㈠ 土壤加热方法
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背景技术:
随着人们生活水平的提高,反季节果蔬逐渐受到欢迎,现在通常使用大棚种植,保温效果有限,土壤的温度受到环境温度影响,同时,对于一些昼夜温差的地区,通常夜间土壤温度较低,不利于农作物生长,农作物根系容易受到低温冻伤。并且,在治理土壤污染的过程中,也会对土壤进行加热,使有害物质从土壤中挥发出来,现有的土壤加热装置通常对土壤表层加热,不能快速深入土壤内部,加热效果不显著。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种土壤加热装置。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
根据本发明实施例的土壤加热装置,用于土壤层加热,包括电磁加热组件;所述电磁加热组件包括:加热线圈,所述加热线圈设于所述土壤层;被加热件,所述被加热件设在所述土壤层内,所述被加热件与所述加热线圈相对设置;电源组件,所述电源组件与所述加热线圈连接。
进一步地,所述电磁加热组件为高频电磁加热组件且为非接触式电磁感应加热装置。
进一步地,所述被加热件为金属片。
进一步地,所述被加热件为金属砂。
进一步地,所述被加热件为若干个。
进一步地,所述的土壤加热装置还包括:控制器,所述控制器与所述电磁加热组件连接以调节其功率。
进一步地,所述的土壤加热装置还包括:温度控制组件,所述温度控制组件包括设于所述土壤层的温度传感器,所述温度传感器与所述控制器连接。
进一步地,所述的土壤加热装置还包括:降温组件,所述降温组件设于所述土壤层以降温,所述降温组件与所述控制器连接。
进一步地,所述降温组件包括:通风管道,所述通风管道中空,所述通风管道的一端伸入所述土壤层,所述通风管道的另一端伸出所述土壤层;散热风扇,所述散热风扇设于所述通风管道的另一端且与所述控制器连接。
进一步地,所述的土壤加热装置还包括:调节组件,所述调节组件设于所
㈡ 中国的哪些发明家发明了什么
喻皓 (生卒年不详)工人建筑师。生活在(五代末北宋初)浙江杭州一带。北宋初年,曾当过都匠(掌管设计、施工的木工),尤其擅长建筑多层的宝塔和楼阁,晚年写成《木经》三卷,这是中国历史上第一部关于木结构建筑的手册,可惜后来失传了。
苏颂 (1020~1101)字子容,泉州(今福建)南安人。北宋著名科学家。他主持创制了当时先进的天文钟之一———水运仪象台,能表示天象,又能计时。苏颂所著《新仪象法要》,详细地介绍了水运仪象台的构造,欧洲人认为他是现代天文钟的祖先。
贾宪 北宋数学家,创制“贾宪三角”。他最著名的数学成就,是创制了一幅数字图式,即“开方作法本源图”,实际上是一个指数为正整数的二项式定理系数表,被称为中国的帕斯卡三角形。
钱乙 (1032~1113)祖籍浙江,后到郓州(今山东省东平县)定居。其著作《小儿药证真诀》是中国最早的儿科学专著,被视为中医儿科学的经典著作,钱乙被后人视为“儿科之圣”、“儿科鼻祖”。
卫朴 北宋天文学家,淮南楚州人。平民出身,因用功过度而致双目失明。他主持编纂的颇有影响的《奉元历》,在中国天文史上占有重要地位。
公元1075年他又主持修订《奉元历》,使之更趋完善。
李诫 字明仲,北宋郑州管城县人,著名建筑学家。他编著的古代建筑学著作《营造法式》标志着中国古代建筑技术已经发展到了一个新水平,具有高度的科学价值。
