中国四大发明是指古代中国的四种发明，一般是指造纸术、指南针、火药、活字印刷术。
此一说法最早由英国汉学家李约瑟提出并为后来许多中国的历史学家所继承，普遍认为这四种发明对中国古代的*治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用，且这些发明经由各种途径传至西方，对世界文明发展史也产生了很大的影响。
基本介绍四大发明是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明是中国古代汉族劳动人民的重要创造。即造纸术、司南、火药、活字印刷术。
中国古代的4大发明中有3项与道家关联密切。火药是中国道人炼丹时的“副产品”；活字印刷术源自南北朝时期道家的雕版印刷改进而来，是毕昇发明的。而中国最早的司南理论则建立在阴阳五行学说基础上。此一说法最早由英国汉学家李约瑟提出并为后来许多中国的历史学家所继承普遍认为这四种发明对中国古代的*治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用且这些发明经由各种途径传至西方对世界文明发展史也产生了很大的影响。
折叠编辑本段司南折叠详细介绍司南，又名指南针，是用以判别方位的一种简单仪器。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针(俗称吸铁石)。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。司南的N指向北方E指向东方W指向西方S指向南方。
折叠历史沿革司南的发明是汉族在长期的实践中对物体磁性认识的结果。古代中国人接触了磁铁矿开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究终于发明了可以实用的司南。
司南辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学家清楚最早解答“司南为何能够指南”问题的并不是中国人而是英国科学家吉尔伯特。那么中国发明司南后对司南理论作过什么样的探讨吉尔伯特的理论是否及时传到了中国明末清初的“西学东渐”又对中国司南理论的发展有过哪些影响上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。
“中国最早的司南理论是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”关增建介绍11世纪中叶时中国大科学家沈括还对司南感到匪夷所思他的《梦溪笔谈》介绍了司南的人工磁化方法、磁偏角的发现和司南的架设方法但对司南为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理”随后文人学者们从阴阳五行学说出发结合当时人们对大地形状的认识提出各种司南理论。例如最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》首先提出如下逻辑
“磁针是铁打磨成的铁属金按五行生克说金生水而北方属水因此北方之水是金之子。铁产生于磁石磁石是受阳气的孕育而产生的阳气属火位于南方因此南方相当于磁针之母。这样磁针既要眷顾母亲又要留恋子女自然就要指向南北方向。”
关增建表示从近代物理学的观点来看“蒙氏理论”完全异想天开但从事物的属性出发解释其行为在东西方科学史上都是常用的做法。中国古代阴阳学说昌盛用阴阳学说阐释司南指南及“常微偏东”的原理是再自然不过的事情。特别是该理论认为磁石不同端面有不同属性它们决定磁针的指向这种说法很容易启发人们发现磁石的两极并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系从而为正确认识这一问题找到可能的途径。
南宋人的司南原理仍认为“司南之所指即阳气之所在”只是围绕磁偏角现象立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限这样地表面必然有个中心过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为一旦测量地点不在这条南北线上司南所指向自然“少偏”。到明代有人假托南唐人著作指出指南正针由大地方位系统决定而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为这种说法“体现了传统司南理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。
明万历年间公元年传教士来华带来西方的司南理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响中国学者开始从新的视角探讨司南理论问题在此过程中阴阳五行的作用不断淡化力学角度的分析不断增加但吉尔伯特年提出的科学理论连西方学界都没统一更谈不上入主东土。传教士中年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的司南理论最系统但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身理论仍然局限在古代科学的范围而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远直到19世纪中叶中国仍有学者用它解释司南问题。