒,立者為牛角,細者為牛鞅,攝者為牛鞭軸。牛仰雙轅,人行六尺,牛行四步。載壹歲糧,日行二十裏,而人不大勞。”新的研究據此對史書中木牛的結構分析如下:“方腹”為絞盤的框架, “曲頭”指絞盤上端的軸頭,“腳”指的是可運行裝置,“壹腳”是可運行的輪體,“四足”指絞盤的四根立柱,“頭人領中”是上端軸頭外有壹個保護罩或保護圈,避免沙土進入軸頭,在古代人們往往把可翻轉的肖鍵等稱為“舌”,“舌著於腹”的舌,相當於現在絞盤中的止退鍵,與自行車飛輪中的兩個鍵同理,現代的絞盤,起重機,甚至手動葫蘆吊都有這壹裝置。“舌著於腹”就是止退鍵在框架內。 “載多而行少”是指運得多,速度就慢,(這附合力學原理,同功率的情況下,力與距離成反比)。“宜可大用,不可小使”,因為架設絞盤索道是大工程,因此必須大用,不可為了運輸少許糧食就架設木牛索道。“特行者數十裏,群行者二十裏也”,這裏“特行者”“群行者”指的都是推絞盤的人而非木牛流馬。“特行者”指壹人推,由於推力小,需增大主動輪直徑,從而使距離增加(數十裏),群行者人多力量大,可以減少距離,註意“群行者二十裏也”與“人行六尺,牛行四步。載壹歲糧,日行二十裏”是壹致的,這就是推絞盤的士兵壹天的工作量。這也說明,木牛可能使用了壹組傘齒輪,類似於今天汽車的變速箱,推的人少時增加距離,推的人多時減少距離。“曲者為牛頭,雙者為牛腳”既壹個凹輪,包括壹個卷筒加兩側擋板。這與現在的絞盤是壹樣的,它可雙向運行,索道沿著凹輪上下槽運行,“橫者為牛領”應是上軸軸瓦和軸基座,“轉者為豐足”是傘齒輪組,“覆者(罩也)為牛背”,“方者為牛腹”(底框),“垂者為牛舌”(肖鍵是下垂的,靠重力自動下垂起到防止倒退的作用,也表明是橫軸結構)。“曲者為牛助(是壹個彎曲的手柄,類似於現在汽車變速箱的手柄)”,“刻者為牛齒”(與牛舌相配的帶齒的防退輪,牛齒也可能是壹組將水平方向轉的絞盤轉為向垂直方向轉的主動輪轉換裝置。“立者為牛角”可能是突出於牛背的立管,如為中空可以理解為註油的潤滑裝置,“細者為牛鞅”,“攝者為牛鞭軸”,牛仰雙轅(是絞盤的兩根推桿,現為十字型,木牛可能是使用平行的兩根推桿,或穿過中軸孔 的壹根推桿的兩端。還有壹種可能,“牛仰雙轅”指的是木牛有兩根轅,用來固定木牛於其它固定物,如大樹,大石等。今天的絞盤也有兩點用來固定之用),“人行六尺,牛行四步”這句是關鍵,過去的研究者以為“牛行”是牛在走,其實不然。它的本意是:推動絞盤的人走六尺,木牛的軸轉四圈。也可能是:輪上帶有齒,象自行車上的齒盤卡住索道以防滑,“人行六尺,牛行四步”就是:推絞盤的人每推六步木牛就轉動四個齒。“載壹歲糧”(150-200公斤),“日行二十裏”指推絞盤的人每日走二十裏,不是木牛走二十裏,所以人不大勞。
綜合起來木牛是壹種重型的運輸工具,是絞盤和索道的結合體,其核心部分為壹組將水平方向推動的絞盤轉為垂直方向轉動的壹組傘齒輪傳動裝置。牛頭,牛腳,牛領,豐足,牛舌,牛助,牛齒,牛角,牛鞅,牛鞭軸,雙轅就是木牛從動力到傳動,工作,制動,潤滑等壹整套設備的各個零部件,“牛足”為基座,“牛腹”為機體,牛背為機罩,索道上掛糧食袋子,用於兩山高低差較小的情況,由於落差小,所以盛放糧食的容器不能自動滑落,要靠人推絞盤所以稱之為木牛。小說中司馬懿的木牛流馬舌頭翻轉後不能動是因為舌是防退裝置,當舌頭被沿著它的軸翻到另壹邊時就成了防進裝置。這時絞盤只能反向推動而不能正向運行。其實它的功能是:將此處的物資運到彼處牛舌翻到正面,將彼處的物品運到此處來,牛舌翻到反向。由於司馬懿不知道這種功能,所以牛舌被翻轉後就推不動了。
明白了木牛,流馬就好理解了。史書中關於木馬的介紹實際上是壹個掛在索道上的裝糧食的木箱。它可以被理解為壹組在高低差較大的情況下,可以靠重力從高處滑落到底處的索道裝置,當然也可以理解為木牛流馬為壹組裝置。流馬為與木牛配套的糧食裝載工具。因為制造木牛較復雜,所以史書中重點介紹它的零部件結構,而流馬較簡單,所以只詳列了它的制作尺寸。
從三國誌的記載分析,(建興)九年,亮復出祁山,以木牛運糧,盡退軍……十二年春,亮悉大眾由斜谷出(另壹條道路),以流馬運,據武功五丈原,與司馬宣王對於渭南。”我們可以理解為前壹次出祁山的路線山間的落差較小,所以用木牛,而三年後出斜谷,山間的落差較大,所以用流馬。
如能認定木牛流馬為齒輪傳動的絞盤索道系統,那它將成為中國的又壹大發明。兩千年前中國就有了齒輪傳動裝置和較完整的運輸機械系統。
《木牛流馬》可能會打破常規定律:
我們都知道,《三國演義》上的木牛流馬壹直是壹個迷,也讓無數人為之癡迷。當時的生產條件簡單,遠不及現代,但是“木牛流馬”的構造看起來簡單易行,也符合當時的情況。如果當時把“木牛流馬”寫的神乎其神,也許我們很早就會把它當成神話的東西而棄之不顧了,但是就因為書上寫的符合當時的情況,所以我們就不能不懷疑當時可能真的有木牛流馬的問世。可是時代的久遠和小說的戲劇性讓我們又有些壹籌莫展。
就現在來說,“木牛流馬”如果真的象書中所描述那樣可以不吃不喝還能走,這顯然是不符合現在科學上的能量守恒定律的。因為如果“木牛流馬”要行走,必定會消耗能量,當時當時肯定沒什麽石油、天然氣之類的能源物質,它又不吃不喝,它從那裏得到能量?這是值得考慮的問題。如果要造出象小說裏描述的那種木牛流馬來,就必須拋棄現在的“能量守恒”定律。同樣,要造出“木牛流馬”也必定會打破影響我們數代的“能量守恒”定律,必定是壹個另世界矚目的事跡。歷史上有無數個迷團需要我們去解決,這可能只是壹個虛構的物品,但是在迷團未揭開之前,誰也不能否認它的存在。