Introducción a los observadores astronómicos y algunos fenómenos astronómicos.
La antigua maquinaria china atrajo la atención de estudiosos extranjeros anteriormente. A partir de 1909, Giles, Moore, Lanchester y otros especularon por primera vez sobre el mecanismo de transmisión del carro guía sur [1] (P52). Desde la década de 1920, historiadores, ingenieros mecánicos y expertos culturales chinos han iniciado investigaciones literarias y estudios especiales sobre la maquinaria china antigua. En 1925, Zhang Yinlin tradujo el artículo "Investigación sobre la estructura de los vagones guía de la dinastía Song y Wu Deren" escrito por el inglés Moore, y escribió "La estructura de los vagones de tambor registrados por Lu Daolong y Wu Deren de la dinastía Song", que Fue publicado en la "Revista de la Universidad de Tsinghua". Del 65438 al 0935, Liu Xianzhou publicó "Materiales históricos de la ingeniería mecánica china" en la Universidad de Tsinghua, que inicialmente recopiló las descripciones de maquinaria en libros chinos antiguos. Wang Zhenduo intentó restaurar dispositivos mecánicos antiguos basándose en registros de documentos antiguos. En 1936, publicó "Especulación sobre el método de fabricación del viento y el sismómetro de la dinastía Han" en el "Yenjing Academic Journal" y restauró el vagón guía sur y el vagón tambor en el Instituto de Investigación de Pekín [2] (P63). Estos primeros trabajos fueron pioneros en el estudio de la historia de la ingeniería mecánica en China.
Después de 1949, la historia de la ciencia y la tecnología se convirtió en una empresa organizada en China, logró una institucionalización preliminar y logró grandes avances en la investigación. Entre ellos, el trabajo de Liu Xianzhou y Wang Zhenduo representa el nivel académico de la historia de la ingeniería mecánica [3] (P36).
De 1950 a 1960, Liu Xianzhou llevó a cabo investigaciones especiales sobre motores primarios mecánicos, temporizadores, engranajes y levas. Basándose en estos estudios, escribió las obras generales "Historia de la invención de la ingeniería mecánica en China" [4] (Parte 1) e "Historia del desarrollo de la antigua maquinaria agrícola china" [5], que inicialmente describían el desarrollo general de la ingeniería mecánica de China. tecnología. El libro contiene resultados de investigaciones sobre platillos, poleas y monociclos. Más tarde, el Sr. Liu organizó a los eruditos para que buscaran pistas y descripciones de maquinaria antigua en más de 20.000 libros antiguos, dejando una gran cantidad de tarjetas. En los últimos años, académicos de la Biblioteca de la Universidad de Tsinghua han organizado estos materiales.
La restauración es un aspecto importante en el estudio de la historia de la mecánica antigua. Wang Zhenduo y otros han estado involucrados en trabajos especiales de investigación y restauración de la historia de la mecánica antigua durante mucho tiempo. Sobre la base del análisis de la literatura y los descubrimientos arqueológicos, se estudiaron dispositivos mecánicos como sismógrafos, vehículos guiados, carros de tambor en la memoria, transportadores de agua y drenaje de agua. Todos fueron restaurados por el Museo de Historia de China y sus principales resultados se incluyen en su colección "Sobre Arqueología de la Ciencia y la Tecnología" [6].
El británico Joseph Needham prestó atención al intercambio de tecnología mecánica en la antigua China desde la perspectiva de comparar las civilizaciones oriental y occidental, y también discutió la relación entre la tecnología mecánica y otros conocimientos. Se refirió a los resultados de las investigaciones de académicos chinos y occidentales y, con la ayuda de Wang Ling, escribió el "Volumen de ingeniería mecánica de la historia de la ciencia y la tecnología chinas" [7]. El libro se publicó por primera vez en 1965 y luego se tradujo al japonés y al chino. Es una ventana importante para que los estudiosos extranjeros comprendan la tradición de la tecnología mecánica china [8].
