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最早制成立体地理模型的是谁呢,美国底特律的

2019-10-14 14:38栏目:历史人物
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最早制成立体地理模型的是中国人

  打字机的问世

最早的石刻地图 《禹迹图》作者之谜

根据实际地形,按照一定比例,使用木屑、面糊、泥沙、白蜡等材料制成的立体地理模型,现在我们称之为沙盘。沙盘具有强烈的直观感,在军事上是研究敌我态势、拟定攻防策略或实施演习训练的工具。起初,立体地理模型主要用于军事上,后来其用途日益扩大。例如青海省乐都县柳湾墓地是目前我国考古发掘出的一处最大的原始社会晚期墓地,出土了大量的绚丽彩陶,真实地反映了新石器时代彩陶艺术的鼎盛风貌。青海柳湾彩陶博物馆就设置了柳湾草地沙盘,使观众能够直接感受这处文化遗址的自然环境。再如房地产开发商把他们建造的山溪别墅,用沙盘再现出来,以便吸引顾客购买楼房。总之,立体地理模型在现实生活中用途很广。

  打字机作为一种重要的现代办公用品,是在18世纪初发明的。1714年1月7日,安妮女王向一个叫米尔的工程师颁发了一份专利证书。证书上说:

现存中国最早的石刻地图之一宋代的《禹迹图》,现存有相同的两方,分别收藏于陕西省博物馆和镇江博物馆。李约瑟称此图为“当时世界上最杰出的地图,是宋代制图学家的一项最大成就”。然而它的创制者却已湮没,学者有所推测,但拿不出过硬的证据。 宋代绘制的《禹迹图》,是我国现存最早的石刻地图之一。现存两方基本相同的石刻《禹迹图》,一在古城长安,即今陕西西安,保存在陕西博物馆的碑林中,此图约制于宋神宗元丰三年之间,刻石于南宋时伪齐阜昌七年,其背面还刻有《华夷图》。一在古城润州,即今江苏镇江,藏于镇江博物馆内,此图制于北宋元符三年,“依长安本刊”,刻石于南宋绍兴十二年。《华夷图》相传为宋辽人根据唐代贾耽《海内华夷图》缩小十倍的制图,而《禹迹图》内容是根据《海内华夷图》中心《禹贡》九州部分缩制,因而称《禹迹图》。其比较着重水系的表示,海岸线、黄河、长江及其主要支流画得较为准确,也最为醒目,颇接近今天的地图。 此石刻地图长宽各一米左右,图中采用计里画方的绘制方法,就是将石面地图分成等份的方格,横方七十,竖方七十三,总共五千一百一十方,是目前看到的中国历史上最早的画有方格的地图。上面再画以水系、海岸,标上山川、洲郡的名称。标名的州郡区划有三百八十多个,标名的河流近八十条,标名的山脉有七十多座,还有湖泊五个。其图布满方格,是带有一定数学基础的全国性地图,表示中国古代的地理绘图已达相当水准。英国的中国科技史权威李约瑟在其《中国科学技术发展史》一书中,称此图为“当时世界上最杰出的地图,是宋代制图学家的一项最大成就。”

那么,最早制成立体地理模型的是谁呢?

  “他谦恭地请求把他的发明献给我们。这是他花了许多的时间和精力,不惜破费,终于研制成功,后来又逐步改进,使之臻于完善的人造机器或方法,用它可以把字母单个或连续地打印出来,就像在书写一样。不管什么样的作品都能整齐而准确地打印在纸上或羊皮纸上,跟印刷的没有区别。

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西方学者布朗认为,1667年问世的瑞士苏黎世州的立体地图是已知世界上最早的立体地理模型。但是,费尔德豪斯等学者认为,保罗·多克斯在公元1510年已经运用立体地理模型的方法表现库夫施太固附近的地区。后来,萨顿指出:伊本·巴吐塔(1304——1377年)曾描述过他在直布罗陀见到的一幅浮雕地图。这应当是立体地理模型的始祖。其实,这些西方学者讲的都不对,立体地理模型最早出现在中国。

  关于米尔的新发明,没有图纸或模型存留下来,有些人认为它可能只是一张图纸。虽然这样,人们还是普遍认为米尔是打字之父。然而,打字机并没有很快推广。这是因为18世纪并不急需打字机。当时人们仍然习惯于使用笔录的方法。像拿破仑的秘书梅内瓦尔和布里内,能够将这位伟大人物的谈话记录下来,即使他以普通的速度讲话,一连讲数小时,他们也能记得很清楚,而且准确无误。在以后的100年里,出现了许多关于机械记录器的论文,但机械记录器还只是一种设想,并未制造出来。

