水平仪是谁发明的

发布网友发布时间：2022-10-12 05:38

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热心网友时间：2023-10-18 22:17

在我国最早提出水平定义的是墨子。他说：“平，同高也，” 在文字记载之前，水准测量早已在城市建筑中实际应用。考古发现商代城市建筑中已应用水准定平技术。战国初年成书的《周礼考工记》①中有一段关于城市建设如何确定方位和平整土地的记载，其中有“水地以县(悬)”的说法。什么是“水地以县”?东汉著名经学家郑玄(127～200)注解说，“于四角立植而县，以水望其高下。高下既定，乃为位而平地”②。即在建筑场地四角立四根木柱，然后用水平法观测它们的高度。四角地面高程确定后，再根据建筑物各个部位对地面高程的要求去平整开挖。《汉书律历志》也有“绳直生准”句。三国吴人韦昭注解说：“立准以望绳，以水为平”。与郑玄对《考工记》“水地以县”的解释相一致。。《逸周书程典》载：“慎嗅地必为之图，以举其物，物其善恶，度其高下，利其陂沟……”⑧也就是说，周代所绘之地图必须包括地面相对高程，提供水利工程建设等应用。再往后一些，大规模水利工程的水准测量见于《汉书沟洫志》记载的有多处。例如，西汉征和年间，为解除黄河泛滥对今河南、河北、山东等地的威胁，齐人延年曾上书建议将黄河自中游向东改道入渤海。他说，“可案图书，观地形，令水工准高下，开大河上领，出之胡中，东注之海”④，时在公元前90年。可见，当年不仅水利建设需要水准测量，而且已有专业的水利工程师(水工)负责施测。欧洲水准仪在维特鲁威的《建筑十书》中有明确记载，有两种形制。第一种是常见的应用水平原理的条形水槽，即在木板上做出“长五尺，宽一指，深一指半的沟，在那里装水。这时，如果水平均地接触上缘，就了解它是水平的”①。第二种类似我国明清时期河工上使用的旱平，即利用与铅垂垂直的原理找平的仪器。在公元前500年至公元前300年古希腊文明已达到相当高的水准。罗马人占领后，继承了古希腊人的发明，并加以改进，可见木槽水准仪与金属水准仪之间的继承关系。可以认为，我国战国之际的水准仪与欧洲人的水准仪相比，它们发明时间相近，原理相同，形制相仿，只是尺寸大同小异，工艺上有所差别而已。古罗马的水准仪用金属制造，有螺杆与齿轮传动，用以转动方向和调节俯仰，较为精确和方便。古罗马人之后，测量仪器停滞了10多个世纪。在中世纪漫长的黑夜之后，科学以梦想不到的力量，一下子重新兴起并迅速发展，直到18世纪出现了现代水准仪，水准仪器制造才出现了质的飞跃。由此可见，我国战国之际的水准仪与欧洲人的水准仪相比，它们发明时间很相近，对于旱平的的使用，我国则要晚一些，而工艺的进步方面来讲，则是我国的连续性更强