而此时清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿即磁石主要成分是四氧化三铁。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现“山上有磁石者其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现《吕氏春秋》九卷精通篇就有“慈招铁或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为“石是铁的母亲但石有慈和不慈两种慈爱的石头能吸引他的子女不慈的石头就不能吸引了。”据说秦始皇统一六国后在咸阳附近修阿房宫宫中有一座门是用磁石做成如果有人身穿盔甲暗藏兵器入宫行刺就会被磁石门吸住。这个故事告诉我们古代劳动人民很早就掌握了磁学知识。
汉朝以前人们把磁石写做“慈石”是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁那么是否还可以吸引其他金属呢我们的先民做了许多尝试发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁(现在我们知道磁石还可以吸引镍)而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时有时候互相吸引有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极一个称N极一个称S极。同性极相互排斥异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉有一个名叫栾大的方士他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西通过调整两个棋子极性的相互位置有时两个棋子相互吸引有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝并当场演示。汉武帝惊奇不已龙心大悦竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体可以自由转动时就会因磁体同性相斥异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白但这类现象他们很清楚。
司南的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子像一把汤勺圆底可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡且可以自由旋转。当它静止的时候勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”当时的著作《韩非子》中就有“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《*谷子》中记载了司南的应用郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。
春秋时代人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型勺柄指南极并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中勺置于光滑的地盘之中地盘外方内圆四周刻有干支四维合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象积累了大量的知识和经验经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。但司南也有许多缺陷天然磁体不易找到在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱而且它与地盘接触处要非常光滑否则会因转动摩擦阻力过大而难于旋转无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量携带很不方便这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成青铜盘上刻有二十四向置磁勺于盘中心圆面上静止时勺尾指向为南。
司南是磁铁做成的。磁铁能吸铁通常称为“吸铁石”古代称为“慈石”因为它一碰到铁就吸住好像一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。后来人们才称它为“磁石”。
每块磁铁两头都有不同的磁极一头叫S极另一头叫N极。我们居住的地球也是一块天然的大磁体在南北两头也有不同的磁极靠近地球北极的是S极靠近地球南极的是N极也正是因为地磁极和地理两级不完全重合才出现了地磁偏角现象。我们知道同性磁极相斥异性磁极相吸引所以不管在地球表面的什么地方拿一根可以自由转动的磁针它的N极总是指向北方S极总是指向南方。
折叠历史记载司南是利用磁铁的特性做成的那么世界上哪个国家最早发现磁铁和它的特性的呢
二千多年以前也就是春秋战国时候中国已经用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候就发现了磁铁并且知道它能够吸铁。
中国古书《管子》上有这样的记载“上有慈石者下有铜金。”“铜金”就是一种铁矿。《管子》这部书产生在公元前三世纪这说明中国最迟在公元前三世纪就知道磁石能够吸铁了。