《禹迹图》

北宋沈括《梦溪笔谈》卷二五,杂志二,《木图》记载:“予奉使按边,始为木图,写其山川道路。其初遍履山川,旋以面糊木屑写其形势于木案上。未几寒冻,木屑不可为,又熔蜡为之。皆欲其轻,易赍故也。至官所,则以木刻上之。上召辅臣同观,乃诏边州皆为木图,藏于内府。”

  1829年,美国底特律的伯特发明了“伯特家用书信复写器”,并获得了美国的打字机专利证书。4年之后,法国马赛的普罗简制造出了他自己设计的打字机。他宣称:打字机的打字速度和用笔写的速度不相上下。

以镇江的图碑为实例,其高约九十五厘米,宽约九十厘米,厚有十一厘米,上方写有:“禹迹图。每方折地百里,禹贡山川名,古今州郡名,古今山水地名,元符三年正月依长安本刊。”左下角记:“绍兴十二年十一月十五日,左迪功郎充镇江府府学教授俞篪重校立石,冯遂镌。”原立文庙墙上,作为府学教学用图。元、明、清数百年中历尽劫难,曾被掩埋,曾遭兵火,总算得以保存了下来,此图为研究中国地图学史提供了珍贵的资料。 然而其行政区划的体例存在较大弊病。就是图中古今地名交错,保留有部分的唐代地名,甚至有更早时期的地名,如夜郎、珍州、儋州等,但主要为宋代或者说当代地名,混乱的是当代地名下不注古地名,古地名下也不注当代地名,没有一处是互相对照的,使人们颇费猜测:它到底算古代地图,还是宋时的当代地图? 其图中没有标明作者为谁,宋代有关的史籍中也没有明确记载,使得后世学术界对该图的绘制者产生多种推测。有学者推测其制图者可能是北宋初年的乐史,他是当时宋代地理总志《太平寰宇记》的作者,该书有二百卷,取材广博,考寻精密,内容丰富,足见乐史在地理知识方面的学涵功底。不过他只绘制过《掌上华夷图》,疑为唐代贾耽《海内华夷图》之简缩本,这可能与西安《禹迹图》同一石刻背面的《华夷图》有一定关系,而与《禹迹图》是否有直接的关系?由于制作时间要相差百年左右,还是提不出多少有力的证据。 有学者认为,绘制者是北宋名着《梦溪笔谈》的作者沈括。沈括曾长期从事地理学和地图绘制的工作。熙宁九年,他在三司使任内曾奉敕编绘《天下州县图》,或称《守令图》,于元祐二年完成,进献朝廷。此图共包括“大图一轴,高一丈二尺,广一丈;小图一轴,诸路图一十八轴。”而《禹迹图》很可能就是其中的“小图一轴”。另外,元丰三年时,沈括在陕西任延州知州,也很可能就是这时他在长安绘制了《禹迹图》。晚年,沈括回镇江定居时,又将长安《禹迹图》的副本交给府学保存。于是,镇江府学根据此“长安本”再次绘制刻石,这就是《禹迹图》在长安和镇江有相同的两方石刻的由来。似乎其证据非常有道理。 但很快就有学者提出反驳,理由有六条。一是图的名称不同,沈括奉敕绘制的是《天下州县图》,或称《守令图》,其他还画过《熙宁使虏图抄》及相关的地形模型图,从没有与《禹迹图》相关的记载。二是图的比例不同,沈括的《守令图》其比例是“二寸折百里”,而《禹迹图》则“每方折百里”,缩小了一倍。三是图的内容不同,《守令图》标录“天下州、府、军、监、县、镇”的所有名称,内容详实;而《禹迹图》只标州、郡名称,没有县、镇名称。其实连州郡名称也遗漏不少。四是图的体例不同,《守令图》是以熙宁五年之前全国分为一十八路时的政区体例和地名为准;上已指出《禹迹图》体例混乱,如将其少量的古地名略去不计,看成宋时的当代地图,其依然没有一定的标准,地名的取舍在时间尺度上还是相当混乱。五是图的绘制水平不同,《守令图》十分精细,图分二十四至,以天干地支命名;而《禹迹图》则仅有分格,并未用干支卦名标明行格次序。二十世纪六十年代在四川荣县发现的绘制于北宋末年的《九域守令图》,几乎全部包括了北宋末年所辖的府、州、军、监和县,应比较接近沈括所绘制的《守令图》,其州县的相对位置,山东半岛、杭州湾、雷州半岛的海岸线,都要比《禹迹图》准确得多。六是沈括知延州时,忙于官府公务与西夏战事,几乎无暇制图立石,也并未到过长安,后来战事失利,沈括被罢官而编管随州。晚年虽在镇江,但镇江《禹迹图》并非“依沈括原本刊”,而是“依长安本刊”。总之,找不到沈括绘制《禹迹图》的直接证据。

