古代中國的“計程車”如何工作?(文物有話說)

中國科學技術館展出的記裡鼓車復原模型。
中國科學技術館供圖
張蔭麟復原《宋史》記載的記裡鼓車齒輪裝置圖。
中國科學技術館供圖
出租車是現代生活中常用的交通工具,主要通過記錄行車裡程計算費用,因此也被稱作“計程車”。出租車的計程器是近代的發明,而我國古代就已經有了自動記錄行駛裡程的機械裝置,叫作“記裡鼓車”,外國有學者稱之為“中國的計程車”。
記裡鼓車何時發明?如何工作?
成書於南朝的《宋書·禮志》記載:“記裡車,未詳所由來,亦高祖定三秦所獲。制如指南,其上有鼓,車行一裡,(木)人輒擊一槌。大駕鹵簿,以次指南。”其中的“高祖”是指南朝劉宋的開國皇帝劉裕。這裡說的是記裡鼓車用於皇帝出行儀仗(鹵簿),形制與指南車相似,上面有鼓,每行進一裡,就有木人擊鼓一次。至於記裡鼓車發明於何時,史書無明確記載。由於劉裕平定長安在東晉,可推測記裡鼓車的發明不晚於東晉。成書於唐代的《晉書·輿服志》也記載了記裡鼓車,這就進一步明確兩晉已有記裡鼓車。除了《宋書》和《晉書》外,《南齊書》《隋書》《舊唐書》《新唐書》等史籍都有記裡鼓車的記載,內容大同小異。
今本崔豹的《古今注》還記載了一種升級版的記裡鼓車,這種記裡鼓車不僅每行進一裡就有木人擊一次鼓,在行進十裡時還另有木人擊一次鐲(古代軍樂器,形似小鐘),它的機械結構應當更加復雜。據《宋史·輿服志》,宋代皇帝儀仗已經使用這種升級版的記裡鼓車。
那麼,記裡鼓車究竟是如何運轉?《南齊書·輿服志》有“記裡鼓車……鼓機皆在內”的記載,明確了記裡鼓車是由內部的機械驅動的,但沒有更加具體的說明。幸運的是,《宋史·輿服志》詳細記載了升級版記裡鼓車的內部機械結構:“足輪各徑六尺,圍一丈八尺。足輪一周,而行地三步。以古法六尺為步,三百步為裡,用較今法五尺為步,三百六十步為裡。立輪一,附於左足,徑一尺三寸八分,圍四尺一寸四分,出齒十八,齒間相去二寸三分。下平輪一,其徑四尺一寸四分,圍一丈二尺四寸二分,出齒五十四,齒間相去與附立輪同……其中平輪轉一周,車行一裡,下一層木人擊鼓﹔上平輪轉一周,車行十裡,上一層木人擊鐲。”
20世紀20年代,歷史學家張蔭麟就據此復原了記裡鼓車的內部機械結構。它的基本原理就是由大小、齒數不同的齒輪和立軸,把車輪的運動傳動至擊鼓裝置,使周長一丈八尺的車輪每轉動100次(即1裡,1裡=1800尺)帶動一個木人擊鼓一次,每轉動1000次(即10裡)帶動另一個木人擊鐲一次,從而實現1裡擊鼓、10裡擊鐲的效果。這種通過車輪轉動圈數記錄行駛裡程的設計,與今天汽車裡程記錄的基本原理是一致的。
在明確內部機械結構后,我們不禁追問,記裡鼓車究竟長什麼樣?這也是科技史學家王振鐸在復原晉代記裡鼓車時面臨的問題。
在漢代、晉代皇帝高官出行儀仗中,有鼓車、鼓吹車。綜合文獻,王振鐸認為,晉以來記裡鼓車之外形制度,當由漢之鼓車蛻變而來。山東省的漢代孝堂山畫像石則提供了漢代鼓吹車的視覺形象:車廂分為上下兩層,下層四人各相向而坐奏樂,上層有二人擊鼓。王振鐸據此復原了晉代記裡鼓車的外觀,這樣就有了我們今天常見的記裡鼓車復原模型。
(作者單位:中國科學技術館,本報記者喻思南採訪整理)
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