陈专 (1076~?)南宋农学家,一生勤奋好学,潜心研究农学理论,公元1149年著《农书》三卷,附《蚕书》一册。作品对江南水田耕作,对土地利用、土壤肥料、水稻耕种、蚕桑等方面,均有独到见解,是研究中国农业科学的宝贵资料。
宋慈 (1186~1249)字惠斧,福建建阳人。南宋杰出的法医学家,长期担任司法方面的官职。著有《洗冤集录》,比西方法医学专著要早350多年,可称得上是世界最早的法医学权威著作。《洗冤集录》被译成日、英、德、法、荷等多国文字。
秦九韶 (1202~1261)南宋普州(今四川)人,杰出数学家。他仿照“九章算术”写成《数书九章》,提出了高次方程的解法,比西方早800多年。秦九韶是中世纪世界上最伟大的数学家之一。《数书九章》标志着中国古代数学的一个高峰。
郭守敬 (1231~1316)元朝著名的科学家、天文水利学家。他制造了10多种天文仪器,对天象进行观察和精密推算。所编“授时历”比现行公历的确立早300年,是我国一位有多方面贡献的伟大科学家,在世界科学史上也占有一定地位。
赵友钦 (1279~1368)宋元天算物理学家。著有科学著作《革象新书》。这本书有一篇名为《小罅光景》的文章,罅就是小孔或狭缝。赵友钦做了一系列实验,研究小孔成像规律,以及由此引申的物理现象。
徐寿 (1818~1884)清代科学家,精于数学和工程技术,与同时代科学家华蘅芳共同制造出中国第一台蒸汽机,又制成木壳轮船“黄鹄”号,这是中国近代科学技术史上的一项新成就。1871年徐寿翻译出版了《化学监源》等6部书。
顾观海 (1799~1862)清代学者,字宾王,号尚之。江苏金山人,继承世业为医生,兼通古今中西天文、算学,著作12种,在古代天文学方面有独到见解,撰《周髀算经校勘记》八卷,对天文史研究做出了贡献。
杨岫 (1699~?)清代著名农学家。字双山,陕西兴平县桑家镇人。他对种桑养蚕有深入研究,写有《豳凤广义》和《蚕政摘要》两本养蚕的书,从种桑到缫丝纺织,都有详细叙述和总结,对研究种桑养蚕技术有很大的参考价值。
参考资料:中国国学网
㈢ 怎样解释地球上的土是怎样形成的土是怎么出现的呢
生命从诞生开始,到现在已有几亿年时间,但在人类之前并没有出现任何高等智慧生物,所以我们作为高等智慧生物会对很多事情探索本源,比如人类是由古猿进化而来,宇宙是怎么形成,乃至于解释地球上的土是怎么形成的?土是怎么出现的呢?我们可以想象当宇宙大爆发的时候,各种化学反应产生大量的岩石和土壤类物质,这些岩石经过风吹日晒,在几十亿年里慢慢形成了如今的土壤,而且现在的土壤之所以如此细软肥沃,都是因为有几亿年生命的铺垫。
在土壤之中,也存在品级之分,比如稀土就是非常珍贵的资源,我们的芯片这类东西都是稀土弄出来的,他们也是土壤,但发挥的作用却完全不同,不管怎么说土壤对于我们现阶段都非常重要。
㈣ 中国科学家研发出黑科技,可以把沙子变成土,原理是什么
随着近些年人类的快速发展,地球环境也不同程度地遭到了破坏,于是为了更好地保护地球环境,我国也加大了保护环境的力度,比如退耕还林、天然林保护、三北防护林等。可以说植树造林不仅改善了恶劣环境,同时也能净化空气,减缓全球变暖问题的加剧,这是保护环境的举措,也是缓和气候问题的要求。
㈤ 人们是怎么发明用粪做肥料的农业生产工艺的古人没有现代先进的生物学知识,怎么就能知道这么改造土壤呢
那时根本就不存在“哲学思想”这种深层探究!粪肥的发明其实算不得真正意义上的发明创造,充其量也只能归类到人类善于观察生活、发现生活、总结生活经验的成功案例。
