文、圖 / 朱彥存

中世紀(jì)阿拉伯計(jì)時(shí)裝置之觀賞計(jì)時(shí)裝置和定時(shí)娛樂(lè)裝置

文、圖 / 朱彥存

在之前的文章中，我們主要介紹的是專門供皇室和宗廟設(shè)計(jì)的計(jì)時(shí)專用裝置，其大多數(shù)都具有十分明確的時(shí)間指示功能，并且在書中的分類與介紹都應(yīng)用了“鐘”的字眼，這樣就明確了之前介紹并描述過(guò)的裝置都是具有相對(duì)用于計(jì)時(shí)和報(bào)時(shí)的，即大象水鐘，廣口瓶水鐘，水力天文鐘（喚禮鐘）在之前文中的描述和它們?cè)诎瑺枴ぜ釉摹毒蓹C(jī)械的制造知識(shí)》一書中的定義與分類也都是 “鐘”的層次來(lái)對(duì)其進(jìn)行描述的。

但是，在接下來(lái)的文章的介紹中，水力計(jì)時(shí)功能已經(jīng)相對(duì)的消退，而更多的是對(duì)娛樂(lè)功能的描述與介紹。是用于在哈里發(fā)（國(guó)王）的酒會(huì)中娛樂(lè)并為哈里發(fā)（國(guó)王）服務(wù)的，只是在其運(yùn)作的過(guò)程中都有十分明顯的定時(shí)性質(zhì)，即這樣的機(jī)械在指定的時(shí)間當(dāng)中會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，雖然其并不像之前的水力鐘一樣可以指示時(shí)間，但是其也會(huì)在一段相對(duì)恒定的時(shí)間中有進(jìn)行動(dòng)作，活動(dòng)和發(fā)出聲音，這在娛樂(lè)人們的同時(shí)也吸引到了人們的關(guān)注，而在連續(xù)幾次的表演過(guò)后，實(shí)際上人們已經(jīng)對(duì)過(guò)去了多少時(shí)間有了一個(gè)相對(duì)的概念了，這就間接的把過(guò)去的時(shí)間的概念給人們做了提醒。因此，個(gè)人認(rèn)為其在計(jì)時(shí)功能上還是有相對(duì)的體現(xiàn)，故將其引入文中與大家分享。

孔雀水鐘

這第一類還相對(duì)具有比較強(qiáng)的計(jì)時(shí)功能，雖然不如前面介紹的各類水鐘那么明確，但相對(duì)后面介紹的各類娛樂(lè)裝置來(lái)看，這樣的機(jī)械仍然可以被定義為計(jì)時(shí)裝置，而孔雀蠟燭鐘，則正是這種類型的代表。

孔雀水鐘與之前所有介紹的水鐘都不同，它并不是用來(lái)做精準(zhǔn)計(jì)時(shí)的，而且其指示時(shí)間的部分已經(jīng)被替換，且具其娛樂(lè)性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了計(jì)時(shí)性。整個(gè)水鐘是放置在公共空間中的大型噴泉的水池中，并且這類水池往往還帶有一座持續(xù)運(yùn)作的噴泉，這樣的設(shè)置就解決了水鐘的動(dòng)力問(wèn)題。整臺(tái)鐘的外形是一個(gè)閣間，閣間被分為4層，在閣間的底部是一支開(kāi)屏伸展的銅質(zhì)中空的雄孔雀，其站立在一支球上并且制作的非常精美；在雄孔雀的上方有一個(gè)小閣間，在那個(gè)小閣間中也有兩只年輕的小孔雀，它們對(duì)面而立姿態(tài)看起來(lái)像在對(duì)鳴爭(zhēng)吵；在兩只小孔雀閣間上面還立有一只雌孔雀，它的頸做伸長(zhǎng)狀，并且整只孔雀的身體是整體指向右邊，而當(dāng)一個(gè)小時(shí)后，這只雌孔雀會(huì)轉(zhuǎn)向左邊，而在雌孔雀上面是一個(gè)向下的半圓，其在沿著圓周邊緣的地方有15個(gè)等大的小圓，其表示晝夜的指示，每一個(gè)圓上都覆蓋有一片紅色的圓形的玻璃，而在白天時(shí)，陽(yáng)光會(huì)穿過(guò)紅色的玻璃使其發(fā)亮，以顯示太陽(yáng)的白晝運(yùn)行，而在夜晚，因時(shí)間的長(zhǎng)短在紅色的玻璃后方點(diǎn)亮，使其在夜晚指示時(shí)間（圖1）。

