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第二节民间手工业在官府经营的手工业外,秦汉时期的民间手工业也得到发展,其表现形式通常有三种一为独立的民营手工业者所经营的手工业;二为大手工业主经营的手工业;三为同农业相结合并作为它的副业的个体小农经营的家庭手工业。三者各占多大比重,虽然很难准确回答,但三者同时存在却是可以肯定的。如当王莽时,“博征天下工匠”以建九庙。这些工匠被征发之前,显然属于独立的民营手工业者。《史记·平准书》所说的“诸贾人、末作”中的“末作”,当就是城市中的独立手工业者。由于他们大都拥有自己的手工作坊,故《史记》又称他们为“诸作”,《集解》引如淳释“诸作”曰“以手力所作而卖之”,即以手工方式为市场而生产的独立手工业者。拥有大量奴隶或手工业劳动者,并用以采矿、冶炼和铸造器物的大手工业主,在《史记》、《汉书》的货殖列传中有集中的反映。至于耕织结合的小农家庭手工业,几乎比比皆是。因此,秦汉民营手工业一般存在这三种形式。
民营手工业的类别,也同官府手工业一样颇为复杂,但主要的要算采矿业、煮盐业、冶铸业、纺织业、造纸业及其他杂手工业。
采矿业、煮盐业与冶铸业我们知道,早在商鞅变法时,就“颛川泽之利,管山林之饶”,“外收百倍之利,收山泽之税”2,随后就有“盐铁市官及长丞”的设置。这表明盐铁早已官营。但自从“汉兴,海内为一”,有了“开关梁,弛山泽之”的条件,于是“富商大贾,周流天下,交易之物,莫不通得其所欲”3,私营工商业发展了,这中间自然也包括盐、铁的私营。加上文帝的“纵民得铸钱、冶铁、煮盐”的政策的实行,在“山东食海盐,山西食卤盐,岭南沙北,固往往出盐”的情况下,鲁国的猗顿“用监盐起家”;邯郸的郭纵“以铁冶成业”;巴蜀寡妇名清者,“其先得丹穴,而擅其利数也”;赵人卓氏“用铁冶富”,秦破赵迁之于临邛,仍“即铁山鼓铸”,“富至僮千人,田池射猎之长,拟于人君”;山东的程郑“亦冶铸”,秦灭六国后迁之临邛,仍营其业,“贾椎髻之民”;梁人孔氏,“用铁冶为业”,秦灭魏后迂于宛,仍“大鼓铸”,“家致富数千金”;鲁人曹邴氏,“以铁冶起,富至巨万”;齐人刁间,“逐渔盐商贾之利”,“起富数千万”4。
吴越一带,“东有海盐之饶,章山之铜”,吴王刘濞得以“专山泽之饶”2,“擅障海泽”3,“即山铸钱,富埒天子”4。“邓通专西山”以铸钱,“财《汉书·食货志》。
2《盐铁论·非鞅》。
3《史记·货殖列传》。
4《史记·货殖列传》。
《史记·货殖列传》。
2《盐铁论·禁耕》。
3《盐铁论·错币》。
4《汉书·食货志》。
过王者”,以致“秦、雍、巴、蜀因邓氏,吴、邓钱布天下”5。汉初所封赵国,也“以冶铁为业”。封于山东之胶东国与鲁国,都以“鼓铸盐铁”为务7。所有这一切,除汉初诸封国之经营盐铁多少有王国经营的性质外,其余都是私营盐铁手工业主兼大商人。实则王国所经营盐铁,相对于西汉官府中央的官府手工业而言,也有私营性质。各王国君主,实为大的盐铁业主。
煮盐、冶铁、铸钱三大手工业,自汉武帝实行严格的从采矿、冶炼、铸造到销售的官营制度以后,私营的比重虽下降了,却并未绝迹。故西安城门外,发现刻有“汝南富坡苑里田戎卖”给官府字样的铜块8。元帝时,贡禹也说“民坐盗铸,陷刑者多”9。即使在王莽严禁私铸钱币的情况下,私铸仍然不能断绝,出现了钱抵罪者,自公卿大人以至庶人,不可胜数”的局面,最后迫使王莽改变“私铸钱者死”的立法,“更轻其法”为“私铸作泉布者与妻子没入为官奴婢”10。到了东汉,郡国虽仍设盐、铁官,但只征税而已,实际上恢复了西汉初“纵民煮铸”的制作度。因此之故,民营采矿、冶炼等民间手工业便迅速发展起来。以远在江南的桂阳郡来说,这里“县出矿石,佗郡民庶常依因聚会,私为冶铸”。建武年间迁桂阳太守的卫飒,为了不使“招来亡命,多致奸盗”,就在这里“起铁官,斥罢私铸,岁所增入五百余万”。可见在卫氏“起铁官”之前,这里的私营采铁与冶铁手工业是十分发达的。又河内郡的林虑县,西汉在这里设有铁官,东汉这里仍然产铁。据《后汉书·党锢·夏馥传》,桓帝时,馥为人所陷,“乃自剪须变形,入林虑山中,隐匿姓名,为冶家庸”。这个“冶家”既用钱雇人冶铁,其为民营手工业主无疑。其实,不单是一般平民,即使是皇亲国戚,也有私营冶炼之业的。《太平御览》卷八三三引壬子年《拾遗记》云“汉郭况,光武皇后之弟也,累金数亿,家僮四百人,黄金为器,功冶之声,震于都鄙。时人谓郭氏之室,不雨而雷,言铸锻之声盛也。”显然,郭况实为一个大冶炼手工业主,不过像郭况所经营的手工业,就不能说是民营了,而是官宦人家的。
纺织手工业由于纺织手工业的材料来源容易获得,又不需要有雄厚的资金,一般小农家庭往往又是纺织手工业的兼营者,以致当时的统治者言及社会生产时,总是以男耕女织为标志。这表明家庭的纺织手工业是私营手工业的主要形式。由于家庭手工业的原料来源,主要依赖于农业的种植范围和水土所宜,于是随着各个地区气候条件的不同,带来了农作物产品的差别和产量的多少与优劣,从而使得不同地区的家庭纺织手工业也发生了差别。如河内的丝纺织业就比较发达。《后汉纪》卷二○,质帝本初元年(公元4年)九月,5《盐铁论·错币》。
《史记·酷吏·张汤传》。
7《汉书·终军传》。
8参阅陈直《两汉经济史料论丛》。
9《汉书·贡禹传》。
10《汉书·食货志》。
《后汉书·循吏·卫飒传》。
