• 中国古代科技史:中国古代天文学、数学、物理、化学的科技成就

  • 发布时间:2015-11-04 21:51 浏览:加载中
  • 中国古代科技史
      中国有悠久的历史和灿烂的文化,而科学技术是人类文明的重要组成部分,是支撑文明大厦的主要基干,是推动文明发展的重要动力,古今中外莫不如此。如果说中国古代文明是一棵根深叶茂的参天大树,中国古代的科学技术便是缀满枝头的奇花异果,为中国古代文明增添斑斓的色彩和浓郁的芳香,又为世界科学技术园地增添了盎然生机。

    中国古代科技史:写在前面的话

    中国古代科学技术蕴藏在汗牛充栋的典籍之中,凝聚 于物化了的、丰富多姿的文物之中,融化在至今仍具有生命力的诸多科学技术活动之中,需要下一番发掘、整理、研究的功夫,才能揭示它的博大精深的真实面貌。

    中国古代科学技术是祖先留给我们的一份丰厚的科学遗产,它已经表明中国人在研究自然并用于造福人类方 面,很早而且在相当长的时间内就己雄居于世界先进民族之林,这当然是值得我们自豪的巨大源泉。本专题主要从中国古代天文学、数学、物理以及化学方面所取得的进步来作描述。

    中国古代科技史之天文历法
    《五星占》
      《五星占》是1973年底在湖南长沙马王堆三号汉墓发掘出土的大批帛书中的一篇。

      《五星占》约8000字,共分木星、金星、火 星、上星、水星、五星总论、木星行度、土星行度和金星行度等九章,内含大量天文星占的文字,多是战国时期甘德《天文星占》8卷和石申夫《天文》8卷中占文 的遗存,其中以甘氏的占文最多。《五星占》载有自秦始皇元年(前246年)至汉文帝三年(前177年)间木星、土星和金星的位置,还记载了3颗行星的会合 周期,分别是:金星:584.40日,该值与理论值之差为0.48日;木星:395.44日,该值与理论值之差为3.44日;土星;377日,该值与理论 值之差为1.09日。这表明当时对行星运动的观察已有相当高的水平。

      《五星占》被认为是目前所知年代确切可考的中国星占文献中最古老的。
    石氏星表

      石氏星表是世界最古老的星表。星表是把测量出的恒星的坐标,常常还连同其他特性加以汇编而成的。石氏星表是今人根据唐代的天文着作《开元占经》中记录 的《石氏星经》中的一些片段整理而成的,仅仅是《石氏星经》的一部分内容。《石氏星经》是中国战国时代天文学家石申所编,它到宋代以后就失传了,其中有二 十八宿距星和115颗恒星的赤道坐标位置,这是世界上最古老的星表。

      “石氏星表”是后世进行许多天体测量的基础。诸如测量日、月、行星的位置和运动,都要用到其中二十八宿距星的数据,因此,它是我国天文历法中重要的基本数据。希腊最早的星表要比“石氏星表”晚得多。

    水运浑象水运仪象台
    水运浑象水运仪象台
     
      水运浑象是世界上最早的自动天文仪器。汉代着名的天文学家张衡(78~139年)创制。

      水运浑象的主体是一个大空心铜球,代表天 球,上面布满了星辰,球的一半隐没在地平圈下面,另一半显露在地平圈上面,就像人们看到的天穹一样。水运浑象是以补偿式漏壶的流水作为动力,通过在浑象内 部设置的一套齿轮系机械传动装置,实现可自动和近似正确地演示天体的周日运动。此外,浑象还带动着一个称为“瑞轮蓂荚”的机械日历,可随月亮的盈亏演示一 个朔望月中日期的推移,是一种自动的机械日历。【详细

    圭表
    圭表
     
      圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。

      很早以前,人们发现房屋、树木等物体在阳光照射下会 投出影子,这些影子的变化有一定的规律。于是便在平地上竖立一根竿子或石柱来观察影子的变化,这根立竿或立柱就叫做“表”,用一把尺子测量表影的长度和方 向,则可知道时辰。后来,人们发现正午时的表影总是投向正北方向,就把石板制成的尺子平放在地面上,与立表垂直,尺子的一头连着表基,另一头则伸向正北方 向,这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在石板上,古人就能直接读出表影的长度值。

