中国古代科学家的故事：马钧制造指南车

指南车是一种辨别方向的工具。四千多年前，黄帝和蚩尤作战，蚩尤为使自己的军队不被打败，便作雾气使黄帝的军队迷失了方向。黄帝制造指南车辨别方向，终于打败了蚩尤。后来，东汉的伟大科学家张衡就曾利用纯机械的结构，创造了指南车，可惜方法失传了。因此，当时很多人都认为，指南车只是一种传说中的东西。

今人复原的指南车模型

生活在东汉末年的机械大师马钧在魏国作给事中官，他对传说中的指南车极有兴趣，决心要把它重造出来。然而，一些思想保守的人都持怀疑态度。有一天，在魏明帝曹睿面前，一些官员就指南车和马钧展开了激烈的争论。

散骑常侍高堂隆说：“古代据说有指南车，但文献不足，不足为凭，只不过随便说说罢了。”骁骑将军秦朗也随声附和道：“传说不大可信，孔夫子对三代以上的事也是不大相信的，恐怕不能有什么指南车。”马钧坚持自己的意见，说：“指南车很可能是有过的，问题在于后人对它没有认真钻研，就原理方面看，造指南车还不是难事。”

高堂隆和秦朗嘲讽马钧说：“那我们打个赌吧，看看你能不能做出来。”于是魏明帝曹睿做了证人，由魏明帝亲自下令让马钧制作指南车。如果马钧完不成，就要受到一定的处罚。

在没有任何可参考的资料和模型的情况下，马钧利用他的机械知识，用差动齿轮的构造原理很快便制作出了指南车。当马钧制作的指南车出现在众人面前的时候，那些曾经不相信指南车存在过的人哑口无言。马钧胜利地结束了这一场争论。

马钧制成的指南车，在战火纷飞、硝烟弥漫的战场上，不管战车如何地转动，车上木人的手指始终指南，引起了满朝大臣的敬佩。马钧的不少发明创造对当时生产力的发展也起了相当大的作用，因为他在传动机械方面很有造诣，所以当时人们对他的评价很高，称他为“天下之名巧”。

知识链接：指南工具的演变

战国时，聪慧的华夏民族就制造出了最初的指南针——司南。司南用天然磁石雕琢而成，样子像一把勺子，底部圆滑，可以放置在平滑的罗经盘中自由旋转。使用的时候，先把罗经盘放置平稳，把司南放在上面，轻轻一拨，司南就转动起来，等停下来的时候勺头指向的就是北方，勺柄指向的就是南方。

司南实物图

由于制造司南需要的天然磁石非常少见，所以它并没有被推广。宋代时，人们发明了人工磁化制造指南针的方法，将薄铁片剪成鱼形，放在炭火中加热烧至通红，取出铁片，使鱼尾对着南北方向，然后急速把鱼尾浸入水中。这样，一个指南鱼就制成了。使用时，先将一只碗盛满水，利用水的表面张力使指南鱼浮于水面。待水面平静后，鱼头指向的是北方，鱼尾指向的是南方。
后来，人们发现不一定要制造成鱼的外形，可以用一根小钢针在磁石上反复摩擦，使其磁化，这样使用起来会更方便。于是，指南针诞生了。公元12世纪末13世纪初，指南针由海路传入阿拉伯，又由阿拉伯人传到了西方。