载朱穆奏记曰“河南一郡,尝调缣、素、绮、縠才八万余匹,今乃十五万匹,官无见钱,皆出于民。”这里的“调”,是调发、调运之意,意即在质帝本初元年之前,朝廷每年要向河内郡调发缣、素、绮、縠等丝织品八万多匹,而这些丝织品,都是河内郡的农民以纳税形式交给郡里的。如果农民没有普遍从事家庭丝纺织业的情况,是不会有这么多丝织品上交官府的。再从“今乃十五万匹,官无见钱,皆出于民”的话来看,表明有官府以钱购买丝织品的迹象,但实际上都是取之于民,更见缴纳丝织品者都是农户。据《后汉书·郡国志》,河内郡有户十五万。以十五万户之民,一次调丝织品十五万匹,合每户一匹,则河内地区丝纺织手工业之发达可知。又《居延汉简释文》卷三有“河内廿两帛八匹,三尺四寸大半寸,二千九百七十八”简文,可见河内地区丝纺织品已远销至边郡居延地区,反映出河内丝纺织品商品化倾向之突出。又曹魏明帝景初二年(238年),诏“以绛地交龙锦五匹”等“答汝(指倭使)所献贡直;又特赐汝绀地勾文锦三匹”,而此皆当时“好物也”,可见绛地、绀地,也早已成为具有地方特色的优质丝织品的集中产地。至于蜀、汉之地,则盛产蜀布;齐、陶之地,盛产缣;兖、豫之地,多产丝、絺、紵。故“齐、陶之缣”与“蜀、汉之布”并称2。汉简中也屡见“广汉八稯布”及“九秽稯布”等简文;“兖、豫之漆、丝、絺、紵”,“为养生送终之具”;齐地“织作”的“冰纨绮秀纯丽之物,号为冠带衣履天下”2;蜀地之“女工之业,覆衣天下”3,其所产的“锦”号为“蜀锦”,以致汉末三国时成了这里的主要经济来源,所谓“决敌之资,唯仰锦耳”4。还有鲁地,“颇有桑麻之业”;粤地“女子桑蚕织绫”;燕、代之地,“田畜而事蚕”5;三辅地区,出“白素”。特别是巨鹿郡一带和任城亢父等,也以产缣称著,故官府曾给马援以“巨鹿缣三百匹”7;而《西京杂记》卷一载“霍光之妻遗淳于衍散花绫二十五匹。”至于任城亢父所产之缣,则远销河西走廊及西域,故《流沙坠简考释》中有“任城国亢父缣一匹,幅广二尺二寸,长四丈,重二十五两,直钱六百十八”的简文。还有陈留郡的襄邑,由于盛产优质丝织品,故官府在这里设有服官,而《论衡·程材》则有“襄邑俗织锦,钝妇无不巧”的话。《陈留风俗传》也有“襄邑有黼黻藻锦,日月华出,以奉天子宗庙御服焉。”8此外,房县出御绵,朝歌产罗绮,清河产缣总,也同襄邑的缣绣齐名,故左思《魏都赋》有“锦绣襄邑,罗绮朝歌,绵纩房子,缣总清河”的概括。所有这一切,不仅说明丝织品与麻织品各有不同的产地;而丝织品中,又有锦、缣、绮、纨、縠、缟、绫、罗、白素、帛、绢等之分,又各有其集中产地。如此众多的纺织业产品,其中固然有的《三国志·魏志·倭人传》。
2《盐铁论·本议》。
《盐铁论·本议》。
2《汉书·地理志》。
3《后汉书·公孙述传》。
4《太平御览》卷八一五引《诸葛亮集》。
5《汉书·地理志》。
范子《计然书》卷下。
7《太平御览》卷八三一引《东观汉记》。
8《太平御览》卷八一五引。
出于官府手工业,但小农经营的家庭纺织业和手工业主经营的纺织业,也不可忽视,而且在纺织技术上锐意改进者和具有专门纺织技术者,多在民营纺织手工业作坊中。东汉崔寔做五原太守时,为了发展本地的民间手工业,“乃卖诸峙,得二十余万”,诣雁门、广武“迎织师,使巧工作机及纺以教民织”,可见雁门、广武一带,早已有技术高超的民间“织师”,而且五原一带民户也普遍学会了纺织技术。边远地区的情况尚且如此,中原地区自然更不用说了。
如果以纺织品来说,无疑更以民营手工业为主。因为麻的生产者都是小农,而且其绩麻、纺织,技术性较低,麻布的生产也形成了不同地区的不同特产;而且麻布的类别也很多。以著名的麻布产地来说,除前述之蜀汉地区的“蜀汉布”及“广汉八稯布”外,还有产于越地的“越布”,曾使“光武帝见而好之”,令会稽以此为贡2;还有东莱惤县所产之“惤布”。《说文解字》释惤曰“惤布出东莱。”即其证。更有“江东葛”,《太平御览》卷八六引《魏文帝诏》中有“江东为葛,宁可比罗纨绮縠”语可证。此外,少数民族地区也多产布。如氐人称殊缕布为“絣”,西胡人称毳布为“■”,南郡蛮夷所出布称“賨布”,又叫“幏布”3。至于麻布的类别,许慎《说文解字》中已有緆、絺、绤、绉、紵、絟、繐、紨等之分,并谓“緆为细布”,“絺为细葛”,“绤为粗葛”,“绉为絺之细者”,“紵为枲类布白而细者”,“絟为细布”,“繐为细疏布”及“紨为粗细布”。如果按纺织时所使用的缕的粗细而分,又有“七稯布”、“八稯布”、“九稯布”及“十稯布”等不同名目。《说文解字·禾部》云“布八十缕为稯。”“七稯布”大约是最粗布,故多为徒隶者之衣。《史记·孝文帝本纪》“后元二年(公元前2年),令徒隶衣七稯布。”可证。云梦秦简《金布律》有“褐衣”的名称,且用为刑徒与“隶臣妾”之衣。“枲”是制作褐衣的原料,枲即粗麻。可见秦汉时均以麻布供徒隶衣着用。实则,一般贫苦农民,也多作粗麻布,故一旦发迹为官,便称作“释褐”,意即脱下褐衣而穿官服了。八稯布与九稯布,多为戍卒所服用,故居延汉简中常见此等布名。至于十稯布,可能是最细的布,可以为官俸。《汉书·王莽传》所云“一月之禄,十稯二匹。”即其证。
制陶手工业早在战国时期,制陶手工业就很发达,产地遍及齐、鲁、燕、秦、楚诸国。秦汉时期,更有进一步发展。秦的制陶手工业,多集中于凤翔,凤翔彪脚镇画砖最为出色。秦汉官府手工业中,也有专门主管制陶业机构和官吏。《汉书·地理志》载汝南郡安城设“陶官”,《齐鲁封泥集存》有“安城陶尉”封泥,便是例证。根据西安汉城出土的各种瓦当文中有“宗百官瓦”、“都司空瓦”及“右空”等文字来看,表明宗正属官都司空令及少府属官左、右司空令,实为其主管机构。汉武帝时期,官府制陶手工业达到了鼎盛时期。据《三国志·魏志·董卓传》注引华峤《后汉书》云“卓曰武帝时,居《太平御览》卷二六三引崔寔《政论》。
2《后汉书·独行·陆续传》。
3均见东汉许慎《说文解字》有关字义。
杜陵南山下,有成瓦窑数千处,引凉州材木东下以作宫室,为功不难。”裴注引《续汉书》云“杜南山下,有孝武故陶处,作砖瓦一朝可办。”由此可见,在终南山有官窑区,专门烧制官瓦。除官府制陶业外,民营制陶业也同样存在。特别是今之咸阳县窑村,汉人称“咸里”、“咸亭”或“咸阳亭”,就是西汉民营制陶手工业的集中地。因为在这里出土的陶器中,有“咸里高昌陶鼎”、“咸里直章陶壶”及“咸里亭久陶瓮”等等字样的若干陶片或陶器,而这些陶器上的文字,大都写上了私人的姓名,这同官府手工业题名的作法大不相同,故知为私人制陶者所题,亦得知汉之咸里为民营制陶业的集中所在。
