【歷史學】中國古代的科技模版課件

武際可:科技史選講之二1中國古代的科技武際可:科技史選講之二2中國古代的科技I、四大創(chuàng)造及其影響II、自然科學和技術III、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學IV、幾位著名的科學家和他們的成就V、中國古代科技的一般特點武際可:科技史選講之二3I、四大創(chuàng)造及其影響指南針造紙印刷術火藥以上合稱為中國古代的四大創(chuàng)造。它們是中華民族對世界文明的最偉大的奉獻。武際可:科技史選講之二41、指南針指南針約出現(xiàn)于2000年前的戰(zhàn)國時期。最早記載指南針的有戰(zhàn)國末期的著作?韓非子?說：“先王立司南以端朝夕。〞指南針大約在12、13世紀由海路經(jīng)阿拉伯傳入歐洲。早期的司南武際可:科技史選講之二5司南圖武際可:科技史選講之二62、造紙1933年在新疆、1957年在西安分別考古發(fā)現(xiàn)公元前一、二世紀西漢的麻紙。東漢蔡倫造出了質(zhì)地精良的紙到公元三、四世紀紙已經(jīng)取代布帛和竹簡書寫。公元六世紀后傳入朝、越、日，后經(jīng)阿拉伯傳入歐洲，12世紀后歐洲才有造紙廠。蔡倫像武際可:科技史選講之二7抄紙圖

本圖復制自明朝宋應星所著?天工開物?武際可:科技史選講之二81917年印度克什米爾的造紙操作武際可:科技史選講之二93、印刷術6、7世紀，隋、唐之際出現(xiàn)了雕板印刷。9世紀出現(xiàn)大規(guī)模雕板印刷。咸通九年即公元868年，這是目前世界上最早的有明確日期的印刷實物。該實物原藏于甘肅敦煌千佛洞，1899年在洞中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存英國倫敦大不列顛博物館。該書呈卷子形式，全卷長4877毫米，高244毫米，卷首的一幅扉畫是釋迦牟尼在祗樹給孤獨園的說法圖，其余是?金剛經(jīng)?全文。?金剛經(jīng)?局部圖片武際可:科技史選講之二10北宋慶歷間〔1041－1048〕平民畢升創(chuàng)造泥活字。元大德間，王禎創(chuàng)木活字。8世紀傳入日本，后入朝鮮，12、13世紀傳入伊朗、埃及，后傳入歐洲。畢升像武際可:科技史選講之二11活字排版武際可:科技史選講之二12存放活字的轉(zhuǎn)盤武際可:科技史選講之二13活字印刷的書籍武際可:科技史選講之二14WilliamCaxtoninhisworkshopc1480.武際可:科技史選講之二151930年日本的印刷活字武際可:科技史選講之二16關于印刷起源的中韓之爭1966年在韓國境內(nèi)的古都慶洲佛國寺釋迦塔內(nèi)發(fā)現(xiàn)印本?無垢凈光大陀羅尼經(jīng)?.佛國寺釋迦塔建于公元751年，此后沒有重修記錄.比本世紀初在中國敦煌發(fā)現(xiàn)的印于公元868年〔唐咸通九年〕的?金剛般波羅蜜經(jīng)?早110年以上。于是就有韓國學者提出了印刷術韓國起源說。黃善必、金夢術在該經(jīng)發(fā)現(xiàn)后三天內(nèi)，便匆匆忙忙在?東亞日報?和?朝鮮日報?上宣布它是世界上最古老的木板印刷品。七天后，金癢基更是在?東亞日報?上撰文將建釋迦塔之年當作?無垢凈光大陀羅尼經(jīng)?的刊行年代。其中最具代表性的是韓國清洲大學副教授金圣洙在韓國?書志學研究?1994年第10期上發(fā)表的長篇論文?關于韓國木版印刷起源年代的研究?。武際可:科技史選講之二174、火藥公元7世紀，唐代的醫(yī)學家和煉丹家孫思邈在?孫真人丹經(jīng)?中最早載有硝石、硫磺和炭的火藥配方。在唐、宋、元、明出現(xiàn)了火箭、火炮、火龍出水。公元8、9世紀火藥經(jīng)過印度西傳到歐洲。武際可:科技史選講之二18'Theinventionofgunpowder',c14thcentury武際可:科技史選講之二19四大創(chuàng)造在東西方的不同命運火藥、指南針、印刷術是預告資產(chǎn)階級社會到來的三大創(chuàng)造?；鹚幇羊T士階級炸得粉碎，指南針翻開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術那么變成新教的工具，總的來說，變成科學復興的手段，變成對精神開展創(chuàng)造必要前提的最強大的杠桿?！柴R克思語〕四大創(chuàng)造在始終沒有和開展市場經(jīng)濟相結(jié)合。火藥一直主要用于娛樂用的焰火。造紙和印刷術那么主要用于印刷禮教典籍和佛經(jīng)。指南針推動的航海，在明初鄭和下西洋是為了政治上揚威而不是為了開展經(jīng)濟和貿(mào)易。武際可:科技史選講之二20II、自然科學和技術世界上最早的十進制(殷商，3400前〕算籌、算盤的故土最早有正負數(shù)加減法、分數(shù)、小數(shù)的概念最早提出聯(lián)立方程和不定方程問題最早的剩余定理，西方稱中國余數(shù)定理數(shù)學九章算術武際可:科技史選講之二21自然科學和技術－－數(shù)學最早的規(guī)矩(約4000年前)武際可:科技史選講之二22漢代彩帛規(guī)矩圖武際可:科技史選講之二23劉輝

