——古代科學儀器真能複製嗎？
中國歷史文獻中記載的古代科學儀器，往往給人神秘莫測、令人敬畏的感覺。這種感覺很容易引發現代人研究這些儀器的熱情，而研究熱情高漲的極致，就是試圖將所研究的儀器複製出來。但是複製古代儀器，費錢費工不說，還有許多理論上的難題。
現今特別知名的中國古代科學儀器，主要有這樣三件：
1．宋朝的「水運儀象台」：它被認為是集天體觀測、天象演示、計時鐘表、自動報時功能於一體的精密天文儀器，記載中說它能夠以水為動力自動運行。
2．漢代張衡的「候風地動儀」：歷史記載中說它可以報告——經常被誤解為預報——遠方的地震。
3．歷代的指南車：一種相傳是黃帝發明的神奇機械車輛，無論向任何方向行駛，車上的木人永遠指著南方（與利用磁性的指南針無關）。
這三件奇物有不少共同點，比如，它們迄今都沒有發現任何古代實物遺存，關於它們的功效、形制、結構等，都只見於古代文獻中的記載。又如，它們都有多種現代複製品問世，而它們的複製者往往堅信只有自己的方案才是得到古人真意的。
此三件奇物的複製，又可以分成兩種情形：
第一種情形是水運儀象台。由於有蘇頌的《新儀象法要》一書傳世，其中記載了水運儀象台的各種部件，有尺寸，有圖形，這當然會使許多現代研究者熱血沸騰，有不少人一頭扎進去，為這件我們基本上可以相信確實是存在過的儀器嘔心瀝血。研究的最高表現，當然是要複製。現在北京的中國歷史博物館裡就有一台1958年的複製品，此後國內和國外的複製品次第出現。
按照文獻的記載，水運儀象台是一個高達12米左右的龐然大物，但1958年的複製品縮小為只是原記載尺度的五分之一。按照機械方面的一般情形，一個可以正常運行的機械裝置，放大尺度之後，就未必能正常運行了，但是縮小尺度則通常不會有問題。然而，儘管學者們對宋代水運儀象台真的能夠運行這一點深信不疑，但就是這個縮小的水運儀象台複製品，也不能實際運行，以至於被稱為「僅供外觀觀賞的模型」。此後的複製嘗試，也未見有報道能長期正常運行的——那種在裡面裝一個電動機的當然不在此列。
第二種情形是候風地動儀和指南車。這兩件奇物沒有水運儀象台那麼幸運，關於內部結構和原理，只留下了片言隻語的、可以有多種解釋的原始記載，更沒有像《新儀象法要》那樣的工程說明書留下來。文獻中只是記載了它們有怎樣的外形和功能，但這絲毫阻擋不住研究者的熱情。特別是指南車的複製，國內學者如王振鐸、劉仙洲，國外學者包括英國、荷蘭等國的，紛紛投入。如果說在水運儀象台的研究中，許多學者還喜歡沉浸在某個部件是不是近代機械鐘表中的擒縱器之類的理論性探討的話，那麼對於候風地動儀和指南車的研究來說，學者們似乎更願意「直奔主題」進入複製。關於這兩件奇物的複製，已經各有多種方案和實物問世。
然而上述兩種情形的複製，其實都有很難解決的理論問題或原則問題。
在複製水運儀象台的努力中，研究者們似乎誰也沒有懷疑，這個儀器在古代是不是真的成功運行過？這裡提出這個懷疑並不是想搗亂，而是因為在中國古代，天文儀器除了作為研究時使用的工具之外，還有一個更為重要的身份——禮器。這是一個悠久的傳統，數千年來一直如此。比如，清朝的各種天文儀器，包括西方人作為禮品送給皇帝的天文演示儀器，都記載在《皇朝禮器圖式》中。
禮器是什麼？禮器是用來和上天溝通、向世人誇示的，或者說就是在政治巫術中使用的法器。所以宋朝的水運儀象台，就是中國歷史上最宏大、最奢侈、最壯麗的一件禮器。這樣的禮器，平日藏在深宮禁苑，並不需要運行，只有當某些盛大儀式舉行時，才會需要它運行一會兒。因此，如果它不能長期有效運行，也並不妨礙它作為禮器的功能——在那些莊嚴肅穆的盛大儀式中，它只需在儀式進行過程中保持運行即可，而且在這種場合，也不會有人去驗證它的運行是否精密準確。
因此，複製水運儀象台的成功標準，實際上是很難確定的。
在候風地動儀和指南車的複製中，問題更為深刻——嚴格地說，這已經無法稱為「複製」了，因為誰也無法明確知道當初的結構和原理。不如將這種努力稱為「研製」更為準確。比如，對於候風地動儀，至少有兩種方案，機械結構完全不同；對於指南車，目前較成熟的至少有定軸輪系、差動輪系兩條技術路徑，而僅定軸輪系就有至少三種不同方案。這些方案都能達成同樣的效果，但我們無法知道古人到底用了什麼方案。
更何況上面說的禮器問題，在這裡也同樣存在。歷代指南車一直都是皇家禮器，它是皇帝出行時的儀仗之一，所以外形都碩大而華麗。關於指南車的實際運行，《南齊書》卷五十二中記載了一個生動例子：宋武帝北伐攻滅後秦姚興政權，繳獲了一具指南車，只是徒具外形，內部機械已經失去，但是這樣一件重要禮器，又是北伐的戰利品（中國歷史上極少有南方政權北伐勝利的），當然要加入皇帝出行時的儀仗行列以便向臣民誇示，結果每次皇帝出行時，只好「使人於內轉之」——就是讓人躲在車中操縱指南車上的木人，以保持它始終指向南方。這個例子，對於想像禮器在古代的運行，應該不無啟發。