秦汉时期的制陶手工业中,值得注意的是釉陶的正式出现和彩陶的盛行。早在商代和西周,就已有在陶器表面上釉的开端。953年在郑州二里岗商城遗址中,发现了一种豆青釉布纹陶尊,质地坚硬,有不吸水性。次年,在西安封普渡村西周长田墓中,也发现了带豆青色釉的陶豆。这说明商周时就已多少知道上釉的技术。不过,这时的上釉技术还仅仅是开端,陶器表面还没有光泽,色泽也不纯正。但是汉代北方的釉陶,不仅数量多,而且色泽或作浓黄,或作深绿;南方的釉陶,多是淡绿色或淡黄色,这说明上釉的技术已有发展。因为釉是一种矽酸盐,施于素底上,经过火烧,就成了有釉的光泽面,可以洗涤而不剥蚀,更不会被玷污。釉的色彩,取决于在砂酸盐里加入某些氧化物。如加入氧化铁即成黄色,经过还得火,又呈青色,即成青釉,也即青瓷的前身2。汉代的釉陶色彩纯正,这说明已经懂得加入氧化铁和掌握火候等技术。这就为瓷器的生产奠定了基础。
造船和造纸手工业以造船手工业来说,属于官府者,《汉书·百官公卿表》中缺载其主管机构及官名,但京兆尹有“船司空县”,颜师古注曰“本主船之官,遂以为县。”以此言之,秦或汉初本有船司空一官。又同书水衡都尉属官有“辑濯令丞”,师古曰“辑濯,船官,为檝櫂之假借。”《汉书·地理志》载庐江郡有楼船官,显然是郡国主管造船的官吏。从当时用船从事水战的需要量以及江南民间水上交通的需要来看,官府和民间的造船业应当都是存在的。从吴王刘濞能造“一船之载,当中间数十辆车”的大船和公孙述能“造十层赤楼帛兰船”2等情况看,造船业的分工应当是很细致的。特别是长沙汉墓中出土的木船模型,前后有三舱,有桨十六支,后有舵,广州出土的木船一件,船上建重楼,桨十橹一。如无发达的民间造船业为基础,官府也无法造出这种大船来。可惜史料缺载,无以知当时民间造船业之详情。
造纸手工业的出现,是汉代历史上的大事。我国史学界公认“纸是中国人民最伟大的发明之一。它的发明对人类文化传播与推动所起的作用是不可计量的。在中国,有了纸,才有印刷术的发明;有了纸,才能大量地抄书藏书印书,书籍才能流通,文化才能传播;有了纸,在世界艺术史上大放异上所引陶器字样,均见《关中秦汉陶录》卷一;参阅陈直《两汉经济史料论丛》。2参阅《中国青瓷史略》。
《史记·淮南衡山列传》。
2《后汉书·公孙述传》。
彩的中国绘画才能得到蓬蓬勃勃的发展。纸对世界文化的贡献也是同样大的。传到欧洲,就助成了世界历史上有名的文艺复兴和宗教改革,促进了社会的进化。”事实正是这样,这些话一点也不夸张。西汉史籍缺载关于造纸的主管部门和官吏,但西汉时确已有纸的生产。《汉书·游侠·原涉传》,谓他在武帝时曾“削牍为疏”,可见这时尚无纸的使用。但《汉书·外戚·孝成赵皇后传》云“时儿生八九日。后三日,客复持诏记,封如前予(籍)武,中有封小绿箧,记曰‘告武以箧中物书予狱中妇人,武自临饮之。’武发箧中有裹药二枚,赫蹏书曰‘告伟能,努力饮此药,不可复入,女自知之。’伟能即宫。”颜师古注引孟康曰“蹏,犹地也,梁纸素令赤书而书之,若今黄纸也。”又引应劭曰“赫蹏,薄小纸也。”由此可见,西汉后期,确已有纸使用。
东汉前期,已有纸写经、传者。《后汉书·贾逵传》云章帝时,“逵自选《公羊》严、颜诸生高才者二十人,教以《左氏》与简纸经传各一通。”李贤注曰“竹简及纸也。”所谓“简纸经传各一通”,即简写经传与纸写经传各一通。可见和帝之前,已有用纸写经传者。又《后汉书·和熹邓皇后传》云永元十四年(公元02年),“至冬,立为皇后是时,方国贡献,竞求珍丽之物,自后即位,悉令禁绝,岁时但供纸墨而已。”此事发生在蔡伦于和帝元兴元年(公元05年)奏上其新的造纸术以前三年,更见蔡伦之前早已有以纸充贡献之物者。近人劳榦在其《论中国造纸术之原始》一文中,说他于942年秋天,曾在额济纳河流域的烽燧台下,在已掘旧坑中,发现了一张汉代的纸,尚可见三十余字,且此旧坑曾出土和帝永元五年(公元93年)及七年的兵器簿,还出土了一枚永元十年的木简。此纸出土的位置,在永元十年木简之下,表明它埋入地下的时间应在永元十年之前。由此可见,在元兴元年蔡伦发明造纸术之前已有纸的使用了。958年5月,在西安市郊灞桥的一座西汉墓中出土一叠大小不等的古纸片,共有八十八片。据鉴定,是用大麻的韦及树纤维制作的植物纤维纸。又年,在内蒙居延汉代遗址中,也发现了麻质纤维纸。可见,蔡伦之前确已有植物纤维纸,蔡伦只是改进了造纸术而已。到了东汉,官府造纸手工业正式规范化了,由少府属官尚方令主其事。《北堂书钞》卷一○四引《东观汉记》曰“蔡伦典作尚方作纸。”又《太平御览》卷六○五云“黄门蔡伦,典作尚方作纸,所谓蔡伦纸也。”《后汉书·宦者·蔡伦传》云“永元九年(公元97年)监作秘剑及诸器械,莫不精工坚密,为后世法。自古书契多编以竹简,其用缣帛者谓之为纸。缣贵而简重,并不便于人,伦乃造意,用树肤麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年(公元05年)奏上之。帝善其能,自是莫不从用焉,故天下咸称蔡侯纸。”李贤注引《湘州记》曰“耒阳县北有汉黄门蔡伦宅,宅西有一石臼,云是伦舂纸臼也。”《后汉书补注续》云“汉人能为纸者蔡伦之外,又有左伯。伯字子邕,东莱人。汉兴,用纸代简。至和帝时,蔡伦又为之,而子邕尤得其妙。故萧子良答王僧虔书云‘子邕之纸,妍妙辉光。’”由上可见,早在西汉后期和东汉前期,确已有纸的使用。不过这时的纸,多丝、絮参用造成。大抵这段时期,各地都在改进造纸的技术。故东季羡林《中国纸和造纸法输入印度的时间和地点问题》,见《中印文化关系史论文集》第页,三联书店982年版。
见《历史语言研究所集刊》第十九册。
汉和帝时前后,蔡伦、左伯同工造纸之术。他们的作法,显系总结大量民间造纸之法而成,并实现了从丝、絮参用造纸别用树皮、麻头、破布、鱼网等植物纤维造纸的飞跃。从此以后,用纸日多,如《北堂书钞》卷一○四引马融《与窦伯可书》云“孟陵来赐书,见手书欢喜何量!书虽两纸八行,行七字。”又同书同卷引崔瑗《与葛元甫书》云“今遣送许子十卷,贫不及素,但以纸耳。”按马氏为顺帝与桓帝间人,崔瑗则为吏于安帝以后,可见在和帝时蔡伦发明造纸术以后不久,纸的使用便大为推广了。随之而来的,必然是造纸手工业的发展。