割圓術

四庫全書

九章算術武際可:科技史選講之二24武際可:科技史選講之二25武際可:科技史選講之二26自然科學和技術－力學、物理樂器、樂律與振動我國最古老的樂器有：在河南舞陽賈湖出土的骨笛在浙江余姚河姆渡出土的7000年前的陶塤〔xūn〕之后篪、琴、鼓、罄等樂器相繼出現(xiàn)。據(jù)春秋時的著作?詩經(jīng)?上所載已有樂器29種之多。?周禮?將當時的樂器分為8類，即：匏〔páo,笙類〕、土〔塤或缶，fǒu〕、革〔鼓類〕、木〔板類〕、石〔罄類〕、金〔鐘類〕、絲〔琴〕、竹〔管類〕。到唐代，加上外來樂器，總共已達300多種。武際可:科技史選講之二27樂器、樂律與振動我國古鐘從史前〔2800BC〕的陶鐘開始到周初〔1100BC〕的銅鐘，一直是合瓦狀。沈括說：“古樂鐘皆扁如盒〔合〕瓦。蓋鐘圓那么聲長，扁那么聲短。聲短那么節(jié)，聲長那么曲，節(jié)短處皆相亂，不成音律。〞圖為1978年3月，在湖北隨縣開掘的戰(zhàn)國曾國君主乙，出土的編鐘。武際可:科技史選講之二28關于振動和共振的知識唐代韋絢〔9世紀人〕撰?劉賓客佳話錄?，其中記述如下故事：“洛陽有僧，房中罄子日夜輒自鳴。僧以為怪，懼而成疾。求術士百方禁之，終不能已。曹紹夔素與僧善，夔來問候，僧具以告。俄擊齋鐘，罄復作聲。紹夔笑曰：‘明日設盛饌，余當為除之?！m不信，冀或有效，乃力置饌以待。紹夔食訖〔qì〕，出懷中錯，鑢罄數(shù)處而去，其聲遂絕。僧問其所以，紹夔曰：‘此罄與鐘律合，故擊彼此應。’僧大喜，其病便癒。〞這段故事的發(fā)生和記載在千年以前，說明曹紹夔有共振的知識和改變共振的經(jīng)驗。知道用鑿子〔錯〕去鑿澡盤或罄后，就不再共振了。武際可:科技史選講之二29律學最早的一種樂律是“三分損益〞法，始見于戰(zhàn)國時期管仲〔？－645BC〕的著作?管子·地員?到明末，王子朱載堉〔1536－1611〕首創(chuàng)了十二平均律，即十二個順序半音之比為2開12次方。武際可:科技史選講之二30中國古代對于運動、慣性與

