《淮南子》科技思想(增订本)
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第二章 物理、化学及纺织科学

第一节 光学、力学和磁学

在人类生活中,太阳是最为密切的伙伴。它源源不断地给人类送来光和热。现在,利用无穷无尽的太阳能来发电、照明、烧饭、洗衣服……成了当代热门的课题。但是由于地球的自转,形成了白天和黑夜。古代人类对于黑夜是无能为力的,甚至充满了恐惧感。不知经过多少漫长的时间,人们发现了天然的火。或出于雷电,或出于干旱,或火山爆发,或矿石、天然气外溢……但这种能源和光源不易得到,进而又发现了摩擦取火。正如《淮南子·原道训》中所说:“两木相摩而然。”古人在钻木、锯木、刮木时,木头会发热,甚而迸出烟火。后来铁器发明以后,又用铁器和石器相摩擦,爆发出火花,引着绒、草之类,以取得光源。这种方法,俗称为“火镰”,曾经在我国广大农村和偏僻地区广泛使用。


阳燧

在《淮南子》中,就有阳燧取火的记载。《淮南子·天文训》记载说:


“故阳燧见日,则燃而为火。”高诱注:“阳燧,金也。取金杯无缘者,熟摩令热,日中时以当日下,以艾承之,则燃得火也。”


《淮南子·览冥训》中也说:


“夫阳燧取火于日,方诸取露于月,天地之间,巧历不能举其数。”高诱注:“已说在上。一说水火从太极来,在人手中,非所能说知。”

是故乞火不若取燧,寄汲不若凿井。


阳燧,依照高诱注,它的制作和取火方法是:取来没有边缘的铜杯,经过摩擦,产生一定热度,太阳当午时,对着太阳,用艾来承接,那么就可以得到火。唐释慧苑撰《华严音义》上、宋李昉等撰《太平广记》一百六十一引作:“阳燧见日,则熯而为火。”许慎注云:


阳燧,五石之铜精,圆而仰日,则得火。


可知许慎、高诱所说不同。何谓“五石”?东汉王充《论衡·率性》云:


阳遂取火于天,五月丙午日中之时,消炼五石铸以为器,磨砺生光,仰以向日,则火来至,此真取火之道也。


东晋道教学者葛洪(284—364)撰《抱朴子·金丹》云:“五石者,丹砂、雄黄、白矾、曾青、慈石也。”许慎、王充认为,要炼铜铸器,进而制成阳燧,要加入五石进行冶炼,方能成功。

另据现代一些学者研究,根据“五石”的矿物成分,销炼“五石”的结果,得到的可能是玻璃或玻璃类的一种透明材料。“铸以为器”,应该指的是玻璃类的透镜。由此可知,许慎、高诱提供了东汉时代制作“透镜”的两种方法。高诱说是指就地取材,用现成铜杯进行加工,便可制成;许慎则说是用冶炼五石铸铜方法取得。途径虽然不同,但都可以用来取火。

“阳燧”的制作使用源于何时?《周礼·秋官·司烜氏》中说:


掌以夫遂取明火于日,以鉴取明水于月,以共祭祀之明齍明烛共明水。


东汉郑玄(127—200年)注:“夫遂,阳遂也。”唐代贾公彦疏云:“夫遂,阳遂也者,以其日者,太阳之精,取火于日,故名阳遂;取火于木,为木遂者也。”

《周礼·冬官·考工记·辀人》云:


金有六齐。金、锡半,谓之鉴燧之齐。


“烜”者何?《说文》曰:“爟,取火于日。官名。举火曰爟。《周礼》曰:‘司爟,掌行火之政令’。或从亘。”

由此可知,周代曾设立专门管理行火的官员,职责就是取火,以供祭祀之用,以及发布火禁命令等。制作阳燧也有专职官员,制作所用的原料成分比例是,铜占66%左右,锡占33%(一说铜、锡各占一半)。这就说明,至少在周代,阳燧的配方制作工艺,就已经过科学实验而正式确定下来了,并且写进了官书之中,而成为定式。

“阳燧”的式样是怎样的呢?《周礼·冬官·考工记·凫氏》云:


凫氏为钟。两栾谓之铣,铣间谓之于,于上谓之鼓,鼓上谓之钲,钲上谓之舞,舞上谓之甬,甬上谓之衡,钟县谓之旋,旋虫谓之干,钟带谓之篆,篆间谓之枚,枚谓之景,于上之攠谓之隧。”


郑玄注:“隧在鼓中窐而生光,有似夫隧。”

