孔子的奇怪壺 江銘輝 五夢網
孔子有一天帶著學生到魯桓公的祠廟裏參觀的時候,看到了一個可用來裝水的器皿,形體傾斜地放在祠廟裏。在那時候把這種傾斜的器皿叫欹器(欹是傾斜的意思)。
孔子便向守廟的人問道:「請告訴我,這是什麼器皿呢?」守廟的人說:「這是欹器,是放在座位的右邊,如“座右銘”用來警戒自己。」孔子說:「我聽說這種用來裝水的器皿,在沒有裝水或裝水少時就會歪倒;水裝得適中,不多不少的時候就會端正的。裏面的水裝得過多或裝滿了,它也會翻倒。」
說著,孔子回過頭來對他的學生們說:「你們往裏面倒水試試看吧!」學生們聽後拿來了水,慢慢地向這個裝水的器皿裏倒水。果然,當水裝得適中的時候,這個器皿就端端正正地立那裏。不一會,水灌滿了,它又翻倒了,裏面的水流了出來。再過了一會兒,器皿裏的水流盡了,就傾斜了,又像原來一樣歪斜在那裏。
這時候,孔子便長長地歎了一口氣說道:「唉!世界上哪裡會有太滿而不傾覆翻倒的事物啊!」
這種欹器可惜的是,在春秋戰國時代到漢朝末年的戰亂中失傳了。在瑞典的東方博物館保存有一批中國仰韶時期的彩陶。其中有一件頗類葫蘆的、上部圓鼓形、下部圓錐形的陶壺,下腹部靠圓錐的最粗處,有兩耳左右對稱,作栓繩子用。博物館的工作人員稱之為打水的容器,並盛讚六、七千年前的中國古人就能巧用浮力,可是,中國的專家卻說這是一件欹器的雛形(如圖1)。
圖1:欹器的雛形;雙耳尖底瓶
據記載,西晉時,大將軍杜預曾為晉武帝造過欹器,南北朝時,祖沖之也為蕭子良造過,還有隨朝的耿詢等也造過。
可惜,這些後來接著又都失傳。
總之,魯國國寶“欹器”,它的仿製品在歷史上失傳又再現,再現又失傳,所謂“欹器”,其構造如何,就成為“千古之謎”了。
現在,中國故宮博物院裡就陳設有一對銅質鎦金的欹器。它是1895年“光緒御制”的。器高45.5釐米,長18.7釐米,寬14釐米。樣子很像個插屏,底座上有一個框架,框架的中央吊掛著一個直徑12釐米、高147釐米的筒狀容器。筒兩邊的乳釘形軸與框架內側的針狀軸銜接,可以在框架上沿一定方向轉動。這種裝置巧妙地利用了物理學中的力矩原理,能夠根據水量的多少擺出傾或正的姿勢,這個容器就可以在框架上沿一定方向轉動。如果往容器中倒水,水到一半時,容器正好是垂直地吊掛;將水倒滿後,容器卻自動翻轉,而把水全部倒出來了,之後,容器就又自動偏向一方而靜止下來。(如圖2)。
圖2:“光緒的御制”欹器
上述二者,是否是古代的欹器,見仁見智,筆者另提一種製造欹器的方法,供大家參考。它不像“光緒的御制”欹器,須有框架支撐,而是直接放在桌子右邊,當座右銘。此壺構造如下:
此壺是由木材、陶器、瓷器、金屬作成的,現在先講用木材做成的欹器(如圖3之A)經設計使這壺在空壺時的重心移到壺的一邊(譬如右邊),這時壺在沒裝水時,便倒在右邊,當注水後(約最好一半),壺的重心逐漸從右邊,往中央移動,到達底部的垂直上方,壺終於垂直站立(如圖3之B)。這時繼續注水,因為水的密度比木材大(水的密度是1g/cm3,木材密度是0.5g/cm3到0.75g/cm3),壺的重心又從中心繼續往左移,使壺傾倒(如圖3之C)。
這是用木材做成的,但是如用陶器、瓷器、金屬(陶器的密度約3g/cm3,鋁密度是2.7g/cm3,鋼的密度是7.8g/cm3) 作成的欹器,那就不能做成如圖3之A實心的,必須做成如圖4中空心的,如此使右半部,密度變成0.5g/cm3到0.75g/cm3,注水的正立與傾倒的原理,則和木材做成的欹器相同。
圖A 圖B 圖C
圖3:木材做成的欹器
圖4:陶器、瓷器、金屬的欹器(右半邊作成密度0.5g/cm3到0.75g/cm3),左半邊體積比較大當然密度比右半邊小)
注:作者的話:
本木材、陶瓷器或金屬做成可放在桌上的欹器,可做成商品,應該很受歡迎,讀者如果將它商業化,將來如果銷路不錯,別忘記說聲謝謝,附帶說明,現在市面上所製造的氣墊鞋,筆者30年多前就已發明氣墊鞋的構想,並向台灣專利局申請專利,但是碰到可惡的審查人員將此專利打回票,可能別有居心,現在氣墊鞋滿天飛。我不知道當初審查人員將我申請專利打回票的居心。