如上所云,东汉时期的民间手工业似有发展的趋势,至少采矿、冶炼与铸造手工业是这样。造纸手工业,则是新兴的手工业,官府未立专官经营,应以民营为主。造船手工业曾有官营者,但是主管机构并不很多,可能也以民营造船手工业为主。正因为如此,东汉时人王符曾以洛阳为例,描述当时手工业与商业等末业的兴盛情况时说“今举俗舍本农,趋商贾,千马车舆,填塞道路;游手为巧,充盈都邑今察洛阳,资末业者,什于农夫;虚伪游手,什于末业。”毫无疑问,这些为末业者,都是属于民营手工业。《潜夫论·浮侈》。
第四章手工业技术秦汉时期的手工业,在生产技术上,多继承前代的传统,而各有所发展。如土木建筑,水利的治理等等,都是这样的。同时也有新的开拓,造纸术的出现,就是一个很重要的项目。
第一节建筑木结构的广泛使用我国古代建筑技术最突出的特点是木结构的广泛应用,其主要成就是框架式结构和“斗拱”结构的高度发展。从具体结构来说,它们都用立柱、横梁组成骨架,全部重量由柱子承接,传到地面,墙体不承重而只起隔断的作用。这种建筑结构体系到汉代已趋于成熟,并已用拱作为柱、梁之间的过渡设施,同时起装饰作用。自两汉到清代的两千多年,我国建筑技术基本是朝着这个方向发展的。所谓“墙倒屋不塌”,是说明梁柱系统的木结构的优点,并且在室内空间的分隔、开辟门窗、墙的用料和施工等方面都具有灵活性。无论哪种木结构,构件主要用榫卯接合。这种榫卯结构,从975年浙江河姆渡原始公社遗址的发掘看,自新石器晚期已经采用,有方形、圆形的榫,长方形、圆形的卯,有的构件上既有凸榫,又有卯眼。五里碑长沙战国墓葬中,棺椁方木榫卯有插榫、银锭、齿形三种形式,这些都说明这种建筑结构是我们先人独立创造的,有着自己独特的风格,至今仍广泛使用。
我国幅员辽阔,各个地区自然资源条件差别很大,各民族的习俗和生产发展也各有特点。因而,在建筑形式、用材和结构方面都表现出十分丰富多采的内容,如黄土高原多用夯土版筑、打坯砌墙或打土为窑,西南地区部分为亚热带气候,炎热而潮湿,用木、竹搭成“干阑”式结构。利用硅酸盐粘土材料烧制砖、瓦,是从战国起建筑材料的一大发展。在还原气氛下使砖瓦成为灰色,尤为我国独创。秦汉时期小条砖逐渐趋向模式化,还创造了榫卯砖、企口砖、楔形砖等。“秦砖汉瓦”,表明在秦汉时期,综合使用木材、砖瓦作为主要的建筑材料已相当成熟。此外,在建筑物中还采用了金属构件,例如秦代用“金杠”。木构建筑的这类铜构件,可以加固节点和装饰门窗。到了东汉,由于冶铁业的发展,能提供大量廉价、优质的钢工具,石构建筑如石室、石阙、画像石墓等大量涌现。以石阙为例,目前已发现汉代石阙二十余处。建安十四年(公元209年)建成的四川雅安高颐阙最为精美,其上仿木结构,做出直料的基座、层檐和斗拱。953年发掘的沂南东汉画像石墓全由石块砌成,其中有一幅画面为两个院落组成的建筑物,并有角楼、石阙、华表,对研究汉代建筑布局很有价值。
西汉时已出现多层建筑,到东汉得到了迅速发展。在梁柱上再加梁柱的迭架技术的应用,表明了木构技术的重大发展,奠定了后世木构高层建筑技术的基础。
宫殿建筑和万里长城秦汉时期,宫殿建筑技术取得了巨大成就。虽然其主要形式仍是战国时期盛行的高台建筑,但规模更加庞大宏伟。所谓“高台建筑”,是一种夯土和木结构相结合的建筑形式,它把许多单体建筑聚合在一个阶梯形夯土台上。秦代建成的咸阳新宫、朝宫等都是在夯土台群上修建的庞大宫室殿屋群。公元前22年秦始皇兴建的朝宫,尤其华丽壮观,朝宫的前殿就是著名的阿房宫,《史记》中称它“上可坐万人,下可建五丈旗”。
在建筑技术上有着伟大成就的是举世闻名的万里长城。从战国时代起,燕、赵、魏、齐等国便各筑有长城以防备其他国家和游牧民族的侵扰。秦始皇统一六国后,用三十六万民工,花了十多年时间将列国长城连接起来,西起临洮,北达阴山,南至雁门关,东接燕长城直达辽东,工程十分浩大。以陕西韩城县现存魏长城为例,基部宽7米,顶宽4米,用黄土夯筑,烽火台每边宽7米,高9米。现存的秦长城有的用粘土夹杂碎石夯紧,夯窝小而密集,相当坚牢。汉代修筑长城的技术和规模又远胜前代。《居延汉简》称汉代长城是“五里一燧,十里一墩,卅里一堡,百里一城”。玉门关汉长城残高仍有4米多,自地面50厘米处起,每5厘米铺芦苇一层,夯土中加入小石子。烽火台每边宽7米,高达25米,有的用土坯砌筑,也夹有芦苇以增强抗压力,防止冲刷。长城表现了中华民族的磅礴气概和聪明才智,反映了当时测量、规划设计、建筑和工程管理的高超水平。
城市建筑和规划古代建筑规模的宏大和技术的进步,又表现于城市的建筑和规划。汉长安城周长达25公里,比当时的罗马城要大三倍,在世界城市建筑史上有重要地位。这座城设有十二座城门,门道下有砖券下水道。城内三分之二为皇室、贵族占有,其中,未央宫竟占全城面积近四分之一。有八条主要街道,可容十二辆马车并列驰行。又设有九个“市”。居民多在城的东北隅。全城划分有0个街坊,所谓“街衢相径”,在城市规划上已有很高水平,趋于定型。张衡《西京赋》说是“廓开九市,通阛带阓,旗亭五重,俯察百隧”,正是这一大城市的真实写照。汉初建长安城进行了多年,每次征发距长安城六百里以内的农民十四万人服役(为期一月),耗费了大量人力、物力。贵族宅第“柱壁雕镂,加以铜漆,窗牖皆有绮疏青琐”。由于崇尚厚葬,在营造墓室方面,也是煞费经营,造成极大的糜费。而平民百姓则是穷困到“无立锥之地”,居住条件极为简陋。
《后汉书·梁统传附梁冀传》。
第二节水利秦代的水利事业秦代开通的水渠和运河,有秦渠、灵渠和江南运河。