圖1：孔雀水鐘

圖2：水斗和水槽結(jié)構(gòu)

圖3：孔雀水鐘內(nèi)部結(jié)構(gòu)

重力翻斗機(jī)構(gòu)

從這臺(tái)孔雀水鐘的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，引入了一個(gè)新的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)——重力翻斗機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是一個(gè)帶有軸的翻斗，其軸并非在水斗的最末端，而是穿過(guò)水斗的壁，并且在水斗空著的時(shí)候，水斗后方因?yàn)橹亓Χ３种绷?，而整個(gè)水斗則保持一個(gè)開(kāi)口向上的持平狀態(tài)，而當(dāng)水開(kāi)始灌入水斗時(shí)，水斗末端的重力可以使其保持持平，而水斗中的量是經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算后進(jìn)行了校準(zhǔn)；在水的重力不斷的蓄水之后會(huì)超過(guò)水斗末端的重力，那時(shí)，水斗會(huì)向前傾倒，將水從水斗中倒出；這樣的樣式是之前介紹的水鐘中沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的，這種翻斗會(huì)在之后介紹的裝置中廣泛使用，這一機(jī)構(gòu)的核心在于水流入水斗時(shí)并不會(huì)馬上倒出，而會(huì)留在水斗中，往往在水斗下會(huì)有一只水槽，用以承接從水斗中倒出的水，而在其下方的各種活動(dòng)機(jī)構(gòu)如果沒(méi)有水的驅(qū)動(dòng)都不會(huì)運(yùn)作；而在水斗裝滿的這一段時(shí)間，就是其時(shí)間間隔（圖2）。這種水斗作為時(shí)間間隔的控制裝置被廣泛運(yùn)用于各類裝置或水鐘當(dāng)中，在接下來(lái)介紹的裝置中，都裝有與之類似的不同容積與形狀的水斗。

孔雀靠什么轉(zhuǎn)動(dòng)