      经过长期观测,古人不仅了解到一天中表影 在正午最短。而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短,冬至日的正午,煦阳斜射,表影则最长。于是,古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的 长度。譬如,连续两次测得表影的最长值,这两次最长值相隔的天数,就是一年的时间长度。难怪我国古人早就知道一年等于365天多的数值。
    浑仪
    浑仪
     
      浑仪是我国古代的一种天文观测仪器。在古代,“浑”字含有圆球的意思。古人认为天是圆的,形状像蛋壳,出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸,地球则是蛋黄,人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置,因此,把这种观测天体位置的仪器叫做浑仪。

       最初,浑仪的结构很简单,只有三个圆环和一根金属轴。最外面的那个圆环固定在正南北方向上,叫做“子午环”;中间固定着的圆环平行于地球赤道面,叫做 “赤道环”;最里面的圆环可以绕金属轴旋转,叫做“赤经环”,赤经环与金属轴相交于两点,一点指向北天极,另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒, 称为窥管。窥管可以绕赤经环中心转动,用窥管对准某颗星星,然后。根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。

      后来,古人为了便于观测太阳、行星和月球等天体,在浑仪内又添置了儿个圆环,也就是说环内再套环,使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。

      西汉落下闳、东汉贾逵、唐李淳风等都设计制造过浑仪,陈列于南京紫金山天文台的浑仪是明正统年间所造的。

    简仪
    简仪
     
      简仪是我国古代的一种天文观测仪器,元初天文学家郭守敬创制。因是将结构繁复的唐宋浑仪加以革新简化而成,故称简仪。

      简仪与浑仪一样也用于测量天体的位置,但是,浑仪的结构比较繁杂,观测时经常发生环与环相互交错阻挡视线的现象,使用极不方便。郭守敬将浑仪简化为两个独立的观测装置,安装在一个底座上,每个装置都十分简单实用,而且除北极星附近以外,整个天空一览无余。

       简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成,其中的一个环面平行于地球赤道面,叫做“赤道环”;另一个是直立在赤道环中心的双环,能绕一根金属轴转 动,叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管,相当于单镜筒望远镜,能绕赤经双环的中心转动。观测时,只要将窥管对准某颗待测星,就可以 在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴,支撑着整个观测装置,使这个装置保持着北高南低的形状。简仪是 我国首先发明的赤道装置,要比欧洲人使用赤道装置早500年左右。

      简仪的结构,不仅在当时居于世界领先地位,而且也是现代赤道式天文 望远镜的鼻祖,这是我们的先人对世界天文学的一个重大贡献。非常可惜的是,郭守敬创制的简仪,1715年(清康熙十四年),竟被在钦天监任职的法国传教士 纪理安当作废铜熔化了。简仪比西方丹麦天文学家第谷(Tycho Brahe)的同类仪器早300多年。

    最早的天象记录
      古代中国的天象记录,堪称世界一绝,拥有一系列堪称世界之最的独家文献。天象,泛指各种天文现象,如太阳出没、行星运动、月相变化、彗星、流星、流星 雨、陨星、日食、月食、极光、新星、超新星、月掩星、太阳黑子等。中国早在4000年前就注意观测和记录天象,此后历代的天文官和民间的天文学家也都始终 注重观测天象。中国古代的天象记录内容丰富、资料翔实,在世界上是独一无二的。【详细

    二十四节气
      节气就实质而言是属于阳历范畴,从天文学意义来讲,二十四节气是根据地球绕太阳运行的轨道(黄道)360度,以春分点为0点,分为24个等分点,每2个等分点相隔15度,每个等分点设有专名,含有气候变化、物候特点、农作物生长情况等意义。

       二十四节气在我国是逐渐确立完善起来的。我国周朝和春秋时代是用“土圭”测日影的方法来定夏至、冬至、春分、秋分。琴朝《吕氏春秋》的《十二纪》中所记 载的节气已增加为8个,即立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至。还有一些有关惊蛰、雨水、小暑、白露、霜降等节气的萌芽的记载。到了汉朝《淮 南子·天文训》中已有完整的二十四节气记载,与今天的完全一样。