你想想,那时人们吃不饱饭,物质生活匮乏,精神层面教育更不必说,根本没有人研究这个。但他们对自然现象充满好奇,他们发现这样的现象:经常拉粑粑的地方植物生长得更茂盛。于是一些大胆的人就猜想了:粑粑会不会也能让庄稼长得好呢。并且做了尝试,结果成功了,就这么简单。
其实,中国作为一个历史悠久的国家,已经有很多问题都被发现并通俗化(不像西方,研究科学都得有可靠的理论他们才进行)得解决了。举个例子:中医大家都知道,当今很流行,也很实用。但它的理论就不太好懂了,什么经络、穴道、气,其实是实践总结而出。不错吧,中国的古代发明很多都是靠生活实践经验总结出来的。
㈥ 人工土壤的出现给人类发展带来了什么好处
在全球水土流失日益加剧的今天,科学家们忧虑的最大问题就是怎样保持随之急剧减少的可耕地面积,他们为此提出了许多方案,其中一种就是人造土壤。
俄罗斯科学家们创造出一种被称为“宇宙土壤”的人工土壤,他们利用这种土壤在太空进行了蔬菜种植试验。“宇宙土壤”实际上是一种塑料砂。使用这种土壤种庄稼,地力不会衰竭,只要不断补充肥料,作物就能连续丰收,这就避免了现在农业耕作上所存在的水土流失问题。以色列科学家发明了一种由40%的废纸屑组成的用以改良土壤的材料,这些材料能够刺激某些蔬菜增产,真是一举两碍。其他国家的科学家们还研制出了一种作为土壤添加剂的米粒状聚合物。这种聚合物能吸收相当于自身重量700倍的水分。土壤中掺人这种聚合物后,降雨量过大时,土壤中的过量水分就被聚合物吸收,气候干旱时,聚合物又能渗出水分向植物供水。此外,这种聚合物还能增加土壤的透气性能。试验表明,在1平方米的土壤上,只要添加100克这种聚合物,就能起到调节土壤水分的作用。
㈦ 怎样制作有机土壤啊,菜园的那种
一种蔬菜育苗专用有机土的制作方法,有机土由陈年双孢蘑菇草土混合料、经过堆制发酵处理的醋渣、木薯渣混合有机物料、椰糠、河塘泥或冻土或腐殖土、碳化谷糠、蛭石、珍珠岩组成;其特征在于:该方法先将醋渣、木薯渣采用含有益微生物的发酵菌剂进行堆制腐熟发酵处理,再将陈年双孢蘑菇草土混合料和经过堆制发酵处理的醋渣、木薯渣混合有机物料分别晾晒、粉碎成5mm以下颗粒;再添加椰糠、河塘泥或冻土或腐殖土、碳化谷糠、蛭石、珍珠岩及复合肥;然后将这些原辅材料充分搅拌、均匀混合,再装袋、称重、包装入库;具体操作步骤如下:1)原辅材料的收集与加工处理:收集陈年双孢蘑菇草土混合料,醋渣、木薯渣及椰糠为主要原料,并分别进行晾晒、粉碎、吸水处理;收集河塘泥或冻土或腐殖土、碳化谷糠、蛭石、珍珠岩作为辅料;2)有机土体积份原料配方为:陈年双孢蘑菇草土混合料3‑5份,经过堆制发酵处理的醋渣、木薯渣混合有机物料2‑3份,椰糠1‑2份,河塘泥或冻土或腐殖土1‑2份,碳化谷糠1‑2份,蛭石0.5‑1份、珍珠岩0.5‑1份;另外添加总重量0.1‑0.3%的三元复合肥;3)陈年双孢蘑菇草土混合料的加工处理:选择自然堆制一年以上且经过充分腐熟的陈年双孢蘑菇草土混合料,利用日光晒干、机械粉碎加工处理后得到的棕褐色双孢蘑菇草土混合有机物料,草土体积比为3‑5:1;4)醋渣、木薯渣堆制发酵:①调整理化指标:醋渣、木薯渣原料在预处理前须调整pH、C/N、EC值、含水量指标;②投料建堆:将醋渣、木薯渣投入发酵槽中堆制发酵预处理,堆放深度1‑1.2m;或将其直接放在有阳光板避雨棚的水泥发酵场地上堆制成宽1‑2m,高0.8‑