公元前25年,秦将蒙恬领兵十万,驻守在现今的后套地区。为解决军粮,组织士兵在黄河沿岸开垦土地,修筑灌渠,此即秦渠。秦渠位于宁夏平原,从青铜峡边开凿上口和下口两个渠口,经金积,引黄河水向东北流,过灵武城北,全长75公里,有大小支渠222道,灌溉农田8万亩,至今仍在使用。公元前24年开凿的灵渠,沟通了湘桂交通。船只可以从湘江过灵渠到达桂江。灵渠全长35公里,主要工程有铧嘴、大小天平、北渠、南渠。当初灵渠的主要功能是航运,现在则主要用于灌溉。关于江南运河,据《越绝书·吴地传》记载“秦始皇造道陵南,可通陵道,到由拳塞,同起马塘,湛以为陂,治陵水道到钱塘、越地,通浙江。”
汉代的水利事业汉代,水利事业蓬勃发展,水利工程布及全国。有名的水利工程如山河堰是汉水支流褒水上的著名引水灌溉工程,传说是楚汉相争时,由萧何、曹参主持修建的。六辅渠是兒宽于元鼎六年(公元前年)主持兴修的,以郑国渠北面的冶峪、清峪、浊峪等几条小河为水源,灌溉地势较高而郑国渠又无法自流灌溉的农田。白渠是太始二年(公元前95年)修建的,因为是赵中大夫白公建议修筑的,故因人取名。它“穿渠引泾水,首起谷口,尾入栎阳,注渭,中袤二百里,溉田四千五百余顷”2。成国渠大约汉武帝时修筑,从今眉县引渭水,东北流,穿过漆水河,至今兴平县境入蒙茏渠,灌溉今眉县、扶风、武功、兴平一带的农田。龙首渠大约是汉武帝元朔至元狩年间(公元前28—前7年)修建的。它引洛水灌溉临晋平原,当渠道通过商颜山时,采用井渠施工法,开创了隧洞竖井施工的先河。在施工中,由于挖掘出恐龙化石,故取名龙首渠。六门筦,又称六门陂,是汉元帝时南阳太守召信臣于建昭五年(公元前34年)主持修建的。它位于穰县(今河南邓县)之西,壅遏湍水,设三水门引水灌溉。元始五年(公元5年),又扩建三石门,合为六门,故称六门筦。鸿隙陂是汉成帝以前修的,位于淮水和汝水之间,是具有相当规模的蓄水灌溉工程。鉴湖,又称镜湖,是东汉永和五年(公元40年)由会稽太守马臻主持修筑的。它是在各分散的湖泊下缘修一道长围堤,形成一个蓄水湖泊。“堤塘周回三百一十里,都溉田九千余顷。”“水高田丈余,田又高海丈余。若水少则泄湖灌田,如水多则闭湖泄田中水入海,浙以无凶年。”黄河的治理《中国水利史稿》(上册)第25、2页,水利电力出版社979年版。2《汉书·沟洫志》。
见《通典·州郡》十二所引刘宋孔灵符《会稽记》。
治理黄河,是汉代的重大水利工程。西汉初年,黄河尚比较安定,只在汉文帝前元十二年(公元前8年)“河决酸枣,东溃金堤”2。决口后曾派许多民工前往堵口,从而揭开了汉代治黄的序幕。汉武帝时,黄河决口频繁出现,曾造成连续二十三年的泛滥灾害,给人民带来了极大的痛苦。汉武帝元封二年(公元前09年)派汲仁、郭昌主持堵塞决口工程。在几万民工的奋斗下,终于堵住了决口,这就是瓠子堵口。汉成帝建始四年(公元前29年),黄河又在馆陶和东郡金堤一带决口,淹没土地十五万顷,成帝派王延世主持堵口工程。王延世采用竹笼装石“两船夹载而下之”的施工方法,很快将决口堵住。可是只过了两年,黄河又在平原决口,这以后的近百年内,黄河泛滥不止,封建统治者不积极治河,致使人民灾难深重。直到东汉永平十二年(公元9年),才派王景主持治理黄河。王景动员组织了数十万人修筑黄河大堤,花费以百亿计。一年后,工程完成,使改道后的黄河河床得到固定,摆脱了原来高出地面的地上河床,使洪水灾害相应缓解。王景在治理黄河的同时,又整修了汴渠,“十里立一水门,令更相洄注”,从而发展了水门技术。
汉代的水利史专著汉代出现了水利史专著——《史记·河渠书》和《汉书·沟洫志》。《河渠书》的体例是司马迁首创的,它系统论述古代治水史实以及当代的防洪、航运和农田水利建设的主要成就。同时,也指出少数水利工程效益短暂,得不偿失,要人们从中吸取教训。比如山西引汾溉汾阴,引河溉汾阴蒲板的工程,仅利用几年,就因河流摆动位移,使工程失效。褒斜航道工程,修成后,因坡度大,水流急,不能通航。龙首渠花了十余年修筑,可是使用时间很短,造成惊人的浪费。这种从正、反两方面来写水利史的方法是很有价值的。《汉书·沟洫志》是《史记·河渠书》的续篇,“沟洫”二字,规模太小,不如“河渠”取义恰当。将《沟洫志》与《河渠书》对照,不难发现,《志》前面约三分之一的内容,基本上全部抄录自《书》,但有的地方作了简省,有的略有增加,有的只是个别字作了改动。自元鼎六年(公元前年)起,为《志》的新内容引泾增修六辅渠和白渠的由来与过程;齐人延年关于引河入内蒙古大沙漠然后东流入海的大胆设想及建议;黄河决口改道的历史及治理方策的多次论争;王莽当权时,王横在议论治河的言谈中,曾引《周谱》记载“定王五年(公元前02年)河徙”。这是黄河改道最早的记载。这些记载不仅有历史意义,而且对后代的治水工作有实际意义。2《史记·河渠书》。
《后汉书·循吏·王景传》。
王成组《中国地理学史》第37页,商务印书馆982年版。
第三节纺织秦汉时期纺织技术的发展秦汉时期,纺织技术较前代更为发展,各种纺织品的质量和数量都有很大提高。
汉时纺织品的花色品种十分丰富。以丝织为例,在缯或帛的总称下,有纨、绮、缣、绨、䌷、缦、綮、素、练、绫、绢、縠、缟、■、■,以及锦、绣、纱、罗、缎等数十种。这说明当时织造技术达到了纯熟的境地。特别值得重视的是汉代出现了彩锦,这是一种经线起花的彩色提花织物,不仅花纹生动,而且锦上织绣文字。在长沙马王堆一号汉墓出土的丝织品中,还发现了几种起毛锦,说明汉代就创造了起绒织物,并成为我国传统的织锦工艺之一。汉代的布以麻、葛为代表。麻布的质量很好,有些甚至可以和丝、罗、绮相仿。此外,汉代还把毛织成或赶成毡褥,铺在地上,这是地毯的肇端。长沙马王堆汉墓出土的大量纺织品,反映了当时纺织技术的高水平。经鉴定,马王堆出土丝织品的丝的质量很好,丝缕均匀,丝面光洁,单丝的投影宽度和截面积同现代的家蚕丝极为相近,表明养蚕方法和缫、练蚕丝的工艺已相当进步。“薄如蝉翼”的素纱织物,最能反映缫丝技术的先进水平。如长沙马王堆一号汉墓出土的素纱禅衣,长0厘米,两袖通长90厘米,领口、袖头都有绢缘,而总重量只有48克,纱的细韧是可想而知的。这样的丝,如在缫丝工艺、设备、操作各方面没有一定水平,是根本生产不出来的。染色工艺在秦汉时已很发达,有一染、再染,加深加固颜色的技术。长沙马王堆汉墓出土的彩色套印花纱及多次套染的织物,据分析共有3种色象,其中浸染的颜色品种有29种,涂染的有7种,以绛紫、烟、墨绿、蓝黑和朱红等色染得最为深透均匀。在染料上,无论是植物性染料、动物性染料还是矿物性染料的运用,都取得了很高的成就。经过练染加工的织物,颜色绚丽,光彩动人。
