Su canción

Su Song ( chino :蘇頌; Pe̍h-ōe-jī : So͘ Siōng , 1020–1101), nombre de cortesía Zirong ( chino :子容; Pe̍h-ōe-jī : Chú-iông ), ^{[ 1 ]} fue un científico polifacético y estadista chino que vivió durante la dinastía Song (960–1279). Se destacó en numerosos campos, entre ellos, pero no limitados a, matemáticas , astronomía , cartografía , geografía , metalurgia , ingeniería mecánica , ingeniería hidráulica , poesía y arte de gobernar .

Su Song fue el ingeniero de una torre de reloj astronómica hidromecánica ubicada en Kaifeng . Empleaba un mecanismo de escape primitivo . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} El mecanismo de escape de la torre de reloj de Su fue inventado por el monje budista de la dinastía Tang Yi Xing y el funcionario gubernamental Liang Lingzan en el año 725 d. C. para operar una esfera armilar impulsada por agua ; sin embargo, la esfera armilar de Su fue la primera en utilizar un mecanismo de reloj mecánico. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} La torre de reloj de Su también presentaba el mecanismo de transmisión de energía por cadena sin fin más antiguo conocido , llamado tian ti (天梯), o "escalera celestial", como se representa en su tratado de relojería. ^{[ 8 ]} La torre de reloj tenía 133 clavijas de reloj diferentes para indicar y hacer sonar las horas . ^{[ 9 ]} El reloj fue desmantelado y la esfera armilar trasladada al sur después del traslado de la capital desde Kaifeng en 1127 d.C., y aunque se hicieron intentos por volver a ensamblarlo, la torre nunca fue reinstaurada con éxito.

El tratado de Su Song sobre la torre del reloj, Xinyi Xiangfayao (新儀象法要), fue escrito en 1092 y publicado oficialmente en 1094. El Xinyi Xiangfayao fue el tratado más conocido de Su, pero este polímata también compiló otras obras. Completó un extenso atlas celeste con varios mapas estelares , varios mapas terrestres y un tratado de farmacología. Este último abordaba temas relacionados con la mineralogía, la zoología, la botánica y la metalurgia .

En el mecanismo de engranaje de la rueda hidráulica de Su Song, la acción de detención y liberación del escape se lograba mediante la gravedad ejercida periódicamente como el flujo continuo de recipientes llenos de líquido de tamaño limitado. ^{[ 48 ]} En una sola línea de evolución, el reloj de Su Song unió, por lo tanto, el concepto de la clepsidra y el reloj mecánico en un solo dispositivo impulsado por mecánica e hidráulica. En su memorial, Su Song escribió sobre este concepto:

Según la opinión de su servidor, durante las dinastías pasadas existieron numerosos sistemas y diseños de instrumentos astronómicos, todos con pequeñas diferencias entre sí. Sin embargo, el principio del uso de la energía hidráulica para el mecanismo de accionamiento siempre ha sido el mismo. Los cielos se mueven sin cesar, al igual que el agua fluye (y cae). Por lo tanto, si el agua fluye con perfecta uniformidad, la comparación de los movimientos rotatorios (de los cielos y de la máquina) no mostrará discrepancia ni contradicción; pues lo incesante sigue a lo incesante. ^{[ 53 ]}

En sus escritos, Su Song reconoció como predecesora de su reloj funcional la esfera armilar hidráulica de Zhang Heng (78-139 d. C.), un científico chino anterior. ^{[ 53 ]} Su Song también estuvo fuertemente influenciado por la esfera armilar anterior creada por Zhang Sixun (976 d. C.), quien también empleó el mecanismo de escape y usó mercurio líquido en lugar de agua en la rueda hidráulica de su torre del reloj astronómico (ya que el mercurio líquido no se congelaría durante el invierno y no corroería ni oxidaría los componentes metálicos con el tiempo). ^{[ 54 ]} Sin embargo, Su Song afirmó en sus escritos que, tras la muerte de Zhang, nadie pudo replicar su dispositivo, al igual que el suyo propio. ^{[ 55 ]}

