古人把香炉放到被子里取暖,无论怎么滚动,香都不会洒出来,这是为什么?

西汉司马相如写过一篇《美人赋》,里面记载了一种香炉,从外观上看是一个闭合的镂空金属球,金属球的里面有香在燃烧,人们把它放在被子里取暖,任它随意滚动,里面的香都不会洒出来。这是因为香炉中的香在一个半球形容器中燃烧。容器和圆形外壳之间有两个同心圆环,叫内环和外环,可以自由转动。燃香容器支撑在内环上,内环支承在外环上,外环又支承在外壳内壁上,三者之间的支承轴线互相垂直。所以由于重力作用,无论球壳如何滚转,燃香容器却可以保持不动,炉口总是水平的状态,不会把点燃的香灰洒在被褥上。
 
这种创造相对水平静止环境的方法叫作平衡环原理,这个原理最早是由意大利数学家卡丹在1550年提出的。利用这种平衡环原理制造出来的物件,在我国古代还有很多。南宋时曾流行一种“滚灯”,它是用竹片扎成球体,球体内置灯笼,灯笼内点有火烛,它们的连接原理与被中香炉是一致的,只不过金属球换成了灯笼与竹球。
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