引言
秦代的工程技術語言,為秦始皇陵銅車馬和兵馬俑坑的研究,提供了寶貴的史料。通過對這些出土文物的分析和實物考證,后人能夠得知秦代工程技術語言的產生條件,并能深入了解其表達形式。
一、夜闌驚起還鄉夢,窯火通明兩岸紅
在秦代建造宏偉而復雜的工程時,數十萬各級官員、工師和工匠參與其中,他們不僅有明確的分工,而且緊密聯系和協作。
這種緊密的合作關系,使得他們之間必然存在一種共同的技術交流語言。學者們通過史料分析和實物考證,確定了其五種表達形式:文字式、平面幾何圖形、立體圖形、實物或模型式以及多面圖形。
文字式是最常見的一種表達形式。在秦代的工程圖紙和技術手冊中,文字被廣泛使用,用以描述工程的構造、尺寸、材料等細節。
《云夢竹簡》記載:“工師替教之,故工一歲而成,新工二歲而成?!?br/>
平面幾何圖形,則通過繪制平面圖來表達工程的布局和結構。立體圖形則是通過繪制三維圖來展示工程的立體形態。實物或模型式是通過實際的物體,或模型來展示工程的形狀和結構。多面圖形則是通過繪制多個平面圖來展示工程的復雜結構。
這些不同的表達形式相互補充,共同構成了秦代工程技術語言的豐富體系。通過這種語言,秦代的官員、工師和工匠能夠準確地傳遞工程信息,確保工程的順利進行。秦代的工程技術語言是一種多樣化而高效的表達方式,它為秦代的宏偉工程提供了堅實的基礎,也為后世的工程技術發展奠定了重要的基石。
秦代的建筑工程和機械工程都非常發達,這些宏偉的建筑群和戰爭兵器的制造,離不開一定形式的技術語言。在秦陵出土的銅車馬和兵馬俑中,可以看到當時機械工程方面的技術已經非常先進了。
《周禮,考工記》中記錄了一些關于戰車和兵器的技術細節,例如箭矢的尺寸和重量,輪輻的結構形狀等。這些記錄雖然不足以完全制作出這些器具,但已經算得上是機械工程技術語言的文字了。據《云夢竹簡均工》記載,秦代的工程項目需要工師替教,因此一個工程需要一年以上的時間才能完成。
考古工作者認為“工師”是一種職稱,而作者認為工師是工程技術語言的表達者和設計者,同時也是對工匠進行指導的教師。工師掌握了繪圖、識圖和操作技能,而工匠只掌握識圖和操作技能。
二、工匠來八方,器成天下走
工程技術語言與工程技術是相互依存的,技術語言是工程技術的表達形式。在秦代,發達的工程技術必然需要相應的工程技術語言。平面幾何圖形是工程技術語言的重要組成部分,被廣泛用于描述工程的布局和結構。
秦代的工程技術語言還包括文字式、立體圖形、實物或模型式以及多面圖形等表達形式。這些不同的表達方式相互補充,共同構成了秦代工程技術語言的豐富體系。
通過這種語言,工師能夠準確地傳遞工程信息,確保工程的順利進行。這種多樣化而高效的表達方式,為秦代的宏偉工程提供了堅實的基礎,也為后世的工程技術發展奠定了重要的基石。秦代的幾何圖形已達到較高的水平,當時已把幾何圖形反映在生活、藝術、工程等各個領域,如正方形、矩形、三角形、菱形、回形、扁圓形和任意曲線等等。
秦代工程技術中還成功地應用了基本幾何體,如長方體、回柱體、圓錐體、梭柱體、梭錐體、圓球體、近似橢球體、圓環體、近似橢圓環體及任愈曲面立體等等。
《考工記》記載:“冶氏為殺矢,刃長寸,圍寸艇十之,重三坑?!?br/>
這些工程語言甚至還涉及了不同幾何體的相關線。例如,陜西臨漁博物館展出的石鑿下水道的正交回柱孔的相貫線,秦代的工程語言對它的形態描述極為準確。這說明秦代人已經掌握了不少的機械技術語言的基礎知識,也就是關于平面幾何圖形的繪制和基本幾何體的構成。
早在《周禮·考工記》中,先民們就用大的文字來記載各種器具的結構設計、施工方式和技術要求。然而,由于周朝的文字過于艱澀難懂,不適合作為工程技術語言的表達方式。隨著時代的進步和發展,人們開始使用其他形式的表達方式。
秦朝對器具的加工提出了進一步的要求。《云夢竹簡·工律》規定:“為器同物者,其大小、短長、廣亦必等”。這表明在制造同一種器具時,大小、長度和寬度必須保持一致。這一規定明確地表明了在先秦時期,文字已經成為一種用于傳達機械技術的語言。
通過這種規定,工匠們能夠準確地記錄和傳承他們的技術,確保每個制作出來的器具都具有相同的規格和尺寸。這種使用文字的方式為機械技術的發展奠定了基礎。
雖然文字式的工程技術語言,存在著復雜的形體難以表達清楚等缺點,但由于它采用了人們熟悉的文字,因此在秦代被廣泛使用,直至現在仍然被國內外廣泛使用。因此,我們認為文字式的工程技術語言,是秦代工程技術語言的第一種形式。通過這種多樣化而高效的表達方式,工程師、工匠和工師能夠準確地傳遞工程信息,確保工程的順利進行。