El mecanismo de relojería de la torre astronómica de Su Song contaba con una gran rueda motriz de 11 pies de diámetro, que sostenía 36 palas, en cada una de las cuales el agua se vertía a un ritmo uniforme desde el "tanque de nivel constante" (Needham, Fig. 653). El eje motriz principal de hierro, con sus cuellos cilíndricos apoyados sobre cojinetes de hierro en forma de media luna, terminaba en un piñón que engranaba con una rueda dentada en el extremo inferior del eje de transmisión vertical principal. ^{[ 56 ]}

Joseph Needham ofrece una descripción general de la torre del reloj:

El mecanismo de relojería de Su Song, accionado por una rueda hidráulica y completamente encerrado dentro de la torre, hacía girar una esfera armilar de observación en la plataforma superior y un globo celeste en el piso superior. Su función de anunciar la hora se complementaba visual y auditivamente con el funcionamiento de numerosos gatos montados en las ocho ruedas superpuestas de un eje cronometrador, que aparecían en las ventanas de la estructura en forma de pagoda en la parte frontal de la torre. Dentro del edificio, de unos 12 metros de altura, la rueda motriz contaba con un escape especial, y el agua se bombeaba periódicamente de vuelta a los depósitos manualmente. El anunciador de la hora debió incluir engranajes de conversión, ya que emitía señales horarias tanto iguales como desiguales, y probablemente la esfera también los tenía. El tratado de Su Song sobre el reloj, el Hsin I Hsiang Fa Yao , constituye un clásico de la ingeniería relojera. ^{[ 57 ]}

Esa era la figura Fig. 650, mientras que la Fig. 656 muestra las norias superior e inferior con sus tanques y el volante manual para operarlas.

La figura 657 muestra una imagen bastante miniatura y a escala reducida de los fundamentos del mecanismo de escape en una ilustración (del libro de Su), con el pie de foto de Needham en esta cita: "El 'equilibrio celestial' o mecanismo de escape del mecanismo de relojería de Su Song (Xinyi Xiangfayao, cap. 3, pág. 18b)". ^{[ 58 ]} La última figura está cuidadosamente etiquetada:

• un candado superior derecho
• enlace superior
• candado superior izquierdo
• eje o pivote
• cadena larga
• contrapeso superior
• sumidero
• comprobación de la horquilla de la palanca de equilibrio inferior
• lengüeta de acoplamiento
• contrapeso principal (es decir, inferior) ^{[ 58 ]}

La figura 658 muestra un dibujo a escala de media página, más intrincado y revelador, del gran mecanismo de escape de Su Song, etiquetando estas partes individuales a medida que interactúan entre sí:

• arrestado habló
• candado superior izquierdo
• cuchara que se está llenando por
• chorro de agua desde un tanque de nivel constante
• pequeño contrapeso
• comprobando la horquilla activada por un pasador de proyección en la pala, y formando el extremo cercano de
• la palanca de equilibrio inferior con
• su contrapeso inferior
• lengüeta de acoplamiento, conectada por
• la larga cadena con
• la palanca de equilibrio superior, que tiene en su extremo
• el contrapeso superior y en su extremo más cercano
• una cadena corta que lo conecta con el candado superior que se encuentra debajo;
• bloqueo superior derecho ^{[ 59 ]}

