祖冲之不仅是一位精采的数学家和天文学家，并且仍是一位精采的机械专家。祖冲之制造了良多精巧的机械。例如“指南车”、“千里船”、“木牛流马”等。

宋顺帝刘准手下有个实权派人物叫萧道成。萧道成概况上对刘准毕恭毕敬，实际上不时辰刻都做着 “皇帝梦” 。为了当皇帝，他在暗地里下足了功夫。一天，他传闻，古代的皇帝出门都得有一辆指南车开道，他想：我就要当皇帝了，没有一辆指南车怎样行呢 ？ 于是，起头四处找酬报他做这种车。找了几小我都没试制成功，他更心急如焚，这时，他手下有人提到祖冲之，萧道成一体味，晓得祖冲之果真是个强人，于是他就借各种名义建议皇帝把祖冲之调了来。调来之后，祖冲之就被封了个谒者仆射的官职。到了京城之后，萧道造诣是他的管辖者，萧道成给他的第一件事就是制造指南车。

接到这个工作后，祖冲之很是为难，为此大伤了一番脑子。其实，这个车也不是什么新创造。传说，在上万年从前，我们的祖先黄帝和南方的蚩尤部落干戈，蚩尤人善施妖术，干戈时常作大雾，用来迷惑对方。为了使本身的戎行不迷失标的目的，黄帝派人造了一辆指南车。这个指南车的事理和指南针一样，车上装有一些机械齿轮类的工具，车上有一个站立姿式、 伸开手臂的木头人。车启动后，非论车子怎样转，木头人的手臂不息指向南方。往后，东汉的大科学家张衡，三国的大创造家马钧都考试考试过制造指南车，可惜的是，它们先后都失传了。到了东晋，由北方少数民族统治者打头，又鼓起了制造指南车的 “热” ，主若是由于皇帝们都感受，出门有个指南车开道，有气派、 够威风。据质料记实，公元349 年，后赵统治者石虎曾饬令解飞为他制造指南车。50 年后，公元 399 年，后秦统治者姚兴也要手下人令狐生造过这种车。到了公元 417 年，东晋的上将刘裕率兵攻打后秦首都长安(今陕西省西安市) ，灭了后秦，刘裕的手下在浩繁的战利品中创造了指南车。虽然这辆车里面的零件已荡然无存，成了徒有虚表的废铁，但刘裕仍是爱不释手，当宝物似的把它运回了江南。自此往后，那辆破指南车便成了皇室里面的 “传家宝” 了，每当皇帝出门，都要把它放在仪仗队的前面。为了让木头人可以转动，刘裕还专门派人藏在车箱里面，不竭土地弄阿谁木头人，就仿佛我们今天所看到的木偶戏千篇一律了。到了萧道成把握实权后，他越看这辆破车越感受败兴，三番五次地鞭策祖冲之快造。祖冲之对萧道成这种霸道的立场很是反感， 可是，他又舍不得抛却对这种车的研究。从小养成的研究习惯使他越是碰着难题，就越是干得有劲。他并不把萧道成对本身若何放在心上，贰内心只想着怎样并吞这个难关，为后人再留下点什么。

按照手头有限的质料，祖冲之揣测，前几个指南车内部的机械都是木制的。木制机件至少有两个弱点，一是不耐磨，长期使用，齿轮互相摩擦就随意变形，而变形的齿轮又会引起整个机械运转失准；二是不强健。这也是前几辆指南车 “早逝” 的缘故缘由之一。想到这两层弱点，祖冲之抉择在本身创造指南车中改用铜器部件。抉择了车所用的质料之后，接下来就是设计和构成零件。按照本身制造水碓磨的经历，他感受，指南车的事理和水碓磨的事理有类似之处，这就是，它们都得巧妙地运用齿轮。指南车的妙处就在于，非论车子的标的目的若何变，车上的木头人的指向永久不变。若何理解这一对变与不变的矛盾呢 ？ 关头就在于车中要有一组慎密的齿轮。这组齿轮就要向右转时车子也要向右转，而反之，当车子向左转时，另一些齿轮就要向左转。如许，只需车子改变的角度与齿轮转动的角度相称，那么，和齿轮相毗连的小木头人就会非常切确地指向南方了。想清楚这个事理后，下一步就是制图了。由于那时没有一张指南车的机关图可以服从，祖冲之只好凭想象本身制造了。他画了一稿又一稿，末了总算拿出了令本身对劲的草图。在这张图的剖视局部中表示，车箱的中心有一个大平轮，轮上竖着一个长轴，轴上连着那站在外面的木头人。大平轮摆布装有一个小平轮，两个小平轮的外侧又各自连着一个小齿轮。如许的设计法，用今天的术语说，就叫做差速齿轮事理。从祖冲之的剖视图看，指南车的主机局部并不复杂，只需 5 个齿轮加一个长轴。但实际上，要想组装适宜则并不那么简单。齿轮的巨细，疏密要求非常慎密，稍有错误就会影响整个车子的切确性。怎样样使齿轮安装合理呢 ？ 就靠切确的计较了。对付计较，祖冲之并不那么发怵，前面已经计较过圆周率那样大的工程，这回怎样说也要比那次轻松点了。他频频计较，直到确认每个齿轮的位置都符合要求，才告罢休。设计完毕，祖冲之又按设计图做了一个木制的模子。几经试验，阿谁木模子运转才算完全适宜标准，祖冲之这才放下心来，马上请铜匠、 木匠一起合作，本身亲手把守，不久，一辆精彩的指南车就呈如今皇家乐游苑中了。

