Yi Xing ( кит . :一行; пиньинь : Yī Xíng ; Уэйд-Джайлс : I-Hsing , 683–727), урожденный Zhang Sui ( кит . :張遂), был китайским астрономом, буддийским монахом, изобретателем, математиком, инженером-механиком и философом во времена династии Тан. Его астрономический небесный глобус имел жидкостный спусковой механизм , первый в долгой традиции китайских астрономических часовых механизмов .
В начале VIII века Танский двор назначил И Сина ответственным за астрогеодезическую съемку. [1] Эта съемка имела много целей. Она была создана для получения новых астрономических данных, которые помогли бы в предсказании солнечных затмений . [1] Съемка также была начата для того, чтобы можно было исправить недостатки в календарной системе и установить новый, обновленный календарь вместо нее. [1] Съемка также была необходима для определения измерения дуги , т. е. длины дуги меридиана [1] - хотя И Син, который не знал, что Земля имеет сферическую форму, не концептуализировал свои измерения в этих терминах. Это разрешило бы путаницу, созданную более ранней практикой использования разницы между длинами теней солнца, наблюдаемых в одно и то же время в двух местах, для определения расстояния на земле между ними. [1]
И Син установил тринадцать испытательных площадок по всей империи, простирающихся от Цзяочжоу во Вьетнаме — на широте 17° с.ш. — до региона непосредственно к югу от озера Байкал — широта 50° с.ш. [ 2] Было сделано три наблюдения для каждой площадки, одно для высоты Полярной звезды , одно для длины тени летом и одно для длины тени зимой. [2] Широты были определены на основе этих данных, в то время как расчет Тан для длины одного градуса меридиана был довольно точным по сравнению с современными расчетами. [2] И Син понимал изменения в длине градуса меридиана и критиковал более ранних ученых, которые постоянно фиксировали оценку длины тени на протяжении всего года. [2]
И Син был известен своей гениальностью, как известно, он рассчитал количество возможных позиций на доске для игры го (хотя без символа для нуля, поскольку у него были трудности с выражением числа). Он, вместе со своим коллегой, инженером-механиком и политиком Лян Линзанем , наиболее известен тем, что применил самый ранний известный спусковой механизм к небесному глобусу, работающему на воде . [3] Однако механические достижения И Сина были основаны на знаниях и усилиях предыдущих китайских инженеров-механиков, таких как государственный деятель и мастер зубчатых передач Чжан Хэн (78–139) из династии Хань , инженер-механик Ма Цзюнь (200–265) из Троецарствия и даос Ли Лань (ок. 450) из периода Южных и Северных династий .
Ранний китайский изобретатель Чжан Хэн во времена династии Хань был первым, кто применил гидравлическую энергию (т. е. водяное колесо и водяные часы ) для механического привода и вращения своей экваториальной армиллярной сферы . Устройство следовало модели водяного колеса, использующего каплю клепсидры (см. водяные часы ), которая в конечном итоге оказывала силу на выступ для вращения зубчатых колес на валу полярной оси. [4] При этом медленное вычислительное движение вращало армиллярную сферу в соответствии с записанными движениями планет и звезд. И Син также многим был обязан ученым последователям Ма Цзюня, которые использовали горизонтальные домкраты и другие механические игрушки, работающие на водяных колесах. [4] Даос Ли Лань был экспертом в работе с водяными часами, создав безменовые весы для взвешивания воды, которая использовалась в резервуаре клепсидры, [4] что дало еще больше вдохновения для И Сина. Подобно более раннему использованию энергии воды Чжан Хэном и более позднему спусковому механизму в астрономической часовой башне, спроектированному и возведенному Су Суном (1020–1101), небесный глобус И Сина использовал энергию воды для своего вращения и правильного функционирования. [5] [6]
Британский биохимик, историк и синолог Джозеф Нидхэм утверждает (орфография Уэйда–Джайлса):
Когда в +725 г. (н.э.) появился первый спусковой механизм, И-Син и Лян Лин-цань установили два домкрата для отбивания часов, установив их на поверхности горизонта их сферы или глобуса. [7]
