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一千多年以前的动手智力竞赛: 热度 7 武际可 2013-5-9 06:36; 一千多年以前的动手智力竞赛人类早在史前文明时代，就已经发明了钻木取火。这就是一种把机械功转换为热能的办法。世界各地，无论东方还是西方，早期都有类似钻木取火的发明。有的是用木条来不断在木块上锯动，有的是用木棍在木块上钻动。久之便会变热而发火。中国古代早在西周时期就有关于钻木取火的文字记载。在《周礼 · 月令》规定：春天用柳，夏天用枣杏和桑柘，秋天用柞树，冬天用槐檀，这叫改火或更火。因为，古人认为：只有根据木的颜色，与四时相配，才能得火，反之则不能得火。也就是说，每逢换季之时，就要改新火。到了南朝，当时仍行钻木取火，但取消过了更火这一风俗，不实行改木。到了唐代，钻木取火之法，更加广泛流行。唐杜甫《清明诗》：旅雁上云归此塞，家人钻火用青枫。青枫是枫木，用于春日取火。崔元翰诗：操舟众工立禁岸，湿橹钻火磨星红。湿的木橹也可出火，说明凡木皆可出火。下面我们介绍一段在唐朝进行钻木取火竞赛的故事。我国从周朝开始就有“寒食节”的习俗。是定在冬至以后的 105 天。即如今清明节的前一天，据说是为了纪念春秋时代晋国的臣子介子推因火烧而死的忌俗，到那一天家家都熄火，只吃冷食。到了唐朝，当朝严格规定寒食三天，不准生火。古时候，生火可不是一件容易的事。不像现如今，只要打火机一摁，或者火柴一划，顷刻之间，便可以得到火。因为生火的不易，那时，一般人家，一旦有了火，便要尽量把它保持下去。一般是，把炭火用草木灰埋起来，这样燃烧就会变得十分缓慢，待要用火时再把它扒开，续以新炭或柴。如果不小心火息了，便要去邻家去借火。可是到了寒食节，家家都把火熄灭了。寒食过后，便要取“新火”。这便是用当时较多的取火方式“钻木取火”。一年一度的这种取“新火”，要举行很隆重的仪式。从唐朝开始，每年在寒食结束的那一天，在皇宫里举行由皇帝亲自主持的一种取火的仪式。据唐朝的笔记小说《辇下岁时记》有这样的介绍：“至清明，尚食内园官小儿于殿前钻火，先得火者进上，赐绢三疋，金碗一口。”这说明，取新火是以一种竞赛的形式进行的。参加竞赛的是些什么人呢？“尚食内园官小儿”，这是内府管膳食的服役人员。有的作者望文生义，认为“小儿”是小孩、少年儿童，就是说，是由内府服役人员的孩子来竞赛钻木取火的。这实在是大谬不然。唐代的内府服役人员都是太监，不会有孩子。其实，在唐代，一般是把内府服役人员直呼为“小儿”的。我们看到《资治通鉴 · 唐顺宗永贞元年》有“ 贞元之末政事为人患者，如宫市、五坊小儿之类，悉罢之。” 宋元之际的史学家胡三省注：“唐时给役者多呼为小儿。”，由此，说明参加比赛的人是内府管膳食的服役人员，他们应当是一批当时取火的专家。在比赛中得了冠军的，皇帝会赏绢三匹，还有一只金碗。这个奖金是够重的了，估计比现今我们的国家自然科学一等奖的金额少不了多少。足见当年对取火这件事的重视。在皇宫里通过钻木得到了新火，皇帝便把它赐给下面的大臣。也就是用这个新火点燃蜡烛，再把这些点燃的蜡烛赏赐给大臣们。大臣们就会将得到的新火像宝贝一样，一路小心翼翼地把火种带回家生起火来。后面还会有大臣的邻居、亲友来大臣家取火。这样，新火便会像奥运会的圣火一样传开去。当然百姓家也会有人自己钻木取火然后再传给其他人的。唐代诗人韩翃有一首诗：春城无处不飞花，寒食东风御柳斜。　　日暮汉宫传蜡烛，轻烟散入五侯家。说的就是大臣们领到皇上赏赐“新火”的情形。诗的前两句写清楚了当时的季节，正是杨柳飘絮，寒食节的时候。后面两句则点明是在寒食节最后一天的“日暮”时刻，大臣们端着恩赐的蜡烛“新火种”，回到家里升起烟火的情景。唐代诗人郑辕在《清明日赐百僚新火》中，更形象地写出了宫中赐火后的情景：　改火清明后，优恩赐近臣。漏残丹禁晚，燧发白榆新。　瑞彩来双阙，神光焕四邻。气回侯第暖，烟散帝城春。　利用调羹鼎，余晖烛缙绅。皇明如照隐，愿及聚萤人。; 个人分类: 生活点滴|7413 次阅读|11 个评论