    《太初历》和《授时历》
      历法是确定年、月、日等计时单位的长度,并使之依一定的关系组合,供计量较长时间间隔之用的计时系统。

      《太初历》(又称三统历) 是我国古代流传至今的第一部完整的历法,是西汉时期由邓平、落下闳制订的。汉武帝太初元年(前104年),由于原来实行的颛顼历越来越不符合实际天象,汉 武帝从各地召集通晓历法、算术和仪器制造等方面的专家20多人,议造新历,后来太初历人选。《太初历》规定一年为365.250164日,一月为 29.53086日;将原来以十月为岁首改为以正月为岁首;开始采用有利于农时的二十四节气;首次提出了以没有中气的月份为闰月的原则,把季节和月份的关 系调整得十分合理;它重新测定了二十八宿的距离;第一次明确提出了交食周期的概念和数值;测定了比以前准确得多的五星会合周期值,并且制定了五星在一个会 合周期里的动态表,建立了一套定量预报任一时日五星位置的方法。《太初历》的制订是我国历法上一个划时代的进步。《太初历》不仅是我国第一部比较完整的历 法,也是当时世界上最先进的历法,它问世以后,一共行用了189年。

      公元1280年,元代王恂(1235~1281年)、郭守敬 (1231~1316年)等制订《授时历》,废除古代历法,是中国历法的第四次大改革,该历已和现代公历性质基本祥。郭守敬等人通过3年多的200次测 量,经过计算,采用365.2425日作为一个回归年的长度,这个数值与现今世界上通用的公历值相同,而在六七百年前,郭守敬能够测算得那么精密,实在是 很了不起,比欧洲的格列高里历早了300年。《授时历》于1281年颁布,施行了364年,是我国古代最精确和使用最长久的历法。

    最早的气象探测仪器
      西汉时出现的一种天平式的湿度计是世界上最早的测湿仪器。在西汉初年《淮南子》一书中,记载了用羽毛、木炭测湿以预测降雨的实例:“悬羽与炭而知燥湿 之气。”并指出这种仪器测湿的原理。因为炭吸湿性强,也易蒸发,它极易随空气湿度大小而产生重量变化,“燥,故炭轻;湿,故炭重”。而羽毛或土的吸湿性较 差,其重量受温度变化的影响甚小,可以说保持不变。把羽毛或土和炭在一定时间内悬挂在天平的两端,使之处于平衡状态,当湿度发生变化时,炭随湿度大小而产 生重量变化,羽毛或土的重量几乎不变,这样,天平便失去平衡。再由天平倾斜角度的大小,可以知道湿度的大小。西汉发明的天平式湿度计,比15世纪达·芬奇设计的湿度计早1500多年。【详细
    《乙巳占》(最早给风力定级)
      《乙巳占》是一部综合性的占星学着作,是我国店代学者李淳风(602~670年)于唐显庆元年(656年)稍后所撰成的。他在(乙巳占》中依据风力对 树木的影响和损坏程度将其分为8级,据(乙巳占》卷十《占风远近法》的描述,这8级分别为:一级动叶,二级鸣条,三级摇枝,四级堕叶,五级折小技,六级折 大枝,七级折木飞沙石,八级拔材及根。李淳风认为不同大小的风其所由来的远近也不同,风力越大,其所由来的距离越远。李淳风讲了8级风速,加上静风、和风 则是10级。这与1804年英国蒲福(SirF·Beaufort)所定风级相近,但李淳风比蒲福早1100多年。

    中国古代科技史之数学
    十进位值制的缘起
      我国是世界上最早使用十进制记数的国家之一。商代甲骨文中已有十进制记数,最大数字为3万。

      在人类使用数目的历史上,一些地区曾出现过五进制、十二进制、十六进制、二十进制、六十进制等,除了计时和计角度中的分、秒单位仍保留着六十进制的痕迹外,其他进制都被十进制所取代了。

