金银铜铁21:宋朝黑科技3(钢铁、纺织、瓷器、土木工程)
宋朝「产业革命」--钢铁、丝绸和瓷器都进入化境了
高科技工业(钢铁、纺织、瓷器、土木建筑、机械传动)
宋朝高科技工业能睥睨全球,原因是底子很硬。它不但重视哲学(理论、纯粹科学),也重视应用科学(技术、工匠的应用和经验),因此在燃料、生产方式、生产技术各面向做到改革、创新,把手工业产品的质量和数量带到化境。
但中国人没有利用科技、经济或军事的绝对优势,去进行征服或奴役。相反的,他们进口原料,加工制造成商品,外销到亚欧非洲,跟地球村共存共荣,就像今天一样。
钢铁革命--先烧烤,再锤打
1. 燃料:
宋朝放弃传统燃料木炭,用新能源煤炭炼铁炼钢。当时全国总人口大约一亿(唐朝的两倍),地广人稀,所以「烧炭」不算是污染环境,反倒是技术革新。
煤炭不仅仅维护森林和上等木材,解决了木炭短缺的问题,更是优秀的新能源。它的发热量和持久力,让炉温提高一个档次,结果是工序(灌炼次数)跟着减少了。
2. 熔炉:
宋朝发明了现代炼钢竖炉(高炉)的前身,葫芦形状,上端设计一个瓶颈(炉身角),防止热量散发,因此熔点上限提高了。
3. 冷锻法(冷变形):
熟铁片在熔炉里加热,锻炼成薄片。这时不再「烤」下去了,把它出火退烧,反复地冷锤(常温锻造),造成脱碳并且去除杂质,直到厚度变成1/3。
像不像伟人成长的故事?先在烈焰里熬炼,再放进寒风里锤打,终于除掉个性里的渣滓,造就出一个忽视挫折和细节、追求自我提升、有弹性又有耐力的伟人。
新能源、新的熔炉和加工系统,把铸制产品(农具...)改成锻制产品,「炼钢炼铁革命」把人均铁产量提高到唐朝的六倍,金属的硬度和韧性不再是吴下阿蒙了。不但造福农业、手工业,重步兵也得到「步人甲(步兵铠甲)」的保护。
纺织革命 编造美丽的丝绸
宋朝做到纺织革命:
1. 趋动力:
发明脚踏纺车,腿部力量相当于手臂的几倍;而且右手解放了,能帮助纺织、合线。接下来又发明水动纺车、畜力纺车,最后领先世界四个世纪,进入多锭(32锭,读「定」)大纺车时代。
2. 整理方式:
宋朝「纺织革命」把大唐的耙(读「爬」)式整理,改良成轴架整理,不但效率提高,而且平纹进化成斜纹,经显花进化成纬显花,出现复杂的色彩和技巧。
从此质量和数量超越大唐,凝聚成美丽的丝绸,被全球的大都会追逐。
本土原料固然充沛,还是赶不上市场需求,因此进口原料,投入专业的现代化生产。机坊(纺织工厂)雇用专业工匠,个体机户(专业纺织户)也勤奋地踩踏着机锭,用希望编织出一篇篇绚烂。
宋瓷--锦衣夜行,低调的奢华
宋朝的定汝官哥钧窑,是传奇中的传奇。明明付出极高的代价,忍受极低的成功率,产生昂贵的国家级宝贝,却偏偏要走「极简美学」路线。又有钱又有文化的富豪就是这样的,锦衣夜行,讲究「低调的奢华」。
宋朝学霸群在笔战里炮声隆隆,放下笔又恢复成谦谦君子了。胸中有千山万壑,而且掌握着国家机器,但他们不要大唐的绚烂,不喜欢唐三彩的活泼或张扬;高贵而昂贵的瓷器,投射出一个个简朴的形象。
1. 造型:
简单却盖高尚(大方),也制作了不少仿古器(模仿古代青铜器或玉器)。
2. 釉色:
大多数是素色釉,简单却有深度。不少宋瓷青里泛白,甚至加入玛瑙;少部分白里透青。
3. 釉质:
看起来简单,但乳浊度高,散发出淡淡的、柔和的乳光。这种光泽不是发亮的浮光;宋瓷如冰似玉,具有温润感,并且随着环境光源的变化,呈现出不同的色彩。