劳动创造了人类人类受惠于力学——731期seminar引发的遐想: 热度 9 sqdai 2011-6-24 07:03; 来自德国鲁尔大学的肖衡教授主讲了昨天的上大力学所第 731 期 seminar ，他是我所培养的第三批博士，师从于钱伟长院士。报告的题目是：“大变形弹塑性理论的核心问题和疑难”。报告一开始，他用视频把我们带到了古老的蛮荒之地。几十万年之前，一位古人在钻木取火。只见他用一根硬木棍在一段较软的木块上使劲旋转、钻入，许久之后，木块冒烟了，他在木块上铺以干草，用力猛吹，烟雾渐浓，突然，窜起小火苗，而后是一片熊熊烈火。肖衡教授的画外音：那时，环境恶劣，时而烈日炎炎，时而凄风苦雨，时而电闪雷鸣，到处是豺狼虎豹，猎人们出门狩猎，回家后会发现妇孺已落入虎口！在野兽面前，古人是如此孱弱！然而，在惊雷劈树之际，他们见到了大火，大火之后，有机会品尝到被烧死的兽类，它们是如此美味！于是，人们启动智慧的大脑，设法“造火”，不知经历几多失败，终于出现了上述场面！这是人类文明的巨大进步！有了火，不仅可以吃到营养丰富的熟食，而且有了恐吓、驱赶乃至围攻野兽的“武器”；再后来，有了磨石而成的利斧、精心制作的箭弩直到五花八门的青铜武器，人类终于称雄于自然界！由此可知，钻木取火是人类智慧的胜利。接着，肖衡告诉我们，古人实际上已经受惠于力学。为什么不去钻石头，或者钻树干、钻兽皮取火？古人肯定试过，没有成功。在当时的条件下，视频中出现的取火方案是最佳的。古人压根儿不懂力学（甚至可能还没有完整的语言），却自发地运用了力学原理。钻木取火的科学原理是什么？小学生都会告诉我们，摩擦生热呗！那么，用木棍摩擦岩石、摩擦兽皮也生热了，为什么不起火？到了近代，你摩擦玻璃、塑料板等等一般也起不了火！用力学家的眼光来看，钻木取火的整个过程是：木棍的旋转运动 → 在木块上产生剪切力 → 剪切力导致木块大变形 → 产生变形功 → 变形功耗散生热 → 木块升温 → 达到木块燃点 → 冒烟 → 吹气加强对流传热 → 风力助燃 → 更易燃的干草燃烧 → 熊熊大火。你瞧，这就是力学家眼中的钻木取火的复杂的力学机理和过程！不是力学施惠于人类，又是什么？尽管钻木取火的当事者对力学理论一窍不通。接着，肖衡教授又问：秦始皇何以统一中国？且不说他和他前辈的文韬武略，就看他统治的秦王国的军火生产能力，统一中国者也必定是秦始皇。肖衡是有心人，他比较了当时的青铜兵器：从发掘出来兵马俑、铜车马来看，秦国的青铜长矛比楚国（肖衡是湖南人，祖宗属楚国）平均要长 20 厘米，在冷兵器时代，这 20 厘米增加了多少战斗力！而且，秦始皇拥有丰富的矿产资源、冶金产业和兵器工匠，形成了可观的“军火生产链”，工匠们充分运用力学原理生产了锐利武器，尽管两千多年前人们肯定不懂力学理论，但这些兵器结构往往符合力学原理。肖衡还讲了一百多年前，我们的前人在帝国主义的坚船利炮下落后挨揍的苦难史。有了这些铺垫，他接着的讲述更有吸引力了。报告持续了两个小时，内容有点艰深，说得却很明白。我只说一句：能把高度抽象的理性力学讲到这个份儿上，实属不易！总而言之，劳动创造了人类，人类早早地受惠于力学。写于 2011 年 6 月 24 日; 个人分类: 科海随笔|5756 次阅读|14 个评论

“钻木取火”所用的工具猜想图及质疑: famingkuang 2009-9-30 13:02; 虽然我能复制原始人钻木取火的工具，但我不承认钻木取火是人类最早的取火方法。象这样的工具应该是人类文明已经很发达了才能做成。百度词典是这样说的：燧人氏 Su r nsh 中国古代传说钻木取火的发明者 , 教人熟食有圣人作 , 钻燧取火以化腥臊 , 而民说之 , 使王天下 , 号之曰燧人氏。《韩非子五蠹》我相信，燧人氏所使用的取火工具与我上图的应该相类似。记得小时候上山放牛的时候，山上有一种非常硬的白石头（石英？），我们经常用这种石头在晚上相互撞发出火花，我的父亲在没有别的取火工具的时候常常用这种石头撞击出来的火花点燃用艾草叶子加工做成的艾絮来点烟。所以我猜想，原始人最早的取火工具是用石头相互撞击的方法，发明的过程大概是这样的：在新石器时代，原始人类已经懂得制造石斧、石刀之类的了，当然他们总是去寻找最坚硬的石头做他们的石斧、石刀，在加工的过程中，石头与石头的碰撞过程中经常会冒出火花，当时的原始人类肯定会想尽一切办法用这种火星去点燃枯木、枯草，当一颗火星掉进棉絮里的时候，他们终于成功了！所以我认为，钻木取火不是人类最早的取火工具。撞石取火才是人类最早使用的取火工具。古代木工用的摆钻，又叫弓钻。; 个人分类: 智慧点滴|943 次阅读|8 个评论

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