翻车改进因气候---说说毕岚马均的小发明

在中国科技史上，翻车与渴乌是一项重大发明。可是，有谁知道翻车和渴乌的气候背景？公元185年，“南宫大灾”。第二年,派钩盾令宋典修缮南宫玉堂。又派掖廷令毕岚铸造四个铜人排列在苍龙、玄武宫前。又铸了四座钟，可容二千斛粮食，悬挂于玉堂及云台殿前。又铸天禄虾蟆，吐水于平门外桥东，转水流入宫内。又造翻车渴乌，安放桥西，用来喷洒南北郊道路，以节省百姓洒道路的费用。

通常翻车很好理解，从低处向高处送水，需要经过人工提水的过程，通过木制的刮板机构来实现。渴乌不好理解，从高处向低处送水，本来开一道沟渠就可以进行了，可是如果有高坡呢？如果需要翻过高坡，就需要一种连通管，让水源在重力的作用下，源源不断地翻过高坡。虽然渴乌是重力作用，不使用外在能量，可是为了让渴乌工作起来，仍然需要烧上一把火，产生的负压脉冲一旦能够吸引水流迈过高坡，就可以让渴乌源源不断的工作了，这是渴乌不依赖外界能量供给的秘密。

那么，什么时候需要翻车渴乌呢？当水源缺乏的时候。什么时段会产生缺水的局面？降水减少通常是冷相周期。所以，公元185年发生的南宫大火就可以理解了，这是气候变冷导致水源缺乏带来的冷相大火。洛阳南宫发生的这次大火，“火半月乃灭”。为什么灭不了？因为火灾蔓延慢，但是缺水，所以没办法。该时段最典型的火灾是公元194年（冷相气候高峰年）发生的绵竹大火，彻底改变了四川以绵竹为行政中心的局面。由于重建南宫需要停水，于是有《张让传》中的毕岚改造翻车渴乌的事迹。那么，类似的缺水问题还要出现，该怎么办？60年之后，有马均改造翻车的故事。

曹魏嘉平六年（254），当时马钧住在京城，家附近就有一块比较高的荒坡地没有开垦。他想利用这块荒坡种点蔬菜，可是没法把水引到坡地上去浇灌。於是，马钧设计了一种新的提水工具──翻车，叫儿童转动它，从井里汲出水来倾流到地里。翻水车里外转动，功效是平常水车的一百倍。这就是「龙骨水车」最初的设计和运用。马钧设计的翻车结构巧妙，很像一种链唧筒，能够连续不断的将水提上来。「翻车」亦称「踏车」、「水车」，省称「龙骨」。其结构是以木板為槽，尾部浸入水流中，有小轮轴一。另一端有小轮轴，固定於堤岸的木架上。用时踩动拐木，使大轮轴转动，带动槽内板叶刮水上行，倾灌於地势较高的田中。后世又有利用流水作动力的水转龙骨车、利用牛拉使齿轮转动的牛拉翻车，以及利用风力转动的风转翻车。

那么，毕岚时代的翻车，应当是手动的，需要手臂的力量，通常只能少量取水，较轻便，施於田间水沟，现在通称为「手摇拔车」。而马均的发明，以儿童的参与为主，儿童没有臂力，所以一定是脚踩的翻车。操作翻车的动作非常单调，但确实是很好的健身工具。

马均生活的年代，气候是非常严峻的。241年，正月，江南大雪，平地雪深三尺，鸟兽死者大半。270，频有水旱之灾。273年，4月辛未日，江南陨霜。277年，8月，平原、安定、上党、泰山、河间等五郡发生霜冻灾害，农作物受灾严重。所以，公元254年，马均改进翻车，是符合当时的气候背景的措施。在该冷相周期，冷相气候高峰年出现在公元269年，269, 天火烧万余家，死者700人。那么，什么是防火的对策？法律。公元268年，东晋的《泰始律》发行天下，其中有专门的治理水火的内容。所以，马均的作法与当时的全社会对抗冷相气候的措施是一致的。