『壹』 我剛到四大發明是什麼
東漢時蔡倫來發明了造紙術,被攝政的源鄧太後命名為蔡侯紙。
戰國時期的司南,後發展出指南魚,指南龜等,也就是指南針,在航海中產生巨大作用。
宋朝時的火葯,包括慶典中的煙花,武器神火飛鴉等。
北宋畢升發明了活字印刷術,在此之前,雕版印刷也是在世界上領先的技術。
『貳』 我過四大發明有哪些
中國四大發明是指古代中國的四種發明,一般是指造紙術、指南針、火葯、活字內印刷術。容
中國古代的4大發明中有3項與道家關聯密切。火葯是中國道人煉丹時的「副產品」;活字印刷術源自南北朝時期道家的雕版印刷改進而來,是畢升發明的。而中國最早的司南理論則建立在陰陽五行學說基礎上。此一說法最早由英國漢學家李約瑟提出並為後來許多中國的歷史學家所繼承普遍認為這四種發明對中國古代的政治、經濟、文化的發展產生了巨大的推動作用且這些發明經由各種途徑傳至西方對世界文明發展史也產生了很大的影響。
『叄』 請問我過的四大發明是什麼
四大發明是指中國古代對世界具有很大影響的四種發明。即造紙術、指南針、火葯、活字印刷術。 印 刷 術 印刷術的發明給人類文化的傳播開辟了極其廣闊的道路,對於推動世界文明的發展起過極大的作用。正因為這樣,印刷術和火葯、指南針一起,被馬克思稱為「預告資產階級社會到來的三大發明」。馬克思聯系歐洲的歷史發展闡述說:「火葯把騎士階層炸得粉碎,指南針打開了世界市場並建立了殖民地,而印刷術卻變成新教的工具,總的來說科學復興的手段,變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。」(《經濟學手稿(1861-1863年)》,《馬克思恩格斯全集》第47卷第427頁》。 印刷術是我國古代勞動人民經過長期實踐和研究才發明的。 自從漢朝發明紙以後,書寫材料比起過去用的甲骨、簡牘、金石和縑帛要輕便、經濟多了,但是抄寫書籍還是非常費工的,遠遠不能適應社會的需要。至遲到東漢末年的熹平年間(公元172-178年),出現了摹印和拓印石碑的方法。大約在公元600年前後的隋朝,人們從刻印章中得到啟發,在人類歷史上最早發明了雕版印刷術。 雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上,粘貼上抄寫工整的書稿,薄而近乎透明的稿紙正面和木板相貼,字就成了反體,筆劃清晰可辨。雕刻工人用刻刀把版面沒有字跡的部分削去,就成了字體凸出的陽文,和字體凹入的碑石陰文截然不同。印刷的時候,在凸起的字體上塗上墨汁,然後把紙覆在它的上面,輕輕拂拭紙背,字跡就留在紙上了。 到了宋朝,雕版印刷事業發展到全盛時期。雕版印刷對文化的傳播起了重大作用,但是也存在明顯缺點。第一,刻版費時費工費料,第二,大批書版存放不便,第三,有錯字不容易更正。 北宋平民發明家畢升發明了活字印刷術,改進雕版印刷這些缺點。畢升是北宋中期的一個普通平民知識分子,當時人稱布衣。他總結了歷代雕版印刷的豐富的實踐經驗,經過反復試驗,在宋仁宗慶歷年間(公元1041-1048)製成了膠泥活字,實行排版印刷,完成了印刷史上一項重大的革命。 畢 升 畢升的方法是這樣的:用膠泥做成一個個規格一致的毛坯,在一端刻上反體單字,字劃突起的高度象銅錢邊緣的厚度一樣,用火燒硬,成為單個的膠泥活字。