Después de Liu Xianzhou, la investigación especializada y la investigación sobre la historia de la ingeniería mecánica todavía avanzaron. Lu Jingyan de la Universidad de Tongji ha logrado nuevos avances en la investigación sobre la restauración de armas antiguas y otros dispositivos mecánicos y en la investigación de maquinaria tradicional como los molinos de viento verticales. Instituciones como la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing han logrado grandes logros en la investigación de artesanías tradicionales en metal en mi país. Instituciones como la Universidad Agrícola del Noroeste también han logrado grandes logros en la investigación de los carros de bronce Qinling y. caballos. En la década de 1990, cuando el Instituto de Historia de las Ciencias Naturales de la Academia de Ciencias de China organizó a historiadores de la ciencia y la tecnología de todo el país para compilar la serie "Historia de la ciencia y la tecnología en China", concentró los resultados de investigación de décadas de académicos chinos. Lu Jingyan, Hua Jueming y otros estudiosos compilaron el volumen mecánico de la serie [9]. Este libro hereda las opiniones de académicos chinos como Liu Xianzhou y Wang Zhenduo, y se basa apropiadamente en los trabajos de académicos como Joseph Needham, avanzando en el análisis del contenido técnico y los principios estructurales.
Las monografías de Liu Xianzhou, Wang Zhenduo, Joseph Needham, Lu Jingyan, Hua Jueming y otros están escritas principalmente basándose en registros de libros antiguos, datos arqueológicos y algunos datos de estudios mecánicos tradicionales. Las investigaciones futuras sobre la historia de la ingeniería mecánica en la antigua China pueden realizarse desde varios aspectos. El primero es excavar, organizar e interpretar materiales históricos en los clásicos chinos y algunos documentos en lenguas minoritarias de las dinastías Ming y Qing; el segundo es hacer pleno uso de los datos de excavaciones arqueológicas existentes y futuras para llevar a cabo investigaciones arqueológicas científicas y tecnológicas; en tercer lugar, realizar investigaciones amplias y profundas sobre el mecanismo de las tradiciones existentes y explorar su relación con los antecedentes culturales; en cuarto lugar, realizar investigaciones sobre la historia social, la historia cultural y la historia intelectual de la tecnología;
China tiene una tradición cultural continua y ha conservado una gran cantidad de libros antiguos. Los registros de maquinaria antigua se encuentran dispersos en libros y registros de todos los géneros. La mayoría de las descripciones de texto o dibujos sobre tecnología son demasiado breves, a menudo con solo unas pocas palabras o incluso sin registros. Los hallazgos arqueológicos pueden proporcionar información fiable de primera mano, pero su contenido es evidentemente limitado. La mayoría de las máquinas antiguas estaban hechas de madera, bambú y otros materiales que no podían conservarse durante mucho tiempo. Sólo unas pocas estaban hechas de piedra y metal. Esto nos dificulta encontrar máquinas con estructuras relativamente completas en los datos arqueológicos.
Después de todo, hay muy pocos descubrimientos como vehículos antiguos, carros de bronce y caballos.
2. El valor y el papel de la historia de la tecnología de la ingeniería mecánica en la antigua China
La tecnología de la ingeniería mecánica de China ha formado su propio estilo único durante el largo proceso de desarrollo histórico. La tecnología de ingeniería mecánica de la antigua China es una parte integral de la historia mecánica del mundo y ocupa una posición importante en la historia de la ingeniería mecánica mundial.