       人类早期不同地区的数字写法大不相同,但有一点是相同的,那就是都有“顺序”,即在写法上无非是从左到右,或从右到左,或从上到下。于是计数符号就有了 位置的概念。每个计数符号本身表示大小不同的数目,而且同一个计数符号写在不同位置上,其数值大小也不相同,这就是位值制的来历。【详细

    九九乘法表的发明
      九九乘法口诀最早是由中国人发明的。古代的九九乘法口诀又称“小九九”,它的排列顺序与现在的正好相反,因为乘法口诀的开头的两个字是“九九”,所以 人们简称它为“九九”。《管子》中曾提到“安戏作九九之数以应天道”。我国最迟于春秋鲁桓公时已有“九九”,在战国时代,九九口诀已经相当流行,诸子着作 如《苟子》等已把乘法口诀的文句作为科学上的论证来引用了。

    《周髀算经》与勾股定理
      西汉末年(约前1世纪)编纂的《周髀算经》,尽管是谈论盖天说(一种宇宙结构学说)字宙论的天文学着作,但包含许多数学内容,是我国最古老的一部古典 数学着作。这部着作记录了我国古代早期的一些数学成果,在数学方面主要有两项成就:(1)提出勾股定理的特例及普遍形式;(2)测太阳高、远的陈子测日 法,为后来重差术(勾股测量法)的先驱。此外,还有较复杂的开方问题和分数运算等。【详细

    《九章算术》
      《九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典着作,约成书于东汉初年(前1世纪),一直流传至今,是中国现有传本的最古老的数学着 作。《九章算术》是我国古代劳动人民在长期的生产实践中积累起来的数学知识的结晶,为我国古代数学的发展奠定了基础。全书采用问题集的形式编写,共收有 246个数学问题,分做9大类,就是“九章”。其内容涉及算术、初等代数、初等几何等各个方面。其中关于多元一次方程组解法的记载是世界上最早的,比印度 早400多年,比欧洲早1300多年。关于正负数的概念,正负数加减法则的记载也是世界上最早的,欧洲到16~17世纪才有正负数的概念。关于开平方、开 立方以及一般二次方程的解法等在世界上也都是最早的。【详细

    割圆术
      “割圆术”是中国古算中的一个内容,是利用圆内接正多边形随边数逐次加倍而逼近圆的原理来求圆周率近似值的方法。此法由三国时着名数学家刘徽(约3世 纪)所创,刘徽在注《九章算术》时,发现古人所用“径一周三”(即圆周率等于3)的数据实际上是圆内按正六边形的周长和直径的比值,不是圆周与直径的比 值。经过深入研究,刘徽发现圆内接正多边形边数无限增加的时候,多边形周长无限逼近圆周长,在这一思想指导下刘徽创立了割圆术,为圆周率研究工作奠定了坚 实可靠的理论基础,开创了中国圆周率研究的新纪元,在数学史上占有十分重要的地位。刘徽从圆内按正六边形出发,运用“割圆术”得出圆周率的近似值为 3927/1250(即3.1416),他所得到的结果在当时世界上是很先进的。

      刘徽的“割圆术”体现了极限的思想,这在世界数学史 上也是一项重大成就。刘徽写道:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至不可割,则与圆周合体而无所失矣!”刘徽所运用的初步的极限概念和直曲转化思想,在 1500年前的古代,是非常难能可贵的。另外,刘徽的计算方法只用圆内接多边形面积,而无须外切多边形面积,这比古希腊数学家阿基米德(前287~前 212年)用圆内接和外切正多边形计算,在程序上要简便得多,可以收到事半功倍的效果。

    祖冲之与圆周率
      圆周率在生产实践中应用非常广泛,在科学不很发达的古代,计算圆周率是一件相当复杂和困难的工作。因此,圆周率的理论和计算在一定程度上反映了一个国 家的数学水平。5世纪,我国南北朝时期杰出数学家祖冲之,应用刘徽创立的割圆木,把圆周率推算到更加精确的程度,取得了极其光辉的成就。【详细

    增乘开方法的创立
      我国是世界数学史上最早提出开平方、开立方的法则的国家。早在中国古代数学着作《九章算术》中的《少广》章里就讲述了开平方与开立方的法则,这个法则对解方程起了重要作用。因此,在世界数学史上占有重要的地位。【详细

