_(20481431946).jpg/1280px-Bulletin_-_United_States_National_Museum_(1959)_(20481431946).jpg)
Су Сун ( китайский :蘇頌; Pe̍h-ōe-jī : So͘ Siong , 1020–1101), любезное имя Цижун ( китайский :子容; Pe̍h-ōe-jī : Chú-iông ), [1] был китайским ученым- эрудитом . и государственный деятель. Преуспев в различных областях, он преуспел в математике , астрономии , картографии , географии , часовом искусстве , фармакологии , минералогии , металлургии , зоологии , ботанике , машиностроении , гидротехнике , гражданском строительстве , изобретениях , искусстве , поэзии , философии , древностях , и государственная мудрость во времена династии Сун (960–1279).
Су Сун был инженером гидромеханической башни с астрономическими часами в средневековом Кайфэне , в которой использовался ранний спусковой механизм. [2] [3] [4] [5] Спусковой механизм башни с часами Су был изобретен буддийским монахом династии Тан И Сином и правительственным чиновником Лян Линцаном в 725 году нашей эры для управления армиллярной сферой с водяным приводом , хотя армиллярная сфера Су был первым, кто получил механический часовой привод. [5] [6] [7] На башне с часами Су также был установлен старейший из известных бесконечных цепных приводов , передающих энергию , называемый тянь-ти (天梯), или «небесная лестница», как это изображено в его часовом трактате. [8] На башне с часами было 133 различных разъема для часов , чтобы показывать и отбивать часы . [9] Трактат Су Сун о башне с часами, Синьи Сянфаяо (新儀象法要), сохранился с момента его письменной формы в 1092 году и официальной печатной публикации в 1094 году. Книга анализировалась многими историками, такими как британский биохимик, историк и китаевед Джозеф Нидэм . Однако сами часы были разобраны вторгшейся чжурчжэньской армией в 1127 году нашей эры, и хотя были предприняты попытки собрать их заново, башню так и не удалось восстановить.
«Синьи Сянфаяо» был самым известным трактатом Су, но эрудит собрал и другие работы. Он завершил большой небесный атлас, состоящий из нескольких звездных карт , нескольких земных карт, а также трактата по фармакологии. Последний обсуждал смежные темы по минералогии, зоологии, ботанике и металлургии .
Европейские посетители -иезуиты в Китае, такие как Маттео Риччи и Николя Триго, кратко писали о китайских часах с колесным приводом, [10] но другие ошибочно полагали, что китайцы никогда не продвинулись дальше стадии клепсидры , часов с благовониями и солнечных часов . [11] Они думали, что передовые механические часовые механизмы были чем-то новым для Китая и что эти механизмы были чем-то ценным, что европейцы могли предложить китайцам. [11] Современные китайские тексты династии Мин (1368–1644) , хотя и не так заметны, как в период Сун , описывают относительно непрерывную историю механических часов в Китае с 13 по 16 век. [12] Однако башня с часами Су Сун по-прежнему использовала водяное колесо для привода и, таким образом, не была полностью механической, как европейские часы позднего средневековья.
