[古代科学仪器真能复制吗]中国古代科学仪器

　　现今特别知名的中国古代科学仪器，主要有这样三件： 　　一、宋朝的水运仪象台：它被认为是集天体观测、天象演示、钟表计时、自动报时功能于一体的精密天文仪器，记载中说它能够以水为动力自动运行。
　　二、汉代张衡的候风地动仪：历史记载中说它可以报告（经常被误解为预报）远方的地震。
　　三、历代的指南车：一种相传是黄帝发明的神奇机械车辆，无论向任何方向行驶，车上的木人永远指着南方（与利用磁性的指南针无关）。
　　这三件奇物有不少共同点，比如，它们迄今都没有发现任何古代实物遗存，关于它们的功效、形制、结构等等，都只见于古代文献中的记载。又如，它们都有多种现代复制品问世，而它们的复制者往往坚信只有自己的方案才是得到古人真意的。
　　此三件奇物的复制，又可以分成两种情形：
　　第一种情形是水运仪象台。由于有苏颂的《新仪象法要》一书传世，其中记载了水运仪象台的各种部件，有尺寸，有图形，这当然会使许多现代研究者热血沸腾。有不少人一头扎进去，为这件我们基本上可以相信确实是存在过的仪器的研究呕心沥血。研究的最高表现，当然是要复制。现在北京的中国历史博物馆里就有一台1958年的复制品，此后国内和国外的复制品也次第出现。
　　按照文献的记载，水运仪象台是一个高12米左右的庞然大物，但1958年的复制品缩小为只有原记载尺寸的五分之一。按照机械方面的一般情形，一个可以正常运行的机械装置，放大尺度之后，就未必能正常运行了，但是缩小尺度则通常不会有问题。然而，尽管学者们对宋代水运仪象台真的能够运行这一点深信不疑，但就是这个缩小的水运仪象台复制品，也不能实际运行，以至于被称为“仅供外观观赏的模型”。
　　第二种情形是候风地动仪和指南车。这两件奇物没有水运仪象台那么幸运，关于内部结构和原理，只留下了片言只语的可以有多种解释的原始记载，更没有像《新仪象法要》那样的工程说明书留下来。文献中只是记载了它们有怎样的外形和功能，但这丝毫阻挡不住研究者的热情。特别是对指南车的复制，国内学者如王振铎、刘仙洲，国外包括英国、荷兰等国的学者纷纷投入其中。如果说在水运仪象台的研究中，许多学者还喜欢沉浸在某个部件是不是近代机械钟表中的擒纵器之类的理论性探讨的话，那么对于候风地动仪和指南车的研究来说，学者们似乎更愿意“直奔主题”进入复制。关于这两件奇物的复制，已经各有多种方案和实物问世。
　　在复制水运仪象台的努力中，研究者们似乎谁也没有怀疑这个仪器在古代是不是真的成功运行过。这里提出这个怀疑并不是想捣乱，而是因为在中国古代，天文仪器除了作为研究时使用的工具之外，还有一个更为重要的身份――礼器。这样的礼器，平日藏在深宫禁苑，并不需要运行，只有当某些盛大仪式举行时，才会需要它运行一会儿。因此，如果它不能长期有效地运行，也并不妨碍其作为礼器的功能。
　　历代指南车一直都是皇家礼器，它是皇帝出行时的仪仗之一，所以外形都硕大而华丽。关于指南车的实际运行，《南齐书》卷五十二中记载了一个生动例子：宋武帝北伐攻灭后秦姚兴政权，缴获了一部指南车，只是徒具外形，内部机械已经失去。但是这样一件重要礼器，又是北伐的战利品（中国历史上极少有南方政权北伐胜利的），当然要加入皇帝出行时的仪仗行列以便向臣民夸示。结果每次皇帝出行时，只好“使人于内转之”――就是让人躲在车中操纵指南车上的木人，以保持它始终指向南方。这个例子，对于想象礼器在古代的运行，应该不无启发。