平衡陀亦称为平衡环,飞机保持飞行平衡,就是利用了平衡陀螺仪的工作原理。
平衡陀螺仪一般被认为是在大明嘉靖二十六年(公元1550年),由意大利数学家吉罗拉姆·卡丹发明的。
因此,现代陀螺仪基础装置的平衡环又被称作卡丹环。
事实上,早在汉武帝建元元年(公元前140年),中国人就发明了平衡陀,发明人为西汉人房风。
三百多年后的东汉时期,工匠丁缓在前人房风的基础上,重新发明制造了平衡陀。
《西京杂记》中记载:长安能工巧匠丁缓发明制造了“卧褥香炉”,也叫“被中香炉”。这种可以放在床铺上的香炉“本出房风,其法后绝,至缓始更为之。”所以说,平衡陀是房风发明的,丁缓重新改造之后,技艺更加高超。
“卧褥香炉”就是根据平衡陀的工作原理,无论怎样运动,香炉都能保持稳固平衡,其中燃烧的香料不会散落在被褥上。
“设机环转,运四周而炉体常平,可置之被褥中,故以为名。”丁缓还制作了“九层博山香炉”——“镂为奇禽怪兽,穷诸灵异,皆自然运动。”
又作了降低室温的“七轮扇”——每只轮子直径一尺长,“递相连续,一人运之,满堂寒颤。”
西汉辞赋家司马相如在《美人赋》中有一句:“金鉔[zā] 薰香,黼帐低垂。”
说的正是“卧褥香炉”的前身。
《朝野佥载》记载:武周长寿元年(公元692年),有人向女皇武则天进贡了一种叫“木火通”的暖炉,“木火通,铁盏盛火,辗转不翻。”这种木制的暖炉,里边由金属器皿盛装燃烧的木炭,无论怎样旋转,里面的木炭都不会散落出来,所利用的就是平衡陀的工作原理。
北宋元符三年(1100年),平衡陀装置传入欧洲。
八百年后,英国科学家罗伯特·胡克根据平衡陀装置的工作原理,发明了万向接头(亦称为万向支架)。
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