La representación ilustrada más antigua del mundo de una transmisión de potencia por cadena sin fin proviene del tratado de relojería de Su Song. ^{[ 8 ]} Se utilizaba en los mecanismos de relojería para acoplar el eje de transmisión principal a la caja de engranajes de la esfera armilar (que hacía girar tres pequeños piñones), ^{[ 60 ]} como se ve en las figuras 410 y 652 de Needham. ^{[ 8 ]} Esto pertenecía al extremo superior del eje de transmisión vertical principal, que incorporaba engranajes de ángulo recto y engranajes oblicuos conectados por un eje intermedio corto. ^{[ 43 ]} El engranaje anular dentado llamado anillo de engranaje de movimiento diurno se ajustaba alrededor de la carcasa de la esfera armilar a lo largo del paralelo de declinación cerca del polo sur. ^{[ 61 ]} Aunque el antiguo griego Filón de Bizancio (siglo III a. C.) presentó una especie de correa sin fin para su cargador arcuballista , que no transmitía energía continua, ^{[ 60 ]} la fuente influyente para el accionamiento por cadena de Su Song es muy probablemente la bomba de cadena de accionamiento continuo conocida en China desde la dinastía Han (202 a. C.–220 d. C.). ^{[ 60 ]} De su tratado de relojería, Su Song afirma:

El mecanismo de transmisión por cadena (literalmente, escalera celestial) tiene 5,9 m  (19,5 pies  ) de longitud. El sistema es el siguiente: una cadena de hierro con eslabones unidos formando un circuito continuo cuelga de la rueda dentada superior, oculta por la estructura de tortuga y nube (columna que sostiene la esfera armilar en el centro), y pasa también alrededor de la rueda dentada inferior, montada sobre el eje principal de transmisión. Cada vez que un eslabón se mueve, avanza un diente del engranaje de movimiento diurno y hace girar el Componente de los Tres Organizadores del Tiempo, siguiendo así el movimiento de los cielos. ^{[ 60 ]}

Además, los anillos de engranajes de movimiento y la rueda motriz superior tenían 600 dientes cada uno, que, gracias a la precisión matemática de Su, calculaban cuidadosamente las unidades medidas del día en una división de 1/600. ^{[ 62 ]} Estos engranajes, con 600 dientes, aseguraban así la división del día en mediciones de 2 minutos y 24 segundos cada una. ^{[ 62 ]}

En el tercer volumen de Ciencia y civilización en China de Joseph Needham , el dibujo de la figura 159 muestra la esfera armilar de Su Song (tal como se representa en su tratado del siglo XI), completa con tres «nidos» o capas de anillos que giraban mecánicamente. Fue el astrónomo chino Li Chun-feng, de la dinastía Tang, quien en el año 633 d. C. creó la primera esfera armilar de tres capas para calibrar múltiples aspectos de la observación astronómica. ^{[ 63 ]} La esfera armilar de Zhang se ha comparado a menudo con la del monarca Alfonso X de Castilla, del siglo XIII , en la España islámica. La principal diferencia radicaba en que el instrumento de Alfonso presentaba un sistema para medir el acimut y la altitud, presente en la tradición árabe , mientras que la esfera armilar de Su Song estaba debidamente graduada. ^{[ 64 ]} Para el dibujo de la esfera armilar de Su, la lista de componentes es la siguiente:

• El Nido Exterior ^{[ 6 ]}
  • círculo meridiano
  • círculo del horizonte
  • círculo del ecuador exterior
• El Nido del Medio ^{[ 6 ]}
  • círculo de color solsticial
  • círculo de la eclíptica
  • Corona dentada de movimiento diurno, conectada con el accionamiento eléctrico.
• El nido interior ^{[ 6 ]}
  • anillo de declinación montado en el polo o círculo de ángulo horario, con
  • tubo de puntería unido a él y reforzado por un
  • soporte diametral
• Otras partes ^{[ 6 ]}
  • columna vertical que oculta el eje de transmisión
  • columnas de soporte con forma de dragones
  • travesaño de la base, que incorpora niveles de agua
  • pivote polar sur
  • pivote polar norte

Cuando Su Song escribió su Xinyi Xiangfayao en 1092 y finalizó y presentó su monografía sobre relojería en 1094, su obra se publicó y se imprimió ampliamente en el norte (véase la impresión en madera y la tipografía móvil de Bi Sheng ). En el sur, la impresión y circulación de su obra no se extendió hasta que Shi Yuanzhi de Jiangsu la mandó imprimir allí en 1172. ^{[ 3 ]}