為了適應排版的需要,一般常用字都備有幾個甚至幾十個,以備同一版內重復的時候使用。遇到不常用的冷僻字,如果事前沒有準備,可以隨制隨用。為便於揀字,把膠泥活字按韻分類放在木格子里,貼上紙條標明。排字的時候,用一塊帶框的鐵板作底托,上面敷一層用松脂、蠟和紙灰混合製成的葯劑,然後把需要的膠泥活字揀出來一個個排進框內。排滿一框就成為一版,再用火烘烤,等葯劑稍微熔化,用一塊平板把字面壓平,葯劑冷卻凝固後,就成為版型。印刷的時候,只要在版型上刷上墨,覆上紙,加一定的壓力就行了。為了可以連續印刷,就用兩塊鐵板,一版加刷,另一版排字,兩版交替使用。印完以後,用火把葯劑烤化,用手輕輕一抖,活字就可以從鐵板上脫落下來,再按韻放回原來木格里,以備下次再用。畢升還試驗過木活字印刷,由於木料紋理疏密不勻,刻制困難,木活字沾水後變形,以及和葯劑粘在一起不容易分開等原因,所以畢升沒有採用。 畢升的膠泥活字版印書方法,如果只印二三本,不算省事,如果印成百上升份,工作效率就極其可觀了,不僅能夠節約大量的人力物力,而且可以大大提高印刷的速度和質量,比雕版印刷要優越得多。現代的凸版鉛印,雖然在設備和技術條件上是宋朝畢升的活字印刷術所無法比擬的,但是基本原理和方法是完全相同的。 活字印刷術的發明,為人類文化做出了重大貢獻。這中間,我國的平民發明家畢升的功績不可磨滅的。可是關於畢升的生平事跡,我們卻一無所知,幸虧畢升創造活字印刷術的事跡,比較完整地記錄在北宋著名科學家沈括的名著《夢溪筆談》里。 造 紙 術 首先,採用了多種植物原料,解決了造紙原料資源不足的問題。破布(當時是麻布)、麻頭和破魚網等廢棄物資的利用,既增加了原料來源,又降低了紙的成本。尤其是用樹皮做原料,更是重大的創造,可以說開創了近代木漿紙的先聲,為造紙業的發展開辟了廣闊的途徑。 其次,工藝上有比較大的進步。多種原料的利用,對工藝提出了新的要求,推動了造紙技術的改革。由於史書缺乏具體的記載,對當時的實際操作難於詳細了解。今天,手工造紙已經基本上被機器造紙所代替,但是造紙的原理和基本的生產工序並沒有什麼根本的變化。 第三,造紙從此成為獨立的行業。以前,紙只是紡織業漂絮漚麻的副產品,產量很低,技術上的改進也很受局限。新原料的開辟和新技術的採用,使造紙從紡織業中獨立出來,這是造紙發展史上意義重大的轉折點。從此,紙的生產得到了迅速的發展。 自公元二世紀蔡倫改進造紙技術,制出優良的紙張,深受人們的歡迎和喜愛,造紙術很快推廣到全國各地,簡牘和縑帛逐漸被歷史所淘汰。公元三到四世紀,紙成了我國唯一的書寫材料,同時造紙術也不斷得到改進,日趨完善。 後來,我國發明的造紙術傳遍了五大洲,大大促進了世界科學文化的傳播和交流,深刻地影響著世界歷史的進程。正如英國科學家弗蘭西斯·培根在評價包括造紙術在內的我國「四大發明」的時候所說:「它們改變了世界上事物的全部面貌和狀態,又從而產生了無數的變化;看來沒有一個帝國,沒有一個宗教,沒有一個顯赫人物,對人類事業曾經比這些機械的發現施展過更大的威力和影響。」 蔡 倫 蔡倫,字敬仲,桂陽(今湖南省耒陽縣)人,東漢明帝永平末年(公元75年或以前),開始在京城洛陽皇宮里當差。章帝建初年間(公元76-84年),任小黃門(宦官中職務比較低的)。