秦朝时候还有这样有趣的传说秦始皇统一中国以后在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫阿房宫中有一个磁石门完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺只要经过那里磁石门就会把这个人吸住。
另外根据古书记载汉武帝时候胶东有个栾大献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上就会互相碰击自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来来大的棋子是用磁石做的所以有磁性能互相吸引碰击只是汉武帝不懂这个道理罢了。
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形鱼的腹部略下凹像一只小船磁化后浮在水面就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
北宋时曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法“用薄铁叶剪裁长二寸阔五分首尾锐如鱼型置炭火中烧之侯通赤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它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态使铁分子顺着地球磁场方向排列达到磁化的目的。蘸入水中可把这种排列较快地固定下来而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明对司南的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法“方家以磁石摩针锋则能指南。”按沈括的说法当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针就能使针带上磁性。从现在的观点来看这是一种利用天然磁石的磁场作用使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单而且磁化效果比地磁法好摩擦法的发明不但世界最早而且为有实用价值的磁指向器的出现创造了条件。
《梦溪笔谈》是沈括(—年)所著的有关中国古代科学技术的著作书中谈到磁学和司南的一些问题。他在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象“以磁石摩针锋则锐处常指南亦有指北者恐石性亦不……南北相反理应有异未深考耳。”这是说用磁石去摩擦缝衣针后针锋有时指南也有时指北。从现在的观点来看磁石都有N和S两个极磁化时缝衣针针锋的方位不同则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
折叠装置方法关于磁针的装置方法沈括介绍了四种方法
1水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面就可以指示方向。
2碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘磁针可以旋转指示方向。
3指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑磁针可以旋转自如指示方向。
4缕悬法——在磁针中部涂一些蜡粘一根蚕丝挂在没有风的地方就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较他指出水浮法的最大缺点水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法由于摩擦力小转动很灵活但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止司南装置的两大体系——水针和旱针。
南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样是用木头刻成鱼形有手指那么大木鱼腹中置入一块天然磁铁磁铁的S极指向鱼头用蜡封好后从鱼口插入一根针就成为指南鱼。将其浮于水面鱼头指南这也是水针的一类。
指南龟是当时流行的一种新装置将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内在木龟腹下方挖一光滑的小孔对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。
指南龟发明年代不晚于年。木块刻成龟型龟腹部中心嵌以磁体木龟安放在尖状立拄上静止时首尾分指南北。
要确定方向除了司南之外还需要有方位盘相配合。最初使用司南时可能没有固定的方位盘随着测方位的需要出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。