Су Сун принадлежал к родословной Хоккиен [13] и родился в современной провинции Фуцзянь , недалеко от средневекового Цюаньчжоу . [14] Как и его современник Шэнь Го (1031–1095), Су Сун был эрудитом , человеком, чей опыт охватывает значительное количество различных областей исследования. Его младший коллега, ханьлиньский учёный Е Мэндэ (1077–1148) [15] писал, что в юности Су справился с провинциальными экзаменами и поднялся на вершину экзаменационного списка за написание лучшей статьи об общих принципах и структуре китайский календарь . [16] С раннего возраста его интересы в области астрономии и календарной науки привели его на выдающийся путь государственного бюрократа . В свободное время он любил писать стихи, восхваляя произведения таких художников, как художник Ли Гунлинь (1049–1106). [17] [18] Он также был антикваром и коллекционером старых произведений искусства предыдущих династий . [18]
В вопросах административного управления он получил ранг посла и президента министерства кадров в столице Кайфэна, а также был известен как эксперт в области управления и финансов. [19] После службы в Министерстве кадров он стал министром юстиции в 1086 году. [18] Он был назначен выдающимся редактором Академии ученых, достойных, где в 1063 году он редактировал, редактировал, комментировал и добавлял предисловие к классическому произведению Хуайнаньцзы династии Хань (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.). [20] В конце концов, Су дослужился до должности вице-президента секретариата канцелярии . Среди многих почетных должностей и званий, присвоенных ему, Су Сун также был одним из «заместителей наставников наследника». При дворе он решил дистанцироваться от политического соперничества консерваторов во главе с премьер-министром Сыма Гуаном (1019–1086) и реформистов во главе с премьер-министром Ван Аньши (1021–1086); хотя многие из его соратников принадлежали к консервативной фракции. [14]
В 1077 году он был отправлен с дипломатической миссией к династии Ляо киданей на севере, [21] чтобы поделиться идеями о календарной науке, поскольку государство Ляо создало свой собственный календарь в 994 году нашей эры. [7] В выводе, который, как сообщается, поставил суд в замешательство, Су Сун признал императору, что календарь киданей на самом деле был немного более точным, чем их собственный, что привело к штрафам и наказанию должностных лиц Бюро астрономии и Календарь. [16] Су должен был отправиться на север, в Ляо, и сразу же прибыть на празднование дня рождения и пир в день, который совпадал с зимним солнцестоянием по календарю Сун, но на самом деле был на день позже календаря Ляо. [22] Историк Лю Хэпин утверждает, что император Чжэцзун из Сун спонсировал часовую башню Су Суна в 1086 году, чтобы конкурировать с Ляо за «научное и национальное превосходство». [23] В 1081 году суд поручил Су Сун собрать в книгу дипломатическую историю отношений Сун-Ляо - сложную задачу, которая после завершения заняла 200 томов. [24] Благодаря своим обширным познаниям в картографии Су Сун смог урегулировать горячий пограничный спор между династиями Сун и Ляо. [25]
Су Сун также создал небесный атлас (на пяти отдельных картах), в котором были часовые круги между сю ( лунными особняками ), образующими астрономические меридианы , со звездами, отмеченными в равноудаленных цилиндрических проекциях на каждой стороне экватора , [ 27] и таким образом, это соответствовало их северным полярным расстояниям. [28] Более того, Су Сун, должно быть, воспользовался астрономическими открытиями своего политического соперника и современного астронома Шэнь Го . [29] Четвертая звездная карта Су Сун помещает положение полярной звезды на полпути между Тянь Шу (-350 градусов) и нынешней Полярной звездой ; это был более точный расчет (на 3 градуса), который сделал Шэнь Куо, когда наблюдал за Полярной звездой в течение трех месяцев с помощью своей увеличенной по ширине визирной трубы. [29] До книги Сун было написано много звездных карт, но звездные карты, опубликованные Су, представляют собой старейшие из сохранившихся звездных карт в печатной форме . [30]
В 1070 году Су Сун и группа учёных составили и отредактировали « Бэнцао Туцзин » («Иллюстрированная фармакопея», оригинальный исходный материал с 1058 по 1061 год), которая представляла собой новаторский трактат по фармацевтической ботанике , зоологии и минералогии . [31] Собирая информацию для фармацевтических знаний, Су Сун работал с такими известными учеными, как Чжан Юйси, Линь И, Чжан Дун и многими другими. [32]