和帝即位(公元89年),升任中常侍,侍從皇帝,參預國家機密大事。後來,兼任尚方令,掌管宮廷御用手工作坊。 蔡倫總結西漢(西漢武帝時期)以來用麻質纖維造紙的經驗,改進造紙術,利用樹皮、碎布、麻頭、舊魚網等原料,經過精工細作,制出優質紙張。元興元年(公元105年),奏報朝廷,受到漢和帝的稱贊,從此造紙術得到推廣。因此後來他被封為「龍亭候」(封地在今陝西省洋縣),所以他組織監制的紙被稱為「蔡候紙」。 由於蔡倫對造紙術的貢獻使我國到公元二世紀初的東漢時期,已經完成了具有重大意義的造紙技術改革。
『肆』 中國的新四大發明是什麼
新四大發明是指「高鐵、掃碼支付、共享單車和網購」。2017年5月,來自「一帶一版路」沿線權的20國青年評選出了中國的「新四大發明」:高鐵、掃碼支付、共享單車和網購
(4)我的四大發明擴展閱讀:
1、「一帶一路」國際合作高峰論壇即將在北京舉辦,中國成為世界矚目的焦點。2017年,北京外國語大學絲綢之路研究院發起了一次留學生民間調查。
2、來自「一帶一路」沿線的20國青年評選出了他們心目中中國的「新四大發明」:高鐵、支付寶、共享單車和網購。
『伍』 我們中國四大發明是什麼
四大發明是關於中國科學技術史的一種觀 點,是指中國古代對世界具有很大影響的 四種發明,是古代漢族勞動人民的重要創 造,一般是指造紙術、指南針、火葯及印 刷術。
此一說法最早由英國漢學家李約瑟提出並 為後來許多中國的歷史學家所繼承,普遍 認為這四種發明對中國古代的政治、經 濟、文化的發展產生了巨大的推動作用, 且這些發明經由各種途徑傳至西方,對世 界文明發展史也產生了很大的影響。
古代中國四大發明
一:指南針(司南),最早有記載的司南源於戰國時期,其實際年代應記載不足而不可考。其發明者也難以查尋(可能來源於百姓生活所發現)。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄(應當算是最早的比較完整的記錄了),宋朝的沈括在「夢溪筆談」中也有人造磁的方法(較接近現代的指南針了)。
二:火葯,火葯是中國漢族發明於隋唐時期,源於煉丹術(帶有相當的偶然性),其發明者也同樣不可考(不知道是那個道士無意中煉丹練出來的)最早也比較完整的記載來源於孫思邈的「丹經內伏硫磺法」。
三:造紙術 時期:東漢(公元102年到105年間),發明者:蔡倫,發明地點:洛陽。
四:活字印刷術:開始於隋朝的雕版印刷,經宋仁宗慶歷年間(公元1041-1048)「畢升」發展、完善,產生了活字印刷,
實際上明確四大發明的年代(細化到某年)是不太現實的,由於古代信息的流動性相當的差,存在記載和現實脫節的現象,沒有辦法反應出當時的實際情況。同時由於四大發明強調的是其對文化和文明的影響,所以並不局限於某個人的發明,像指南針和火葯的發現就來源於生活,也無法考證是由誰首個發現。
『陸』 中國古代四大發明是什麼
指南針、造紙術、印刷術、火葯
造紙、印刷術、火葯、指南針四大發明是中華民族對世界文明的偉大貢獻,四大發明深刻影響了世界文明的進程。這些發明改變了世界的面貌和萬事萬物的原有狀態,其波及范圍不限於某一局部地區,而是整個世界;其影響所及不是一時一世,而是持續千百年之久。
四大發明給我們帶來什麼?
