水運儀象台：神話色彩和傳說尾巴

水運儀象台真的存在過，但如今已成神話

關於北宋水運儀象台，在以往的大眾讀物中，總是被描繪成一件蓋世奇器，它高達12米，可以自動演示天象，自動報時，而且是用水力驅動的。由於蘇頌在建成水運儀象台之後，又留下了一部《新儀象法要》，裡面有關於水運儀象台的詳細說明，還有水運儀象台中150個部件的機械圖，這在中國古代儀器史上，實在是一個激動人心的異數。《新儀象法要》喚起了現代學者極大的研究熱情，以及由此滋生的複製水運儀象台的強烈衝動。

水運儀象台的神話發端於1956年。這年《自然》雜誌上發表了一篇兩頁長的文章「中國天文鐘」（Chinese Astronomical Clockwork，Nature, Vol.177, 600-602），報告了一項對《新儀象法要》的研究成果，作者們相信，「在公元7至14世紀之間，中國有製造天文鐘的悠久傳統」。作者們在文章末尾報告說：「所有的有關文件都已譯成英文，並附詳細注釋和討論，希望不久將由古代鐘錶學會出版一部發表這項研究成果的專著。」

這篇文章由三位作者署名，依次是：李約瑟、王鈴、普賴斯。王鈴是李約瑟最重要的助手之一，但值得注意的是第三位作者普賴斯（Dr. Derek J. Price），他在機械史方面應該是權威人士，任耶魯大學科學史教授，還擔任過國際科學史與科學哲學聯合會（IUHPS）主席。作者們所預告的研究專著，後來也出版了（Heavenly Clockwork: The Great Astronomical Clocks of Medieval China，1960）。李約瑟和普賴斯的上述研究成果問世之後，很快就風靡了中國學術界。許多人認為，這項成果發掘出了古代中國人在時鐘製造方面被埋沒了的偉大貢獻，因而「意義極為重大」。

水運儀象台「擒縱器」之爭

水運儀象台之所以「意義極為重大」，很大程度上是因為李約瑟和普賴斯在上述文章中宣布，水運儀象台中有「擒縱器」（escapement）：「更像後來17世紀的錨狀擒縱器」。儘管他們也承認「守時功能主要是依靠水流控制，並不是依靠擒縱器本身的作用」，但仍然斷言：「這樣一來，中國天文鐘的傳統，和後來歐洲中世紀機械鐘的祖先，就有了更為密切的直接關係」。

然而，恰恰是在「擒縱器」問題上，其實存在著嚴重爭議。

1997年，兩位可能是在水運儀象台問題上最有發言權的中國學者，不約而同地出版了他們關於這個問題的著作：胡維佳教授的《〈新儀象法要〉譯註》和李志超教授的《水運儀象志：中國古代天文鐘的歷史》。

胡維佳教授強調指出，李約瑟和普賴斯「錯誤地認為關舌、天條、天衡、左天鎖、右天鎖（皆為《新儀象法要》中的機械部件）的動作原理與機械鐘的擒縱機構，特別是與17世紀發明的錨狀擒縱機構相似」。這個錯誤被李約瑟多次重複，並被國內學者反覆轉引，結果流傳極廣。李約瑟和普賴斯使用的escapement這個辭彙，很容易誤導西方讀者讓他們聯想到「17世紀的錨狀擒縱器」。為此胡維佳教授還考察了西方學者在這個問題上的一系列爭議。

李志超教授對於《新儀象法要》中的「擒縱器」，也有與李約瑟和普賴斯完全不同的理解。他認為：「水輪—秤漏系統本身已經由秤當擒縱機構，那就不會再有另外的擒縱器。李約瑟的誤斷對水運儀象台的研究造成了極大的干擾。」