相對性原理的認識?考工記?有“馬力既竭，輈猶能取也〞的描述。意思是說，在馬拉車時，馬不走了，即馬對車不施力了，車子還有前進的趨勢，或即車子還可以前進一小段路。?尚書緯·考靈曜?有這樣一段話：“地恒動不止，而人不知，譬如人在大舟中，·閉牗而坐，舟行而人不覺也。〞這段話是關于后人稱為伽利略不變性原理的最早的表述。?易?曰，乾，其靜也專，其動也直。武際可:科技史選講之二31對于流體平衡與運動的知識黃帝時創(chuàng)造了相風鳥，是一種測風向的器具。漢代已有吸水的唧筒。宋代創(chuàng)造了拉桿活塞式的風箱。漢代已有船舵。用以推進船前進的篙與漿起源很早。搖櫓，是一項我國獨有的創(chuàng)造，約起源于漢代。沈括發(fā)現(xiàn)即夏天水的黏性小，冬天黏性大。武際可:科技史選講之二32中國古代關于材料和結(jié)構強度的知識我國學者老亮的考證，最早在東漢就已發(fā)現(xiàn)了彈性變形與外力成比例的規(guī)律，他說：“東漢經(jīng)學家鄭玄〔127－200年〕就?考工記·弓人?中‘量其力，有三均’注云：‘假令弓力勝三石，引之中三尺，弛其弦，以繩緩擐之，每加物一石，那么張一尺?！瞥踬Z公彥對此又有疏曰：‘鄭又云，假令弓力勝三石，引之中三尺者，此即三石力弓也。必知弓力三石者當弛其弦，以繩緩擐之者，謂不張之別以一條繩系兩簫，乃加物一石張一尺、二石張二尺、三石張三尺?！矫鞔螒堑?天工開物?也談及有關問題：‘凡試弓力，以足踏弦就地，秤鉤搭掛弓腰，弦滿之時，推移秤錘所壓，那么知多少?！昜1]從這段話中，我們知道后人所說的胡克〔Hooke〕定律〔1678年〕比鄭玄晚了千年以上。武際可:科技史選講之二33試弓定力圖武際可:科技史選講之二34自然科學和技術－天文學我國至遲在殷商時代〔約1500－1300BC〕已經(jīng)可以測分〔春分、秋分〕、至〔冬至、夏至〕。到了西周，已有28宿(xiù)的記載，并且根據(jù)28宿來定日、月、五大行星的位置。在戰(zhàn)國魏人石申寫的?石氏占經(jīng)?或稱?天文星占?中，已有28宿的記載。那時已定一年為365.25天。?石氏占經(jīng)?中，記錄了121個星的赤道坐標。19年7閏是從周朝開始的，但閏月一般置在歲末。到了漢朝，產(chǎn)生了制定大小月和閏月的更精確的方法。武際可:科技史選講之二35水運儀象臺北宋人蘇頌〔1020－1101年〕于1088年造的水運儀象臺。它的構造在蘇頌著的?新儀象法要?中描述得很詳細。50年代我國學者王振鐸等將它復原于北京歷史博物館陳列。武際可:科技史選講之二36

宋代的

石刻星圖

武際可:科技史選講之二37自然科學和技術－車船的開展車船在中國開展得很早。考古發(fā)現(xiàn)，最早的獨木舟是1973－1978年發(fā)現(xiàn)的浙江余姚河姆渡獨木舟，距今約7000年。中國在夏〔約2000BC〕已有了車，傳說是一位名叫奚仲的官員創(chuàng)造的，他曾任夏王朝的“車正〞。武際可:科技史選講之二38秦始皇陵出土的二號銅車馬復原圖

武際可:科技史選講之二39指南車復原圖

武際可:科技史選講之二40記里鼓復原圖

武際可:科技史選講之二41造船有文字記載的海外航行是法顯〔？－423年〕遠航。399年法顯由長安出發(fā)，歷經(jīng)四年的數(shù)萬里艱苦跋涉到達印度求經(jīng)。412年〔東晉義熙8年〕，法顯在斯里蘭卡乘中國商船回國。由于在中國南海遇風東航，經(jīng)105日到達一地，名為耶婆提。據(jù)考證[1]耶婆提就是美洲。武際可:科技史選講之二42泉州出土宋代船復原圖