Al discutir el intercambio y la comparación de ciencia y tecnología entre China y Occidente, el famoso historiador de la ciencia Joseph Needham señaló: "Varias tecnologías básicas se difundieron en todas direcciones desde la antigua Mesopotamia... Sin embargo, la Los chinos tienen muchos inventos, que se extendieron a Europa y otras áreas desde el siglo I hasta el siglo XVIII. Estos incluyen: (1) ruedas de quilla; (2) molienda de piedra y la aplicación de la energía hidráulica en la molienda de piedra; (4) ruedas de ventilador y máquina de aventar; (5) máquinas de fuelle de pistón; (6) máquina de tejer plana (también puede ser una invención india) y máquina de jacquard (7) máquinas de bobinar, hilar y ajustar; (9) Velero (10) Molienda; (11) Dos arneses eficaces para transportar objetos pesados, a saber, correas para el pecho y moños (12) Arcos y ballestas (13) Cometas (14) Tejidos de bambú y linternas giratorias; Tecnología de perforación profunda; (16) Uso de hierro fundido; (17) Colgadores planos móviles; (18) Puentes de arco curvo; (20) Puertas fluviales; (21) Numerosas invenciones en la construcción naval y el transporte marítimo; cabinas impermeables, velas aerodinámicas eficientes y timones en los extremos de los aparejos de proa y popa (22); pólvora y algunas tecnologías relacionadas (24); aguja de brújula, utilizada primero para presagios geománticos y luego para navegación (25); Papel, imprenta e impresión de tipos móviles; (26) Porcelana Todos estos ejemplos tienen una cosa en común, es decir, se utilizaron en China antes de que aparecieran en otras partes del mundo "[10] (P545) Los ejemplos citados. por el Dr. Needham, en su mayoría antiguos inventos mecánicos chinos o logros tecnológicos relacionados. Se puede ver que los logros de la antigua tecnología mecánica china no solo ocupan una posición destacada en la historia de la ciencia y la tecnología chinas, sino que también ocupan una posición importante en la historia de la maquinaria mundial e incluso de la ciencia y la tecnología.
El valor histórico de la historia mecánica china también radica en el hecho de que la tecnología de ingeniería mecánica tradicional jugó un papel muy importante en el desarrollo socioeconómico, científico y tecnológico de la antigua China. China se ha basado en la agricultura desde la antigüedad y la producción agrícola siempre ha ocupado una posición central en el proceso de desarrollo de la historia antigua. Por lo tanto, la maquinaria agrícola, como herramienta de producción agrícola, desempeña un papel extremadamente importante en la producción. Un gran número de invenciones, innovaciones y promoción y aplicación de tecnología de maquinaria agrícola han desempeñado un papel enorme en la mejora de la productividad social. De manera similar, la maquinaria también juega un papel importante en proyectos de conservación de agua, proyectos de construcción, transporte, textiles y otros campos. La tecnología mecánica juega un papel importante en el ejército. La fabricación de armas y equipos militares avanzados se basa en tecnología mecánica avanzada. La antigua China ha logrado muchos logros importantes en la observación astronómica, que están estrechamente relacionados con el papel de los instrumentos astronómicos avanzados. La aparición de muchos instrumentos astronómicos avanzados refleja el desarrollo de la tecnología de fabricación de maquinaria de precisión en la antigua China. "Tiangong Kaiwu" editado por Song en la dinastía Ming es una enciclopedia sobre la tecnología de ingeniería antigua china, en la que la tecnología mecánica representa más de la mitad del libro. Esto también ilustra la importante posición de la tecnología mecánica en la tecnología de ingeniería antigua. Por tanto, la tecnología mecánica tradicional está arraigada en todos los ámbitos de la vida social y la producción en la antigua China. El avance de la tecnología mecánica no sólo promovió el desarrollo de la producción antigua y enriqueció la vida social antigua, sino que también se convirtió en una poderosa herramienta para promover el desarrollo de la ciencia y la tecnología en diferentes campos en la antigüedad.
1. Impulsó el progreso de la agricultura.
China se ha fundado en la agricultura desde la antigüedad y la producción agrícola siempre ha ocupado una posición central en el proceso de desarrollo de la historia antigua. Por lo tanto, la maquinaria agrícola, como herramienta de producción agrícola, juega un papel extremadamente importante. en producción. Un gran número de invenciones, innovaciones y su promoción y aplicación en maquinaria agrícola han desempeñado un papel enorme en la mejora de la productividad social.
