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欹器

/qiqi/
条目作者刘树勇

刘树勇

最后更新 2024-02-27
浏览 415
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可以演示重心变动的一种古代器物。又称宥坐之器、右坐器。

英文名称
qiqi
又称
宥坐之器、右坐器
用途
演示重心变动
所属学科
科学技术史

“欹”即倾斜之意。这个器物在自由悬挂时因其重心偏高而呈现倾斜的状态。古代人或称它为“宥坐之器”或“右坐器”,包含道德意义上的劝诫之意。当它未装水时,其重心偏向几何中心的一侧而倾斜;装一半水时,其重心下降至支点以下而正立;当它装满水时,其重心又高过支点而倾覆。孔子借此告诫学生,“虚则欹,中则正,满则覆”。

因在行为道德方面的劝诫作用,欹器在中国古代屡被制造。晋杜预(222~284)、南朝祖冲之(429~500)、北齐信都芳、隋耿询、唐马待封、宋燕肃(961~1040)都曾造过它。宋代徐邈所造欹器“增损(水)一丝许,器则随欹;合其中,则凝然不摇”。可见其制作之精巧。

在欹器的制造史上值得注意的是,隋代耿询(?~618)和宇文恺(555~612)发明了一种新式的计时器——马上刻漏。它可能是将秤漏和欹器结合在一起,依据欹器注水满而覆的特点,制成了可控的计时器。唐代的李皋(733~792)对欹器的斜正与其所盛水的多少,似乎作了一种近似力学的解释:欹器注水时,“少则水弱,多则强;中则水器力均,虽动摇,乃不覆”。在李皋看来,当注水适中时,“水器力均”;“水少”或“多”时,则对应的力或“弱”或“强”。由此造成欹器是否倾斜覆水的现象。

与欹器相类似的器物,如“不倒翁”和“酒胡子”等,也是利用重心变化的原理。不倒翁是一种儿童玩具。糊纸作醉汉状,虚其中而实其底,虽按捺旋转不倒也,故称为不倒翁,唐代刻木为偶,并将其放置一盘内,旋转木偶后,它倾倒不定,但最终会倒下。在宴席上玩“酒胡子”,木人倒向谁,谁就要饮尽杯中酒,故又称为“劝酒器”。“不倒翁”与“酒胡子”之别仅仅是其重心所在的位置不同。前者重心偏低,后者重心偏高。

一组欹器一组欹器

  • 戴念祖,老亮.力学史.长沙:湖南教育出版社,2001.

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