1.2m,长度5‑30m的堆进行堆制发酵预处理;所述发酵槽长50‑150m,宽5‑6m、高1.3‑1.6m,槽底为10‑20cm厚度的水泥地,槽墙为24‑50cm厚度的砖墙;所述阳光板避雨棚为钢结构骨架,顶部为透光度好的阳光板,棚体高3‑4m,长20‑60m,宽10‑30m,15cm厚度的水泥地面;③接种发酵菌剂:醋渣、木薯渣放发酵槽或者水泥发酵场预处理3‑5天后,须加入高温速腐菌剂或者EM制剂对其进行堆制腐熟发酵处理,并将发酵菌剂和物料充分混合均匀;没有雨棚的发酵槽要盖上遮阳防雨材料;④测定温度:按步骤3)‑②加入高温速腐剂或者EM制剂后,每天须测温2次,其时间分别于每天上午的9:00‑10:30和下午15:00‑16:30;每个发酵槽或者堆测3‑5点,测温深度为35‑40cm,测温须在翻堆前进行;⑤翻堆供氧:加入高温速腐菌剂或EM制剂时进行第一次翻堆,以后的翻堆频率须根据季节,并采用“时到不等温,温到不等时”的原则,即发酵一周内,即使不起温或起温缓慢,每2天必须翻堆一次,避免形成厌氧环境,尤其是夏季;一周后,温度就会稳定上升,通常情况下,每隔一天翻堆一次;一旦温度超过55℃,必须及时翻堆;当温度在68‑70℃时或物料很湿或者物料很结实时,须增加翻堆频率,为每天翻堆1‑3次;高温发酵会消耗水分,每次翻堆需要补充水分,确保发酵料含水量控制在55‑65%;⑥出料处理:当醋渣、木薯渣混合发酵物料的颜色变为褐色,温度不再升高,且与环境温度相同,无臭味,具有明显发酵香味,达到发酵效果后就可以出料,干燥、粉碎、过筛处理后进入下一步;5)添加椰糠及其他辅料:将步骤3)和4)得到并经干燥、粉碎、过筛后的发酵物料按配方比例混合,再按配方添加椰糠、河塘泥或冻土或腐殖土、碳化谷糠并与其他辅助物料及复合肥充分搅拌、均匀混合后即成蔬菜育苗专用有机土;该有机土的N+P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>+K<sub>2</sub>O总养分含量2.5‑3.5%,有机质含量≥20%,含水量35‑50%,总孔隙度65‑75%,容重0.2‑0.8g/cm<sup>3</sup>,气水比为1:2‑4,EC值≤2.5mS/cm,pH为5.8‑7.0,粒径≤5mm,其中2‑4mm占50‑60%;该有机土是外观呈棕褐色或黑褐色的颗粒状固体,无异味;6)装袋、称重与包装:发酵混合好的成品蔬菜育苗专用有机土,定量装入编织袋,称重、包装、封口后送入仓库;所述堆制发酵处理是在发酵槽或者阳光板避雨大棚中,采用发酵菌剂对醋渣、木薯渣进行堆制腐熟发酵处理,发酵时间为30‑60天,根据季节和温度高低调整发酵时间;夏季1‑2天翻堆一次,冬季4‑5天翻堆一次;所述发酵菌剂为粉剂,由放线菌、酵母菌、乳酸菌、芽孢杆菌组成,有效活性菌含量0.5‑1亿个单位/克,其中放线菌占40‑60%;用量为每100m³原料加入菌剂40‑60kg;根据季节和温度高低调整用量,高温季节原料升温快,可以适当减少菌剂用量,反之,低温季节需要适当增加菌剂用量;所述EM制剂是日本硫球大学比嘉照夫教授发明的一种微生态活性菌液体制剂,通称EM原液或者原露;由光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌等10个种类80多种微生物结成的有效微生物活菌群,其用量为每100m³原料加入EM原液5‑8kg。
㈧ 徐光启发明了什么