1983年在浙江绍兴306号战国墓出土了“小阳燧”一枚,径3.6厘米,呈黑色。燧面内凹,光可鉴人。背有小纽,以细密小点为地纹,环布昂首舞爪的奔龙四条。此墓入葬年代约为前473年越灭吴不久。

1956—1957年,在河南陕县上岭村1052号虢国墓出土一面阳燧,径7.5厘米,背面有一高鼻纽,可系穿佩带。纽旁两侧两虎缠虺和双鸟缠虺纹饰。制作十分精细美观。正面作凹入球面,呈银白色,虽有绿色积锈落处,但可看出当初打磨得十分光洁。这个墓葬属春秋早期,距今已有两千六七百年。和阳燧一起出土的,还有一件小铜罐,据研究,可能是随身携带,用以盛装艾绒,以作阳燧取火用的。参见王锦光、洪震寰合著《中国光学史》,湖南教育出版社,1986年版。

天津市艺术博物馆收藏的一件汉代青铜阳燧,形似斗笠,呈凹面球形。这件阳燧的背面,铸有两周铭文。铭文的大致意思是说:五月初日这天的丙午时辰,用大燧取得了“天火”,用后把火种熄灭,不致发生火灾,这是件吉祥的事情。参见《科学与生活》,1980年第6期,《从阳燧到太阳灶》。

从以上四件出土文物及史料中可知,阳燧其形,正如晋崔豹撰《古今注》中所说:“阳燧,以铜为之,形如镜,向日则火生,以艾承之,则得火也。”

那么,阳燧取火的道理是怎样的呢?北宋科学家沈括(1031—1095)在《梦溪笔谈》卷三中说:


阳燧面洼,向日照之,光皆聚向内。离镜一二寸,光聚为一点,大如麻菽,着物则火发,此则腰鼓最细处也。


阳燧取火,是根据球面镜反射聚光的原理。阳燧的凹圆球面,正相当于凹面镜。当平行的太阳光束射入凹面镜时,即被镜内水银面反射,反射光同连接镜面顶点与球心间的立轴交成一点,即焦点(腰鼓)。这时将一小撮干燥的艾绒,放在产生高温的焦点上,便可立即点燃起火。由此可知,在2400年前的周代,我国已经成功地利用太阳能了。现代使用的聚光式太阳能灶,它的旋转式抛物面反射镜,即相当于阳燧的凹面镜。其光学及能量转换的科学原理,与阳燧聚光取火是一脉相承的。

《淮南子·说林训》中对“聚焦”也有描述:


凡用人之道,若以燧取火,疏之则弗得,数之则弗中,正在疏、数之间。


疏,远也;数,近也。凹面镜对日聚焦取火,火媒离镜面不宜太远或太近,而应远近适当,即正好在焦点上。这与现代的“焦距”观点相近,这是光学研究的一个重大进步。

阳燧取火的使用是十分广泛的,除了用于生活、祭祀取火之外,政治生活、行军作战、日常家居等,都是必备品之一。《礼记·内则》中说:“子事父母,鸡初鸣,咸盥漱,栉,縰(shǐ),笄,緫(zǒng),拂髦,冠,緌,缨,端,韠(bì),绅,搢笏。”左右佩用:左佩纷帨(shuì)、刀、砺、小觿(xī)、金燧;右佩玦、捍、管、带遰(dì)、大觿、木燧。”东汉郑玄注:“金燧可取火于日;木燧,钻火也。”《左传·文公十年》也记载:宋国“乃逆楚子,劳且听命,遂道以田孟诸,命夙驾载燧。”楚君去打猎,也要命人带上取火的工具。


冰透镜

在光学研究及利用太阳能方面,淮南王刘安及其门客还有一项突出的成就,就是根据凸透镜原理制成的冰透镜。《淮南万毕术》中说:


削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。


它的制作方法是:把坚冰磨成圆形凸透镜的形状,对着太阳,能够使光线折射会聚为太阳的“影子”(象),把艾叶放在后面,就能使它燃烧。水火历来是不相容的。制成冰透镜以后,却能得到火而不致融化,这真是巧夺天工的创造。这个重大发明,引起了历代学者的极大兴趣。晋张华《博物志》卷四、宋代陆佃《埤雅》、明方以智《物理小识》、清代朱骏声《说文通训定声》等著述,均作转录,并予以赞赏和肯定。

(原载蔡宾牟、袁运开主编《物理学史讲义》,高等教育出版社,1985年版。)