為何對於《新儀象法要》中的文字和圖形，理解會如此大相徑庭？這恐怕和《新儀象法要》自身的缺陷有關。例如，南宋朱熹曾評論此書說：「元祐之制極精，然其書亦有不備。乃最是緊切處，必是造者秘此一節，不欲盡以告人耳。」工程製圖專家也曾指出，對於《新儀象法要》中的圖，今人無法確定它們與實物構件之間的比例關係。文字和圖形兩方面信息的不完備，給今人的複製工作留下了相當大的爭議和想像空間，也使得嚴格意義上的複製幾乎成為一項「不可能的任務」。

對於水運儀象台究竟達到何種成就，李志超教授持肯定態度，他認為「韓公廉（蘇頌建造水運儀象台的合作者）是一位超時代的了不起的偉大機械師！水運儀象台是技術史上集大成的世界第一的成就」。但胡維佳教授則似乎對水運儀象台是否真的具有古籍中所記載的那些神奇功能持懷疑態度，他認為值得注意的是，關於水運儀象台的「實際水運情況，找不到任何相關的記載和描述。對於這樣一座與天參合的大型儀器來說，這是十分奇怪的。」

所以，《新儀象法要》固然陳述了水運儀象台的「設計標準」，但我們也不是沒有理由懷疑：這座巨型儀器當年建成後，是否真的達到了這些標準？

要證明水運儀象台真的可能具有那樣神奇的功能，唯一的途徑，就是在嚴格意義的現代複製品中，顯現出古籍所記載的那些神奇功能。

事實上，對水運儀象台的複製運動已經持續了數十年。1958年，王振鐸率先在中國歷史博物館複製，為1/5縮小比例，但並不能真正運行。而據不完全統計，從1958年到2010年，半個世紀中至少有十幾件複製品出現，比例從1/10到1/1不等，其中1/1的複製品就已經有三件。這些複製品大部分不能運行，有的要靠內部裝電動機運行，即使是號稱「完全以水為動力，運行穩定」的，也缺乏完整的技術資料和運行狀況的科學報告。

因而，在關於《新儀象法要》中那些關鍵性技術細節獲得統一認識，並據此造出真正依靠水力驅動而且能夠穩定運行精確走時的複製品之前，關於水運儀象台的那些神奇功能，就仍有洗不凈的神話色彩，和割不掉的「傳說」尾巴。

希臘「Antikythera機」和歐洲的有關背景

建構水運儀象台神話的另一個要點，是對西方相關歷史背景的忽略——如果考慮了這種背景，水運儀象台的偉大就不得不大打折扣。

格林威治皇家天文台台長利平科特（K. Lippincott）等人在《時間的故事》中告訴讀者，從公元前3世紀起，地中海各地就已有用水力驅動的、能夠演示天文現象的機械時鐘。雖然隨著羅馬帝國的崩潰，拉丁西方喪失了大部分這類技術，但是稍後在拜占庭和中東的一些伊斯蘭都市中，仍在使用水力驅動的大型機械時鐘。而到了公元11世紀末——注意這正是蘇頌建成水運儀象台的年代，拉丁西方已經找回這些技術，那時水力驅動的大型機械時鐘已經在歐洲許多重要中心城市被使用。所以水運儀象台恐怕很難談得上「超時代」。

地中海地區早期機械天文鐘的典型例證，是一具20世紀初從希臘Antikythera島附近海域的古代（公元前1世紀）沉船中發現的青銅機械裝置殘骸，通常被稱為「Antikythera機」（現藏雅典國家考古博物館）。這具「奇器」的著名研究者，不是別人，正是和李約瑟合寫「中國天文鐘」文章的普賴斯！他斷定這一機械裝置「肯定與現代機械鐘非常相似」，而且「它能夠計算並顯示出太陽和月亮，可能還有行星的運動」——這和水運儀象台的功能豈非如出一轍？公元前1世紀竟能造出如此精密的機械，難怪它被稱為「技術史上最大的謎之一」，但它確實為上述利平科特談到的歷史背景提供了實物旁證。

本文原載《新發現》雜誌2011年第7期

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