Почему древняя колесница указывала на юг?
Все мы привыкли, что компасы в северном полушарии показывают на север, однако среди прочих навигационных устройств древности особый интерес вызывает так называемая колесни́ца, ука́зывающая на юг — первый известный навигационный прибор, работающий по принципу обратной связи. На колеснице была смонтирована фигурка человека, которая независимо от направления движения самой колесницы указывала вытянутой рукой на юг — именно на юг, а не на север! В этом устройстве не использовался магнитный компас, фактически этот компас был механическим.
Мракоборец 385 подписчиков Почему древняя колесница указывала на юг? 29 декабря 2020 3 нравится Реконструкция Колесницы, указывающей на юг, 2005 Реконструкция Колесницы, указывающей на юг, 2005 Модель в Музее науки в Лондоне Модель в Музее науки в Лондоне.
Колесница, указывающая на юг, считается одним из самых сложных механизмов, созданных древней китайской цивилизацией, она использовалась на протяжении всего средневекового периода. По легенде она была изобретена около 2600 г. до нашей эры в Китае Белым Императором Хуан-ди, но первая реальная историческая версия была создана Ма Цзюнем (200-265 г.) для правителя Мин-ди царства Вэй Эпохи Троецарствия. Колесница — это двухколёсное транспортное средство, на котором установлена фигурка человека, соединенная с колёсами с помощью дифференциальных передач. Благодаря тщательному подбору размеров колёс, направляющих устройств и передаточных чисел, фигурка на верху колесницы постоянно смотрит в одном направлении, тем самым действуя в качестве немагнитного компаса транспортного средства. На протяжении истории многие китайские исторические документы упоминают колесницу, указывающую на юг, а некоторые описывают детальное устройство внутренних компонентов и принцип его работы.
Легенда гласит, что легендарный первопредок всех китайцев Хуан-ди жил в великолепном дворце в горах Куньлунь. В это же время жил великан-колдун Чи Ю, который отличался необычайным искусством в изготовлении оружия. Он напал на племя императора Янь-ди, которое в итоге передвинулось в земли Хуан-ди. Хуан-ди был возмущён этим и начал войну с Янь-ди, но в начале потерпел несколько поражений. На одном из этапов боевых действий Чи Ю напустил густой туман, чтобы люди Хуан-ди заблудились. Но с помощью колесницы, указывающей на юг, они нашли правильный путь и в конечном итоге одержали победу.
В трактате «Гуйгу-цзы» упоминается, что колесница, указывающая на юг, была создана в царстве Чжэн.
В официальных исторических хрониках Записи о Трёх царствах написанo, что в III веке механик Ма Цзюнь из царства Вэй изобрёл колесницу, указывающую на юг (называемую также «указывающая на юг повозка»). После того как он был высмеян Постоянным Советником Цаотан Луном и генералом кавалерии Цинь Ланом, что он не сможет сделать то, что они считают абсурдным занятием, Ма Цзюнь ответил: «пустые словесные доводы в любом случае невозможно сравнить с испытанием, которое покажет практические результаты». После построения колесницы и посрамления сомневающихся он получил от многих высокую оценку, в том числе от своего современника, знаменитого поэта Фу Суана.
После Ма Цзюня колесница, указывающая на юг, была вновь изобретена Цзу Чунчжи (429—500 н. э.), поскольку подробная информация о её устройстве была утеряна. В эпоху династии Тан (618—907 н. э.) и империи Сун (960—1279 н. э.) колесница, указывающая на юг, была объединена с другим механическим транспортным устройством — измерителем расстояния или одометром.
В некоторых исторических записях говорится, что колесница, указывающая на юг, была изобретена примерно в первом тысячелетии до нашей эры, но подтверждений этому пока не найдено.
Колесница, указывающая на юг, является механическим компасом, который сохраняет направление, заданное указателю, вдоль всего пути, по которому он проходит. Дифференциальная система интегрирует разницу во вращении колёс и таким образом определяет поворот колесницы. Механизм компенсирует эту разницу, вращая указатель в обратном направлении. И этот механизм, по мнению историков, создан до нашей эры!
Математически устройство аппроксимирует параллельный перенос вдоль пути. В геометрии Евклида устройство выполняет функцию параллельного переноса. В криволинейном пространстве устройство также выполняет функцию параллельного переноса. В пределе, когда расстояние между колесами стремится к нулю, аппроксимация становится точной.
Колесницу можно использовать для построения прямых или геодезических линий. Путь, пройденный колесницей, будет геодезической линией на поверхности тогда и только тогда, когда указатель не вращается по отношению к колеснице на протяжении всего пути.
Хотя ни одна из исторических колесниц, указывающих на юг, не сохранилась, существуют полномасштабные точные копии.
В Историческом музее Пекина, Китай имеется копия на основе механизма Янь Су (1027).
В Национальном дворце-музее в Тайбэе, Тайвань экспонируется копия на основе механизма Ланчестера (1932).
Помимо сложности устройства, главный вопрос вызывает тот факт, что данный прибор показывает направление на юг, а не на север, хотя Китай находится в Северном полушарии.