徐光启没有具体的发明,但在天文历法、数学、农书著作、火器方面都有贡献。
1、徐光启在天文历法方面的成就,主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。在历书中,他引进了圆形地球的概念,明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。
2、徐光启在修改历法的疏奏中,详细论述了数学应用的广泛性。他一共提出了十个方面(“度数旁通十事”),即:天文历法、水利工程、音律、兵器兵法及军事工程、会计理财、各种建筑工程、机械制造、舆地测量、医药、制造钟漏等计时器。说把数学应用的广泛性,讲述得十分完备。
3、徐光启在数学方面的最大贡献当推《几何原本》(前6卷)翻译。
4、农学方面的著作计有《农政全书》《甘薯疏》《农遗杂疏》《农书草稿》《泰西水法》等。
5、把番薯引进家乡种植,进行了多次试种,终于获得成功。在上海推广后,他又将甘薯的种植扩大到全国。
6、编纂《农政全书》。
7、徐光启还对火器在实践中的运用,对火器与城市防御,火器与攻城,火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。
徐光启:积极影响海派文化形成
在与西士的交往上,徐光启的态度颇为真诚、意识更为超前。利玛窦入华,带来了三棱镜、地球仪等各种西洋奇器,一时间引得文人士大夫争相交往。然而,这样的交往多基于好奇心理。在许多中国人看来,这些西洋人不过是“西夷”而已。
徐光启却不同,他秉持陆九渊“东海西海,心同理同”的理念,突破狭隘的民族观,真心敬服西士的学识,将其视为良师益友。
与徐光启有过直接交往的传教士,有明确史料记载的多达20多位,来自意大利、葡萄牙、法国、西班牙等多个国家。通过与这些西洋人的交往,徐光启不仅学到了西方科学知识,还对西方的文学、哲学、逻辑学以及风土人情有了一定的认识,既开阔了思维,也拓宽了眼界。
除自身广交西士之外,徐光启也积极鼓励门人弟子与之交往。例如,他在天启元年给门人鹿善继的一封信中,嘱咐其向西士请教,学习西术、制造西器。信中还称赞西士“皆弃家学道,劝人为善者,兼之博涉通综,深明度数”,并称“若得访求到来……深于守御进取有所裨益矣”。
徐光启的这种国际胸怀,对故乡的海派文化形成也产生了积极影响。明末时期的上海,只是富饶江南地区中一个不怎么起眼的小县。然而,因为这里是徐光启的家乡,自万历晚期至康熙前期,有多达34名西洋传教士来到上海,为这个县城增添了国际化的气息。
至晚清,一度被禁的耶稣会重返中国。为纪念徐光启并传承当时的伟业,耶稣会将上海的徐家汇设为江南传教区的中心。他们在此建造了许多西式的机构和建筑,推动了上海的近代化进程。
徐光启无疑是一位拥有世界眼光的先行者。面对全球化带来的冲击,他懂得“相资为用,互助以成”,以实现东西方文化上的互补。愿意正视异质文化,努力去理解并融会贯通,或许是这位先驱带给我们最鲜活的启示。
㈨ 中国科学家发明了什么
苏颂 (1020~1101)字子容,泉州(今福建)南安人。北宋著名科学家。他主持创制了当时先进的天文钟之一———水运仪象台,能表示天象,又能计时。苏颂所著《新仪象法要》,详细地介绍了水运仪象台的构造,欧洲人认为他是现代天文钟的祖先。
贾宪 北宋数学家,创制“贾宪三角”。他最著名的数学成就,是创制了一幅数字图式,即“开方作法本源图”,实际上是一个指数为正整数的二项式定理系数表,被称为中国的帕斯卡三角形。