Что касается ртути вместо воды (как отмечено в цитате выше), первым, кто применил жидкую ртуть для движущей силы армиллярной сферы, был Чжан Сиксунь в 979 году нашей эры (потому что ртуть не замерзала зимой). [8] [9] В его эпоху, в историческом тексте эпохи династии Сун (960–1279) эпохи Сун Ши упоминается И Син и причина, по которой его армиллярная сфера не сохранилась в веках после Тан (орфография Уэйда–Джайлса):
Механизм балансировки из нефрита (ю хэн) (т. е. спусковой механизм) возведен за (буквально снаружи) занавесом, удерживающим и сопротивляющимся (чхих о) основным черпакам (шу тоу). Вода льется вниз, вращая колесо (чу шуй чи лунь). Ниже находится зубчатое колесо (чи лунь) с 43 (зубцами). Также имеются крючки, штифты и блокирующие стержни, удерживающие друг друга (коу цзянь цзяо цхо сян чхих). Каждое (колесо) приводит в движение следующее без какой-либо человеческой силы. Самое быстрое колесо совершает оборот каждый день на 2928 зубцов (чхих), самое медленное перемещается на 1 зубец каждые 5 дней. Такая большая разница между скоростью колес, но все они зависят от одного единственного приводного механизма. По точности двигатель можно сравнить с самой Природой (буквально создатель всех вещей; цао у че). В остальном он во многом похож на аппарат, сделанный (давно) И-Сингом. Но в той старой конструкции использовались в основном бронза и железо, которые корродировали и ржавели, так что машина перестала двигаться автоматически. Современный план заменяет эти части твердой древесиной, прекрасной как нефрит... [10]
В более ранних исторических текстах эпохи Тан, датируемых IX веком, о работе И Сина над астрономическими инструментами в VIII веке говорится следующее (орфография Уэйда–Джайлса):
Один (из них) был сделан по образу круглого неба (юань тхиен чжи сян), и на нем были показаны лунные дворцы (сю) в их порядке, экватор и градусы небесной окружности. Вода, текущая (в черпаки), автоматически вращала колесо (чу шуй чи лунь, лин чжи цзы чуань), вращая его (сферу) на один полный оборот за один день и ночь. Кроме того, были два кольца (буквально колеса), установленные вокруг небесной (сферы) снаружи, с нанизанными на них солнцем и луной, и они были приведены в движение по круговой орбите (лин тэ юнь синь). Каждый день, когда небесная (сфера) поворачивалась на один оборот на запад, солнце проходило свой путь на один градус на восток, а луна 13 и 7/19 градусов (на восток). После 29 с дробью оборотов (небесной сферы) солнце и луна встретились. После того, как он сделал 365 оборотов, солнце совершило свой полный круг. И они сделали деревянный корпус, поверхность которого представляла горизонт, так как инструмент был наполовину погружен в него. Это позволяло точно определять время рассветов и закатов, полнолуний и новолуний, медлительности и спешки. Кроме того, на поверхности горизонта стояли два деревянных домкрата, один из которых был колоколом, а другой — барабаном, причем колокол автоматически бил, чтобы указать часы, а барабан автоматически бил, чтобы указать четверти. [11]
Все эти движения были вызваны (машинами) внутри корпуса, каждое из которых зависело от колес и валов (лунь чжу), крючков, штифтов и блокировочных стержней (коу цзянь цзяо тшо), соединительных устройств и замков, проверяющих друг друга (куань со сян чхих) (т. е. спускового механизма). Поскольку (часы) показали хорошее соответствие Дао Небес, все в то время хвалили их изобретательность. Когда все было закончено (в +725), их назвали «Водяной сферической картой небес с высоты птичьего полета» (Шуй Юнь Хун Тьен Фу Ши Тху) или «Водяной двигатель модели небесной сферы» и установили перед Залом У Чхенг (дворца), чтобы их увидело множество чиновников. Кандидатов на императорских экзаменах (в +730) попросили написать эссе о новых армиллярных (часах). Но вскоре после этого механизм из бронзы и железа начал корродировать и ржаветь, так что инструмент больше не мог вращаться автоматически. Поэтому он был отправлен в (музей) Коллегии Всех Мудрецов (Чи Сянь Юань) и вышел из употребления. [12]
И Син написал комментарий к Махавайрочана Тантре . Эта работа оказала сильное влияние на японского монаха Кукая и сыграла ключевую роль в создании им буддизма Сингон . [13]
В Тяньтай -буддийском храме Гоцин на горе Тяньтай в провинции Чжэцзян есть китайская пагода, воздвигнутая прямо за пределами храма, известная как Мемориальная пагода монаха И Сина. Его могила также находится на горе Тяньтай.