Su Song fu l'ingegnere che costruì una famosa torre con un orologio astronomico idromeccanico nella Kaifeng medievale, che impiegava un primitivo meccanismo di scappamento.Needham, volume 4, p. 445.Needham, volume 4, p. 448.Bodde, p. 140.Fry, p. 10. Il meccanismo di scappamento della torre dell'orologio di Su era stato inventato dal monaco buddhista Yi Xing e dal funzionario governativo Liang Lingzan nel 725 d.C. per far funzionare una sfera armillare azionata ad acqua, sebbene la sfera armillare di Su sia stata la prima ad essere munita di una trazione meccanica a orologeria.Needham, volume 3, p. 351.Bowman, p. 105. La torre dell'orologio di Su era dotata anche della più antica trasmissione a catena di forza continua, chiamata tian ti (天梯), o "scala celeste", come descritta nel suo trattato orologico.Needham, volume 4, p. 111. La torre dell'orologio aveva 133 diverse leve dell'orologio per indicare e battere le ore.Needham, volume 4, parte 2, p. 165. Il trattato di Su Song sulla torre dell'orologio, Xinyi Xiangfayao (新儀象法要), è sopravvissuto fin dalla sua forma scritta nel 1092 e dalla sua pubblicazione ufficiale stampata nel 1094. Il libro è stato analizzato da molti storici, come Joseph Needham. L'orologio stesso, tuttavia, fu smantellato dall'esercito invasore degli Jurchen nel 1127 d.C., e sebbene fossero stati fatti tentativi per rimontarla, la torre non fu mai ripristinata con successo.
Lo Xinyi Xiangfayao era il trattato più noto di Su, ma questo uomo universale compilò anche altre opere. Completò un grande atlante celeste con parecchie mappe celesti, varie mappe terrestri, come pure un trattato sulla farmacologia. Quest'ultimo affrontava argomenti collegati sulla mineralogia, zoologia, botanica e metallurgia.
I Gesuiti europei che visitarono la Cina come Matteo Ricci e Nicolas Trigault scrissero di orologi cinesi con trazione a ruote,Needham, volume 4, p. 438. ma altri credettero erroneamente che i Cinesi non fossero mai progrediti oltre lo stadio della clessidra ad acqua, dell'orologio a incenso e della meridiana. Essi pensavano che gli orologi meccanici avanzati fossero nuovi per la Cina e che questi meccanismi fossero qualcosa di prezioso che gli Europei potevano offrire ai Cinesi.Needham, volume 4, pp. 435–440. Sebbene non importanti come nel periodo Song, i testi cinesi contemporanei della dinastia Ming (1368–1644) descrivevano una storia relativamente ininterrotta di orologi meccanici in Cina, dal XIII al XVI secolo.Needham, volume 4, parte 2, pp. 509–512.
Vita e opere
Carriera come funzionario-studioso Su Song nacque nel moderno Fujian, vicino alla città medievale di Quanzhou.Needham, volume 4, p. 446. Come il suo contemporaneo Shen Kuo (1031–1095), Su Song fu un uomo universale, ossia una persona la cui competenza abbraccia un numero significativo di interessi in campi diversi. Il suo più giovane collega e studioso di Hanlin Ye Mengde (1077–1148)Liu, 593. scrisse che in gioventù Su superò gli esami provinciali e salì in cima alla graduatoria di esame per aver scritto il miglior saggio sui principi generali e sulla struttura del calendario cinese.Needham, volume 4, p. 447. Da una precoce età, i suoi interessi per l'astronomia e la scienza dei calendari lo avviarono a una brillante carriera come burocrate di stato. Nel suo tempo libero aveva la passione di scrivere poesie, che usò per lodare le opere di giovani artisti come il pittore Li Gonglin (1049–1106).Edwards, pp. 175–176.Harrist, p. 269. Fu anche un antiquario e un collezionista di antichi manufatti delle precedenti dinastie.
Come incarichi amministrativi, aveva raggiunto inizialmente il rango di ambasciatore e di presidente del Ministero del personale nella capitale Kaifeng, ed era anche noto come esperto di amministrazione e finanza.Needham, volume 4, p. 32. In seguito, dopo il servizio al Ministero del personale, divenne Ministro della giustizia nel 1086. Fu nominato un insigne curatore per l'Accademia dei dignitari studiosi, dove nel 1063 curò, redasse, commentò e aggiunse una prefazione per l'opera classica Huainanzi della dinastia Han (202 a.C.–220 d.C.).Roth, pp. 224 & 226. Alla fine, Su salì all'incarico di vice presidente del segretariato della Cancelleria. Tra le molte importanti posizioni e titoli a lui conferiti, Su Song fu anche uno dei "vice tutori dell'erede legittimo". A corte, scelse di allontanarsi dalle rivalità politiche dei conservatori, guidati dal primo ministro Sima Guang (1019–1086), e i riformisti, guidati dal primo ministro Wang Anshi (1021–1086), sebbene molti dei suoi associati fossero della fazione conservatrice. Nel 1077 fu inviato in missione diplomatica presso la dinastia Liao dei Kitai al nord,Needham, volume 4, pp. 446–447. scambiando idee sulla scienza dei calendari, in quanto lo stato di Liao aveva creato il proprio calendario nel 994 d.C. In una scoperta che a quanto si dice imbarazzò la corte, Su Song riconobbe all'imperatore che il calendario del popolo kitai era in realtà un po' più accurato del loro, con la conseguenza che i funzionari dell'Ufficio dell'astronomia e del calendario furono multati e puniti. Su doveva viaggiare a nord fino ai Liao e arrivare in tempo per una festa di compleanno e un banchetto in un giorno che coincideva con il solstizio d'inverno del calendario Song, ma era in realtà un giorno indietro rispetto al calendario di Liao.Wittfogel & Feng, p. 599. Lo storico Liu afferma che l'imperatore Zhe Zong di Song patrocinò la torre dell'orologio di Su Song nel 1086 allo scopo di competere con i Liao per la "superiorità scientifica e nazionale".Liu, p. 577. Nel 1081, la corte diede istruzioni a a Su Song di compilare in un libro la storia diplomatica delle relazioni Song-Liao, un compito complesso che, una volta completato, riempì 200 volumi.Breslin, p. 14. Con la sua vasta conoscenza della cartografia, Su Song fu in grado di dirimere un'accesa disputa di confine tra le dinastie Song e Liao.Wright, p. 213.