    联立方程式的提出
      我国是世界上最早提出联立方程式的国家。联立方程式在初等代数中是比较重要的一种数学方法。它可表示多种事物之间的复杂关系,在生产、科研工作中,特别是在建筑、设计和电路分析中有广泛的应用。【详细

    二顶式系数法则的创立
      现代初等数学中,二项式乘方展开是一种最基本的运算方法。二项式展开项系数,具有一定规律性,它是以组合数公式表示的,因此,在做二项式乘方展开时,只要记住这个规律,就可把各项直接求出来。

       我国是二项式乘方展开项系数规律性的最先发现国,这在世界数学历史上是一个重大的贡献。早在11世纪,我国北宋时期的数学家贾宪,在他注解的《九章算 术》中总结了先秦到东汉初的数学成就,除对其他数学问题做了专门研究外,还对乘方展开方法进行了专门的研究和探讨,提出的“开方作法本源图”是一个指数是 正整数的二项式定理系数表,比欧洲人所称的“巴斯卡三角”早600多年,该表被称为“贾宪三角”。

    多元高次方程解的提出
      1303年,元朝着名的数学家朱世杰着《四元玉鉴》,他把“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出消元的解法,是世界上第一个提出多 元高次方程解法的人。400多年后,到公元1775年法国人毕朱才提出同样的解法。1299年朱世杰还着有《算学自蒙》三卷,对于多元高次方程组的解法、 高阶等差级数、招差术(有限差分)都有独到的研究,对“果深叠藏”中的三角台垛、四角台垛、刍童垛、刍甍垛等提出了算法。

    大衍求一术
      宋朝数学家秦九韶的求解一次同余式的“大衍求一术”,是数学史上的一项卓越成就。联立一次同余式问题最早见于《孙子算经》中的一个问题:“今有数不知 其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”这就是着名的孙子问题。他的解法要用到求三个一次同余式的共同解。秦九韶在《数书九章》中 首次对这一算法进行介绍,并把它推广到解决各种数学问题中去。他系统地提出求解一次同余组的一般计算步骤,正确而又严密。过了500年后,欧洲的尤拉 (1707~1789年)和高斯(1777~1855年)等人对联立一次同余式问题才进行了深人的研究。

    最早发明算盘
      算盘是我国古代的一项伟大发明。我国的算盘是由古代的“算筹”演变而来的。“算筹”就是运用一种竹签作筹码来进行运算。唐代末年,开始见到算筹乘除法 的改进,到宋代生产了算筹的除法歌诀。在元代中叶和元末的文学、戏剧作品中有提到算盘的。珠算术至迟在元末已经产生,1366年陶宗义所着的《南村辍耕 录》中,已有关于珠算盘的明确记载。到16世纪明代中叶珠算术取代算筹术在全国得到普遍推广,论述算术的着作也随之产生,流行最广的珠算是1593年明代 程大位所辑的《算法统宗》。由于珠算术用算盘演算,比筹算术用算筹演算简单方便,珠算口诀又便于记忆,因而在我国被普遍应用,同时也陆续传到了日本、朝 鲜、印度、美国、东南亚等国家和地区,受到广泛欢迎。近来,美国和日本一些专家把我国的算盘尊称为新文化,并和指南针、造纸术、印刷术、火药并列,被誉为 我国的第五大发明。


    中国古代科技史之物理学
    《墨经》中的物理学思想
      《墨经》是墨家学派的主要着作。墨家是战国时期的一个重要学派,其创始人墨子是伟大的教育家、思想家和政治家,也是一位有卓越贡献的自然科学家,被后 人誉为“科圣”。《墨经》可以说是中国古代的一部百科全书,记录了多种自然科学知识,特别是在时间、空间、物质结构、力学、光学等物理学方面,尤为突出。【详细

    关于共鸣现象的记载
      我国很早就有对共鸣现象的记载,公元前三四世纪时,在《庄子·徐无鬼》中有关于弦线共鸣的记载:西周时代,有个叫鲁遽的人,曾经将两把瑟分别放在两个 房间里,将其中一瑟某弦弹一下,隔壁那具瑟上同样的弦也会发声,作者认为是音律相同之故。再将瑟乱弹一气,结果出来很多泛音,另一具瑟上的每根弦都或多或 少地应声而动。鲁遽的试验可以说是世界上最早的共鸣实验。【详细