方位盘仍是二十四向但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置就能断定出方位来。南宋时曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献“地螺或有子午正针或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”就是地罗也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针确定地磁场南北极方向的磁针还有子午丙壬间缝针用日影确定的地理南北极方向这两个方向之间的夹角就是磁偏角。
盘面周围刻二十四方位内中盛水磁针横穿灯草浮于水面。
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。又因为地球近似球形所以磁针指向磁极时必向下倾斜和水平方向有一个夹角这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造司南时就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到司南不全指南常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使司南的指向更加准确。
司南一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面特别是航海上。司南在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有“舟师识地理夜则观星昼则观日阴晦则观司南。”这是世界航海史上最早使用司南的记载。文中指出当时只在日月星辰见不到的时候才使用司南可见司南刚开始使用时使用还不熟练。二十几年后许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载“惟视星斗前迈若晦冥则用指南浮针以揆南北。”到了元代司南一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用司南导航了。而且还编制出使用罗盘导航在不同航行地点司南针位的连线图叫做“针路”。船行到某处采用何针位方向一路航线都一一标识明白作为航行的依据。
司南的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中进一步了解了磁的性质并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过立刻会被吸住被卫兵当场捕获。这样的故事还很多《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带在敌人必经的狭窄道路两旁堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时被牢牢吸住不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲磁石对他们没有什么作用可自由行动。敌人以为神兵不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住使其难以脱身。
魏晋南北朝时中国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法他指出优良磁石出产在南方磁性很强能吸引三、四根铁针使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石能吸引十多根铁针甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。
中国先民对磁石的性质的研究和认识是司南发明和发展的基础。
司南在古代主要被堪舆家们用于相宅相墓同时也被用于航海及其他。正是这后者对人类社会进步发挥了巨大作用因而司南才得以跻身于古代四大发明的行列。中国典籍记载司南用于航海始于宋代朱彧年写的《萍洲可谈》书中写道“舟师识地理夜则观星昼则观日阴晦观司南。”之后类似的文献层出不穷这表明在航海活动中司南普及得相当快。这一发明后来经阿拉伯传入欧洲对欧洲的航海业乃至整个人类社会的文明进程都产生了巨大影响。
司南也叫罗盘针是中国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。因此介绍司南必须从磁石说起。
磁石通常称为“吸铁石”它把许多铁屑紧紧吸在一起就象一个慈祥的母亲吸引自己的孩子所以人们称它为“慈石”。
磁石吸铁是因为每块磁石两头都有不同的磁极一头叫正极另一头叫负极。人类居住的地球也是一块天然大磁铁地球的南北两头也有不同的磁极地球的北极是负磁极地球南极为正磁极。根据同性磁极相排斥异性磁极相吸引的原理拿一根可以自由转动的磁针无论站在地球的什么地方它的正极总是指北负极总是指南。
战国时期人们利用磁石指示南北的特性制成了指南工具──司南。但是战国时期的司南是什么样子无法考证。《中国历史》课本插图──“司南”是根据中国历史博物馆展品“汉代司南模型”绘制的。这个模型是后人根据史书记载以及地下出土的汉代地盘实物制成的。地盘是青铜做成的内圆外方中心圆面磨得非常光滑以保证勺体指示方向的准确性。中心圆外围依次布列八卦、天干、地支和二十八宿共计二十四个方位。地盘中心的小勺是用整块的天然磁铁磨成的磁铁的正极磨成司南的长柄勺头底部是半球面非常光滑。使用时先把地盘放平再把司南放在地盘中间用手拨动勺柄使它转动等到司南停下来勺柄所指方向就是南方。这种勺形司南直到八世纪时仍在应用。