汉代织物上的花纹图案,内容多为祥禽瑞兽、吉祥图形和几何图案,组织复杂,花纹奇丽。在织造技术上,主要有彩绘和印花两种形式。彩绘和印花,从长沙马王堆汉墓中出土很多,归纳起来约为两种一是彩色套印,一是印花敷彩。“两者的共同点是,线条细而均匀,极少有间断现象,用色厚而立体感强,没有渗化污渍之病,花地清晰,全幅印刷。这可见当时配料之精,印制技术之高,都达到了十分惊人的程度。”纺织机械的发展秦汉时期,纺织机械主要有纺车、布机、提花机等。汉代的纺车是由一个大绳轮和一根插置纱锭的铤子组成,绳轮和铤子分装在木架的两端,以绳带传动。纺车既可加捻,又能合绞,和纺坠相比能大大提高制纱的速度和质量。秦汉时期的布机,由滕经轴、怀滚、马头、综片、蹑等主要部件和一个适于操作的机台组成。由于采用了机台和蹑,操作者有了一个比较好的工作条件,可用脚踏提综,腾出手来更快地投梭引纬和打纬,从而提高了织布的速度和质量。提花机是比一般布机更复杂的织机。据汉代王逸《机妇赋》记载,汉代的提花机已经基本上具备了中国传统提花机的各种主要部件,从性能方面看,已经能织造任何复杂变化的纹样。秦汉时期的纺织机械,在当时世界上处于遥遥领先的地位。李约瑟博士认为,西方的提花机是从中国传去的,使用时间比中国晚四个世纪。
第四节采矿汉代矿业的特点秦汉两代具体记载采矿技术的文献非常缺乏。除了一些零星记载外,没有专著。从文献和考古材料来看,汉代采矿业有三个明显的特点第一是开采的矿藏种类增多。据《汉书·地理志》记载,当时开采的主要矿藏有铁、铜、金、银、锡、铅、丹砂、盐、玉、石油、天然气、雄黄、雌黄等十余种,其中尤以盐、铁、铜的开采规模最大,获利最多。“盐铁之利,二十倍于古。”“吴以诸侯即山铸钱,富埒天子。邓通,大夫也,以铸钱财过王者。”公元前一世纪时,每年十万余人去“攻山取铜铁”,所凿矿井深达“数百丈”。2汉武帝时,全国设铁官49处,盐、铁官所在地一般即是重要的钢铁生产基地。从《汉书·地理志》及《续汉书·郡国志》的统计对比中得知,铁官所在地的4%是铁的产地。当时比较有名的54个采矿点分布在3个郡国。第二是开采的矿石种类有所增加。以铜为例,汉以前开采的铜矿石主要是孔雀石〔u2(o3)(oh)2〕、自然铜(u)、赤铜矿(u2o)和蓝铜矿〔u3(o3)2(oh)2〕。汉代又增加了硫化铜()。山西运城洞沟东汉铜矿遗址就是开采硫化铜的古矿井3。第三,矿井中运输矿石的工具有显著进步,出现了和现在手工煤窑用的四轮小斗车类似的车子。河北承德汉代矿冶遗址出土了这种车子的铁车轮。
汉代采矿技术关于汉代的采矿技术,由于文献缺乏,我们只能据现存汉代古矿井了解。比如河南巩县铁生沟,有汉代采铁矿的矿区,内有方形和圆形两种竖井。类似的竖井在徐州利国驿汉代冶铁遗址采矿区也有发现。铁生沟矿井是沿矿脉平行掘进的,井下有道,有的巷道为斜坡形,可能与矿脉走向有关。沿巷道下掘,便进入矿床。从竖井和斜巷的位置看,当时已对不同的矿床采取了不同的采掘方法。
河北承德专区汉代铜矿遗址,矿井约有一百多米深,中部采矿场上,遗留有坑木,整齐地堆成四方形,有两米多高,已经朽坏。有的坑木被压断,坑道里尚有未运走的矿石。矿石从坑道顶端(即掌子面)开采下来后,先运到采矿场,然后从矿井中运出去。发掘出来的采矿工具有铁锤、锤形器、钎子、铁锄、铁车轮等。由于矿井顺着矿脉开凿,因此矿井的形状不是直上直下,而是弯曲的。在有斜坡的地方,矿石靠人背,在平坦的坑道里,则用斗车拉2。
930年,山东滕县宏道院出土的一块汉代画像石刻,描绘出采矿的劳动《汉书·食货志》。
2《汉书·贡禹传》。
3安志敏等《山西运城洞沟的东汉铜矿和题记》,《考古》92年0期。河南省文化局文物工作队《巩县铁生沟》,文物出版社92年版。2罗平《河北承德专区汉代矿冶遗址的调查》,《考古通讯》957年期。场面。在开采场里,有的用镐挖,有的用钎凿,还有三人合作的场面一人扶钎,两人用锤打。矿石挖出后,从竖井中提升出去3。这个画像石刻与古矿井遗址反映的情况相符。
3见《文物》959年期。
第五节冶金秦汉冶铁业的发展秦所采取的政治经济措施,促进了冶铁业的发展,有利于钢铁技术的进步。始皇陵侧出土的秦代大型铁铧长达三百毫米,重十余斤。近年来河北围场县等地也先后出土秦代铁权。从战国时已用“铁杖”,“铁殳”作兵器看,《史记·张良传》记载夯土使用重一百二十斤的大铁椎,当非虚传。
汉代冶铁业较秦有更大发展。西汉中期,武帝刘彻和桑弘羊等实行盐铁官营,全国设立了四十九处铁官,人力物力相对集中,推广先进技术。西汉三大手工业中,冶铁业占着主导地位。《汉书·贡禹传》说当时“攻山取铜铁,一岁功十万人以上”。实际上包括民间开采以及《盐铁论》所说“家人合会”这类小规模经营方式在内,参与冶炼铜铁的人数远不止此。西汉末年和新莽时期以盗铸论罪的数以十万计,就是证明。在广大群众实践的基础上,汉代出现了规模宏大的冶铁作坊。以河南为例,解放以来,经过普查、发掘和据文献所载,可以确定有冶铁遗址的所在已有十八处,所占面积达数万平方米至十余万平方米。其中,如巩县铁生沟、南阳瓦房庄、郑州古荥镇均经大规模科学发掘。巩县铁生沟发现大量经破碎拣选的矿石和木炭、铁渣,炼炉遗址十八座和藏铁坑、大铁块多件。南阳瓦房庄在三千平方米的发掘区域内,找到三个铸造区和一个炼钢锻造区,发现多个熔炉遗址,“人排”遗迹,大量铁范、泥范和各类铁器、耐火砖等。郑州古荥镇95年、975年两次发掘,发现两座大型炼铁高炉遗址,大积铁多块,其中最重者达二十多吨,烘窑十余座和大量泥范、铁器、铁渣、鼓风管、矿石等。温县西招贤村冶铁遗址在一座烘范窑内出土三百多套完整的叠铸泥范。这些重大发现为研究汉代冶铁生产和冶铁技术提供了十分重要的资料。
