Кіріспе
3 ғасырдағы қытай инженер-механигі Ма Цзюнь (220–265), әдеп аты Дехенг, Қытайдың Үш патшалық дәуірінде Цао Вэй мемлекетінде өмір сүрген қытай инженер-механигі, өнертапқыш және саясаткер. Оның ең танымал өнертабысы – оңтүстікке бағытталған арба, бұл бағыттық компас көлігі еді, оның құрамында магниттік функция болмаған, бірақ дифференциалдық берілістерді (әр түрлі жылдамдықпен айналатын жетек доңғалақтарына бірдей күш түсіретін) пайдалану арқылы жұмыс істеген. Осы революциялық құрылғы (және басқа да жетістіктері) арқасында Ма Цзюнь өз заманының ең данышман инженерлері мен өнертапқыштарының бірі ретінде белгілі болды (бұрынғы Шығыс Хан әулетінің Чжан Хэнімен бірге). Бұл құрылғы Ма Цзюньнен кейін көптеген адамдар, оның ішінде астроном және математик Зу Чунчжи (429–500) тарапынан қайта ойлап табылды. Кейінгі орта ғасырлық династиялық кезеңдерде Ма Цзюньнің оңтүстікке бағытталған арбасы бір құрылғыда қашықтықты өлшейтін одометрмен біріктірілді.
Ma Jun ( 220–265), courtesy name Deheng, was a Chinese mechanical engineer, inventor, and politician who lived in the state of Cao Wei during the Three Kingdoms period of China. His most notable invention was that of the south pointing chariot, a directional compass vehicle which actually had no magnetic function, but was operated by use of differential gears (which applies equal amount of torque to driving wheels rotating at different speeds). It is because of this revolutionary device (and other achievements) that Ma Jun is known as one of the most brilliant mechanical engineers and inventors of his day (alongside Zhang Heng of the earlier Eastern Han dynasty). The device was re invented by many after Ma Jun, including the astronomer and mathematician Zu Chongzhi (429–500). In the later medieval dynastic periods, Ma Jun's south pointing chariot was combined in a single device with the distance measuring odometer.
Өмір
Досы және замандасы, ақын және философ Фу Сюань (217–278) жазғандай, Ма Цзюнь қазіргі Шанси провинциясының Синьпин ауданында орналасқан Фуфенг округінде (扶風郡) дүниеге келген. Жастық шағында Ма Цзюнь қазіргі Хэнань жерін аралап, боши (博士; кіші әдеби дәреже) атағын алған. Осы атағына қарамастан, Ма Цзюнь жастарында салыстырмалы түрде кедей болған, бірақ механикалық құрылғылар мен өнертабыстар жасаудағы табиғи қабілетін пайдаланып, танымал болуға қол жеткізді. Ма Цзюнь – Цао Вэй мемлекетінде қызмет еткен және бірге сарайда да қызмет атқаратын лауазымды шенеунік (給事中) болған. Ма Цзюнь екінші Вэй императоры Цао Руидің бұйрығымен Чонхуа сарайының (崇華殿) құрылысын бақылаған. Ма Цзюнь Вэйде қару-жарақ және түрлі құрылғылардың шебер дизайнері ретінде белгілі болды және Фу Сюань оны өзінің эссесінде жоғары бағалаған. Фу Сюань Ма Цзюньнің шебер тілдесуші немесе риториканың сардары емес екенін, сондай-ақ, тартымды емес мінезінің салдарынан ойларын басқаларға жеткізуде қиындықтарға тап болғанын айтқан. Дегенмен, ол механикалық генийімен атаққа ие болды және жалпыға танылған ежелгі Қытайдың ең ұлы механикалық инженерлерінің бірі саналады.