En la época de primavera y otoño, los artículos de hierro se utilizaban en la agricultura y la producción artesanal. En el Período de los Reinos Combatientes, había más herramientas agrícolas de hierro, lo que marcó un aumento significativo en la productividad social. La cría de bueyes se utilizó a finales del período de primavera y otoño, y se hizo popular durante el período de los Reinos Combatientes, promoviendo un mayor desarrollo de la producción agrícola. Durante el Período de los Reinos Combatientes, los agricultores prestaron atención al uso de fertilizantes, así como a la selección de semillas, adaptando las medidas a las condiciones locales y cultivando en el momento adecuado. En ese momento, todos los países estaban construyendo proyectos de conservación del agua. Dujiangyan es un proyecto de riego y control de inundaciones de fama mundial construido en el curso medio del río Minjiang por Li Bing, el magistrado del condado de Qin Shu. Dujiangyan eliminó las inundaciones del río Minjiang, regó grandes áreas de tierras de cultivo y convirtió la llanura de Chengdu en tierras de cultivo fértiles. Ha beneficiado a la gente durante más de dos mil años. Jia Sixie de las Dinastías del Norte escribió "Qi Yao Min Shu", enfatizando que la producción agrícola debe seguir las leyes de la naturaleza, plantar cultivos de acuerdo con las condiciones locales, no retrasar la temporada agrícola y reformar las técnicas y herramientas de producción.
2. Fomentó la prosperidad de la industria y el comercio artesanal.
Ya en el período de primavera y otoño, China había inventado la tecnología de fundición de arrabio 1.900 años antes que Europa. Al final del Período de Primavera y Otoño, el Estado de Jin colocó la ley penal escrita sobre un trípode de hierro y la promulgó. Durante el Período de los Reinos Combatientes, había más de 30 minas de hierro. En ese momento, la industria de la sal comestible, la industria textil y la industria de lacas lograron avances significativos. "Tiangong Kaiwu", compilado por Song, un científico de finales de la dinastía Ming, resume la tecnología de producción de la agricultura y la industria artesanal de la dinastía Ming y refleja la apariencia de producción de la industria artesanal de China durante la dinastía Ming. Este artículo presenta las tijeras fabricadas por Wang Mazi en Beijing y Zhang Xiaoquan en Hangzhou, utilizando las tecnologías de "sujeción de acero" y "pegado de acero". El gas se puede eliminar durante la minería del carbón; máquinas jacquard en la industria textil, etc. Estos eran de clase mundial en ese momento.
3. Desempeña un papel importante en proyectos de conservación de agua, proyectos de construcción, transporte, textiles y otros campos.
Dujiangyan, en el estado de Qin, es un proyecto de riego y control de inundaciones de fama mundial. Dividió el río Minjiang en río interior y río exterior. El río interior se utiliza para riego y el río exterior se utiliza para desviar inundaciones, evitar inundaciones e irrigar tierras de cultivo. El puente Zhaozhou fue diseñado y construido por Li Chun, un destacado artesano de la dinastía Sui. Es el puente de arco de piedra más antiguo del mundo. Hay dos arcos pequeños sobre los dos extremos del arco grande del puente, que pueden reducir la presión del peso del puente sobre los cimientos del puente y reducir el impacto de los rápidos en el puente durante las inundaciones. Yu Wenkai, un famoso arquitecto de la dinastía Sui, diseñó la ciudad de Daxing, la capital de la dinastía Sui, y la ciudad de Luoyang, Tokio, y guió la construcción de estas dos ciudades. En la dinastía Song del Norte, la brújula se utilizaba para la navegación. Los barcos de la dinastía Song estaban equipados con brújulas, que podían indicar la dirección sin importar el día o la noche, la lluvia o la niebla. Durante la dinastía Song del Sur, la brújula se introdujo en Europa, proporcionando condiciones importantes para que los navegantes europeos navegaran alrededor del mundo y descubrieran el Nuevo Mundo.