中國古代的科學技術,自然不能不說古代的四大發明,指南針、造紙術、印刷術、火葯,四大發明不僅僅是中國古代科學技術繁榮的標志和中國人民聰明智慧的體現,更重要的是它在一定程度上改變了人類近代文明的進程。換句話說,如果沒有中國古代的四大文明,也許人類社會不是今天這個樣子。這可不是中國人的自吹自擂,因為世界史學界一致認為,中國的四大發明,通過阿拉伯人傳到歐歐洲之後,給歐洲人的社會產生巨大的影響,從而影響了人類的整個進程。對此,馬克思曾經這樣高度評價,這是預告資產階級社會到來的三大發明,他少說了一項。火葯把騎士階層炸得粉碎,指南針產生了殖民地,印刷術變成了宣揚新教的工具。總的說來,變成了科學復興的手段。
一個是火葯,火葯是我們發明的。火葯給我們帶來什麼東西呢?帶來了我們的禮花,帶來了我們的鞭炮。到今天為止火葯在我們的歷史上發揮過巨大的作用,通過阿拉伯傳到歐洲之後,歐洲人利用火葯技術製造了大炮,這就是1840年第一次鴉片戰爭和1860年的第二次鴉片戰爭,以及甲午戰爭和1900年的八國聯軍進北京,用中國的火葯燒了中國的圓明園。帝國腐朽了,文明衰落了,五千年文明的中華民族發明了火葯,卻沒有用自己的火葯製造出強大威力的洋槍洋炮,只能用自己的血肉之軀抵抗洋人的進攻,任憑他們的鐵蹄踐踏中國的國土,我們不得不割地賠款,喪權辱國。
指南針,我們的鄭和用指南針七下西洋,開拓了中華民族文化進軍世界的先河。他們是傳教士,中國人歷來是善良的,我們下西洋不是為了掠奪,不是為了搶劫。但是我們的發明一旦被他們所使用,他們就造出了新的、更加靈巧的指南針,闖入我們的領海,打開了我們的國門,把大批的鴉片潛入到我們的民族之中,使我們的民族成為「東亞病夫」。
我們的印刷術,印刷術和造紙術是中國偉大的發明。傳到了歐洲以後,幾百年以後才造福於社會,中華民族熊熊的火炬照亮了西方黑暗的中世紀,他們確實是受益匪淺的。他們的科技發達了,文藝復興了,但是今天我們的造紙術又如何呢?我們的印刷術又如何呢?我們公司有一位對印刷比較精通的副總經理,他每天設計我們公司的產品,我國最好的印刷機叫「海德寶」,是我們發明的活字印刷術,但是現在最好的印刷機是「海德寶」,而四色彩印,精美印刷品,都是人家印的,最好的紙張是人家的,便宜、質量好。要什麼紙?要二八銅版。要什麼的?要進口的。紙張是我們發明的,但最好的機器都在人家手裡,我們需要花多少錢?甚至現在連最好的油墨也是進口的,這應該引起我們的反思。
現在我們回顧一下四大發明給我們帶來了什麼?確實給中華民族帶來永久的載入史冊的榮耀,除此以外今天真正由此得到實惠的又是誰呢?我們不得不承認,即使我們有了很多原始性的創新,也往往因為不能精益求精,發展遲緩,錯過了時機,不能得到進一步的發展與大規模的產業化失之交臂。比如說中國人早就發明了陰陽八卦,但是沒有由此引申發明出二進制技術法,計算機是由外國人發明的。鄭和提出的「冷不自生」,這可謂是前無古人創造性的見解,非常了不起。但是由此導出的熱力學第二定律卻在1800年之後,由一個德國人正式提出來的。從冷的物體傳入熱的物體,不能無償發生,我們沒有得到規律性的經驗。
『柒』 四大發明
指南針、造紙術、印刷術、火葯
造紙、印刷術、火葯、指南針四大發明是中華民族對世界文明的偉大貢獻,四大發明深刻影響了世界文明的進程。這些發明改變了世界的面貌和萬事萬物的原有狀態,其波及范圍不限於某一局部地區,而是整個世界;其影響所及不是一時一世,而是持續千百年之久。
四大發明給我們帶來什麼?