Astronomia
Su Song creò anche un atlante celeste (in cinque mappe separate), che aveva i circoli orari tra le xiu (case lunari) che formavano i meridiani astronomici, con le stelle segnate in una proiezione cilindrica equidistante su ciascun lato dell'equatore, e così era in accordo con le loro distanze nord polari.Needham, volume 4, parte 3, p. 569. Inoltre, Su Song deve aver tratto vantaggio dalle scoperte astronomiche del suo rivale politico e astronomo contemporaneo Shen Kuo.Needham, volume 3, p. 278. Questo avviene perché la quarta carta celeste di Su Song pone la posizione della stella polare a metà strada fra Tian shu (−350 gradi) e l'attuale Polaris; questo era il calcolo più accurato (di 3 gradi) che Shen Kuo aveva fatto quando aveva osservato la stella polare lungo un periodo di tre mesi con il suo cannocchiale migliorato in ampiezza. Vi erano parecchie carte stellari scritte prima del libro di Song, ma il più grande significato di queste carte celesti di Su Song è che esse rappresentano le più antiche mappe stellari esistenti in forma stampata.Sivin, III, p. 32.
Farmacologia, botanica, zoologia e mineralogia
Nel 1070, Su Song e una squadra di studiosi compilarono e redassero il Bencao Tujing ("Farmacopea Illustrata", materiale da fonti originali del 1058–1061), che fu un trattato innovativo di botanica farmaceutica, zoologia e mineralogia.Wu, p. 5. Nel compilare le informazioni delle conoscenze farmaceutiche, Su Song lavorò con notevoli studiosi quali Zhang Yuxi, Lin Yi, Zhang Dong e molti altri.Unschuld, p. 60.
Questo trattato documentava una vasta gamma di pratiche farmaceutiche, incluso l'uso dell'efedrina come medicinale. Esso include preziose informazioni sulla metallurgia e sulle industrie dell'acciaio e del ferro durante la Cina dell'XI secolo. Su creò un appeoccio sistematico all'elencazione dei vari differenti minerali e al loro uso in preparati medicinali, come tutte le forme variamente note di mica che potevano essere usate per curare malanni attraverso la digestione.Needham, volume 3, p. 648. Scrisse della frattura subconcoidale del cinabro nativo, dei segni degli strati minerali e fornì la descrizione della forma cristallina.Needham, volume 3, p. 649. Come per i canali minerali formati dalla circolazione delle acque sotterranee di cui scrisse successivamente lo scienziato tedesco Georg Agricola, Su Song fece affermazioni simili riguardo al carbonato rameico, come fece nel precedente Rihua Bencao del 970 con il solfato di rame. Il libro di Su fu anche il primo trattato farmaceutico scritto in Cina per descrivere le piante di lino comune, Urtica thunbergiana e Corchoropsis tomentosa (crenato).Needham, volume 6, parte 1, pp. 174, 175. Secondo Edward H. Schafer, Su descrisse accuratamente la qualità traslucida del realgar fine, la sua origine da capsule trovate in gole fluviali rocciose, la sua matrice che era costellata di buchi e aveva un colore rosso cupo, quasi purpureo e che il minerale variava in dimensioni che andavano dalla grandezza di un pisello a quella di una noce.Schafer, p. 81.
Citando le evidenze di un'antica opera di Zheng Xuan (127–200), Su credeva che i medici dell'antica dinastia Zhou (1046–256 a.C.) usassero il realgar come rimedio per le ulcere.Schafer, p. 83. Ai tempi di Su, si pensava che i "cinque veleni" usati a questo scopo dai medici dell'era Zhou fossero cinabro, realgar, calcantite, allume e magnetite. Su fece descrizioni sistematiche di vari animali e delle regioni ambientali dove potevano essere trovati, come diverse specie di granchi d'acqua dolce, marini e di riva.West, p. 606. Ad esempio, egli notò che la specie di granchi d'acqua dolce Eriocher sinensis si poteva trovare nel fiume Huai che scorreva attraverso Anhui, nei corsi d'acqua navigabili vicino alla capitale, come pure nei serbatoi e nelle paludi di Hebei. Il libro di Su fu preservato e copiato nel Běncǎo Gāngmù del medico e farmacista della dinastia Ming (1368–1644) Li Shizhen (1518–1593).West, p. 605.
Orologeria e ingegneria meccanica
Su Song compilò i più grandi trattati cinesi di orologeria del Medioevo, circondandosi di una cerchia di abili ingegneri e astronomi per assisterlo in vari progetti. Lo Xinyi Xiangfayao (lett. "Fondamenti di un nuovo metodo per meccanizzare la rotazione di una sfera armillare e di un globo celeste"), scritto nel 1092, fu il prodotto finale delle sue conquiste in vita nel campo dell'orologeria e dei meccanismi degli orologi. Fortunatamente, questo libro Su che fu tramandato includeva 47 diverse illustrazioni in grande dettaglio dei lavori meccanici realizzati per la sua torre dell'orologio astronomico.Ceccarelli, p. 58.