說史150401
「儀器」的用途
朝日執筆：歷史小品系列6
中國人自古以來，就有一種「厚古薄今」的想法，認為「古代」是無限美好的。這種想法蔓延到「科學領域」，每每會將古代中國的科技與科學水平提升至 “神秘莫測”的程度，強調中國這樣那樣的發明發現，要比西方早多少多少年。這種奇妙的想像至今竟然還有市場，本身也有點難以想像。
本篇會為各位介紹中國古代幾種奇妙的「科學儀器」。從某個角度來說，中國的知識分子在明清以前，其實對研發各種「科學儀器」也是頗為熱衷的。翻開各種史籍，都會發現關於各種各項「科學儀器」的記載，有些比較簡略，有些非常精細。其中不少單看描述已讓人覺得非常神奇，於是自然會有些具有「科學精神」的現代人嘗試把它們複製出來。在古代眾多的「神奇儀器」中，有三種特別受到「複製者」的垂青，它們分別是「指南車」、「候風地動儀」和「水運儀象臺」。
先說〈指南車〉。
相傳這是黃帝戰蚩尤時所創製，單聽其起源已經充滿神話意味。 從各種記載看來，這「指南車」並非使用磁極原理辨別方向，而是一輛神奇的「機械車」，車上立著一個「手指指」的木人，無論車向哪個方向移動， “木人之手”始終指著南方。
首先要說明的是「指南車」並不止一輛，或者準確一點，應該「被發明」了不止一次。 若是細心翻閱歷代古籍，就會發現「指南車」其實已經「失傳」和「重現」了好幾次。 可以合理地猜想，這些歷代相繼出現的「指南車」應用的原理未必一樣。 至今考古並沒找到任何「指南車」的實體或部件，而有關「指南車」機械結構的記載，也只有「宋代版」—這是「最新版」了，因為自宋代以後，已再沒有製作「指南車」的記載了。
約在二十世紀初，大量中國的古籍被介紹往西方，其中記載的這些「神奇儀器」自然引起西方學者的興趣。他們在理論和實踐兩方面，研究以古代中國技術製作「指南車」的可能性，中國學者當然很快也加入這類「愛國研究」當中。結果這些複製者成功造出四至五種不同的「指南車」，其應用的技術結構原理各不相同，但似乎都能符合「宋代版指南車」對於功能、型制、結構數據的描述—這些記載本來就有「很大的詮釋空間」嘛！
至於〈候風地動儀〉的難題就更大了。
這一臺據說由東漢 張衡發明，可以報告地震的儀器，除了外觀和功能的描述外，並沒有留下任何關於內部結構的記載。 於是，複製者就唯有各自發揮想像空間了。目前製成品應用的原理主要有兩大方向，其機械結構和運作原理完全不同。
說實話，我很懷疑這樣的「複製」有多大的意義。因為既然無法得知原件的具體情況，這些現代的「複製者」無論如何努力，都不過是在「研製」一件「新儀器」，以達成一些也許出現過的古代儀器的功能。對於「證明」古代科學技術如何「輝煌」，似乎也沒有多大的直接關係。
那麼，若果有關儀器的記載足夠詳細，是否就能成功「複製」出「中國古代科學技術的輝煌」呢？這倒未必，因為若然記載太詳細、太具體，在製作上就少了許多彈性。要在所有細節上符合鉅細無遺的記載，難度一點也不少。***
在複製〈水運儀象臺〉時就碰到這個問題了。
據記載，「水運儀象臺」是在大約十一世紀末的北宋，由當時頂級天文學家 蘇頌和韓公廉等人設計製作。此儀器以水力推動，自行長期運作，並集天體觀測、天象演示、計時報時等功能於一身。非常幸運地，蘇頌所著的《新儀象法要》一書留傳至今，書中記載了「水運儀象臺」的結構和各種部件，並有具體尺寸，甚至還附有若幹圖解！
如此詳細具體的技術資訊，當然鼓舞了眾多現代研究者的巨大熱情，而「終極目標」，當然就是要複製出一個一模一樣的「水運儀象臺」。第一件複製品在1958年誕生，現在成了中國歷史博物館的一件展品，它也的確只是一件「展品」！據記載，蘇頌的「水運儀象臺」高達十二米，而1958年的複製品僅及原件的五分之一。 按照一般的機械常識，一件能正常運作的裝置，按比例放大後就不一定能夠運作；相反縮小應該是沒有問題的。 可惜，這個縮小了的複製品，就是不能如文獻記載一般，依靠流水的動力長期無礙地運作。為了向觀眾演示「水運儀象臺」的「模擬運作情況」，館方唯有在儀器內安裝電動摩打。此後也陸續出現過相類似的「水運儀象臺」複製品，但始終沒有出現過一個能完全符合記載，又能長期準確地運作的例子。
事實上，這儀器是如此之「神妙」，以至於後來經歷靖康之變後，南宋朝廷雖然找到蘇頌的兒子，希望按照《新儀象法要》的記載來重新裝配（不是重建）運作這個「水運儀象臺」，但卻始終「搞佢唔掂」。時人更為此哀嘆「天道不行」。
在資訊如此充足之下，卻仍做不出一個「完美」的製品，當然令一眾現代研究者相當沮喪。不過，這種沮喪也許本來就不應存在。到底會不會是大家從一開始就對這些「儀器」的用途有所誤會呢？
為何會這樣說？不如先聽一個有關「指南車」的小故事。「指南車」由於是「黃帝所創製」，所以經常會作為古代帝皇出巡儀象的一部分。雖然古書中鮮有關於「指南車」機械運作原理的記載，但《南齊書》中卻記載了一種「另類運作原理」。話說宋武帝 劉裕北伐滅了後秦 姚興，戰利品中就有一輛前朝留下，外型恢宏的「指南車」。 自此劉裕每次出巡的隊伍中，都必然展示這輛「指南車」，以向天下臣民誇示自己的武功和威儀。可惜因為年代久遠，車子內部結構已經損壞，劉宋的機械工程部門又不懂修理，結果唯有派人躲在車中，控制車上的木人「指南」！
所謂「儀器」，其實就是「禮儀之器」。在古代中國，絕大多數這些「新奇刺激好玩」的神奇儀器，往往都是為了誇示朝廷的威儀。 「指南車」如是，「候風地動儀」如是，至於各種「天文儀器」，作為帝皇「通天」的工具，就更如是了。直到清代，所有天文儀器，包括由傳教士監造和西方人送贈，標誌著當時世界最高科技水平的各種天象演示和天文觀測工具，都登錄在《皇朝禮器圖式》之中。不錯，「儀器」就是「禮器」，其功能不在於其表面的「觀天象」、「測地震」、「辨方向」，而在於「與上天溝通」、「向萬民宣示」。
若果將「水運儀象臺」理解成中國歷史上一座最宏大、最華麗的禮器，也許問題就有另一個答案了。作為「禮器」，平日自是藏於深宮禁苑之中，不為外人所窺見。 即使是在大型「祭典」之時，它也只是讓個別位高權重的大臣和外國使節「驚鴻一瞥」。它只需要在典禮中保持運作即可，也絕不會有人上前查驗其運行是否精確。因此，這臺神秘而奇妙的「水運儀象臺」是否能夠長期運作，是否精密準確，絲毫不影響其作為「禮器」的主要，乃至唯一功能。
上述說法當然只是一種推測而已。只不過，若明白這些「儀器」的本質是「禮儀之器」而非「科學儀器」的話，一眾現代研究者恐怕也不必把焦點過度落在複製其「科學功能」方面了吧！