Los carros de guerra fueron empleados en China desde el siglo V a.C., principalmente como elementos defensivos móviles que protegían a los soldados mientras realizaban tareas como la excavación de túneles o trincheras.
El origen del carro que señala al sur
De estos modelos primitivos surgió, en el siglo III d.C., un vehículo de dos ruedas que funcionaba como una brújula: en lugar de apuntar al norte, siempre señalaba al sur, sin importar la dirección en la que girara.
El mecanismo consistía en una figura humana de brazo extendido que giraba para indicar el sur. Se utilizaba como herramienta de navegación, aunque probablemente tuviera otras aplicaciones.
Ma Jun y el primer modelo documentado
El primer carro de este tipo del que se tiene registro fiable fue construido por el ingeniero Ma Jun (200‑265 d.C.) durante la era de los Tres Reinos, bajo el reino de Wei. A Ma Jun también se le atribuye la invención del telar de seda.
El carro empleaba un sistema direccional sin magnetismo, basado en engranajes diferenciales que aplicaban el mismo par de torsión a las ruedas motrices, que giraban a distintas velocidades. El compás magnético no sería descubierto hasta más de siete siglos después.
Cómo funcionaba
Al iniciar el viaje, el indicador se orientaba manualmente hacia el sur. Cada vez que el carro giraba, el conjunto de engranajes mantenía el indicador alineado con respecto al cuerpo del vehículo, contrarrestando la rotación y manteniéndolo apuntando siempre al sur. Así, el mecanismo realizaba una especie de cálculo por estima direccional, aunque con errores acumulativos.
La figura señaladora estaba conectada, probablemente mediante engranajes intermedios, a un eje que giraba a una velocidad proporcional a la diferencia entre las velocidades de las ruedas. En línea recta, ambas ruedas giraban a la misma velocidad y el indicador permanecía inmóvil; al girar, la diferencia de velocidad hacía que el engranaje diferencial moviera la figura, compensando el giro del carro.
Evolución y uso posterior
En los periodos dinásticos medievales tardíos, el carro de Ma Jun se combinó con un odómetro que medía la distancia recorrida. Según fuentes chinas, estos carros se usaron intermitentemente al menos hasta el año 1300.
Algunos textos sugieren que la invención es aún más antigua. El Libro de Song, una historia de la dinastía Liu Song escrita por Shen Yue entre 502 y 577 d.C., menciona que Ma Jun habría reconstruido un modelo después de que los anteriores se perdieran, aunque algunos académicos dudaban de su existencia.
Se cree que los primeros prototipos funcionaban bien solo en recorridos cortos, requiriendo frecuentes ajustes de los engranajes. A finales del siglo V d.C., el ingeniero Zi Zu Chongzhi logró construir uno suficientemente preciso como para mantener siempre la dirección sur, incluso tras múltiples curvas.
Limitaciones y legado
La curvatura de la Tierra hacía que estos artefactos fueran bastante imprecisos en viajes largos; en trayectos cortos la discrepancia era mínima. Si existieron realmente, habrían anticipado en varios siglos el primer engranaje diferencial documentado, atribuido a Joseph Williamson para corregir la ecuación del tiempo en relojes.
No se conserva ningún carro original, pero réplicas fieles pueden verse en el Museo de Historia de Beijing, el Museo del Palacio Nacional en Taiwán, el Ontario Science Centre en Toronto, y en exposiciones de Dubái y Japón.