В этом трактате описан широкий спектр фармацевтических практик, включая использование эфедрина в качестве лекарства. [14] Он включает ценную информацию о металлургии, сталелитейной и черной металлургии в Китае в 11 веке. Он создал систематический подход к составлению списка различных минералов и их использованию в лечебных отварах, таких как все известные формы слюды, которые можно использовать для лечения болезней посредством пищеварения . [33] Он писал о субконхоидальном изломе самородной киновари , признаках рудных пластов и давал описание кристаллической формы. [34] Подобно рудным каналам, образовавшимся в результате циркуляции грунтовых вод, о которых писал более поздний немецкий ученый Георгиус Агрикола , Су Сун сделал аналогичные заявления относительно карбоната меди , как и более ранний Рихуа Бенцао в 970 году с медным сульфатом . [34] Книга Су была также первым фармацевтическим трактатом, написанным в Китае, в котором описывались растения лен , Urtica thunbergiana и Corchoropsis tomentosa (crenata). [35] По словам Эдварда Х. Шафера, Су точно описал полупрозрачность тонкого реальгара , его происхождение из стручков, найденных в каменистых речных ущельях, его матрица изрыта дырами и имеет темно-красный, почти фиолетовый цвет, и что минерал Размеры варьируются от горошины до грецкого ореха. [36]
Ссылаясь на свидетельства древнего труда Чжэн Сюаня (127–200), Су полагал, что врачи древней династии Чжоу (1046–256 до н. э.) использовали реальгар как средство от язв . [37] Как считалось во времена Су, «пятью ядами», используемыми врачами эпохи Чжоу для этой цели, считались киноварь, реальгар, халькантит , квасцы и магнетит . [37] Су сделал систематические описания животных и экологических регионов, в которых они могли быть найдены, таких как различные виды пресноводных, морских и береговых крабов. [38] Например, он отметил, что пресноводный вид крабов Eriocher sinensis можно найти в реке Хуай , протекающей через Аньхой , в водных путях вблизи столицы, а также в водоемах и болотах Хэбэя . [38] Книга Су была сохранена и скопирована Бенцао Ганму из династии Мин (1368–1644), врачом и фармакологом Ли Шичжэнем (1518–1593). [39]
Су Сун составил один из величайших китайских трактатов по часовому делу средневековья , окружив себя окружением выдающихся инженеров и астрономов для помощи в различных проектах. Синьи Сянфаяо (букв. «Основы нового метода механизации вращения армиллярной сферы и небесного глобуса»), написанная в 1092 году, стала конечным продуктом его жизненных достижений в области часового искусства и часового механизма. Книга включала 47 различных иллюстраций мельчайших деталей механической работы его башни с астрономическими часами . [40]
Величайшим проектом Су Сун была 40-футовая башня с астрономическими часами с водяным приводом, построенная в Кайфэне, деревянная пилотная модель была завершена в 1088 году, бронзовые компоненты отлиты к 1090 году, а полностью законченная работа была завершена к 1094 году во время правления императора . Чжэцзун Сун . [41] [42] Ранее император поручил Хань Гунляну, исполняющему обязанности секретаря Министерства кадров, возглавить проект, но вместо этого руководящая должность была передана Су Суну. В 1086 году император приказал Су реконструировать Хун И , или «армиллярные часы», для новой башни с часами в столице. Су работал с помощью Хань Гун-ляня, который применил свои обширные познания в математике при строительстве башни с часами. [43] Небольшая деревянная модель была впервые изготовлена Су Суном, который проверял ее сложные детали, прежде чем применить ее к настоящей полномасштабной башне с часами. [44] В конце концов, башня с часами имела много впечатляющих особенностей, таких как гидромеханическая вращающаяся армиллярная сфера, венчающая верхний уровень и весящая от 10 до 20 тонн, [44] бронзовый небесный глобус, расположенный в середине, который был 4,5 фута в диаметре, [44] механически синхронизированные и вращающиеся манекены , одетые в миниатюрную китайскую одежду , которые выходили из миниатюрных открывающихся дверей, чтобы объявить время суток, представляя специальные таблички для чтения, звоня в колокольчики и гонги или бья в барабаны, [45] сложное использование косых шестерен и спускового механизма, [46] , а также внешний фасад причудливой китайской пагоды . После завершения строительства башня получила название Шуй Юн И Сян Тай , или «Башня водной сферы и глобуса». Джозеф Нидэм пишет:
После изобретения спускового механизма в 725 году нашей эры [во времена династии Тан ] произошел большой расцвет зубчатых колес в часовых механизмах и домкратах, кульминацией которого стал бронзовый и железный сложный шедевр Су Суна в 1088 году нашей эры . 47]
Спустя годы после смерти Су столица Кайфэн была осаждена и захвачена в 1127 году чжурчжэнями из маньчжурской династии Цзинь во время войн Цзинь- Сун . [40] [48] Часовая башня была разобрана по частям чжурчжэнями, которые перевезли ее компоненты обратно в свою столицу в современном Пекине. Однако из-за сложности башни собрать ее воедино не удалось. Новый император Гаозун из Сун поручил сыну Су, Су Се, построить на ее месте новую башню с астрономическими часами, и Су Се приступил к изучению текстов своего отца с командой других экспертов. Однако им также не удалось создать еще одну башню с часами, и Су Се был убежден, что Су Сун намеренно исключил важные компоненты в своих письменных работах и диаграммах, чтобы другие не украли его идеи.