4. Juega un papel decisivo en el ejército.
La tecnología mecánica juega un papel importante en el ejército. La fabricación de armas y equipos militares avanzados se basa en tecnología mecánica avanzada. A finales de la dinastía Tang, la pólvora comenzó a utilizarse en asuntos militares. Durante la dinastía Song, la pólvora se utilizó ampliamente en asuntos militares. Las armas de pólvora de la época incluían cohetes, mosquetes y artillería. En los siglos XIII y XIV, la pólvora y las armas se extendieron por Arabia y Europa. En la dinastía Yuan, la gran "lanza" de arma de fuego tubular de metal era muy valorada en el ejército. Durante la expedición occidental de Mongolia, utilizaron armas de pólvora para atacar ciudades de Asia Central y Persia muchas veces. Durante la guerra, los árabes aprendieron a fabricar pólvora y armas de pólvora.
3. La importancia práctica de la historia de la ciencia y la tecnología china antigua
El estudio de la historia mecánica china no solo tiene un valor histórico importante, sino que también tiene un alto valor e importancia prácticos. Esto se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos.
En primer lugar, la antigua tecnología de ingeniería mecánica china es una parte importante de la cultura científica de China, y los logros técnicos de la maquinaria tradicional son el destacado patrimonio científico y cultural de China. Por lo tanto, estudiar la historia de la antigua maquinaria china es una necesidad. importante valor cultural. La tecnología mecánica siempre ha ocupado una posición central en la historia de la cultura material humana. Las etapas de desarrollo de la civilización humana generalmente están marcadas por importantes logros en la tecnología mecánica. Nuestros antepasados crearon muchos logros mecánicos y tecnológicos excepcionales y dejaron una gran cantidad de riqueza material y cultural a las generaciones futuras. Sin duda, excavar, clasificar y estudiar estos logros mecánicos será muy beneficioso para enriquecer el tesoro científico y cultural de la patria. Sin embargo, el trabajo realizado en el pasado en esta área está lejos de ser suficiente y la historia de la ingeniería mecánica en China aún es un área por desarrollar. En las circunstancias actuales, resulta especialmente importante seguir investigando la historia de la maquinaria china.
En segundo lugar, el desarrollo tecnológico tiene una fuerte herencia y regularidad. El estudio de la historia de la mecánica china puede ayudar a revelar las características del desarrollo tecnológico, revisar el pasado y aprender lo nuevo, y aclarar direcciones y tendencias, por lo que tiene un importante valor de referencia. Las experiencias exitosas y las lecciones fallidas de la ciencia y la tecnología mecánicas en la historia de China tienen un importante valor de referencia para el desarrollo de la ciencia y la tecnología en la actualidad. Los conceptos técnicos y la filosofía técnica relacionados con la maquinaria en la antigua China todavía tienen un valor de referencia para nuestra comprensión de la relación entre tecnología y personas, tecnología y medio ambiente, y tecnología y sociedad. Las ideas, métodos y medidas tecnológicas de la antigua China están exactamente en consonancia con los requisitos del desarrollo sostenible moderno y también tienen una importancia de referencia positiva para comprender y resolver una serie de impactos negativos de la tecnología en la sociedad moderna, como la contaminación ambiental, la energía y los recursos. agotamiento, etc El estudio de la historia de la maquinaria china moderna tiene una importancia de referencia directa para formular políticas y estrategias para la planificación, el desarrollo y la introducción de tecnología a nivel nacional.
En tercer lugar, al estudiar la historia de la ingeniería mecánica china antigua, aclarar el auge y la caída de la tecnología mecánica tradicional china y comprender las vidas, los logros y los pensamientos de los científicos e inventores, no solo se pueden aprender conocimientos científicos y conocimiento histórico, también podemos inspirarnos y aprender de él, por lo que la historia de la maquinaria china tiene un valor y un papel educativos más importantes. Difundir el conocimiento sobre la historia de la tecnología de la ingeniería mecánica puede ayudar a las personas a comprender los entresijos de los conceptos y principios de la tecnología de la ingeniería mecánica y profundizar su conocimiento y comprensión de la tecnología mecánica. Bacon dijo: Aprender historia puede hacer que la gente sea sabia. Para jóvenes estudiantes y técnicos profesionales, el conocimiento de la historia de la mecánica puede ampliar sus horizontes.