到了宋代劳动人民掌握了制造人工磁体的技术又制造了指南鱼。指南鱼是把薄钢片剪成鱼形长二寸宽五分鱼的肚皮部分凹下去使鱼象船一样能浮在水面上。然后把鱼和天然磁铁放在一起由于磁体的吸力钢片受磁感应也具有磁性。这种人工传磁方法制成的指南鱼比使用司南方便多了只要有一碗水把指南鱼放在水面上就能辨别方向了。经过长期的改进人们又把钢针在天然磁体上摩擦钢针也有了磁性。这种经过人工传磁的钢针可以说是正式的司南了。沈括在他的《梦溪笔谈》中提到他对司南的用法做过四种试验即水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法。“水浮法”是把司南放在有水的碗里使它浮在水面上指示方向。“缕悬法”就是在磁针中部涂上一些蜡上面粘一根丝线把丝线悬在木架上针下安放一个标有方位的圆盘静止时钢针就指示南北。“指甲法”就是把钢针放在手指甲面上轻轻转动由于手指甲的光滑磁针就和司南一样也能发生指南作用。“碗唇法”是把磁针放在光滑的碗边上转动磁什便和指甲法一样发生指南作用。沈括经过精密的观察实验还发现磁针指示的方向并不是正南正北而是微偏西北和东南这种发现在科学上叫磁偏角。而且司南还能带给别人很好的辨别方向的用处。
折叠编辑本段火药折叠详细介绍火药是中国汉族发明于隋唐时期距今已有一千多年了。火药的研究开始于古代道家炼丹术，古人为求长生不老而炼制丹药炼丹术的目的和动机都是荒谬和可笑的，但它的实验方法还是有可取之处，最后导致了火药的发明。恩格斯高度评价了中国在火药发明中的首创作用。现在已经毫无疑义地证实了火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。火药的发明大大的推进了历史发展的进程是欧洲文艺复兴的重要支柱之一。
火药的发明炼丹家虽然掌握了一定的化学方法，但是他们的方向是求长生不老之药，因此火药的发明具有一定的偶然性。炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药在使用之前常用烧灼的办法“伏”一下“伏”是降伏的意思。使毒性失去或减低这种手续称为“伏火”。唐初的名医兼炼丹家孙思邈在“丹经内伏硫磺法”中记有硫磺、硝石各二两研成粉末放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑放锅子在坑里和地平四面都用土填实。把没有被虫蛀过的三个皂角逐一点着然后夹入锅里把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了再拿木炭来炒，炒到木碳消去三分之一就退火，趁还没冷却取入混合物，这就伏火了。唐朝中期有个名叫清虚子的在“伏火矾法”中提出了一个伏火的方子“硫二两硝二两马兜铃三钱半。右为末拌匀。掘坑入药于罐内与地平。将熟火一块弹子大下放里内烟渐起。”他用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角，这两种物质代替碳起燃烧作用的。伏火的方子都含有碳素而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。这说明炼丹家有意要使药物引起燃烧以去掉它们的猛毒。虽然炼丹家知道硫、硝、碳混合点火会发生激烈的反应并采取措施控制反应速度，但是因药物伏火而引起丹房失火的事故时有发生。
折叠历史记载《太平广记》中有一个故事说的是隋朝初年有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。还有一本名叫《真元妙道要略》的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事火把人的脸和手烧坏了还直冲屋顶把房子也烧了。书中告戒炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了一个很重要的经验就是硫、硝、碳三种物质可以构成一种极易燃烧的药这种药被称为“着火的药”即火药。由于火药的发明来自制丹配药的过程中在火药发明之后曾被当做药类。《明熹宗实录》“天启二年十二月二十日辛巳援辽总兵毛文龙以登抚袁可立所遣管运参将黄胤恩、推官孟养志等发到粮饷并布疋、军器、火药等物复蒙颁给敕印、旗牌授以援辽总兵便宜行事具谢恩。”《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫辟湿气、瘟疫。火药不能解决长生不老的问题又容易着火炼丹家对他并不感兴趣。火药的配方由炼丹家转到军事家手里就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。
球状火药包扎在箭杆头附近点着引线以后用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药再加上一些沥青、桐油等做成毒球点着以后用弓箭射出杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝人们将火药装填在竹筒里火药背后扎有细小的“定向棒”点燃火管上的火硝引起筒里的火药迅速燃烧产生向前的推力使之飞向敌阵爆炸这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪这些都是用竹管制成的原始管形火器是近代枪炮的老祖宗。
欧洲人约在13世纪时才懂得黑火药的作用，而经过数个世纪的发展与改良，主要是粒状火药和火帽等发明。黑火药兵器乃逐步取代冷兵器在陆地战争战术、攻城筑城技术以及海军战列舰的发展和战术等各方面造成革命性的影响。而黑火药作为爆炸药和推进剂一直到十九世纪中后期才逐渐被无烟火药、三硝基甲苯、苦味酸、季戊炸药、旋风炸药等新发明的炸药所取代这些新炸药则不是中国人的发明。