真是无独占偶，在祖冲之试制指南车的同时，京城里有个叫索驭的也想考试考试着做一辆。这个刚从北朝迁到南朝的男人很有勇气，传闻萧道成正在找人做指南车，就自报家门，要求也做一辆。萧道成传闻这个消息，心想，多一小我试制也没有什么害处。于是，他饬令索驭也造一辆，到时辰和祖冲之造的那辆一同比试比试。没过多久，索驭也公布揭晓本身的指南车大功乐成。萧道成看两辆指南车都造好了，很是愉快，特选手下的两名大臣来担当测定裁判，他们是：王僧虔和刘休。试车选在一个天色温暖的好日子，地点是皇家圆林— — —乐游苑中。乐游苑常日里供皇室成员嬉戏，人迹稀少。这一天破例，一些商卖、 骚人、 百生也被容许进来傍不雅观不雅观，一时辰，花前、 树下、 水边、 廊子里、 假山上都聚满了人。合法人们翘首以待之际，从北边扬起了一阵灰尘，两辆指南车一前一后，在四匹马的拖曳下跑过来了。从远处看，它们的外不雅观不雅观几乎不异，但两辆车上的马的颜色却有不合，一辆是由两匹白马拉着，另一辆则由两匹枣红马拉着。比赛起头了，跟着裁判一声令下，由两匹枣红马拉的车先上场了，一上来就按裁判发出的口令表演起来。划定举措首要有，正常速度下的左转弯、 右转弯和加速后的摆布转弯等。这辆指南车做正常速度运转时，通通阐扬正常，不管车怎样转，车上的木头人不息指向南方。看到这里，人群中发出了啧啧的惊叹声，裁判官也不由悄然颔首表示赞赏。接着，加速转弯起头了，几个急转弯下来，木头人手臂的指向渐渐失准，由起头的不较着，到较着，弯转的越多，误差也就越大。人们哗然了，纷纷绝望地摇起头来，有人起头揣测这是谁的车。正在这时，裁判官高声公布揭晓： “第一辆指南车试车完毕，制造人索驭，成效：不及格。 ” 看到这情形，索驭内心很不是味道，神色乌青，而人群中仍然有酬报他打气： “不妨，你的不行，祖冲之的那辆也未必及格，我们一起等着瞧吗 ！”祖冲之那辆指南车上场了。拉车的那两匹白马每匹脖子上还挂了个带红缨的响铃，一走三摇，发出欢畅的声音。车子起头做划定举措了，正常速度转弯，平平稳稳，木头指南人工作正常。快速转弯，木头指南人举措和谐，车向左，它向右；车朝右，它朝左。接着，又是几个急速转弯，木头人仍是指向切确，毫无差误。末了，两位裁判官同等认为祖冲之的那辆指南车完全及格。当裁判官向不雅观不雅观众公布揭晓了评选成效之后，人群中又起头纷扰起来了，有的，为本身的赛前的争论中站在祖冲之一边而孤高；有的，跑上前往向祖冲之庆祝。此时如今，祖冲之的神色天然也非常快乐。然而，多年搞研究受到的苦与乐的磨炼，使他具有一种不合凡响的修养， 这就是： 胜不骄，败不馁。成功了，他从不写意失神，由于那是若干好多失败换回的必定成效；失败了，他也毫不垂头沮丧，由于那意味着本身的功夫还没抵家。在这成功的时辰，祖冲之想想，倒仍是挺服气索驭敢于考试考试的勇气。当他举头看去，创造此时索驭正一小我孤傲而又为难的站在本身造的车前发呆，祖冲之的内心也挺不是味道，主动走上前往，对索奴说： “索师长教师，别悲不雅观不雅观，我看，您的车只需稍加改进，就会很好的。今天我的车虽然赢了，但日后，您必定会有超出我的地方，既然干事，就不能怕失败。 ” 索驭听了这番话，悄然惊叹他的气宇。可是想想本身在这多人面前丢了丑，仍是感应惭愧难当。一气之下，仍是把他那辆指南车烧了。