Как отмечает историк -китаист Дерк Бодде , астрономические часы Су Суна не привели к появлению нового поколения часовых механизмов массового производства по всему Китаю, поскольку его работа была в основном спонсируемой правительством попыткой использовать астрономов и астрологов при императорском дворе. [49] Однако механическое наследие Су Суна не закончилось на его работе. Примерно в 1150 году писатель Сюэ Цзисюань отметил, что в его время существовало четыре типа часов: обычные водяные часы , часы с благовониями , солнечные часы и часы с «вращающимися и щелкающими пружинами» («пистолетный загар»). [50] Правители продолжающейся династии Юань (1279–1368 гг. н.э.) были заинтересованы в развитии механических часовых механизмов. [51] Астроном Го Шоуцзин помог восстановить Пекинскую древнюю обсерваторию, начиная с 1276 года, где он создал армиллярную сферу с водяным приводом и часы с полностью установленными часовыми домкратами и отбивающими часы. [52] Сложная передача для уникальных китайских часовых механизмов была продолжена во времена династии Мин (1368–1644), с новыми конструкциями, приводимыми в движение силой падающего песка, а не воды, чтобы обеспечить движущую силу колесного привода, а некоторые часы Мин, возможно, имели редуктор. зубчатая передача, а не более ранний спусковой механизм Су Сун. [12] Самая ранняя конструкция песочных часов такого типа была создана Чжань Сиюанем около 1370 года и включала не только черпачное колесо устройства Су Сун, но и новое дополнение к неподвижному циферблату , по которому вращался указатель, что значительно как новые европейские часы того же периода. [53]
В звеньевом устройстве водяного колеса Су Сун действие остановки и освобождения спускового механизма достигалось за счет силы тяжести, периодически оказываемой в виде непрерывного потока заполненных жидкостью контейнеров ограниченного размера. [50] Таким образом, в единой линии эволюции часы Су Сун объединили концепцию клепсидры и механических часов в одно устройство, управляемое механикой и гидравликой. В своем мемориале Су Сун написал об этой концепции:
По мнению вашего слуги, во времена прошлых династий существовало множество систем и конструкций астрономических инструментов, все они отличались друг от друга в незначительных отношениях. Но принцип использования энергии воды в приводном механизме всегда был одинаковым. Небеса движутся без остановки, но также течет (и падает) вода. Таким образом, если заставить воду литься совершенно равномерно, то сравнение вращательных движений (неба и машины) не обнаружит никакого несоответствия или противоречия; ибо беспокойство следует за непрерывным. [54]
В своем письме Су Сун назвал предшественником своих рабочих часов армиллярную сферу с гидравлическим приводом Чжан Хэна (78–139 гг. Н.э.), более раннего китайского ученого. [54] На Су Сун также сильно повлияла более ранняя армиллярная сфера, созданная Чжан Сысунем (976 г. н. э.), который также использовал спусковой механизм и использовал жидкую ртуть вместо воды в водяном колесе своей башни с астрономическими часами (поскольку жидкая ртуть не замерзать зимой и не подвергаться коррозии и коррозии металлических компонентов с течением времени). [55] Однако Су Сун заявил в своем письме, что после смерти Чжана никто не смог воспроизвести его устройство, так же, как и его собственное. [56]
Механический часовой механизм астрономической башни Су Сун представлял собой огромное ведущее колесо диаметром 11 футов, несущее 36 черпаков, в каждый из которых с одинаковой скоростью лилась вода из «резервуара постоянного уровня» (Нидэм, рис. 653). . Главный железный ведущий вал с цилиндрическими шейками, опирающимися на железные серповидные подшипники, заканчивался шестерней, которая зацеплялась с зубчатым колесом на нижнем конце главного вертикального трансмиссионного вала. [57]