潜望镜

《淮南子》、《淮南万毕术》中除了凹、凸透镜的记载以外,还有潜望镜的记载。我们知道,多面平面镜组合在一起,有时不但能改变光的前进方向,还可以获得奇异的复成像。《淮南万毕术》中记载根据平面镜组合反射光线的道理,制成了最早的开管式“潜望镜”,能够隔着墙壁观察户外的景物。《淮南万毕术》中说:


取大镜高县,置水盆于其下,则见四邻矣。


这个装置虽然简单,却影响深远,它是近代使用的潜望镜的先驱。

古代潜望镜

(原载蔡宾牟、袁运开主编《物理学史讲义》,高等教育出版社,1985年版。)

铜镜及玄锡

《淮南子》中对铜镜的制作,也留下一些精辟的论述。我国古代对铜镜的研制极为重视,留下的古镜种类繁多。从形状说,有平面、凹面、凸面之分;论用途,有照面、取火之别;论技巧,还有奇特的透光镜。它体现了我国古代光学技术的突出成就。

爱美之心,人皆有之。人类最初只是在江河池水边照面,来修饰打扮自己,所以就有“以水为镜”的记载。《淮南子·俶真训》中说:


人莫鉴于流沫,而鉴于止水,以其静也。


“鉴”,就是照镜子。流动的、混浊的水是不可以照面的,必须等到静止、澄清以后,才能照见清晰的形象。所以用自然界的水照面很不可靠,于是便发展到盆水照面,进而发展到铜镜照面。

我国在青铜器时代就已经制成了铜镜。到了战国时期,铜镜的制作则更为广泛。铜镜是用铜、锡、铅的合金铸冶而成,而锡的含量要占一半。经过加工磨制,可以出现光泽。光亮度是铜镜的主要质量标准,单靠一种锡的成分是难以达到高标准的。只有经过抛光,才有良好的反射性能。《淮南子·脩务训》中指出:


明镜之始下型,朦然未见形容。及其粉以玄锡,摩以白旃,鬓眉微毫,可得而察。


意思是说,铜镜铸成型以后,镜面比较粗糙,而且模糊不清,照不见形容。必须用锡汞齐(玄锡)撒在镜面上做抛光剂,再用干净的毛毡用力摩擦,才能平滑生光,使镜中人面毫发显露无遗。“玄锡”是用水银和锡化合以后,而形成的银白色的液体,它能紧紧地粘在镜面上。1980年,上海博物院和中国科学院上海材料研究所用锡、汞、矾、明矾、枯矾、鹿角灰等配成“磨镜药”,能够清除锈蚀铜镜镜面,回复初造时的光彩,疑与“玄锡”相近。

由此可知,《淮南子》的作者和门客中,确实有一些当时最优秀的光学专家,否则是不可能出现这些重大科研成果的。


夏造冰

在物理应用实验方面,《淮南子·览冥训》中留下“以冬铄胶,以夏造冰”的记载。它的较为详细记载,见于唐代马总撰《意林》引用的《淮南万毕术》:


取沸汤置瓮中,密以新缣,沈井中三日,成冰。


“夏造冰”之说,见于《庄子·徐无鬼》“冬爨鼎,而夏造冰”。它的制作过程是:把热水放置在瓮中,用新的丝织物密封瓮口,沉到井中三天,就能结成冰了。可能淮南王刘安及门客,在夏天就进行过造冰的实验。


磁学

磁学是我国发展比较早的一门科学,积累的知识相当丰富。磁学的发展是在冶炼业发展的基础上出现的。古人在寻找铁矿的过程中,便发现了磁石,名之为“慈石”。《管子·地数篇》中这样说:“上有慈石者,下有铜金。”就是说,慈石与铁矿总是伴生在一起的。在《山海经·北山经》中也有关于“磁石”的记载。

《淮南子》中对慈石的性能记载得非常清楚。《淮南子·览冥训》中说:


若以慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣。

夫燧之取火于日,慈石之引铁,蟹之败漆,葵之向日,虽有明智,弗能然也。


《淮南子·说山训》中也说:


慈石能引铁,及其于铜则不行矣。


这里指出,慈石具有吸引铁器的性能,如果让它引瓦、引铜就不行了。现代物理学知识告诉我们,磁石引铁,是因为铁的导磁系数远远比一大。铁被磁石的磁场作用以后,便具有了磁性。也就是说铁本身也就成为强磁体,因而能被磁石吸引。而铜、瓦等金属或非金属,都是弱磁性物体,它们的导磁系数十分接近一,因而这些物质不能被磁铁吸引。《淮南子》虽然未能说清其中的道理,但是通过大量的磁性试验,已经解决了铁磁体与非铁磁体的区别问题。