武際可:科技史選講之二43橋梁、水利與土木建筑的開展橋梁、水利與土木建筑表達了材料強度、靜力平衡和穩(wěn)定性、地基處理的綜合技術水平。這里我們僅舉三個例子以說明中國這方面早期的開展。武際可:科技史選講之二44河北趙州安濟橋武際可:科技史選講之二45應縣木塔武際可:科技史選講之二46都江堰武際可:科技史選講之二47古代的機械成就漢代劉歆著的?西京雜記?中記錄了兩件事：“高祖入咸陽，周行府庫，金玉珍寶不可稱言。其尤驚異者，有青玉五枝燈，高七尺五寸，作蟠螭以口銜燈。燈燃，鱗甲皆動，煥柄假設列星，而盈室焉。復鑄銅人12枚，坐皆高三尺，列在一筵上；琴、筑、笙、竽、各有所執(zhí)；皆綴花采，儼假設生人；筵下有二銅管，上口高數(shù)尺，出筵后；其一管空，一管內(nèi)有繩大如指，使一人吹空管，一人扭繩，那么眾樂皆作。與真樂不異焉。〞“長安巧工丁緩者，為常滿燈，七龍五鳳雜以芙蕖蓮藕之奇；又作臥褥香爐，一名被中香爐。本出房風，其法后絕。至緩始更為之，為機環(huán)轉(zhuǎn)運四周而爐體常平?？芍弥蝗欤室詾槊?。〞武際可:科技史選講之二48被中香爐武際可:科技史選講之二49III、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學我國是世界上歷史最悠久的農(nóng)業(yè)大國之一。7000年以前，就從采集、狩獵經(jīng)濟轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。無論在作物栽培、耕作技術、農(nóng)副業(yè)工具創(chuàng)造與使用上，都有光輝的歷史。我國在醫(yī)學、醫(yī)藥方面有獨特的傳統(tǒng)。中醫(yī)中藥已經(jīng)得到世界上廣泛的認可。春秋時代的名醫(yī)扁鵲就提出了望、聞、問、切的診斷方法。成書于戰(zhàn)國時代的?素問?和東漢張仲景的?傷寒論?奠定了中醫(yī)的理論根底。武際可:科技史選講之二50西漢成帝時期成書的?氾勝農(nóng)書?是中國最早的農(nóng)書。公元前6世紀就已經(jīng)創(chuàng)造了鐵犁。我國是世界上最早種植水稻、麥子、棉花、大豆、谷子等作物的國家。漢代使用的鐵犁農(nóng)業(yè)武際可:科技史選講之二51龍骨水車武際可:科技史選講之二52中國是世界上養(yǎng)蠶、抽絲和絲織的國家。大約開始于六、七千年以前。由于大量絲織品輸出產(chǎn)生了“絲綢之路〞傳播東西文明。農(nóng)業(yè)－絲綢武際可:科技史選講之二53提花織布機武際可:科技史選講之二54絲綢武際可:科技史選講之二55醫(yī)學公元前6世紀，扁鵲就以切脈診斷。?黃帝內(nèi)經(jīng)?是我國最早的醫(yī)書。東漢張仲景著的?傷寒論?是我國第一部臨床醫(yī)學的巨著。明代李時珍的?本草綱目?是藥學巨著。清代醫(yī)學家王清任于1830年寫出的?醫(yī)林改錯?是我國第一部解剖學著作。南宋宋慈的?洗冤錄?是最早的法醫(yī)著作。武際可:科技史選講之二56針灸療法在長沙馬王堆開掘的西漢早期的醫(yī)書中只有灸法還沒有針法。成書于漢的?黃帝內(nèi)經(jīng)?記述了古代針具。西晉初，著述家黃甫謐編成?針灸甲乙經(jīng)?是我國第一部針灸著作。針灸6世紀傳入日本，18世紀傳入美國。武際可:科技史選講之二57IV、幾位著名的科學家和他們的成就張衡〔公元79－139年〕漢代天文學家。祖沖之〔公元429－500年〕南北朝時代的數(shù)學家、天文學家、創(chuàng)造家。沈括〔公元1030－1094年〕北宋時代的科學家，在數(shù)學、天文學、物理學等方面都有奉獻。宋應星〔公元1587－1665年〕晚明科學家。徐光啟〔公元1562－1633年〕晚明科學家。武際可:科技史選講之二58張衡〔公元79－139年〕

漢代天文學家公元117年創(chuàng)制渾天議。創(chuàng)制測風力風向的侯風儀和測地震的地動儀〔公元132年〕。著有?渾天儀注?、?靈憲?等書。提出“月光生于日之所照