中國古代的科學技術,自然不能不說古代的四大發明,指南針、造紙術、印刷術、火葯,四大發明不僅僅是中國古代科學技術繁榮的標志和中國人民聰明智慧的體現,更重要的是它在一定程度上改變了人類近代文明的進程。換句話說,如果沒有中國古代的四大文明,也許人類社會不是今天這個樣子。這可不是中國人的自吹自擂,因為世界史學界一致認為,中國的四大發明,通過阿拉伯人傳到歐歐洲之後,給歐洲人的社會產生巨大的影響,從而影響了人類的整個進程。對此,馬克思曾經這樣高度評價,這是預告資產階級社會到來的三大發明,他少說了一項。火葯把騎士階層炸得粉碎,指南針產生了殖民地,印刷術變成了宣揚新教的工具。總的說來,變成了科學復興的手段。
一個是火葯,火葯是我們發明的。火葯給我們帶來什麼東西呢?帶來了我們的禮花,帶來了我們的鞭炮。到今天為止火葯在我們的歷史上發揮過巨大的作用,通過阿拉伯傳到歐洲之後,歐洲人利用火葯技術製造了大炮,這就是1840年第一次鴉片戰爭和1860年的第二次鴉片戰爭,以及甲午戰爭和1900年的八國聯軍進北京,用中國的火葯燒了中國的圓明園。帝國腐朽了,文明衰落了,五千年文明的中華民族發明了火葯,卻沒有用自己的火葯製造出強大威力的洋槍洋炮,只能用自己的血肉之軀抵抗洋人的進攻,任憑他們的鐵蹄踐踏中國的國土,我們不得不割地賠款,喪權辱國。
指南針,我們的鄭和用指南針七下西洋,開拓了中華民族文化進軍世界的先河。他們是傳教士,中國人歷來是善良的,我們下西洋不是為了掠奪,不是為了搶劫。但是我們的發明一旦被他們所使用,他們就造出了新的、更加靈巧的指南針,闖入我們的領海,打開了我們的國門,把大批的鴉片潛入到我們的民族之中,使我們的民族成為「東亞病夫」。
我們的印刷術,印刷術和造紙術是中國偉大的發明。傳到了歐洲以後,幾百年以後才造福於社會,中華民族熊熊的火炬照亮了西方黑暗的中世紀,他們確實是受益匪淺的。他們的科技發達了,文藝復興了,但是今天我們的造紙術又如何呢?我們的印刷術又如何呢?我們公司有一位對印刷比較精通的副總經理,他每天設計我們公司的產品,我國最好的印刷機叫「海德寶」,是我們發明的活字印刷術,但是現在最好的印刷機是「海德寶」,而四色彩印,精美印刷品,都是人家印的,最好的紙張是人家的,便宜、質量好。要什麼紙?要二八銅版。要什麼的?要進口的。紙張是我們發明的,但最好的機器都在人家手裡,我們需要花多少錢?甚至現在連最好的油墨也是進口的,這應該引起我們的反思。
現在我們回顧一下四大發明給我們帶來了什麼?確實給中華民族帶來永久的載入史冊的榮耀,除此以外今天真正由此得到實惠的又是誰呢?我們不得不承認,即使我們有了很多原始性的創新,也往往因為不能精益求精,發展遲緩,錯過了時機,不能得到進一步的發展與大規模的產業化失之交臂。比如說中國人早就發明了陰陽八卦,但是沒有由此引申發明出二進制技術法,計算機是由外國人發明的。鄭和提出的「冷不自生」,這可謂是前無古人創造性的見解,非常了不起。但是由此導出的熱力學第二定律卻在1800年之後,由一個德國人正式提出來的。從冷的物體傳入熱的物體,不能無償發生,我們沒有得到規律性的經驗。
四大發明在人類文明史上的重要地位。印刷術、指南針、火葯和造紙術,是我國古代的四大發明,是我國之所以成為文明古國的標志之一。古代,我國的科學技術在許多方面居於世界的前列。5世紀後的千餘年裡,歐洲處在封建社會之中。在這個漫長的時期里,我國的科學技術一直在向前發展,而歐洲的科學技術卻停滯不前。只是到了十五、六世紀,由於封建制度的瓦解和資本主義制度的逐步形成,歐洲的近代自然科學才得以誕生。
我國的四大發明在歐洲近代文明產生之前陸續傳入西方,成為「資產階級發展的必要前提」(《馬克思恩格斯全集》),為資產階級走上政治舞台提供了物質基礎:印刷術的出現改變了只有僧侶才能讀書和受高等教育的狀況,便利了文化的傳播;火葯和火器的採用摧毀了封建城堡,幫助了資產階級去戰勝封建貴族;指南針傳到歐洲航海家的手裡,使他們有可能發現美洲和實現環球航行,為資產階級奠定了世界貿易和工場手工業發展的基礎。總之,我國古代的四大發明,在人類科學文化史上留下了燦爛的一頁。這些偉大的發明曾經影響並造福於全世界,推動了人類歷史的前進。
『捌』 我國的四大發明(詳細資料)
四大發明
指南針
在發明指南針之前人類在茫茫大海中航行,常常會迷失方向,造成不可想像的後果,是中國人發明了指南針,使人類航行有了方向。指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。中國古代四大發明之一。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究,終於發明了可以實用的指南針。
磁現象的發現
先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識,在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現:「山上有磁石者,其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現,《呂氏春秋》九卷精通篇就有:「慈招鐵,或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為:「石是鐵的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了。」