炼铁技术在炼铁技术方面,以古荥冶铁遗址为例,一号高炉炉缸呈椭圆形,面积达8.5平方米,炉高约5—米,炉容达到50立方米左右,估计日产量有半吨到一吨,在当时技术条件下,这是相当可观的,也是世界上绝无仅有的。椭圆形炉型反映了冶铁工匠增大炼炉产量的重大努力和对鼓风与炉径相互制约关系的深入认识。在古代鼓风器风量、风压较小的情况下,这是扩大炉容,多加鼓风器,使风能达到炉缸中心的一个途径。炉基南面的坑中重达二十余吨的大积铁,证明高炉曾多次修筑、使用。对积铁、铁块和铁渣的分析和计算,证实汉代已有意识在炉料中加入石灰石作熔剂,以降低炼渣的熔点,改善渣的流动性和炉况。
汉代的生铁一般是高碳低硅的白口铁。由于炉温增高和熔铸技术的改进,从西汉前期起,就出现质量比白口铁为优的灰口铸铁,如河北满城刘胜墓所出车■就是用灰口铸铁造的。南阳瓦房庄出土的西汉东汉铁釜、浇口各一件则是高磷灰口铸铁。磷份增高,使铁水流动性改善,适用于薄壁大型容器的铸造,即使在现代也还有这样使用的。汉代出现这种新的铸铁材料,应是冶铁工匠有意地加入高磷铁矿或富磷熔剂的结果。特别重要的是,在巩县铁生沟和南阳瓦房庄出土的铁器组织中还发现了质量十分优良的球状石墨(铁生沟铁铲和瓦房庄铁䦆),与现行球墨铸铁国家标准中的一类级球状石墨相当。球墨铸铁是947年才在英国研制成功的一种高强度铸铁材料,目前在工业生产中应用广泛。在其研究过程中曾受到韧性铸铁中偶而出现的球状石墨的启发。而我国早在西汉后期已出现了球墨铸铁,可说是冶铸史上的一个奇迹。
制钢技术汉代工农业生产和军事活动的需要,使各种制钢技术得到蓬勃发展。西汉前期刘胜墓所出钢剑,经检验是由块炼铁渗碳反复锻打而成的,由于锻打次数增多,钢的质量比战国燕下都钢剑有明显提高。到了东汉时期,又出现了以炒钢为原料的经“三十炼”的金马书刀和钢刀。《汉金文录》著录的永元错金书刀,铭文为“永元十六年(公元04年)广汉郡工官卅炼史成长荆守丞主”。974年山东苍山县出土的东汉钢刀,铭文有“永初六年(公元2年)五月丙午造卅炼大刀吉祥”,为接近共析成份(碳含量千分之八)的高碳钢锻成。稍后一些时期,在东汉中平年间(公元84—89年)又出现具有“百炼清刚”铭文的百炼钢刀。
另一卓越的制钢工艺——铸铁脱碳成钢,则是从高度成熟的铸铁柔化术衍变而来。通过长期反复的实践,汉代冶铁工匠对于生铁的机械性能随着碳份的高低而变化这一点已有深入的认识。在实践上,他们能够把碳含量达4%左右或更高的铸铁,经过脱碳使内层也消除白口铁的组织,通体都成为高碳钢。这样,就创造了一种在固态下通过高温脱碳处理,把生铁变成钢的先进工艺。郑州东史马出土的东汉铁剪和南阳东汉铁戟等,就是这样制成的。由于生铁在浇注过程中,非金属和金属夹杂物可上浮撇去,金属组织较为纯净。因此,铸铁脱碳后所得到的钢,和现代碳素滚珠轴承钢的质量相近。这种制钢工艺从目前资料看,是我国所独有,很有独创精神。
西汉时期钢铁技术最重大的成就是炒钢(或炒铁)的发明。它是在地面上挖出缶状炉缸,内层涂以耐火泥,上置顶盖,做成炒钢炉。冶炼时,将生铁料烧成熔融或半熔融状态,鼓风吹炼并加搅拌,使成为熟铁,或在有控制地脱碳的条件下成为低中碳钢以至高碳钢。流传至今的传统炼钢工艺仍沿用了这种方法。因为它以生铁为原料,价廉易得,生产率高,因此和其它制钢方法相比,有极大的优越性。它的出现和逐步推广改变了整个冶铁生产的面貌,是钢铁发展史上有划时代意义的大事情。炒钢技术及热锻制钢,大大促进了百炼钢的发展,使之进入成熟阶段。巩县铁生沟和南阳瓦房庄都出土有炒钢炉,说明炒钢技术可能在西汉中期或稍迟时已经发明。东汉时期铁器种类增多,锻铁器比铸铁器有明显增加,铜兵器全被铁兵器取代,社会生产力也较西汉有提高,这和炒钢的发明和推广是分不开的。
制钢术的进步,需要更多的生铁作原料,从而促进炼铁技术的发展。巩县铁生沟似已试用煤来冶铁。用煤作燃料是冶铁技术提高的重要因素。在鼓风技术方面,东汉时期以水力为动力,创制了“水排”鼓风装置,在钢铁史和机械史上都有重大的意义。从南阳地区诸冶铁遗址的实地调查看,有些炼炉即建在河边,很可能采用水力鼓风。南阳自战国以来即以冶铁著称,南阳大冶孔仅曾任西汉大司农和大农丞领盐铁事等要职,境内又有丰富的水利资源,“水排”在这里产生是很自然的。
铸造技术在铸造技术方面,汉代使用铁范和韧性铸铁更加广泛,技术上高度成熟。如南阳瓦房庄出土经检验的铁农具就有八件是韧性铸铁的,并且大都是质量较好的黑心韧性铸铁。它们铸作精细,退火完全,有的和现代韧性铸铁已无原则区别。温县烘范窑出土的叠铸范是战国齐刀币叠铸技术的进一步发展。其中共有十六类铸件,三十六种规格,如各种车马器和权等,最多的一次可铸得八十四件铸件,工艺设计和制作都十分精巧。为了易于清理、打磨,内浇口薄仅2毫米,采用预热铸型浇注。这一技术在解放后多年内仍被一些工厂用以大批量地铸造纺织机、缝纫机的零件。
汉代《淮南万毕术》说“曾青得铁则化为铜。”“曾青”指天然硫酸铜。它与铁作用得金属铜。这就是胆铜法,它开创了水法冶金的新途径。关于铜镜铸造方面,长期使人们感兴趣而又众说纷纭的是透光镜的铸作。河南省博物馆所藏西汉铜镜一面,经过测试,证实有“透光”效应。近年来经用现代科学方法研究与试制,已经弄清楚它的作用机理,主要是由于镜体很薄,又在背面铸出花纹,冷却时造成铸造应力,再加磨制,而使镜面具有微小的曲度,这样在光的照射下,就可将镜背花纹、文字反映出来。汉代一些少数民族如居住在滇池周围地区的滇族具有发达的青铜文化。
