劉仙洲復原走馬燈(圖源《中國古代科學史綱》)
走馬燈與燃氣渦輪原理關系示意圖
清代袁江所繪《醉歸圖》中的走馬燈(遼寧旅順博物館藏品)
走馬燈——
“映光魚隱見,轉影騎縱橫”
高科技原理:利用熱對流作用帶動葉輪旋轉
走馬燈與孔明燈,都利用了熱學原理,不同之處是,孔明燈是往上升騰,走馬燈是在地上旋轉。走馬燈利用熱對流作用,通過下部熱空氣上升,帶動葉輪旋轉,與現代燃氣輪機是一個原理。
宋吳潛《走馬燈賡張樞副韻》一詩描述道:“半勺蘭膏暖焰生,恍疑赤壁夜鏖兵。騎乘猛燎奔馳疾,人運長鎗轉戰輕。旗影靜移云母帳,劍铓微掣水晶營。何人幻此圓機妙,獨向元宵策美名。”元朝謝宗可也有同樣的走馬燈詩:“飆輪擁騎駕炎精,飛繞人間不夜城,風鬣追星來有影,霜蹄逐電去無聲。”
宋人似乎更喜歡“走馬燈”,南宋詩人范成大詩中寫的“映光魚隱見,轉影騎縱橫。”即是一種走馬燈。民間傳孔明燈是諸葛亮發明的,走馬燈也與一個古代名人有關,他就是北宋名相王安石。
傳王安石當年到汴京趕考,路過京郊一個叫馬家鎮的地方時,見一大戶人家懸聯招婿,門前高懸一只走馬燈,上有一聯:“走馬燈,燈走馬,燈熄馬停步。”只要能對出下聯,即招為東床。王安石急于趕考,一時未能對出。考場上王安石交了頭卷,主考官有意試一下其才,遂出了一聯:“飛虎旗,旗飛虎,旗卷虎身藏”。王安石想到馬家鎮招婿聯,隨口對出。王安石中榜后榮歸故里,經過馬家鎮時見那聯還在應征,遂用主考官的“飛虎旗”聯應對,抱得美人歸。顯然,王安石與走馬燈的故事無從查證,但結合當時人所留下的詩文來看,宋朝人玩走馬燈確實是不爭的事實。而且,與火藥一樣,走馬燈也是在宋朝時傳入了西亞。
宋朝走馬燈以“蘇燈”的品質、造型最佳,外形多為宮燈狀,內以剪紙粘一轉輪,將繪好的圖案粘貼其上。燃燈以后,熱氣上熏,紙輪便轉了起來,燈屏上預先畫好的人、馬、物便動了起來,出現人馬追逐、移步換景的奇效,即所謂“走馬”。
已故中國科學院院士、機械學家劉仙洲曾仿制出古代的走馬燈:在半透明的紙糊的燈籠里面,豎立一條可旋轉的立軸;立軸上部橫裝一個葉輪,立軸中部橫裝幾根細鐵絲,每根鐵絲的兩端粘上厚紙剪成的人馬形象,點燃里面的燈燭后,即開始走馬,黑影不斷地旋轉。
到清朝時,走馬燈工藝已完全民間化,普通藝人都會做。清富察敦崇《燕京歲時記》“走馬燈”條是這樣說的:“走馬燈者,剪紙為輪,以燭噓之,則車馳馬驟,團團不休,燭滅則頓止矣。”
蟠螭燈——
“蟠螭,以口銜燈,燈燃鱗甲皆動”
高科技原理:利用熱動力驅動旋轉
宋朝時,各地逢年過節舉行的燈節總少不了走馬燈,但宋人多將走馬燈叫“馬騎燈”。南宋周密《武林舊事》“燈品”記載:有一種燈,“有五色蠟紙,菩提葉,若沙戲影燈,馬騎、人物旋轉如飛。”宋朝時走馬燈有多種圖案,制作材料也極為豐富,因此叫法也不少:有“無骨燈”、“珠子燈”、“羊皮燈”等。其中“無骨燈”最獨特:“其法用絹囊貯粟為胎,因之燒綴,及成去粟,則混然玻璃球也。景物奇巧,前無其比;又為大屏,灌水轉機,百物活動。”
有人認為走馬燈是宋朝出現的,這是一種誤會。唐代時這種原理的燈就已出現,唐代稱其為“影燈”。唐馮贄 《云仙雜記》引《影燈記》:“洛陽人家,上元以影燈多者為上,其相勝之辭曰‘千影萬影’。”
影燈是通用名稱,唐朝最有名的影燈有“黃龍吐水”燈、“轉鷺燈”、“仙音燭”等。唐太宗李世民《詠燭詩》中稱:“九龍翻焰轉,四照迎花生。”皇宮里的影像不再用馬圖案,而是流行用龍作裝飾,技術含量很高,可以讓九龍翻轉。唐朝皇家舉行大型宴會時,各種造型的走馬燈光彩奪目,故稱“臨光宴”。
這種可動的燈不僅有影像,有的還有聲響。宋陶谷《清異錄·器具門》中提到的“仙音燭”,就是一種能夠奏出音樂的燈具:“其狀如高層露臺,雜寶為之,花鳥皆玲瓏。臺上安燭,既燃點,則玲瓏者皆動,丁當清妙。燭盡絕響,莫測其理。”唐懿宗李漼的愛女同昌公主去世后,他曾把這燈賜給長安的安國寺,用于給同昌公主祈求冥福。
那么,走馬燈是唐朝人的發明嗎?也不是,在秦漢時就有利用熱氣流作動力、以渦輪裝置帶動燈上畫面轉動的燈了。當年,漢高祖劉邦打進秦都咸陽,在秦宮中便曾看到一種圖案可動的燈。《西京雜記》記載:“高祖初入咸陽宮,周行府庫,金玉珍寶,不可稱言。尤異者,有青玉五枝燈,高七尺五寸,作蟠螭,以口銜燈,燈燃鱗甲皆動,煥炳若列星而盈室焉。”
這種“蟠螭燈”,從工藝上看,比唐朝的“轉鷺燈”、宋朝的“馬騎燈”還要精致,是中國最早的高科技燈具之一。據《西京雜記》,長安一位叫丁緩的工藝大師能造“九層博山爐”,這是一種熏爐上飾層層山巒,山巒中藏有種種奇禽怪獸,當爐內點燃薰香,爐上的鳥獸就圍繞山巒轉動起來,出出沒沒……此熏爐與走馬燈雖非一物,但原理完全一樣,都是利用熱動力驅動的,可見西漢時制作走馬燈的水平已經很高!
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于詩詞盛宴中看見書香霞浦2024-05-28
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