因?yàn)檫@樣的孔雀水鐘需要放在噴泉旁邊，故而其水量均來(lái)自噴泉，在水中有一個(gè)小的蓄水球與噴泉相連，使水鐘得以有相對(duì)恒定的水量來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)（圖3）。而在水球下方有一只水斗，其用于承接從水球中流下的水，水斗從空到裝滿翻倒正好是一個(gè)小時(shí)，在水斗中有一個(gè)浮筒，其上有連接繩子，通過(guò)各系的滑輪連接到一個(gè)繞線輪上，在繞線輪的另一邊，繩子延伸出去并在其末端懸有一只配重砝碼，此處需要提示的是：浮筒的重量比后面懸掛的配重砝碼的重量大，故在平放和沒(méi)有水時(shí)，浮筒會(huì)將繞線輪向右邊旋轉(zhuǎn)，并拉起砝碼，繞線輪的上端連接著雌孔雀，這樣一來(lái)，在水沒(méi)有流入水斗中時(shí)，浮筒會(huì)把從孔雀拉向右邊，提起砝碼；而在水流入水斗中后，浮筒會(huì)隨著水位上升，砝碼下降，拉動(dòng)繩子，帶動(dòng)繞線輪，雌孔雀開(kāi)始從右邊向左邊轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)一個(gè)小時(shí)后，水斗的水量達(dá)到預(yù)設(shè)的重量時(shí)，水斗會(huì)翻倒，將水倒入下方的水槽中，在水槽復(fù)位后，其中的水位回到一個(gè)小時(shí)之前的高度，浮筒會(huì)因?yàn)橹亓ο陆?，將繞線輪拉回，并將其上方的雌孔雀從左邊拉回到右邊；水從水斗倒出后，會(huì)流入其下方的水槽中，并從其相連的水管中流出，流到水槽下方，的連在一根長(zhǎng)軸上的水輪上，并推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣，軸也會(huì)隨著水輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，而軸上的撥桿會(huì)撥動(dòng)連接在兩只中層的小孔雀上，在連桿被撥動(dòng)時(shí)，兩只小的孔雀會(huì)在其軸上擺動(dòng)，做出爭(zhēng)吵和爭(zhēng)斗的樣子（圖4）。而在推動(dòng)完水輪后，水還會(huì)通過(guò)水輪下方的水槽中連接的管子流到一個(gè)密封的裝有U形虹吸管的密封艙內(nèi)，在艙中，因?yàn)槠涫敲芊獾?，?dāng)水流入時(shí)，會(huì)把空氣擠壓到其上方，在密封艙的上方裝有一根管道用于把空氣從中導(dǎo)出，而管子通到一個(gè)球形的口哨中，哨子正好位于兩只小孔雀的下方，這樣一來(lái)，當(dāng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水輪會(huì)連同軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)水會(huì)流進(jìn)密封艙內(nèi)，空氣進(jìn)入氣哨中發(fā)出聲響，軸上的撥桿會(huì)撥動(dòng)孔雀使其擺動(dòng)，看上去像是其在爭(zhēng)吵，在轉(zhuǎn)軸上還裝有一個(gè)齒輪，它與下方開(kāi)屏的雄孔雀通過(guò)齒輪相連，即：在水輪轉(zhuǎn)動(dòng)，撥動(dòng)兩只小孔雀爭(zhēng)吵的同時(shí)，最下方的雄孔雀也會(huì)聯(lián)動(dòng)，它們組成了整套水鐘的報(bào)時(shí)機(jī)構(gòu)，并且在水斗下翻的同時(shí)，水斗最前方有一根撥桿向下?lián)軇?dòng)放置在水斗前方的一個(gè)棘輪，這種棘輪只可以單向轉(zhuǎn)動(dòng)，棘輪相連的繞線輪中連有一根向上延伸的繩，其連接到最上一層的一個(gè)半圓的盤上，而每過(guò)一小時(shí)，棘輪都會(huì)向前轉(zhuǎn)動(dòng)一格，從而帶動(dòng)半圓盤運(yùn)動(dòng)，而從前方的視角來(lái)看，15個(gè)紅色的玻璃圓片會(huì)在每一個(gè)小時(shí)中被逐個(gè)的遮住半個(gè)，以此來(lái)顯示時(shí)間，而當(dāng)圓片被完全遮住時(shí)，就說(shuō)明白天已經(jīng)過(guò)去，需要用專人來(lái)把半圓盤歸位，并且根據(jù)時(shí)長(zhǎng)來(lái)點(diǎn)亮相應(yīng)的紅玻璃片來(lái)指示時(shí)間（圖5）。

圖4：小孔雀構(gòu)造

船型酒會(huì)裝置

這臺(tái)機(jī)械在設(shè)計(jì)時(shí)被做成了船型（圖6），并被在酒會(huì)中置于水池中，在艇的尾部置有一個(gè)高起的方臺(tái)，其上有4根立柱，在立柱的頂端是一個(gè)圓頂，而這些組成了一個(gè)小亭子，在亭子中有一尊哈里發(fā)（國(guó)王）的坐像，在亭子的旁邊則有一個(gè)站立的侍者，它們?nèi)慷际怯奢p質(zhì)材料制成并且全部中空，在船首有一個(gè)長(zhǎng)水箱，其寬與船相近，而在水箱上放有4位樂(lè)師，一個(gè)笛手，兩個(gè)鼓手和一個(gè)豎琴師，她們排列在水箱的上方，而在水箱和亭子之間放置有3個(gè)表演者人像，其僅作為人像的樣子，但并不會(huì)活動(dòng)。每當(dāng)半小時(shí)過(guò)后，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)開(kāi)始運(yùn)作，其水箱上的樂(lè)師會(huì)全部開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，笛手吹奏笛子發(fā)出聲音，兩個(gè)鼓手擊鼓敲打出節(jié)奏，豎琴師撥動(dòng)琴弦，在演奏了一段時(shí)間后，一切又會(huì)回歸平靜。