Джозеф Нидэм дает общее описание самой башни с часами:
Часовой механизм (Су Сун), приводимый в движение водяным колесом и полностью заключенный внутри башни, вращал наблюдательную армиллярную сферу на верхней платформе и небесный глобус на верхнем этаже. Его функция объявления времени дополнительно выполнялась визуально и звуково за счет работы многочисленных домкратов, установленных на восьми наложенных друг на друга колесах вала для измерения времени и появляющихся в окнах пагодообразной конструкции в передней части башни. Внутри здания высотой около 40 футов ведущее колесо было снабжено спусковым механизмом особой формы, и вода периодически закачивалась обратно в резервуары вручную. Сигнализатор времени, должно быть, включал в себя преобразовательный механизм, поскольку он подавал как «неравные», так и равные сигналы времени, и сфера, вероятно, имела его. Трактат Су Сун о часах « Синь И Сян Фа Яо » представляет собой классику часовой техники. [58]
Это рисунок рис. 650, а на рис. 656 изображены верхний и нижний нории с емкостями и ручным колесом для их управления.
На рис. 657 показано довольно миниатюрное и уменьшенное изображение основ спускового механизма на иллюстрации (из книги Су) с подписью Нидхэма здесь, в этой цитате: «'Небесный баланс' или спусковой механизм часового механизма Су Суна ( Синьи Сянфаяо, гл. 3, стр. 18б)». [59] На последнем рисунке тщательно указано:
На рисунке 658 показан более сложный и наиболее выразительный рисунок большого спускового механизма Су Сун на полстраницы, на котором отмечены отдельные части по мере их взаимодействия друг с другом:
Самое старое в мире иллюстрированное изображение бесконечного цепного привода, передающего мощность, взято из часового трактата Су Сун. [8] Он использовался в часовых механизмах для соединения главного приводного вала с армиллярной сферической коробкой передач (вращающей три маленькие шестерни), [61] , как видно на рисунках Нидхэма 410 и 652. [8] Это относилось к самому верхнему уровню. конец главного вертикального трансмиссионного вала, включающий прямоугольные и косые шестерни, соединенные коротким валом холостого хода. [46] Зубчатый венец, называемый зубчатым венцом суточного движения, был установлен вокруг оболочки армиллярной сферы вдоль параллели склонения вблизи южного полюса. [62] Хотя древнегреческий Филон Византийский ( 3-й век до н.э.) использовал своего рода бесконечный ремень для своего магазина arcuballista , который не передавал непрерывную мощность, [61] влиятельным источником цепного привода Су Суна, скорее всего, является непрерывный привод. цепной насос , известный в Китае со времен династии Хань (202 г. до н. э. – 220 г. н. э.). [61] В своем часовом трактате Су Сун утверждает:
Цепной привод (букв. Небесная лестница) имеет длину 19,5 футов (5,9 м). Система такова: железная цепь, звенья которой соединены вместе, образуя бесконечную цепь, свисает с верхней цепочки, скрытой черепахой и облаком (колонна, поддерживающая армиллярную сферу в центре), и проходит вокруг нее. нижняя звездочка, установленная на главном ведущем валу. Всякий раз, когда одно звено движется, оно перемещается вперед на один зуб зубчатого кольца суточного движения и вращает Компонент Трех Устроителей Времени, следуя, таким образом, за движением небес. [61]
Кроме того, зубчатые кольца и верхнее ведущее колесо имели по 600 зубьев, которые благодаря математической точности Су тщательно рассчитывали единицы измерения дня с делением 1/600. [63] Эти шестерни, имеющие 600 зубцов, таким образом обеспечивали деление суток на измерения по 2 минуты и 24 секунды каждое. [63]