钱乙 (1032~1113)祖籍浙江,后到郓州(今山东省东平县)定居。其著作《小儿药证真诀》是中国最早的儿科学专著,被视为中医儿科学的经典著作,钱乙被后人视为“儿科之圣”、“儿科鼻祖”。
卫朴 北宋天文学家,淮南楚州人。平民出身,因用功过度而致双目失明。他主持编纂的颇有影响的《奉元历》,在中国天文史上占有重要地位。
公元1075年他又主持修订《奉元历》,使之更趋完善。
李诫 字明仲,北宋郑州管城县人,著名建筑学家。他编著的古代建筑学著作《营造法式》标志着中国古代建筑技术已经发展到了一个新水平,具有高度的科学价值。
陈专 (1076~?)南宋农学家,一生勤奋好学,潜心研究农学理论,公元1149年著《农书》三卷,附《蚕书》一册。作品对江南水田耕作,对土地利用、土壤肥料、水稻耕种、蚕桑等方面,均有独到见解,是研究中国农业科学的宝贵资料。
宋慈 (1186~1249)字惠斧,福建建阳人。南宋杰出的法医学家,长期担任司法方面的官职。著有《洗冤集录》,比西方法医学专著要早350多年,可称得上是世界最早的法医学权威著作。《洗冤集录》被译成日、英、德、法、荷等多国文字。
秦九韶 (1202~1261)南宋普州(今四川)人,杰出数学家。他仿照“九章算术”写成《数书九章》,提出了高次方程的解法,比西方早800多年。秦九韶是中世纪世界上最伟大的数学家之一。《数书九章》标志着中国古代数学的一个高峰。
郭守敬 (1231~1316)元朝著名的科学家、天文水利学家。他制造了10多种天文仪器,对天象进行观察和精密推算。所编“授时历”比现行公历的确立早300年,是我国一位有多方面贡献的伟大科学家,在世界科学史上也占有一定地位。
赵友钦 (1279~1368)宋元天算物理学家。著有科学著作《革象新书》。这本书有一篇名为《小罅光景》的文章,罅就是小孔或狭缝。赵友钦做了一系列实验,研究小孔成像规律,以及由此引申的物理现象。
徐寿 (1818~1884)清代科学家,精于数学和工程技术,与同时代科学家华蘅芳共同制造出中国第一台蒸汽机,又制成木壳轮船“黄鹄”号,这是中国近代科学技术史上的一项新成就。1871年徐寿翻译出版了《化学监源》等6部书。
顾观海 (1799~1862)清代学者,字宾王,号尚之。江苏金山人,继承世业为医生,兼通古今中西天文、算学,著作12种,在古代天文学方面有独到见解,撰《周髀算经校勘记》八卷,对天文史研究做出了贡献。
杨岫 (1699~?)清代著名农学家。字双山,陕西兴平县桑家镇人。他对种桑养蚕有深入研究,写有《豳凤广义》和《蚕政摘要》两本养蚕的书,从种桑到缫丝纺织,都有详细叙述和总结,对研究种桑养蚕技术有很大的参考价值。
㈩ 徐光启有哪些发明
天文历法
徐光启在天文学上的成就主要是主持历法的修订和《崇祯 纪念邮票
历书》的编译。 编制历法,在中国古代乃是关系到“授民以时”的大事,为历代王朝所重视。 由于中国古代数学历来以实际计算见长,重视和历法编制之间的关系,因此中国古代历法准确的程度是比较高的。但是到了明末,却明显地呈现出落后的状态。一方面是由于西欧的天文学此时有了飞速的进步,另方面则是明王朝长期执行不准私习天文,严禁民间研制历法政策的结果。明沈德符《万历野获编》所说“国初学天文有历禁,习历者遣戍,造历者殊死”,指的就是此事。 明代施行的《大统历》,实际上就是元代《授时历》的继续,日久天长,已严重不准。