馬鈞,扶風(今陝西興平縣)人,三國時代著名的機械革新家,發明家。他出身貧苦,很注意觀察生活實際,尤其是對於生產工具,再加上他的勤奮研究,努力發明,在機械方麵作出了極大貢獻。
在紡織機上,馬鈞注意改革,他把六十躡、五十躡減為十二躡,使織綾機提高了五倍的效率,促進了絲織業的生產。經過這麽一改,織綾機很快就推廣開了,馬鈞也從此出了名。
後來,馬鈞在曹魏政權做給事中(官名),住在洛陽。在他的住處附近有一片坡地,可以用來作菜園子,就是引水灌溉不方便。馬鈞在前人創造的用來吸水灑路的翻車(即水車)的基礎上,設法加以改進,製成了既輕巧又便於操作,連小孩子都能使用的翻車,叫龍骨水車。這種水車,利用了齒輪和鏈唧筒的原理。車身是用木板作槽,當中用小木條和木板做成鏈子,連成一圈,套在木槽裏,而在板槽的另一頭連著一個有兩個曲板的輪軸。這樣,隻要把板槽的另一頭放進水裏,人在上麵不斷地踏動曲板,水就能從板槽間連續地推刮上來。這種水車比原來的水車功率提高了很多倍,所以很快便流傳到民間,促進了農業生產的發展。
馬鈞得到魏明帝的同意,便造起指南車來。但是,史書上隻提到過黃帝曾靠指南車辨別方向打敗蚩尤,並沒有傳下實物,就連圖樣也沒有。馬鈞隻能靠自己的想象重新設計製造。由於他平時肯鑽研,又掌握了機械運動的原理,不久便製成了。馬鈞用他的勞動創造,贏得了滿朝官員的稱讚和敬佩。
可惜,馬鈞製造的指南車也沒有能留傳下來。但馬鈞是創造指南車的先導者,這是可以肯定的。《三國誌·魏書》的《方技傳》和《明帝紀》《宋史·輿服誌》均有明確記載。我們現在所看到的古代指南車模型,則是仿宋朝燕肅、吳德仁所造的。據《宋史·輿服誌》記載,這種指南車主要是利用齒輪原理。車的結構是一輛獨轅的兩輪車,在車廂中央有一個平放的大齒輪,連接有一些小齒輪,上麵豎立一個木人。當車子走動時,先把小木人的手指向南方(或指別的方向均可),如果車子向左轉,右邊車輪帶動小齒輪,再牽動大齒輪,便使大齒輪向相反方向轉動。所以不論車子往哪方轉,木人指向都不會改變,因而能起到指示方向的作用。