Инженерлік және технологиялық жетістіктер
Ма Цзюньнің алғашқы өнертабыстарының бірі - жібек тоқыма станогының жетілдірілген нұсқасы. Фу Сюань айтуынша, бұл өнертабылысы Ма Цзюньге жаңашылдығы үшін зор даңқ әкелді. Оның заманында жібек тоқыма станоктарында әдетте елу тісті және елу табандық болып келсе, кейбіреулерінде олардың саны алпысқа дейін жететін. Ма Цзюнь он екі табанды станок жасады, ол процесті жылдамдатып, тиімдірек етумен қатар, жаңа әсем өрнектер тоқуға мүмкіндік берді. Вэй үкіметінде қызмет еткен кезде Ма Цзюнь Гаотан Лонг (高唐隆) және Цинь Лангпен оңтүстікке бағытталған күйме (көлік) туралы пікір қақтығысына түсті. Гаотан Лонг пен Цинь Ланг Ма Цзюньді тарихи мәтіндерге сенгені үшін сынай бастады, олардың пікірінше, оңтүстікке бағытталған күйме бұрыннан бар екендігі (әңгімеде айтылғандай, Сары Император жасаған) – бұл бекергі, тарихқа қатысы жоқ аңыз ғана. Ма Цзюнь: «Сөздермен таласқаннан гөрі, тәжірибеде нәтиже беретін сынақпен салыстыру мүмкін емес» деді. Оған мұндай құрылғы жасау тапсырылған соң, Ма Цзюнь 235 жылы оңтүстікке бағытталған күйменің толыққанды жұмыс істейтін дизайсын аяқтады. Осы механикалық жетекті компас құрылғысы арқылы Ма Цзюнь дифференциалдық беріліс принципін қолданатын әлемдегі алғашқы механикалық құрылғылардың бірін жасады. Дифференциалдық берілістер тарихына келсек, Ма Цзюньдің дифференциалдық берілісі – тарихи тұрғыдан расталған ең алғашқы дизайн. Қытайда оңтүстікке бағытталған күйме Зу Чонцзи (429–500) тарапынан екінші рет қайта ойлап табылды, себебі түпнұсқалық егжей-тегжейлі нұсқаулар жоғалып кеткен. Ма Цзюнь Вэй императоры Цао Руи үшін гидравликалық және механикалық қуатпен жұмыс істейтін қуыршақ театрын жасады (бұл Хан әулетінің негізін қалаушы император Лю Банг (Император Гао) Цинь Ши Хуанның қазынасынан алынған заттарды көрген кезде тапқан механикалық қуыршақ жиынтығынан әлдеқайда күрделі болды). Оның қуыршақ театры Александриялық Герон жасаған грек үлгісіне ұқсас, бірақ соңғысында механикалық театрын іске қосу үшін айналмалы цилиндрлі тісті дөңгелек, арқандар мен шкивтер қолданылған. Жозеф Нидхам Ма Цзюньнің механикалық театрын «Үш патшалықтың жазбаларынан» алынған үзіндіде былай сипаттайды:
Мүмкін, осы керемет механикалық қуыршақ театрынан шабыттанған Цзи Цзи (266–420) Джин әулеті кезеңінде ағаш қуыршақтармен ұқсас механикалық жиынтықтар жасады. Жозеф Нидхам оның «ағаш қуыршақ үйі, есіктерін ашып, иіліп тұратын бейнелермен» және «тышқан базарымен» әйгілі болғанын айтады, онда тышқандар кеткісі келгенде есіктер автоматты түрде жабылатын фигуралар болды. Ма Цзюнь сонымен қатар суаруға арналған шаршы паллетті тізбекті насостарды салуға жауапты болды. Дегенмен, Ма Цзюнь Қытайда мұндай құрылғыны алғаш ойлап тапқан адам емес. Бұрынғы есепті 80 жылы философ Ван Чонг өзінің «Таразыда өлшенген ойлар» атты еңбегінде келтірген. Шығыс Хан әулетінің сарай евнухы Чжан Ранг бірде инженер Би Ланға Луоян қаласының сыртында суару және тұщы су көздері үшін қолданылатын тізбекті насостар сериясын салуды тапсырды. Ма Цзюнь өзінің шаршы паллеттік тізбекті насостарын Цао Руи Луоян қаласында жаңадан құрылған бақтарды суару үшін жасады.