    磁石吸铁性质的认识
      我们祖先是在铁矿冶炼的过程中认识了磁石吸铁的性质。《吕氏春秋·季秋纪·精通篇》说:“慈召铁,或引之也。”这是我国关于磁石吸铁的最早记载。【详细

    竹蜻蜓
    竹蜻蜓
     
      竹蜻蜒是公元前500年前我国的一种飞翔玩具,它以竹或木削成细长扭曲形薄片(有时候是羽毛)为螺旋桨翼片,在中间装一根小棍作立轴,用手把小棍一 搓,就会向上飞快旋转而上升。其中缘由是旋转运动产生气流,旋转的翼片切入气流,产生升力,这就是直升机的原理。直升机的旋翼就像一个旋转的“竹蜻蜒”, 旋转时产生升力,向上飞行。可以说,我国古代的竹蜻蜓是现代直升机的始祖。【详细

    利用浮力进行水下打捞
      北宋时期打捞沉没在黄河中的铁牛,这在我国和世界上是最早的采用了利用浮力进行水下打捞的技术。

      我国史书记载,黄河经过的山西蒲 州有一座蒲津浮桥,两侧各铸4头铁牛,每尊重达8万斤左右,作为固定锚地,用铁链串连船只连成浮桥。宋朝年间,泛滥的黄河将铁牛冲陷在河底。洪水退了,浮 桥得重修,可是笨重的铁牛陷在河底的淤泥里,没有哪个大力士能把它们一只一只捞起来。北宋治平三年(1066年),河北真定(今河北正定县)一位名叫怀丙 的和尚应征负责打捞,他先让人潜到水底,摸清了8只铁牛沉在哪儿,然后派人驾驶两艘装满泥沙石块的大船停泊于铁牛沉没处,把两只船并排拴得紧紧的,用结实 的木料搭个架子,跨在两只船上。又让人带了很粗的绳子潜到水底,把绳子的一头牢牢地拴住铁牛,绳子的另一头绑在两只大船之间的架子上后,把船上的泥沙都铲 到黄河里去。船里的泥沙慢慢地减少,船身慢慢地向上浮,拴住铁牛的绳子越绷越紧。船靠着水的浮力,把铁牛从淤泥里一点儿一点儿地向上拔,船上的泥沙铲光 了,铁牛也离开了河底,然后让水手们使劲把船划到岸边,再让许多人一齐用力,把水里的铁牛拖上了岸。就这样,8只笨重的铁牛全被拖了回来。

      怀丙和尚的方法现在看起来很普通,但在当时却是了不起的创见,实际上现代起重浮艇采用的也是完全相同的方法,所以怀丙可以称得上是现代起重浮艇的鼻祖。

    指南鱼、指南针
      我国古代人民很早就掌握了人工磁化的方法,并制成人工磁体——指南鱼、指南针等。

      北宋时,曾公亮在《武经总要》中载有制作和使用 指南鱼的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,……以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收 之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法。【详细

    地磁偏角的发现
      现在人们已经知道,地球的两个磁极和地理的南北极只是接近,并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极,这样磁针指的就不是正南、正北方向而 略有偏差,这个角度就叫磁偏角。不同地点的磁偏角不相同。我国最早发现了地磁偏角的存在,它的发现使指南针的指向更加准确。【详细

    《梦溪笔谈》
      《梦溪笔谈》由北宋沈括(1031~1095年)所着,以笔记文学体裁的形式记录了他一生的所见所闻和研究。全书总计30卷,分成17类,609条,10多万字,内容涉及自然科学和社会科学的各个领域,其中许多科学成就达到了当时世界的最高水平。【详细

    中国古代科技史之化学化工
    炼丹术
      公元前200年~400年中国炼丹术兴起。魏伯阳的《周易参同契》和葛洪的《抱朴子》记录了汞、铅、金、硫等元素和数十种药物的性状与配制。公元750年中国炼丹术传人阿拉伯地区。