漢以前人們把磁石寫做「慈石」,是慈愛石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵,那麼是否還可以吸引其他金屬呢?我們的先民做了許多嘗試,發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。
當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時,有時候互相吸引,有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極,一個稱N極,一個稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理,但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為「斗棋」。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,並當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質,製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白,但這類現象他們很清楚。
指南針的始祖——司南
指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡,且可以自由旋轉。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」,當時的著作《韓非子》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。《鬼穀子》中記載了司南的應用,鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具,因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型,勺柄指南極,並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置於光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱,而且它與地盤接觸處要非常光滑,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難於旋轉,無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量,攜帶很不方便,這可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體製成的磁勺組成,青銅盤上刻有二十四向,置磁勺於盤中心圓面上,靜止時,勺尾指向為南。
指南針的發明
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一隻小船,磁化後浮在水面,就能指南北。當時以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種「指南魚」。
北宋時,曾公亮在《武經總要》載有製作和使用指南魚的的方法:「用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚型,置炭火中燒之,侯通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數分則止,以密器收之。用時,置水碗於無風處平放,魚在水面,令浮,其首常向午也。」這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內部分子處於比較活動的狀態,使鐵分子順著地球磁場方向排列,達到磁化的目的。蘸入水中,可把這種排列較快地固定下來,而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的發明,對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法:「方家以磁石摩針鋒,則能指南。」按沈括的說法,當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向,從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發明不但世界最早,而且為有實用價值的磁指向器的出現,創造了條件。
沈括還在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象:「以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理應有異,未深考耳。」這是說,用磁石去摩擦縫衣針後,針鋒有時指南,也有時指北。從現在的觀點來看,磁石都有N和S兩個極,磁化時縫衣針針鋒的方位不同,則磁化後的指向也就不同。但沈括並不知道這個道理,他真實的記錄了這個現象並坦白承認自己沒有做深入思考。以期望後人能進一步探討。
關於磁針的裝置方法,沈括介紹了四種方法:
1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面,就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉,指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑,磁針可以旋轉自如,指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部塗一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風的地方,就可以指示方向了。
