Dinasti Han
Ilmu pengetahuan dan teknologi > Mekanika dan hidrolik

Teknik mekanika (rekayasa mesin-mesin) dari masa Han dapat diketahui dari tulisan-tulisan para cendekiawan Kong Hu Cu, walaupun mereka kadang-kadang tidak tertarik dengan subjeknya dan menganggap penelitian ilmiah dan teknik sebagai suatu hal yang tidak sebanding dengan diri mereka. Para insinyur-pengrajin profesional (jiang 匠) tidak meninggalkan catatan tertulis yang menjabarkan karya-karya mereka. Para cendekiawan Kong Hu Cu ini tidak memiliki keahlian dalam bidang mekanika, dan kadang-kadang keterangan yang mereka tuliskan tidak lengkap. Walaupun begitu, sumber-sumber ini tetap memberikan keterangan yang penting. Misalnya, pada tahun 15 SM, filsuf dan penulis Yang Xiong mendeskripsikan penemuan penggerak sabuk untuk mesin quilling yang sangat penting untuk pembuatan tekstil pada masa itu. Temuan-temuan insinyur dan pengrajin Ding Huan (丁緩) disebutkan dalam Serba-serbi mengenai Ibu Kota Barat. Pada kisaran tahun 180 M, Ding membuat kipas angin yang dijalankan secara manual untuk menyejukkan udara di dalam istana. Ding juga menggunakan gimbal (daya dorong berputar yang memungkinkan rotasi objek) sebagai penopang salah satu alat pembakar dupanya, dan ia juga adalah pencipta lampu zoetrop pertama di dunia.
Berkat arkeologi modern, telah ditemukan karya-karya seni Han yang menggambarkan temuan-temuan yang tidak disebutkan dalam sumber-sumber tertulis. Engkol dipakai untuk menjalankan kipas mesin penampi yang memisahkan sekam dari biji padi-padian, seperti yang bisa dilihat dalam bentuk maket di makam Han. Kereta odometer yang diciptakan pada masa Han dapat mengukur panjang perjalanan. Roda pada mesin ini memutar sejumlah gigi yang kemudian membuat arca-arca mekanis menabuh gendang dan gong untuk menandai jarak yang telah ditempuh (dengan satuan li). Temuan ini digambarkan dalam karya seni Han dari abad ke-2, tetapi keterangan tertulis mengenai alat ini baru ada pada abad ke-3. Para arkeolog modern juga telah menggali spesimen-spesimen alat yang dipakai pada masa Han, seperti sepasang jangka sorong yang digunakan untuk melakukan pengukuran. Di jangka sorong ini terdapat inskripsi yang menandai hari dan tahun pembuatannya. Alat-alat ini sama sekali tidak disebutkan dalam sumber-sumber tertulis dari Dinasti Han.
Kincir air pertama kali muncul dalam sumber tertulis Tiongkok pada masa Han. Seperti yang dituliskan oleh Huan Tan pada kisaran tahun 20 M, kincir air digunakan untuk menggerakkan gigi-gigi yang mengangkat palu penempa yang dipakai untuk menumbuk, merontokkan, dan memoles biji padi-padian. Tidak cukup bukti yang menunjukkan keberadaan kilang tenaga air di Tiongkok hingga kisaran abad ke-5. Walaupun begitu, insinyur Du Shi (kematian 38 M) yang juga menjabat sebagai pengurus Jun Nanyang menciptakan sebuah resiprokator bertenaga air yang dapat menjalankan ubub yang digunakan untuk peleburan besi; sebelum itu, ubub harus dijalankan secara manual dan sangat menguras tenaga. Kincir air juga dipakai untuk menjalankan pompa rantai yang mengangkat air ke saluran irigasi. Keberadaan pompa rantai pertama kali disebutkan di Tiongkok oleh filsuf Wang Chong dalam karyanya yang ditulis pada abad ke-1 M, Lunheng.
Bola armiler (yang merepresentasikan pergerakan benda-benda langit dalam ranah tiga dimensi) ditemukan di Dinasti Han pada abad ke-1 SM. Astronom istana Zhang Heng (78–139 M) kemudian mampu menghasilkan gerak rotasi pada bola armilernya dengan menggunakan jam air, kincir air, dan sejumlah gigi. Zhang juga menciptakan sebuah alat bernama houfeng didong yi (候風地動儀) yang disebut oleh sejarawan Britania Joseph Needham sebagai "leluhur dari semua seismograf". Alat ini mampu mendeteksi arah mata angin dari suatu peristiwa gempa bumi yang terjadi ratusan kilometer jauhnya. Alat ini memakai bandul terbalik; jika bandul ini terdampak oleh guncangan di tanah, sejumlah gigi akan digerakkan yang mengakibatkan jatuhnya bola logam dari salah satu dari delapan mulut naga (representasi delapan arah mata angin) ke mulut seekor katak logam. Keterangan mengenai alat ini dalam Kitab Han Akhir menunjukkan bagaimana salah satu bola logam tersebut terjatuh walaupun orang-orang di sekitarnya sama sekali tidak merasakan gempa. Beberapa hari kemudian, datang seorang utusan yang mengabarkan bahwa gempa telah mengguncang Jun Longxi (kini di Provinsi Gansu) di arah yang ditunjukkan oleh alat ciptaan Zhang Heng, sehingga para pejabat di istana pun mengakui kemujaraban alat ini.