4. 装饰:
简单而生动,上等品属于国家艺术品等级。
土木工程--世界首创船闸
北宋初年,乔维岳担任淮南转运使。他领先全球,想出运河船闸(读「扎」)「二斗门」的点子,终于能治理淮河,提高河运能力。
「覆以厦屋,设县门积水,俟潮平乃泄之。建横桥岸上,筑土累石,以牢其址。自是弊尽革,而运舟往来无滞矣。」(《宋史》)
根据沈括《梦溪笔谈》,扬子江某个河段(江苏仪征段)每年节省了500名工人、120万钱,船舶载重量从300石提高几倍。此外,水闸门如果合理地使用,还能把「淤泥施肥法」的效果最大化。
建筑--文人的秀丽
大唐建筑的雄浑和阳刚美消失了;宋朝知识分子当政,进入史上最精致的时代,建筑轻巧、秀丽,出现女性化的特色。
1. 整体格局:
殿、阁、楼台不再追逐美国队长的一夫当关(巨无霸、大面积)形象,更喜欢沿着中轴线设计「建筑物组合」,进行精致的多层次纵深布置:
﹡设计一些「多进院(四、五合院)群组」,每个群组里有一栋精致的多进院,搭配一个小型园林,形成「楼阁亭台交错」的微妙。
﹡最后到达主建筑(高耸的殿、阁);一群次要建筑(挟屋、配殿)在左右簇拥、陪衬。设计者针对主建筑、次要建筑和地形,考虑位置、大小和高低,进行精致的整体化处理,呈现出一种园林趣味。访客或许没想到,连屋顶、腰檐的角度都列入设计蓝图的考虑范围了。
2. 主建筑结构:
木结构的水平今非昔比,例如六和塔(杭州月轮山上)高度60米,木檐13层。建筑的承重主体是木材梁架;墙壁退化成围护设备,不再提供荷载(承重)功能。
砖石建筑水平也提高了,主要应用在桥梁和砖石佛塔。
3. 内部构造:
提高室内空间的舒畅感和采亮度-- 增加屋顶的高度,并且采用减柱法或移柱法;明间(厅堂、全户最大的房间)变成长方形。
4. 重视装饰和色彩:
﹡梁柱铺排放弃唐朝的工整,转变成不规则形式。
﹡斗拱(梁柱和屋顶之间)层数增加,经常采用3厘米的小木作,加上细部刻画。
﹡屋顶脊、角往往是翘起的,气质相当轻柔。
﹡油漆大量使用,窗台、梁柱、石座用雕刻、彩绘或造型来装饰。
5. 工序:
宋朝领先世界,在力学和相关领域得到突破,工程技术和施工管理都进入系统化、模块化时代。官方也发行了李诫撰写的《营造法式》,提出一套完整而科学的木结构建筑模数制度(设计和施工标准)。
机械传动装置--出租车概念
古中国的机械装置相当先进。
1. 早在东汉,机械设计家张衡就发明了指南车,运用齿轮原理,把复杂的差速齿轮组合起来,做到现代的汽车转向概念-- 各车轮在转向时力矩相同,速度不同。这种装置并没有利用指南针(磁极原理)。
2. 虽然工程概念和图形并没有传递下去,但三国马钧、南朝祖冲之、唐朝金公立、宋朝燕肃都自立更生,一次次做出这巧妙的机械装置。
3. 宋朝吴德仁结合指南车和记里鼓车,发明了具有现代出租车概念的机械装置。
站在这个基础上,宋朝又发明了钟表发条装置、水力驱动的天文仪。此外,「转轮藏」是转动的藏经橱,配备五个共同转动的轮子,象征法轮常转,自强不息。某些转轮藏上安装了煞车系统,现代人不能确定它的运作方式。
到宋朝为止,中国人已经能掌握复杂的机械装置了。但明清两朝扼杀想象力、创造力,没办法百尺竿头、发明相应的动力机械组,因此跟工业革命绝缘,看不到动力生产机械或动力轮船。
感谢孙文,带领大家付出代价,终结了封建时代和闭塞的心态。现代中国经过一个世纪的挣扎,终于能弯道超车,再一次把工业带到化境。