沈括還對四種方法做了比較,他指出,水浮法的最大缺點,水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由於摩擦力小,轉動很靈活,但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法,他認為這是比較理想而又切實可行的方法。事實上沈括指出的四種方法已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關我國古代科學技術的著作,書中談到磁學和指南針的一些問題。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的製作方法。這種指南魚與《武經總要》一書記載的不一樣,是用木頭刻成魚形,有手指那麼大,木魚腹中置入一塊天然磁鐵,磁鐵的S極指向魚頭,用蠟封好後,從魚口插入一根針,就成為指南魚。將其浮於水面,魚頭指南,這也是水針的一類。
指南龜是當時流行的一種新裝置,將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內,在木龜腹下方挖一光滑的小孔,對准並放置在直立於木板上的頂端尖滑的竹釘上,這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉的支點上了。由於支點處摩擦力很小,木龜可以自由轉動指南。當時它並沒有用於航海指向,而用於幻術。但是這就是後來出現的旱羅盤的先聲。
指南龜發明年代不晚於1325年。木塊刻成龜型,龜腹部中心嵌以磁體,木龜安放在尖狀立拄上,靜止時首尾分指南北。
羅盤定位
要確定方向除了指南針之外,還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時,可能沒有固定的方位盤,隨著測方位的需要,出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向,但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置,就能斷定出方位來。南宋時,曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面的文獻:「地螺或有子午正針,或用子午丙壬間縫針。」這是有關羅經盤最早的文獻記載。文獻中所說的「地螺」,就是地羅,也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針(確定地磁場南北極方向的磁針),還有子午丙壬間縫針(用日影確定的地理南北極方向)這兩個方向之間的夾角,就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位,內中盛水,磁針橫穿燈草,浮於水面。
現在人們已經知道,地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近,並不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極,這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差,這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形,所以磁針指向磁極時必向下傾斜,和水平方向有一個夾角,這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書於北宋的《武經總要》在談到用地磁法製造指南針時,就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南,常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發現使指南針的指向更加准確。
磁性質的應用
指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面,特別是航海上。指南針在航海上的應用有一個逐漸發展過程。成書年代略晚於《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有:「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦則觀指南針。」這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出,當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針,可見指南針剛開始使用時,使用還不熟練。二十幾年後,許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載:「惟視星斗前邁,若晦冥則用指南浮針,以揆南北。」到了元代,指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航,在不同航行地點指南針針位的連線圖,叫做「針路」。船行到某處,採用何針位方向,一路航線都一一標識明白,作為航行的依據。