折叠推广使用欧洲人约在13世纪时才懂得黑火药的作用，而经过数个世纪的发展与改良，主要是粒状火药和火帽等发明。黑火药兵器乃逐步取代冷兵器在陆地战争战术、攻城筑城技术以及海军战列舰的发展和战术等各方面造成革命性的影响。而黑火药作为爆炸药和推进剂一直到十九世纪中后期才逐渐被无烟火药、三硝基甲苯、苦味酸、季戊炸药、旋风炸药等新发明的炸药所取代这些新炸药则不是中国人的发明。
折叠编辑本段造纸术折叠详细介绍造纸术是中国四大发明之一人类文明史上的一项杰出的发明创造。中国是世界上最早养蚕织丝的国家。汉族劳动人民以上等蚕茧抽丝织绸剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了篾席上的残絮便积成一层纤维薄片经晾干之后剥离下来可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国汉族造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。
造纸术也称蔡侯纸蔡伦改进。东汉和帝元兴元年(公元年)蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上用树皮、破渔网、破布、麻头等作为原料制造成了适合书写的植物纤维纸改进了造纸术才使纸成为人们普遍使用的书写材料。被称为“蔡侯纸”。对纸的概念有个统一认识。什么样的物品叫“纸”。
方法
在古代埃及有纸草纸欧洲有羊皮纸中国历史上有丝絮纸和作书写用的缣帛纸和蔡侯纸其中只有植物纤维制造的蔡侯纸对世界造纸业的发展及人类文化的传播具有深远影响其基本工艺一直沿用至今。根据史书记载和后人研究蔡伦造纸术的基本点归纳起来就是用植物纤维为原料经过切断沤煮、漂洗、舂捣、帘抄、干燥等步骤制成的纤维薄片。没有经过造纸基本步骤处理的纤维薄片不具备纸的基本性能就不能称之为中国古代传统概念上的纸。世界上最早的纸是埃及的纸莎草纸而欧洲中世纪则普遍使用羊皮纸这两种纸因为原料单一改进余地有限被使用复数种类材料的中国纸所取代。如今还有个别的地方还使用造纸术来造纸。
折叠历史沿革大约在多年前的商朝中国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字称为甲骨文。到了春秋时用竹片和木片替代龟甲和兽骨称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重战国时思想家惠施喜欢读书每次外出游学身后都跟着五辆装满竹简的大车所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时便于书写不但比简牍写得多而且还可以在上面作画但是价格昂贵只能供少数王宫贵族使用。
人们都知道蔡伦造纸实际上在东汉蔡伦大规模造纸之前中国人就已经发明了造纸术20世纪在中国各地出土的许多西汉时期的古纸片可以证明这一点。这并非否定蔡伦造纸之功而是说蔡伦的造纸术并非是突然之间的发明它有一个技术积累的过程。西汉时期出土的植物纤维纸是蔡伦造纸的前身。蔡伦扩大了造纸原料的范围破布、鱼网、树皮、麻头等都可以造纸其中树皮造纸更是他的发明。他的造纸工艺更为精细造纸术到他这里摆脱了纺织品附庸的地位——此前都是利用纺织之后抛弃的副产品来造纸的蔡伦将造纸发展为一种独立的工艺。
折叠推广使用造纸术在7世纪经朝鲜传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。
折叠编辑本段活字印刷术折叠详细介绍它开始于隋朝的雕版印刷经宋仁宗时的毕昇发展、完善产生了活字印刷并由蒙古人传至了欧洲所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导为知识的广泛传播、交流创造了条件。
雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字然后再上墨印到纸上。每印一种新书木板就得从头雕起速度很慢。如果刻版出了差错又要重新刻起劳作之辛苦可想而知。
北宋刻字工人毕昇在公元年至年间用细质且带有粘性的胶泥做成一个个四方形的长柱体在上面刻上反写的单字一个字一个印放在土窑里用火烧硬形成活字。然后按文章内容将字依顺序排好放在一个个铁框上做成印版再在火上加热压平就可以印刷了。印刷结束后把活字取下下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。
这种印刷方法虽然原理简单却与现代铅字排印原理相同使印刷技术进入了一个新时代。
折叠推广后来元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法后来又发明了金属活字使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪德国人学会了用合金铸字从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。