在《淮南万毕术》中,还有人工磁化的记载。战国时出现的司南,就是运用磁化理论制成的。《淮南万毕术》中的磁化试验,是利用磁性同性相斥的原理制作的:


取鸡血与针磨捣,以和磁石,用涂棋头,曝干之,置局(棋盘)上,即相拒不休。


这种办法就是以天然磁石的磁场作用,使“针”内部的单元小磁体——磁畴由杂乱排列变为规则的排列,从而使“针”显示出磁性来。之所以用“针”,因为“针”的剩磁力强,可以成为永磁体。


力学

力学是研究物体机械运动的科学。一个物体对于另一个物体的位置变化,称之为机械运动。自然界的一切物体都在不停地进行机械运动。我国古代力学研究兴起很早,应用也相当广泛。

在《淮南子·道应训》中记载了一个孔子(前551—前478年)观“宥卮”的故事:


孔子观桓公之庙,有器焉,谓之宥卮。孔子曰:“善哉!予得见此器!”顾曰:“弟子取水。”水至灌之,其中则正,其盈则覆。

孔子造然革容曰:“善哉!持盈者乎!”子贡在侧曰:“请问持盈?”曰:“益而损之。”曰:“何谓益而损之?”曰:“夫物盛而衰,乐极则悲,日中而移,月盈而亏。是故聪明睿知,守之以愚;多闻博辩,守之以陋;武力毅勇,守之以畏;富贵广大,守之以俭;德施天下,守之以让。此五者,先王所以守天下而弗失也。反此五者,未尝不危也。”

这段故事从孔子观“宥卮”谈起,进而引出了一个富有辩证观点的哲学问题。“宥卮”这种器具,十分奇特,它运用的是力学中的重心理论。对于物体的重心的观察和研究,我国在春秋之前就开始了。1954年在西安半坡出土的一种属于仰韶文化时期的盛水陶罐,它的结构就很好地运用了重心的原理。这种罐尖底、口小、腹大,系绳的耳环设在靠近腹部偏下的地方。当水罐空着的时候,因为容器的重心略近于支点之上,用绳子把罐悬挂起来时,罐身略有倾斜。当罐中注水达到一定量的时候(60%—70%),水罐重心下降到支点之下,罐就不倾斜而直立。当在罐中继续注水,使重心升到支点之上时,罐便又自动倾斜。这种罐的原理是利用重心和定倾中心的相对位置与浮体稳定性的关系而制造的。可见古人利用力学原理是何等巧妙。

《淮南子》中记述的“宥卮”,就是这种陶罐的再创造。它的名称很多,如叫宥坐、右坐,后代又叫欹器。孔子见到的是鲁桓公(?前731—前694年)时期的器物。鲁桓公生活于春秋时期,距今已有2800余年,可见这种器具源远流长。战国时代荀况(?前313—前238年)撰《荀子·宥坐》中也有记载,它的特征是“虚则欹,中则正,满则覆”。其后的详细记载便是《淮南子》了。《淮南子·道应训》中说,这种器具空虚的时候是倾斜的,装水一半的时候是直立的,装满了之后便要翻个儿。后来的《说苑·敬慎》、《孔子集语·子观》等著述也引用了这个典故。孔子对这种欹器非常感兴趣,但是对其中的科学道理说不出来,只能从哲学方面去借题发挥。

这种欹器因为有这些特殊的性能,便被加工修饰,作为饱含哲理的珍贵器物置于坐案之右,提醒人们要“持中”,不要“过”与“不及”。只有不偏不移,才能保持正中。在西晋时,杜预(222—285)曾制造出一个新的欹器,当时的数学家刘徽(?225—295)又著《鲁史欹器图》。南北朝数学家祖冲之(429—500)又造出一种能翻过来的“欹器”。隋唐时还有人在制造,而后便失传了。《淮南子》不但准确地介绍了这种“宥卮”的物理性能,而且赋予其深刻的哲理性。或许淮南王刘安及门客制造过,至于做过研究,则是确定无疑的了。

《淮南子》中对力学中的杠杆原理的运用,也有多处记载。杠杆平衡原理是静力学的内容。古人在生产劳动中,发现用力相同的两个力能处于平衡状态。根据这个理论,制造出了桔槔。《淮南子·主术训》中说:


今夫桥直植立而不动,俯仰取制焉。


“桥”,指的是横杆。“植”,指的是支撑的直木。平常不动时,这个杠杆是处于水平状态。如要取水时,只要在一头加重,另一头必然升高。这样上下运动,水便可以不断地灌上来,既方便又省力。

桔槔的最早记载当数《墨子·备穴篇》。其中记载用杠杆来冲击土层:


穴且遇……以颉皋冲之。


还可以用来鼓风箱:


具炉橐,槀以牛皮,炉有两缻,以桥鼓之。


在《墨子·经说》中,还阐述了杠杆的使用原理。在战国时代《庄子·天运》中,也记载说:


且子独见夫桔槔者乎?引之则俯,舍之则仰。


而《淮南子》则记载较多。《氾论训》中有:“斧柯而樵,桔槔而汲。”可见当时是普遍使用这种器具的。

在《淮南子》中,还有利用杠杆支点的记载。《主术训》中说:


十围之木,持千钧之屋;五寸之键,制开阖之门。岂其材之巨小足哉?所居要也。


围,是古代计量单位,有说五寸为一围。钧,30斤为一钧。键,门闩。意思是说,用五尺粗的木头,可以撑起三万斤重的屋宇;用五寸长的门闩,可以拴住开关的房门。这并不是材料的大小能够这样,而是它们所处的关键位置。是的,如果门闩不是放在中间的位置上,而是安在门的上方或下方,那么不用多大力气就可以把门推开了。这两个例子说明,选择好杠杆支点,而使受力均匀,这一理论和实践问题,已经被广泛用到实际生活之中。

《淮南子·主术训》中还说:


七尺之桡,而制船之左右者,以水为资。


桡,即船桨。用桨划水而使船前进,这也是杠杆原理的应用。人手所用之力超过桨划水之力,船就能在水力推动下前进。用力大小与动作的快慢,便决定了船的速度。

《淮南子》还记载一个违背力学原理,而最终吃了苦头的例子。《人间训》中说:


高阳魋将为室,问匠人。匠人对曰:“未可也,木尚生,加涂其上,必将挠。以生材任重涂,今虽成,后必败。”高阳魋曰:“不然!夫木枯则益劲,涂干则益轻,以劲材任重涂,今虽恶,后必善。”匠人穷于辞,无以对。受令而为室,其始成,竘然善也,而后果败。


古代宋国的这位官员,不懂得力学的常识。木头砍下来以后,还必须经过干燥处理,也即是收水的过程。里面水分干了以后,原来比较疏松的木质才能紧密。从力学方面来说,原来未经干燥的木头,虽然接榫是紧的,但是缩水以后,就会变松。支点发生变化,两边的力矩则要改变。从力矩方面来说,原来是湿木头保持的平衡;干燥以后就会变形,力矩则不能保持平衡。这样支点、力矩都发生了变化,房屋当然就要倒塌了。

除此以外,《淮南子》中还有运用浮力的记载,前面提到的“宥卮”便是其中有说服力的例子。《淮南子·主术训》中说:


舟浮于水……此自然之势也。


《淮南子·原道训》中有:


鸟排虚而飞……窾者主浮。


船在水面上能够浮起来,是因为浸在水里的船体受到水的向上的托力。鸟类飞行则是利用空气的浮力。

在《淮南子·齐俗训》中记载了古代一件了不起的发明:


鲁般、墨子以木为鸢而飞之,三日不集。


《韩非子·外储说左上》中记载造木鸢的是“墨者”,《墨子·鲁问》中记载为公输般。《淮南子》则来了个综合,说两个都制造过。这是世界飞行史上最早的飞行器,应该说是现代各种飞行器的鼻祖。它是用竹木制成的,花了三年工夫,形状像个“鸢”,即鹰之类,在天空飞行了三天还没有落下来。从记载来看,这个木鸢是没有发动装置的,完全是利用空气的浮力作用,在天空自由翱翔。


雷电

《淮南子》中还有关于“电”的产生的记载。我们祖先对大自然中雷电现象的观察,历史悠久。在商代甲骨文和周代铭器中,已经出现了“雷”和“电”字。对于这一奇特、壮观而又令人恐怖的自然现象,古人进行了不少的探索。但是目前最早的当数《淮南子》中对雷、电成因的分析,比较具有科学性。《淮南子·天文训》中说:


阴阳相薄为雷,激扬为(霆)[电]。


《淮南子·地形训》中也说:


阴阳相薄为雷,激扬为电。


《淮南子》认为,由于阴、阳二气彼此相迫而产生“雷”,相互在激剧作用下便产生“电”。这是古代比较合理的解释。当然与现代的阴电、阳电理论不能完全视为相同,但是已相当接近了。除此之外,《淮南子》中还对放电现象做了经验性的总结。《淮南子·说林训》中说:


荫不祥之木,为雷电所扑。


扑,击也。意思是,高大的树木,伸向空间的位置较高,如果发生在雷雨天气,带电云层经过时,就有可能发生放电现象,或劈死人、畜,或烧死树木。古人只观测到这一常见现象,认为是这种树木不吉祥而造成的。古人为了解决这一问题,到了三国时代便发明了“避雷室”、“雷公柱”之类的防雷装置,与现代高层建筑的避雷针的道理是一样的。


车船制造

在《淮南子》中,还记载了古代物理学方面的发明创造。如造车、造船、制玉、攻城机械等。

《淮南子·脩务训》中说:


奚仲为车。高诱注:“《传》曰:‘奚仲为夏车正,封于薛’。”


《淮南子·说山训》中记载:


见飞蓬转而知为车。


我国古代造车历史,有说源于四千年前的黄帝,有人认为是夏朝的掌管车马之官奚仲所造。奚仲的封国在今山东薛城,又曾迁往江苏邳县,这里有一座奚公山,山上传说有奚公冢。那么是什么原因促使人类造车的呢?主要是社会经济发展的需要。《淮南子·氾论训》中说:


故地势有无,得相委输,而作为之楺轮建舆,驾马服牛,民以致远而不劳。


社会进步发展了,生产、生活资料需要流通,靠肩挑手提,千里迢迢,是得不偿失的。于是古人便发明了车子,并且驯服了野生的马、牛,来为人类服务。车子的运行原理,是根据什么设计出来的呢?原来是受了“飞蓬”转动的启发而构思出来的。飞蓬也叫蓬草,茎上有十个叶子轮生,风吹便随之旋转。这样,一辆有车轴、车辐、车轮的模型便初步产生了。《淮南子·泰族训》中说:


轮员舆方,辕从衡横,势施便也。


这就是说,把各种机械性能的特长,非常巧妙地组合在一起。古代的车子是由车架、车轴、车轮三部分组成的。车架上有一条辕(即今天的车梁)和衡(辕前的横木),衡的左右有用铜色镶的轭,这是用来套住马头的。轴的辕后方的一条横木,用以穿轮;车端还要安上铜制的轴头,叫作軎,用以预防车辆滑脱。在軎上还闩有木制的辖。车箱叫作舆,做成半圆形或簸箕形。车轮中有向四方伸展的直木,叫车辐,一般是十八条,像这样的车子,肯定不是一开始就能制造出来的,而奚仲不过是其中的集大成者罢了。雏形车子造出来后,历代都有所发展,一直发展到今天的现代化的五花八门的运输工具。

江河湖海中的运输工具舟船的发明,也是我们祖先的一大功绩。《淮南子·氾论训》中说:


古者大川名谷,衡绝道路,不通往来也,乃为窬木方版,以为舟航。


这里指出,舟航的发明,也是社会经济发展的产物,必须有轻便、巧妙、实用的河流交通工具,克服大江大河的阻拦,才能促进经济的交流。因此最初的渡航器械便产生了。《淮南子》说,这种设备的产生和运用有两个特点。《淮南子·说山训》中说:


见窾木浮而知为舟。


《淮南子·原道训》中也记载:


舟行宜多水。九疑之南,陆事寡而水事众,于是人民披发文身,以像鳞虫;短绻不绔,以便涉游;短袂攘卷,以便刺舟,因之也。


这里告诉我们,其一,古人发现空着的木头即“窾木”有上浮的特点,便把它们合并在一起(方版),可以作为渡过江河的工具。其二,面对南方广大水网地区,必须适应“多水”的特点,它的实用价值才大。这就说明,舟船可能是南方即长江流域首先发明创造出来的。1994年,在浙江省余姚县河姆渡村,发现了1只独木舟残骸和7支木制船桨,这是世界上最早的木制水上交通工具。它的历史距今约有七千年。实物的出土,证明《淮南子》中的描述是十分准确的。

古代原始的舟船一般是用独木凿空制成的,后来还有用牛皮充气制成的牛皮筏。之后,舟船便被广泛地用来进行战争和海上交通。它的种类有货船、客船、渔船、战航等多种。有人统计,到20世纪50年代,我国木船种类有上千种,仅海洋中海船船型就有二三百种之多。