石寨山、李家山等处先后出土的大批青铜器和铜柄铁剑等,造型、铸作都很精美。其中,如贮贝器盖的细小部件,应是用失蜡法铸成的。大量青铜农具(如斧、䦆等)的出土,证实这里也和商周时中原地区一样,曾使用青铜农具进行耕作。汉代式样的“滇王之印”和铜洗,又说明汉代在云南设郡后,这一地区和中原的联系有所加强,加速了经济、文化发展。此外,如广西岭溪县等地出土的五铢钱、铜鼓等,也是各民族间文化交流,共同发展的实物例证。
赵新来《介绍一面西汉透光镜》,《河南文博通讯》979年3期。第六节机械农业机械农业机械方面,牛耕的推广是社会生产力发展中的一件大事。汉武帝时推广大型铁农具,牛耕得到进一步普及。所谓“耦耕”,当是两牛抬扛合引一犁的耕作方式。汉代畜力犁已采用犁壁,从山西平陆等地汉墓出土的犁耕图看,犁由犁辕、犁梢、犁底、犁铧、犁壁组成,并可用犁箭调节耕地深浅,已基本定型。长江中、下游,在西汉时期农业生产还比较落后,如《史记》所说“饭羹鱼,或火耕而水耨。”东汉以后,南方逐步推广水利与牛耕,并普及东北、西北和西南的部分地区。
由赵过倡制的三脚耧,是武帝时期推广应用的先进播种机械。它有三条耧脚,下套三个小铧,用来开沟;每两脚间为一田垄;由闸板调节耧斗开口,以控制种子流量;耧后拖挂一木棒,木棒下端为方木框,横放垄上,一次可完成开沟、下种、覆盖等工序。这可以说是最早的畜力播种机。《盐铁论》说“铁器,民之大用也。”又说“器便于不便,其功相计而倍也。”这正是汉代对使用农业机械和先进农具的正确认识。
扬水机械和风扇车在扬水机械方面,除使用桔槔和辘轳外,到东汉毕岚已发展为翻车。《后汉书·宦者·张让传》记载中平三年(公元8年)“又使掖庭令毕岚铸铜人四,又作翻车、渴乌,施于桥西,用洒南北郊路,以省百姓洒道之费。”翻车主要是应用链传动的原理,将低处的水提升到高处,可用于灌溉和排水等。它在当时是世界上最先进的扬水机械。
西汉时,我国已经使用了轮扇。《西京杂记》记载“长安巧工丁缓作七轮扇,连七轮,大皆径丈,相连续。一人运之,满堂寒颤。”973年河南济源县西汉晚期墓葬中出土了陶风扇车明器。这说明至迟在西汉晚期,已经发明了谷物脱粒后,清理籽粒,分出糠粃的风力机具。它把轮扇连续扇风以及籽粒重则沉、粃轻则飏的经验巧妙地结合起来,应用于一个机械之中,确是一种新颖的创造。在辽阳三道壕东汉晚期古墓的壁画上还有另一种玩具风车。
水碓用脚踏碓来舂米,发明很早。东汉时桓谭《新论》载有水碓,已利用水力驱动水碓。南阳地区又用水力来驱动鼓风器,称为“水排”,更是机械史和冶金史上的重大发明。欧洲十六世纪用水力鼓风,对当时的钢铁生产曾起了很大作用。中国“水排”的使用比欧洲早一千七、八百年。由于它“用力少,见功多”,逐步得到推广,直到近代,在东南、西南等地区仍有使用于炼铁的。水排是根据水碓凸轮传动的原理,使水碓通过曲柄摇杆、绳、绳轮和鼓风器联接而创制的,是中国最早的具有动力机、传动机构和工作机的机器。据《后汉书·杜诗传》记载,南阳太守杜诗注意冶铁生产,兴修水利,“造作水排”,对这一鼓风机械的推广应用,起了促进作用。
候风地动仪汉代在机械方面的另一杰出成就,是张衡发明的著名的候风地动仪。中国古代对地震这一自然灾变早有认识,有世界上最丰富的地震记录,从而产生了创制地震仪的科学构想。张衡生于东汉章帝建初三年(公元78年),《后汉书·五行志》载,从公元92年起,连年发生地震,出现地裂、山崩等灾变。正是在这种地震频仍和战国以来机械学发展的基础上,经过刻苦的钻研、摸索,张衡在阳嘉元年(公元32年)制成了世界上第一台地震仪(候风地动仪),比欧洲同类仪器早一千七百年。据《后汉书·张衡传》,候风地动仪是用精铜铸造,形似酒樽,直径约.94米,高约2.72米的大型仪器。器内正中立有“都柱”,周围有八条滑道(“八道”),装有八组杠杆。樽体周围按东、南、西、北、东北、东南、西北、西南八个方向排列铸有八个龙头,分别对应“八道”。龙头口含铜丸,下蹲八个张口向上的铜制蟾蜍。它的原理和现代倒立式震摆相同。当地震震中较远时,由于体波(在地球内部传播的地震波)传播速度较快,首先被仪器接收,因惯性作用,都柱倾倒,通过杠杆作用,龙口张开,铜丸落入蟾蜍口中,发出响声,即可报知地震。文献记载及现代实验表明,这种装置能测得一、二级的无感地震。地动仪和张衡所制浑仪、浑象都设在洛阳灵台。有一次陇西发生地震,地动仪的西方龙口落下铜丸,从而作出正确的记录。过了几天,人们才从驿马邮传知道陇西地震的确讯。这证实了地动仪的准确性和可靠性,是符合科学原理的。它的结构和形象,由王振铎先生复原,现陈列在中国历史博物馆内。此外,张衡还发明了水运仪象(“作浑天仪,以漏水转之于室内”),这是我国第一台用水力作动力的天文仪器,又是最早的机械计时器。
《西京杂记》记载“汉朝舆驾祠甘泉汾阴,备千乘万骑。太什执辔,大将军陪乘,名为大驾。司南车,驾四,中道记道车,驾四,中道。”沈约所著《宋书》与《宋史》都说张衡制作过司南车,或称指南车。记道车又叫记里鼓车。它利用车轮的转动自动表示出车行的里数,和现代汽车上的里程表的作用相同。
机械中转动原理的应用秦汉时期,机械中应用了凸轮传动、链传动、曲柄摇杆传动等原理,这是这一时期机械技术的重要成果。根据考古发掘所得的实物和文献记载,至迟在西汉就发明了齿轮,并且不久就应用了齿轮系。975年山西省永济县出土了两个铜齿轮,相互啮合较好。据同时出土的遗物推断,这两个齿轮至迟是西汉的遗物。记里鼓车必是通过齿轮系传动实现准确可靠的记程,张衡的水运仪象和指南车也必是采用了齿衰神到最新章节轮系2。可见,汉代已对齿轮传动比有定量的认识,这是机械学的重大进步。秦汉时期掌握的几种基本的、重要的机械传动原理,为后世机械技术的发展打下了基础。
刘仙洲《中国机械工程发明史》第一编,第93页,科学出版社92年版。陆敬严、田淑荣《中国古代齿轮新探》,同济大学科技情报站印。
2刘仙洲《中国机械工程发明史》第一编,第93页,科学出版社92年版。《西京杂记》记载,西汉巧工丁谖作“被中香炉”,在... -->>
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