En cuarto lugar, al estudiar la historia de la maquinaria china antigua, podemos encontrar fácilmente que algunas tecnologías, procesos y principios mecánicos antiguos todavía desempeñan un papel o tienen valor práctico en los tiempos modernos. La maquinaria agrícola tradicional china y las herramientas agrícolas antiguas se utilizan ampliamente en la producción agrícola y tienen una gran vitalidad. Muchas artesanías tradicionales en metal en China todavía desempeñan un papel importante en aplicaciones prácticas. Las puntas de flecha de bronce desenterradas de la tumba de Qin Shihuang tienen una densa capa negra que contiene cromo en la superficie y no se han corroído después de haber estado enterradas bajo tierra durante más de 2.000 años. La investigación metalográfica moderna ha demostrado que este tratamiento tiene una fuerte resistencia a la corrosión y esta tecnología de tratamiento de superficies obviamente tiene un valor antiguo y actual. Hay muchos ejemplos similares. El estudio de la historia de la maquinaria antigua ayuda a comprender y descubrir el significado moderno y el valor práctico de la maquinaria tradicional.
Durante el período del "Séptimo Plan Quinquenal", se diseñaron plantas de ceniza de sosa a gran escala con una producción anual de 600.000 toneladas en Tangshan, Hebei y Lianyungang, Jiangsu, utilizando tecnología avanzada desarrollada en mi país. El Departamento de Fabricación de Maquinaria desarrolló con éxito ocho categorías de equipos clave, incluidas torres de carbonización, hornos de descomposición, filtros alcalinos, intercambiadores de calor de placas de titanio y transportadores raspadores enterrados, y la mayor parte del equipo restante fue suministrado por mi país. La producción anual de Weifang, provincia de Shandong, se ha localizado mediante la introducción de algunas tecnologías y equipos extranjeros, y las tres plantas de álcali se han puesto en funcionamiento con éxito. El diseño y la fabricación de equipos de las plantas de carbonato de sodio a gran escala de mi país pueden basarse completamente en el país, y hemos comenzado a exportar conjuntos completos de tecnología y equipos de carbonato de sodio a gran escala.
En 1984, mi país introdujo la tecnología de fabricación de electrolizadores de membrana iónica y proporcionó equipos a 14 fabricantes, lo que representa el 70% de la capacidad nacional de producción de soda cáustica de carbón con membrana iónica. En 1993, se desarrolló de forma innovadora el electrolizador de estilo chino y la Corporación Nacional de Equipos Químicos de China organizó e implementó la primera planta nacional de soda cáustica con membrana iónica de 10.000 t/a. Este conjunto de equipos ha sido mejorado e innovado sobre la base de una amplia digestión y absorción de tecnologías avanzadas nacionales y extranjeras. El diseño del proceso lo lleva a cabo el Instituto de Diseño de Plantas Químicas Tianjin Dagu. El equipo principal * * * tiene 82 juegos de equipos de moldeo y 127 juegos de equipos no estándar. El electrolizador de membrana iónica está diseñado y fabricado por Beijing Chemical Machinery Factory y ha alcanzado el nivel de equipos extranjeros similares. Otros equipos, materiales, instrumentos y válvulas especiales son coordinados por los fabricantes nacionales pertinentes, y todo el conjunto de equipos está localizado. El dispositivo funciona de manera equilibrada y confiable, con las características de alta pureza del producto, ahorro de energía, alta eficiencia y sin contaminación ambiental. Los principales indicadores técnicos y económicos han alcanzado el nivel de los equipos importados. La exitosa construcción de este equipo ha puesto fin a la situación en la que los equipos de producción de sosa cáustica con membrana iónica de mi país dependen de las importaciones, lo que indica que nuestro país ha poseído básicamente el conjunto completo de capacidades de fabricación de equipos de soda cáustica con membrana iónica. Posteriormente, las plantas químicas de Guangzhou, Xinjiang, Baotou, Bengbu y Yunnan eligieron electrolizadores de soda cáustica de membrana iónica domésticos.