印刷术是按照或图画原稿制成印刷品的技术。中国是世界上最早发明印刷术的国家。早期的印刷是把图文刻在木板上用水墨印刷的木版水印画仍用此法统称“刻版印刷术”(亦称“雕版印刷术”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后来出现的拓印碑石等。造纸和制墨等生产技术出现之后逐渐发明了刻版印刷技术。刻版印刷的始创时间众说纷纭尚未定论。我认为它始创于东汉发祥在洛阳盛行于隋唐。世界上现存最早的印刷物是唐咸通九年(公元年)印制的《金刚经》(它全郑长毫米高毫米由七张粘连起来而成一卷。卷首有释迦说法图末有“咸通九年四月十五日王玠为二亲敬造普施”题记。原藏于甘肃敦煌千佛洞年发现。年为英国人斯坦因盗去现存于英国伦敦不列颠博物馆)。
折叠历史记载北宋科学家、*治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》其中详细介绍了活板印刷术的全过程通俗易懂非常详细。
折叠编辑本段意义影响中国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方对西方科技发展产生一定影响印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况便利了文化的传播。火药和火器的采用摧毁了欧洲中世纪天主教的思想枷锁。司南传到欧洲航海家的手里使他们有可能发现美洲和实现环球航行为西方奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。四大发明在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。这些伟大的发明曾经影响并造福于全世界推动了人类历史的前进。火枪火箭火炮等武器全部由中国发明宋朝由于单兵作战素质不高因此大力发展军事科学技术以求平衡影响世界的火药武器由此诞生。明朝期间对各种火药武器都进行了相当多的改造因此明朝的军事科技达到了世界的巅峰。同时明朝还积极地引进西方的科学技术。但从17世纪开始当西方国家利用司南环游世界积极开发殖民地的时候清廷统治者却开始对外实施彻底的闭关锁国*策对西方世界的兴起一无所知中国开始落后于西方各国。
早在西汉时中国劳动人民就已造纸。东汉时蔡伦在总结前人经验的基础上改进了造纸术他用树皮麻头破布和旧渔网等材料制成植物纤维纸。蔡伦他曾被封为“龙亭侯”所以人们把他创造的这纸叫做“蔡侯纸”。从6世纪开始造纸术逐渐传往朝鲜、日本以后又经阿拉伯、埃及、西班牙传到欧洲的希腊、意大利等地。年西班牙开始造纸建立了欧洲第一家造纸厂。此后法国()、意大利()、德国()、英国()、荷兰()、美国()都先后建厂造纸。到16世纪纸张已流行欧洲。中世纪的欧洲据说抄一本《圣经》要用多张羊皮文化信息的传播因材料的限制范围极其狭小纸的发明为当时欧洲蓬勃发展的教育、*治、商业等方面的活动提供了极为有利的条件。
中国隋唐时期人们把刻制印章从刻石上拓印文字两种方法结合起来发明了雕版印刷术。唐代留下的《金刚经》精美清晰是世界上最早的标有确切日期的雕版印刷品(年)。11世纪中期的宋代毕升发明了活字印刷术使印刷术得到普遍推广。中国的雕版印刷大约在公元8世纪传到阿拉伯11世纪以后又由阿拉伯传的欧洲12世纪左右传到埃及随着造纸术的传播纸张先后取代了埃及的纸草印度的树叶以及欧洲的羊皮等引发了世界书写材料的巨大变革14至15世纪欧洲开始流行印刷术。欧洲现存最早的有确切日期的雕版印刷品是德国南部的《圣克利斯托菲尔》画像(年)晚于中国约年。年前后德国人受中国活字印刷术的影响创制了欧洲拼音文字的活字用来印刷书籍比毕升晚了年。印刷术传到欧洲后改变了原来只有僧侣才能读书和接受较高教育的状况为欧洲的科学从中世纪漫长黑夜之后突飞猛进发展以及文艺复兴运动的出现提供了一个重要的物质条件。
年西班牙历史学家传教士冈萨雷斯·德·门多萨在所著《中华大帝国史》中提出古腾堡受到中国印刷技术影响中国的印刷术通过两条途径传入德国一条途径是经俄罗斯传入德国一条途径是通过阿拉伯商人携带书籍传入德国。中世纪欧洲书写都用羊皮纸卷并无“书籍”和“印刷”的概念。古腾堡以这些中国书籍作为他的印刷的蓝本。门多萨的书很快被翻译成法文、英文、意大利文在欧洲产生很大影响。法国历史学家路易·勒·罗伊文学家米歇尔·德·蒙田等都同意门多萨的论点。法国汉学家安田朴曾以“欧洲中心论欺骗行为的代表作所谓古登堡可能是印刷术的发明人”为题论证欧洲的活字印刷术来源于中国。[法]安田朴《中国文化西传欧洲史》
中国在唐朝时期就已发明了火药并最早用于军事。10世纪初的唐未出现了火炮、火箭宋时火器普遍用于战争。蒙古人从与宋、金作战中学会了制造火药、火器的方法阿拉伯人从与蒙古人作战中学会了制造火器。欧洲人大约于13世纪后期又从阿拉伯人的书籍中获得了火药知识到14世纪前期又从对回教国家战争中学到了制造火药、使用火器的方法。火器在欧洲城市市民反对君主专制中发挥了巨大作用。恩格斯指出“火器一开始就是城市和以城市为依靠的新兴君主*体反对封建贵族的武器。以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵不住市民的大炮市民的枪弹射穿了骑士的盔甲贵族的统治跟身披铠甲的贵族骑兵队同归于尽了。”
早在战国时代中国就已经根据磁石指示南北的特性制成了“司南”这是世界上最早的指南仪器。北宋时期人们发明了用人工磁化铁针的方法制成司南并开始应用于航海。南宋时司南普遍应用于航海同时传到阿拉伯。13世纪初司南传入欧洲。司南在航海上应用导致了以后哥伦布发现美洲新大陆的航行和麦哲伦的环球航行。这打大大加速了世界经济发展的进程。
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