Al presentar su diseño de torre del reloj al emperador Zhezong, Su Song equiparó el flujo constante del agua con los continuos movimientos de los cielos, que simbolizaban el poder incesante del emperador. ^{[ 65 ]} Esto agradó al emperador, quien incluyó representaciones artísticas de la torre del reloj en los vehículos de las principales procesiones imperiales, como se ilustra en la Ilustración de la Gran Procesión Imperial de Carruajes de 1053. ^{[ 66 ]}

El erudito Qian Zeng (1629-1699), de finales de la dinastía Ming / Qing , poseía un antiguo volumen de la obra de Su, que reprodujo fielmente en una nueva edición impresa. Tuvo especial cuidado en evitar cualquier reformulación o inconsistencia con el texto original. ^{[ 3 ]} Posteriormente, Zhang Xizu (1799-1844) lo reimprimió. ^{[ 3 ]}

El tratado de Su Song sobre mecanismos astronómicos no fue el único realizado en China durante su época, ya que el Song Shi (compilado en 1345) recoge el tratado escrito del Shuiyunhun Tianjiyao (Wade–Giles: Shui Yun Hun Thien Chi Yao ; lit. Fundamentos de la [Técnica de] hacer girar aparatos astronómicos mediante energía hidráulica), escrito por Juan Taifa. Sin embargo, este tratado ya no se conserva. ^{[ 67 ]}

Los jesuitas europeos que visitaron China, como Matteo Ricci y Nicolas Trigault, escribieron brevemente sobre los relojes chinos con mecanismos de transmisión por rueda, ^{[ 68 ]} pero otros creían erróneamente que los chinos nunca habían avanzado más allá de la etapa de la clepsidra , el reloj de incienso y el reloj de sol . ^{[ 69 ]} Pensaban que los mecanismos mecánicos avanzados eran nuevos en China y los veían como innovaciones que los europeos podían introducir. ^{[ 69 ]} Aunque no tan prominente como en el período Song, los textos chinos contemporáneos de la dinastía Ming (1368-1644) describían una historia relativamente ininterrumpida de relojes mecánicos en China, desde el siglo XIII hasta el XVI. ^{[ 51 ]} Sin embargo, la torre del reloj de Su Song no era independiente de fuerzas externas para impulsar su movimiento, ya que dependía de una rueda hidráulica a través de un mecanismo de transmisión por cadena. Por lo tanto, no era completamente mecánico como los relojes europeos de finales de la Edad Media, que normalmente utilizaban pesas descendentes para accionar sus engranajes y escape, requiriendo cuerda periódica pero funcionando sin fuerzas externas continuas. ^{[ 70 ]}

En el ámbito de la investigación moderna, el bioquímico e historiador británico de la ciencia china Joseph Needham (1900-1995) (conocido como Li Yuese en China) llevó a cabo una extensa investigación y análisis de los textos de Su Song y sus diversos logros en su serie de libros Ciencia y civilización en China . Joseph Needham también relató muchos pasajes detallados de fuentes chinas medievales contemporáneas de Su sobre la vida de Su y sus logros conocidos en su época. En 1956, John Christiansen reconstruyó un modelo de la torre del reloj de Su Song en un famoso dibujo, que atrajo la atención en Occidente hacia la ingeniería china del siglo XI. ^{[ 71 ]} John Cambridge reconstruyó un modelo en miniatura del reloj de Su Song, que ahora se exhibe en el Museo Nacional de Ciencias en South Kensington , Londres. ^{[ 12 ]} En China, la torre del reloj fue reconstruida a una quinta parte de su escala real por Wang Zhenduo, quien trabajó para el Museo Histórico Chino en Beijing en la década de 1950. ^{[ 72 ]}

• Cartógrafos
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• Torre del reloj
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• Tecnología de la dinastía Song
• Reloj de agua
• Zhang Heng , inventor del siglo II de la esfera armilar impulsada por agua.

• El reloj de Su Song 1088
• Su Song en la Encyclopædia Britannica
• Su Song en Bookrags.com