В третьем томе книги Джозефа Нидэма « Наука и цивилизация в Китае » на рисунке 159 изображена армиллярная сфера Су Суна (как она изображена в его трактате XI века), дополненная тремя «гнездами» или слоями механически вращающихся колец. Именно ранний китайский астроном Ли Чунь-фэн из династии Тан в 633 году нашей эры создал первую армиллярную сферу с тремя слоями для калибровки различных аспектов астрономических наблюдений. [64] Армиллярную сферу Чжана часто сравнивают с армиллярной сферой монарха 13 века Альфонсо X Кастильского в Испании исламской эпохи. Главное отличие заключалось в том, что инструмент Альфонсо имел приспособление для измерения азимута и высоты, которое присутствовало в арабской традиции, а армиллярная сфера Су Сун была должным образом градуирована. [65] Для рисунка армиллярной сферы Су список компонентов следующий:
Когда в 1092 году была написана «Синьи Сянфаяо » Су Сун , а в 1094 году завершена и представлена часовая монография, его работа была опубликована и широко напечатана на севере (см. гравюру на дереве и подвижный шрифт Би Шэн ). На юге печать и распространение его работ не получили широкого распространения до тех пор, пока Ши Юаньчжи из провинции Цзянсу не напечатал их там в 1172 году. [3]
Представляя императору Чжэцзуну проект своей часовой башни, Су Сун приравнивал постоянный поток воды к непрерывным движениям небес, последнее из которых символизировало непрекращающуюся власть императора. [66] Это понравилось императору, который разместил произведения искусства, изображающие часовую башню, на транспортных средствах крупных императорских процессий, как показано на иллюстрации Великой императорской каретной процессии 1053 года . [67]
Ученый из поздней династии Мин / династии Цин Цянь Цзэн (1629–1699) хранил старый том работ Су, который он добросовестно воспроизвел в недавно напечатанном издании. Он также позаботился о том, чтобы избежать каких-либо переформулировок или несоответствий оригинальному тексту. [3] Опять же, позже он был переиздан Чжан Сицзу (1799–1844). [3]
Трактат Су Сун об астрономическом часовом механизме был не единственным, написанным в Китае в его время, поскольку в « Сун Ши» (составленном в 1345 году) записан письменный трактат Шуйюньхун Тяньцзияо (Уэйд-Джайлз: Шуй Юн Хун Тхиен Чи Яо ; букв. Основы «Техника приведения астрономических аппаратов во вращение с помощью силы воды»), написанная Хуаном Тайфой. Однако этот трактат больше не сохранился. [68]
В сфере современных исследований покойный британский биохимик и историк китайской науки Джозеф Нидхэм (1900–1995) (известный в Китае как Ли Юэсе) провел обширное исследование и анализ текстов Су Суна и различных достижений в своей книге « Наука и цивилизация в Китае». серия книг. Джозеф Нидхэм также привел множество подробных отрывков из современных ему средневековых китайских источников о жизни Су и его достижениях, известных в его время. В 1956 году Джон Кристиансен реконструировал модель часовой башни Су Сун по знаменитому рисунку, который привлек внимание на Западе к китайской технике XI века. [69] Миниатюрная модель часов Су Сун была реконструирована Джоном Кембриджем и сейчас выставлена в Национальном музее науки в Южном Кенсингтоне , Лондон. [15] В Китае башня с часами была реконструирована до одной пятой своего фактического размера Ван Чжэндуо, который работал в Китайском историческом музее в Пекине в 1950-х годах. [70]
Инженерный портал
Астрономический портал
Портал наук о Земле
Китайский портал
Исторический портал
Биографический портал