被中香爐

在唐代貴族的生活中，已經普遍地使用銀熏球。唐代以前的熏球實物目前還沒有發現。《西京雜記》卷上記載：“長安巧工丁緩者，為常滿燈……又作卧褥香爐，一名被中香爐。本出房風，共法后絕，至緩始復為之。為機壞轉運四周，而爐體常平，可置之被褥，故以為名。”

香爐的內環支承在外環上，外環支承在球形外殼的內壁上。爐體、內環、外環和外殼內壁的支承軸線依次互相垂直。爐體由於重力作用，不論球殼如何滾轉，爐口總是保持水平狀態。被中香爐的最早記載見於西漢司馬相如所作《美人賦》。1963年在西安沙坡村出土的唐代銀質被中香爐球體外徑約50毫米，製作精細，鏤刻雅緻。被中香爐不僅是一種藝術珍品，而且從機構學的觀點看，也是一項重要創造。

被中香爐的最早記載為西漢司馬相如的《美人賦》。1963年在西安沙坡村出土的唐代銀質被中香爐，球體外徑50毫米，製作精細、鏤刻雅緻。被中香爐不僅是一種藝術珍品，從機構學的觀點看，也是一項重要創造。1987年，在陝西省扶風縣法門寺塔基地宮內出土了一大批唐代宮廷稀世珍品，這是我國考古發現史上的一件大事。在出土的大批金銀器中，有兩件鎏金雙蜂團花紋鏤空銀薰球，其中一件直徑128毫米，是國內現存最大的一枚銀薰球。

一個銅製的容器，裡頭放入火炭，置於被中，就成了中國古代用於冬天取暖、薰香的"被中香爐"。奇處就在這銅製容器上：不論香爐在被子里怎麼翻滾，香爐四周的環形支架都能保證香爐呈水平放置，絲毫不用擔心火炭會傾覆。

物理學知識告訴我們，要使一個具有一定重量的物體不傾斜翻倒，最佳的方法是採用支點懸掛。香薰球就是採用了這種方法，將香盂懸掛在兩邊各有一個軸孔的內持平環中，當內持平環呈水平位置時，香盂因自身重量，可以前後輕微晃動而不會左右傾斜翻倒。但僅用一個持平環是無法避免香盂向軸向方向傾斜翻倒的。為解決這一問題，必須在軸向再做一個較大的持平環，將懸掛香盂的內持平環懸掛在外持平環上，並使兩環的軸孔正好垂直，軸心線的夾角為90度。這樣，內持平環能避免香盂前後方向傾斜；外持平環則能防止香盂（包括內持平環）左右傾斜。盂心隨重心作用，始終與地面保持平行，無論薰球怎麼轉動，盂內的香料都不會撒出，可置於被中或繫於袖中。銀薰球的這種結構完全符合現代航空航海中使用的陀螺儀原理。羅盤就是懸掛在一種稱為"萬向支架"的持平環裝置上。這樣，無論有多大風浪，船體怎樣擺動，也無論在怎樣複雜的氣流中，飛機如何顛簸，羅盤始終保持水平狀態，確保正常工作。

在歐洲，最先提出類似設計的，是文藝復興時期的大畫家、科學家達·芬奇（1452-1519），已較我國晚了1000多年。但遺憾的是，這項傑出的創造，在我國僅應用於生活用具。16世紀，義大利人希·卡丹諾製造出陀螺平衡儀並應用於航海上，使它產生了巨大的作用。

現代的飛機、導彈和輪船不論怎樣急速在空中或海上運動，都能辨認方向，這是由於安裝了陀螺儀的緣故。西漢末（公元1世紀）巧工丁緩的“被中香爐”是世界上已知最早的常平支架，其構造精巧，無論球體香爐如何滾動，其中心位置的半球形爐體都能始終保持水平狀態。鏤空球內有兩個環互相垂直而可靈活轉動，爐體可繞三個互相垂直的軸線轉動。其原理與現代陀螺儀中的萬向支架相同。