    瓷器制造
      瓷器是我国重大的发明之一,远在夏商时已有原始素烧的瓷器,后经我国劳动人民历代的研究、改进,制瓷技术逐渐有了提高,到唐代已发展到相当高的水平, 特别是到明代已发展到了一个鼎盛阶段,得到国内外的称赞。在世界上,中国是最早发明瓷器的国家,比意大利威尼斯开设的第一家瓷器工场早2000多年,素有 “瓷器之国”之称。

    漆器制造
      我国的漆器制造有着悠久而辉煌的历史,最早出现在新石器时代。战国与秦汉时期,漆器品种开始增多,工艺也达到了很高的水准,是漆器制造的繁盛期。

      漆器工艺是我国古代科技史上的一项杰出创造和发明,我国的漆器工艺精湛、纹饰优美,具有重要的工艺美术和文物价值,是世界工艺美术品的重要组成部分。


    火药的发明
      火药是中国四大发明之一,大约发明于唐代中期。最早的火药出自炼丹家之手,后为军事所利用,并得到发展和改进,先后出现了燃烧性火药和爆炸性火药。大约在南宋(1224~1264年),中国火药由商人经印度传入阿拉伯国家。西欧直到文艺复兴后,英国人才从阿拉伯人那里得到了火药的配方,比我国要落后数百年之久。

      火药的发明是人类通向文明的一个里程碑,对人类发展具有重大意义。


    煤的开采和使用

      中国早在2500至2600年前的春秋战国时代,就已发现了煤炭,并已开采利用,是世界上最早开采和使用煤炭的国家。

      在当时,煤炭被称为“石湮”或“湮石”。汉书《地理志》记载,“豫章出石,可燃为薪”。明代李时珍的《本草纲目》里记载:“石炭即乌金石,上古以书 字,谓之石墨,今俗称煤炭,煤墨相近也”。元初,意大利人马可·波罗来中国,因当时欧洲还没有用过煤炭,对中国烧煤很是惊奇。

    石油的发现和利用
      我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。古书上载“泽中有火”即指地下流出石油到水面而燃烧。宋朝沈括所着《梦溪笔谈》第一次记载石油的用途,并 预言:“此物必大行于世”。早在距今2000年前的东汉初期,着名的史学家班固就在《汉书》中第一次记载了石油——“高奴有洧水可燃”,所记述的是露头的 油苗浮于水上的现象,并认识到石油的可燃性。东汉末年唐蒙着的《博物记》一书,更详细地记述了陕北一带石油情况,并第一次出现“石漆”这个名字。北魏地理 学家郦道元在《水经注》中记载了我国许多地方都有石油。由此可见,我国古代就已经发现石油。

    天然气的开发与利用
      天然气是一种燃烧热值较高的燃料,其主要化学成分为甲烷。在现代社会中,天然气有着广泛的用途。在天然气开发与利用的历史上,中国是世界上最早的国家。

       在古代,人们把天然气的气井称为“火井”。据《汉书·地理志》记载,“西河郡,汉武帝元朔四年置,鸿门有天封苑,火井祠,火从地出也说明当时那里已有火 井。西汉杨雄在公元前1世纪末着的《蜀都赋》中也记载四川地区有火井”。这是中国生产天然气和拥有天然气井的最早记录。

    自燃现象的认识与记载
      公元290年出版的中国的政治家、哲学家和诗人张华所着的《博物志》一书,是记载自燃现象的最早的文字。

      张华一生收集神奇的传说和超自然现象,还在某种程度上以科学观点去研究这些收集来的东西。他研究的诸多现象中包括“奇怪的发光现象”、“神秘的紫色蒸气”、“发光物体”、“五彩灯”以及共振现象。因此,凭借这样的兴趣,张华留下了关于自燃现象的最早记录。

    银朱和铅粉
      我国古代的颜料丰富多彩,自然颜料如朱砂、石青、石绿等,经久不变色,一直沿用至今。另外还有两种人造颜料——银朱和铅粉,色泽鲜明、性质优良,直到化学颜料出现的现代,银朱仍举世闻名,被世人交口称誉。

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