指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中,進一步了解了磁的性質,並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多,《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶,在敵人必經的狹窄道路兩旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時,被牢牢吸住,不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲,磁石對他們沒有什麼作用,可自由行動。敵人以為神兵,不戰而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石,磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住,使其難以脫身。
魏晉南北朝時,我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了「磁石引鐵,於金不連。」的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法,他指出:優良磁石出產在南方,磁性很強,能吸引三、四根鐵針,使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石,能吸引十多根鐵針,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分,而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。
中國在北宋時期就發明了人工磁化的兩種方法:一種是沈括所說的用天然磁石摩擦鋼針的方法,另一種是利用地球磁場的作用使鋼鐵磁化。
人們把經過磁化的鋼針,穿過幾根燈草,放在一個乘滿水的碗里,它就能浮在水上為航船指明方向,這就是世界上最早用來指示方向的儀器--指南針。而許多動物已經在我們之前就學會了利用地球磁場來辨別方向。
火葯
火葯是我國古代四大發明之一。因為是用硝石、硫黃和木炭這三種物質混和製成的,而當時人們都把這三種東西作為治病的葯物,所以取名「火葯」,意思是「著火的葯」。
自秦漢以後,煉丹家用硫黃、硝石等物煉丹,從偶然發生爆炸的現象中得到啟示,再經過多次實踐,找到了火葯的配方。三國時有個聰明的技師馬鈞,用紙包火葯的方法做出了娛樂用的「爆仗」,開創了火葯應用的先河。
唐朝末年,火葯開始應用到軍事上。人們利用拋射石頭的拋石機,把火葯包點著以後,拋射出去,燒傷敵人,這是最原始的火炮。後來人們將球狀火葯包紮在箭桿頭附近,點著引線以以後,用弓箭將火葯射出去燒傷敵人。還有把火葯、毒葯,再加上一些瀝清、桐油等,搗在一起做成毒球,點著以後,用弓箭射出,殺傷敵人是後來的「萬人敵」。到了宋朝,人們將火葯裝填在竹筒里,火葯背後扎有細小的「定向棒」,點燃火管上的火硝,引起筒里的火葯迅速燃燒,產生向前的推力,使之飛向敵陣爆炸,這是世界上第一種火葯火箭。以後又發明了火槍和槍,這些都是用竹管製成的原始管形火器,是近代代槍炮的老祖宗。
造紙術
造紙技術的發明,是中華民族對世界文明出貢獻之一。
大約在3500多年前的商朝,我國就有了刻在龜甲和獸骨上的文字,稱為甲骨文。到了春秋時,用竹片和木片替代龜甲和獸骨,稱為竹簡和木牘。甲骨和簡牘都很笨重,戰國時思想家惠施外出講學,帶的書簡就裝了五車,所以有學富五車的典故。西漢時在宮廷貴族中又用縑帛或綿紙寫字。縑是細絹、帛是絲織品的總稱吏一方縑帛上寫字時,便於書寫,不但比簡牘寫得多,而且還可以在上面作畫,但是價格昂貴,只能供少數王宮貴族使用。公元前2世紀西漢初期已經有了紙。
發明人
東漢和帝元興元年(公元105年),蔡倫在總結前人製造絲織晶的經驗的基礎上,發明了用樹皮、破漁網、破布、麻頭等作原料,製造成了適合書寫的植物纖維紙,才使紙成為普遍使用的書寫材料。
造紙術在7世紀經朝鮮傳到日本。8世紀中葉傳到阿拉伯聯合大公國。到12世紀,歐洲才仿效中國的方法開始設廠造紙。
發明地點
洛陽
印刷術
印刷術是中國古代四大發明之一。它開始於隋朝的雕版印刷,經宋仁宗時的畢升發展、完善,產生了活字印刷,並由蒙古人傳至了歐洲,所以後人稱畢升為印刷術的始祖。中國的印刷術是人類近代文明的先導,為知識的廣泛傳播、交流創造了條件。
雕版印刷是用刀在一塊塊木板上雕刻成凸出來的反寫字,然後再上墨,印到紙上。每印一種新書,木板就得從頭雕起,速度很慢。如果刻版出了差錯,又要重新刻起,勞作之辛苦,可想而知。
北宋刻字工人畢升在公元1004年至1048年間,用質細且帶有粘性的膠泥,做成一個個四方形的長柱體,在上面刻上反寫的單字,一個字一個印,放在土窯里用火燒硬,形成活字。然後按文章內容,將字依順序排好,放在一個個鐵框上做成印版,再在火上加熱壓平,就可以印刷了。印刷結束後把活字取下,下次還可再用。
這種印刷方法雖然原始簡單,卻與現代鉛字排印原理相同,使印刷技術進入了一個新時代。
後來,元代著名農學家與機械學家王楨發明了木活字,並創造出比較簡捷的適於漢字復雜特點的轉盤排字方法,後來又發明了金屬活字,使活字印刷得到了改進。唐代的雕刻印本傳到日本,8世紀後期日本完成了木板《陀羅尼經》o以後又傳到朝鮮民主主義人民共和國、阿拉伯聯合大公國一帶和東歐。15世紀,德國人學會了用合金鑄宇,從此畢升首創的活字印刷在歐洲各地推廣開來。