從大量出土的文物中,可以清楚地看到在秦俑坑和秦陵的銅車馬中,金屬構件的加工表面分為主要加工表面、一般加工表面和非加工表面。這些表面根據其功能要求和與外界接觸的程度進行了不同的處理,使其表面光潔度非常高。
關于這種技術要求,我們尚未在文獻中找到明確的記載,但我們可以推測可能存在文字或其他形式的規定。平面幾何圖形是工程技術圖樣的基本組成部分,有時甚至可以直接作為技術圖樣,這些平面幾何圖形在秦代的工程技術中扮演著重要的角色。
它們通過簡潔而明確的方式,傳達了工程師們對于構件加工表面的要求。這種基于平面幾何圖形的工程技術語言,為秦代工程技術的發展提供了重要的指導和依據。
如前所述,秦代的幾何圖形已達到較高水平,而且廣泛地應用于各種工程領域和文化、生活領域。如運用幾何圖形建筑屋宇宮室,設計各種兵器、車輛、馬具圖。
這些圖案上的幾何圖形種類多樣,構圖精細,并用幾何圖形抽象地描繪了鳥獸、花草,具有相當高的造詣。這充分說明秦人具有用平面幾何圖形作為技術語言的能力。
平面幾何圖形,是工程技術語言極為重要的一個方面。唐人杜牧《阿房宮賦》中精美的文字,也不能把“各抱地勢,勾心斗角”的阿房宮表達得形象、完整、精確,更不能確切地表達前面所述各構件的形狀、尺寸、技術要求和其互換功能。
雖然目前尚未發現平面圖形來表示構件的形狀,但根據文物資料和之前的分析,平面幾何圖形可以被看作是秦代工程技術語言的第二種形式。
其中,秦陵一號和二號銅車馬是最近發現的重要文物。在此之前,考古學家在咸陽三號宮殿遺址中發現了類似于秦陵銅車馬的壁畫殘片,目前這些殘片現在被展覽在臨撞秦俑博物館中。
三、憑君點出琉霞盞,去泛蘭亭九曲泉
這些壁畫呈現了一種近似于斜投影的立體圖形。此外,潘祖蔭收藏的漢畫像石中的貓車圖、和林格爾漢墓壁畫中的拼車圖,以及山東福山出土的漢畫像石中的重輿輻車圖,這三幅圖也基本上屬于近似斜投影的立體圖形。
這些立體圖形在秦代的工程技術中發揮了重要的作用,它們以直觀明了的方式展示了構件的形狀和結構。這種基于立體圖形的工程技術語言為秦代的工程設計和制造,提供了重要的參考和指導。
由于漢承秦制,所以秦漢時代已經能夠繪制近似于斜投影的立體圖了。一般認為,直到我國宋代所著的《營造法式》和明代的《夭工開物》兩書中,才廣泛運用了屬于斜投影之類的軸測圖。
《考工記》記載:“望其輻欲其掣爾纖也進爾聰之,欲其肉稱也,無所取之,取諸易直也?!?br/>
但通過上述分析和實例可知,立體圖可能早在秦漢時期就是工程技術語言的第三種形式。這里必須指出,當時所繪制的立體圖是比較原始和粗糙的。
實物或模型是現代工程技術語言的一種形式。例如要表達復雜的管路系統,常常需要制作整套按比例縮小的模型,然后按圖樣并參照模型配置管線和安裝設備。
由此可知,秦代有不少器具就是采用與這種表達方法類似的技術語言制造出來的。例如秦朝的弩機托,形體復雜,造型優美,相貫清晰明確,拔模斜度和鑄造圓角合理。據分析,這一構件是先由能工巧匠精心制作樣件,再以樣件制造鑄模,其外表面是在鑄造毛坯的基礎上經打磨拋光。
秦朝的馬銜器械可能也采用了上述方法,經套鑄后加工而得。因此,實物或模型式的技術語言是秦代表達技術思想的第四種形式。除上述四種形式外,秦代可能已經能夠繪制多面圖形了。
這種多面圖形是根據需要,從不同方向觀察物體的形狀、大小所繪制的,它用以表達物體的全貌。但每個圖形之間,不保持現代正投影法規定的“長對正,高平齊,寬相等”的關系。
例如想要表達陳列在陜西臨漁博物館的宮室地面石刻的大型幾何圖形,需畫相當于俯視圖的圖形想要表示銅車馬的馬具、安車前室與后室、前窗、車輪以及馭手、車轅等確切的形狀、尺寸和花紋。
這必需繪制側視圖的圖形,還要描述相對應的前視圖。雖然現在還未得到這類圖形以證實學者的上述設想,但從實際測量已經出土的銅車馬的各種實物來看,這種設想是很有依據的。
結語
經過大量的考查可知,這五種形式的語言被確認為秦代工程技術語言的形式。這些形式并非孤立存在,而是相互依存、互為補充的。為了確切地表達某一物體,秦朝工匠常常會根據其形狀的復雜程度同時使用幾種技術語言。這種綜合運用不同的技術語言,為秦代工程技術的傳承和發展提供了堅實的基礎。
參考文獻:
《秦律》
《史記》
《考工記》
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.