圖5：棘輪機(jī)構(gòu)

圖6：船型酒會(huì)裝置

在這樣的船型裝置中，其結(jié)構(gòu)與前面提及的孔雀水鐘的報(bào)時(shí)結(jié)構(gòu)有相似之處，它們都是在用水推動(dòng)水輪，撥動(dòng)人偶的撥桿，使人偶活動(dòng)并演奏樂(lè)器發(fā)出聲音，都使用了密封艙來(lái)發(fā)出哨聲。在12—13世紀(jì)的阿拉伯，這種技術(shù)已經(jīng)成熟地運(yùn)用于計(jì)時(shí)裝置和娛樂(lè)設(shè)備中，這一點(diǎn)已經(jīng)早于歐洲幾個(gè)世紀(jì)。而類似的的水輪撥桿和液壓氣哨的技術(shù)不僅運(yùn)用于前面提到過(guò)的水力天文鐘（喚禮鐘）和孔雀水鐘和剛剛描述過(guò)的船型裝置中出現(xiàn)，可以說(shuō)，這樣的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)幾乎貫穿了艾爾·加扎利的著作《精巧機(jī)械的制造知識(shí)》一書所記錄的機(jī)械裝置中。

侍女立柜

整個(gè)立柜實(shí)際上是一個(gè)碗柜的形狀，占大部分體積的是一個(gè)雙扇對(duì)開(kāi)的門，在門后有一個(gè)大的空間放置有一個(gè)侍女立像，其用輕質(zhì)材料制成，右手用中空的黃銅制作，并以軸固定在外，可以活動(dòng)，右手上有一只高足酒杯；侍女的左手上有一塊毛巾，可以使賓客在喝完酒后擦嘴，而在侍女的下方是一塊向下傾斜的帶有坡度的斜坡，在侍女的腳底有一塊與雙腳一樣寬的板，板上還有4個(gè)青銅制成的輪子，使侍女可以從立柜的后方滑向前面，而立柜的門在設(shè)計(jì)時(shí)把左門安置在右門后方，這樣一來(lái)，當(dāng)侍女滑向前方時(shí)其左手會(huì)推開(kāi)左門，而同時(shí)，右門也會(huì)被推開(kāi)。為了在一定的時(shí)間之內(nèi)固定侍女人像，在立柜的后方有一根棒，正對(duì)棒的侍女人像的背后有一條長(zhǎng)槽，在長(zhǎng)槽中有一只鉤子，鉤子的一頭可以與立柜上的棒相勾連，而鉤子的另一端則與固定侍女右手的長(zhǎng)軸相連，這樣一來(lái)，當(dāng)侍女的右手被壓下時(shí)，其背后的鉤子會(huì)抬起，將侍釋放并向前滑動(dòng)，在重力的作用下，侍女向前推開(kāi)門，出現(xiàn)在哈里發(fā)(國(guó)王)面前。在立柜的上方有一個(gè)閣間，而在閣間的頂端有一個(gè)圓頂形狀的拱頂。在每當(dāng)八分之一小時(shí)后，侍女手中的酒杯被倒?jié)M，侍女向前滑動(dòng)，推開(kāi)門，出現(xiàn)在哈里發(fā)（國(guó)王）面前，哈里發(fā)（國(guó)王）把杯子從侍女手上取下，喝完杯中的酒，用毛巾擦完嘴后，把杯子放回侍女手上，將侍女推回，把門關(guān)好，等待再過(guò)八分之一小時(shí)后，以上的動(dòng)作會(huì)再次重復(fù)。

雖然這樣的結(jié)構(gòu)和機(jī)械在當(dāng)前的世界中或是在我們當(dāng)代人們的眼中司空見(jiàn)慣，但是，在11—13世紀(jì)的阿拉伯人眼中，這種以特定的時(shí)間重復(fù)運(yùn)作的裝置在當(dāng)時(shí)人們的認(rèn)識(shí)中已經(jīng)超出了當(dāng)時(shí)人們所能達(dá)到的認(rèn)知，這無(wú)異于對(duì)人們而言是一種驚異于震撼。

圖7：侍女立柜