孔子的奇怪壶 江铭辉 五梦网
孔子有一天带着学生到鲁桓公的祠庙里参观的时候,看到了一个可用来装水的器皿,形体倾斜地放在祠庙里。在那时候把这种倾斜的器皿叫欹器(欹是倾斜的意思)。
孔子便向守庙的人问道:「请告诉我,这是什么器皿呢?」守庙的人说:「这是欹器,是放在座位的右边,如“座右铭”用来警戒自己。」孔子说:「我听说这种用来装水的器皿,在没有装水或装水少时就会歪倒;水装得适中,不多不少的时候就会端正的。里面的水装得过多或装满了,它也会翻倒。」
说着,孔子回过头来对他的学生们说:「你们往里面倒水试试看吧!」学生们听后拿来了水,慢慢地向这个装水的器皿里倒水。果然,当水装得适中的时候,这个器皿就端端正正地立那里。不一会,水灌满了,它又翻倒了,里面的水流了出来。再过了一会儿,器皿里的水流尽了,就倾斜了,又像原来一样歪斜在那里。
这时候,孔子便长长地叹了一口气说道:「唉!世界上哪里会有太满而不倾覆翻倒的事物啊!」
这种欹器可惜的是,在春秋战国时代到汉朝末年的战乱中失传了。在瑞典的东方博物馆保存有一批中国仰韶时期的彩陶。其中有一件颇类葫芦的、上部圆鼓形、下部圆锥形的陶壶,下腹部靠圆锥的最粗处,有两耳左右对称,作栓绳子用。博物馆的工作人员称之为打水的容器,并盛赞六、七千年前的中国古人就能巧用浮力,可是,中国的专家却说这是一件欹器的雏形(如图1)。
图1:欹器的雏形;双耳尖底瓶
据记载,西晋时,大将军杜预曾为晋武帝造过欹器,南北朝时,祖冲之也为萧子良造过,还有随朝的耿询等也造过。
可惜,这些后来接着又都失传。
总之,鲁国国宝“欹器”,它的仿制品在历史上失传又再现,再现又失传,所谓“欹器”,其构造如何,就成为“千古之谜”了。
现在,中国故宫博物院里就陈设有一对铜质镏金的欹器。它是1895年“光绪御制”的。器高45.5厘米,长18.7厘米,宽14厘米。样子很像个插屏,底座上有一个框架,框架的中央吊挂着一个直径12厘米、高147厘米的筒状容器。筒两边的乳钉形轴与框架内侧的针状轴衔接,可以在框架上沿一定方向转动。这种装置巧妙地利用了物理学中的力矩原理,能够根据水量的多少摆出倾或正的姿势,这个容器就可以在框架上沿一定方向转动。如果往容器中倒水,水到一半时,容器正好是垂直地吊挂;将水倒满后,容器却自动翻转,而把水全部倒出来了,之后,容器就又自动偏向一方而静止下来。(如图2)。
图2:“光绪的御制”欹器
上述二者,是否是古代的欹器,见仁见智,笔者另提一种制造欹器的方法,供大家参考。它不像“光绪的御制”欹器,须有框架支撑,而是直接放在桌子右边,当座右铭。此壶构造如下:
此壶是由木材、陶器、瓷器、金属作成的,现在先讲用木材做成的欹器(如图3之A)经设计使这壶在空壶时的重心移到壶的一边(譬如右边),这时壶在没装水时,便倒在右边,当注水后(约最好一半),壶的重心逐渐从右边,往中央移动,到达底部的垂直上方,壶终于垂直站立(如图3之B)。这时继续注水,因为水的密度比木材大(水的密度是1g/cm3,木材密度是0.5g/cm3到0.75g/cm3),壶的重心又从中心继续往左移,使壶倾倒(如图3之C)。
这是用木材做成的,但是如用陶器、瓷器、金属(陶器的密度约3g/cm3,铝密度是2.7g/cm3,钢的密度是7.8g/cm3) 作成的欹器,那就不能做成如图3之A实心的,必须做成如图4中空心的,如此使右半部,密度变成0.5g/cm3到0.75g/cm3,注水的正立与倾倒的原理,则和木材做成的欹器相同。
图A 图B 图C
图3:木材做成的欹器
图4:陶器、瓷器、金属的欹器(右半边作成密度0.5g/cm3到0.75g/cm3),左半边体积比较大当然密度比右半边小)
注:作者的话:
本木材、陶瓷器或金属做成可放在桌上的欹器,可做成商品,应该很受欢迎,读者如果将它商业化,将来如果销路不错,别忘记说声谢谢,附带说明,现在市面上所制造的气垫鞋,笔者30年多前就已发明气垫鞋的构想,并向台湾专利局申请专利,但是碰到可恶的审查人员将此专利打回票,可能别有居心,现在气垫鞋满天飞。我不知道当初审查人员将我申请专利打回票的居心。