北宋神宗熙宁七年,遼向宋提出毁撤河东路沿边城垒,重划蔚、应、朔三州地界的要求。沈括在熙宁七、八年间,担任河北西路察访使,到河北西路军事要地视察。为了加强战备,沈括与定州军事长官薛向曾假打猎的名义,踏遍定州西部山区,勘察山川形势,并在木案上用熔蜡将山川地形模制出来。然后,他令人将蜡制立体地理模型小心运回官府,复制成木刻立体地理模型──“木图”,呈报皇帝。皇帝召来辅臣一起观看,大家一致称赞“木图”。皇帝遂命令边防地区各州都依此法制造立体地理模型,交内府收藏。

  与此同时,在密尔活基的克兰斯特伯机械厂里,肖尔斯和格利登正在研制一种连续给书页编码的机器。格利登想到:“为什么不能把编码机造得既能写数字,又能写字母和单词呢?”于是,他与肖尔斯开始用一个木制模型来解决这个问题。虽然它没有活动键,而且只能打大写字母,但它是一台很好的打字机,并很快被两位商人——登斯莫尔和约斯特购买了生产打字机的专利,1873年开始生产。

沈括制造立体地理模型至少比伊本·巴吐塔在直布罗陀见到的浮雕地图要早近三百年。另外,沈括以前,我国也有人制造立体地理模型。例如正史《宋书》卷八十五记载南朝刘宋时,谢庄(421——466年)“制木方丈图,山川土地,各有分理。离之则州别郡殊,合之则宇内为一。”谢庄设计制造的立体地理模型图可分可合,使用起来非常方便。《后汉书》卷五十四记载:东汉伏波将军马援曾经用米粒堆垒成高山峡谷,制成一幅军用立体地理模型图。《史记·秦始皇本纪》描述秦始皇墓室中,“以水银为百川江河大海,机相灌输,上具天文,下具地理。”

  但当肖尔斯的打字机在1876年的博览会上展出时,并没有引起人们的兴趣。它被博览会上展出的另一个发明——电话挤到一边去了。为了推销打字机,雷鸣顿公司采取了把打字机借给数百家公司使用的办法,这样才逐步打开了市场。

总之,史实证明,最早制成立体地理模型的是我们中国人。

  肖尔斯是个谦逊的人,像许多发明家一样,当他的想法实现之后,他就隐退了。他去世之前写的一封信中说到发明打字机的价值时说:“关于打字机的价值,我在初期所能感觉到的,它显然是人类的福音,特别是妇女的福音。我感到欣慰的是我为发明打字机作出了贡献。我制造了一部我从未见过的好机器,全世界都会从中获得好处。”

  目前世界上已有几百种不同类型的打字机,如上行打字机、前行打字机、带打字轮的钟型打字机、带打印杆的打字机等。现代精巧的电动打字机,比原来怪模怪样的打字机进了一大步,但肖尔斯的键盘却几乎毫无改变地保留了下来。

  汉字与电脑结良缘

  本世纪70年代末期,电子计算机已开始在各方面得到广泛的应用,然而要把成千上万的汉字输入到只有26个字母键的计算机中,却成了当时举世称难的难题。难怪有人埋怨:汉字是“四化”建设的绊脚石。甚至还有人断言:

  “不废除汉字,中国便不能普及使用计算机。”一时间,谱写五千年中华文明史和记载了丰富宝贵文化遗产的汉字,竟遭受指责,蒙受了不白之冤。

  然而,这时一个名不见经传的南阳地区科委管理干部——王永民却敢于迎接这种挑战,为汉字输入计算机闯出一条新路,并为功勋不朽、艺术价值无比的驻字“正名”。

  1978年,毕业于中国科技大学无线电电子学系的王永民,接受了一项重点科研项目——“汉字校对照排机”的研究,为了甩掉手动打字盘输入汉字的笨办法,他决心先寻找出一个现成的汉字输入方案,然后发挥自己在硬件上的优势,设计键盘,以应急需。但是,当时缺少的也正是比较理想的汉字输入方案,虽然有很多人投入这方面的研究,提出了一些办法,却都不实用。王永民想,这并不是汉字本身的问题,而是人们还没有找到它的规律,发挥出它的优势。作为维系了几千年国家统一和民族团结的古老汉字,我们一定要让它在现代化建设中做出新贡献,绝不能看着它葬身于现代文明面前。

  此后,他便开始向汉字输入案的“高峰”攀登。在两年多的时间里,他带病坚持工作,以惊人的毅力抄录编写了提起来足有10米高的10万张卡片,对汉字进行了浩繁的、从甲骨文到简化字的研究和分析,创编出世界上第一个《汉字字根组字频表》和《汉字字根实用频度表》,为汉字输入计算机做出了开拓性的贡献。

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