据《明史·历志》记载,自成化年间开始(1481)陆续有人建议修改历法,但建议者不是被治罪便是以“古法未可轻变”,“祖制不可改”为由遭到拒绝。万历三十八年(16l0)十一月日食,司天监再次预报错误,朝廷决定由徐光启与传教士等共同译西法。供邢云路修改历法时参考,但不久又不了了之。直至崇祯二年五月朔日食,徐光启以西法推算最为精密,礼部奏请开设历局。以徐光启督修历法,改历工作终于走上正轨,但后来满清侵入中原,改历工作在明代实际并未完成。 当时协助徐光启进行修改历法的中国人有李之藻(1565—1630)、李天经(1579—1659)等,外国传教士有龙华民(N.Longobardi)、庞迪峨(D.Pantoja)、熊三拔(S.de Ursis)、阳玛诺(E. Diaz)、艾儒略(J.A1eni)、邓玉函(J.Terrenze)、汤若望(J.A.S.von Bell)等。 《数联天地》
徐光启在天文历法方面的成就,主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。《崇祯历书》的编译,自崇祯四年(1631)起直至十一年(1638),始克完成。全书46种,l37卷,是分五次进呈的。前三次乃是徐光启亲自进呈(23种,75卷),后二次都是徐光启死后由李天经进呈的。其中第四次还是徐光启亲手订正(13种,30卷),第五次则是徐氏“手订及半”最后由李天经完成的(10种,32卷)。 徐光启“释义演文,讲究润色,校勘试验”。负责《崇祯历书》全书的总编工作。此外还亲自参加了其中《测天约说》、《大测》、《日缠历指》、《测量全义》、《日缠表》等书的具体编译工作。 《崇祯历书》采用的是第谷(Tycho)体系。这个体系认为地球仍是太阳系的中心,日、月和诸恒星均作绕地运动。而五星则作绕日运动。这比传教士刚刚到达中国时由利玛窦所介绍的托勒玫(Pto1emy)体系稍有进步,但对当时西方已经出现的更为科学的哥白尼(Copernicus)体系,传教士则未予介绍。《崇祯历书》仍然用本轮、均轮等一套相互关联的圆运动来描述、计算日、月、五星的疾、迟、顺、逆、留、合等现象。对当时西方已有的更为先进的行星三大定律(开普勒三定律),传教士也未予介绍。尽管如此,按西法推算的日月食精确程度已较中国传统的《大统历》为高。此外《崇祯历书》还引入了大地为球形的思想、大地经纬度的计算及球面三角法,区别了太阳近(远)地点和冬(夏)至点的不同,采用了蒙气差修正数值。 在天文历法上,徐光启介绍了古代托勒玫旧地心说和以当代第谷的新地心说为代表的欧洲天文知识,会通当时的中西历法,主持编译了《崇祯历书》。在历书中,他引进了圆形地球的概念,明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。他为中国天文界引进了星等的概念;根据第谷星表和中国传统星表,提供了第一个全天性星图,成为清代星表的基础;在计算方法上,徐光启引进了球面和平面三角学的准确公式,并首先作了视差、蒙气差和时差的订正。
数学成就
“几何”名称的由来——科学家徐光启 学过数学的人,都知道它有一门分科叫作“几何学”,然而却不一定知道“几何”这个名称是怎么来的。在我国古代,这门数学分科并不叫“几何”,而是叫作“形学”。“几何”二字,在中文里原先也不是一个数学专有名词,而是个虚词,意思是“多少”。比如三国时曹操那首著名的《短 徐光启半身雕像
歌行》诗,有这么两句:“对酒当歌,人生几何?”这里的“几何”就是多少的意思。那么,是谁首先把“几何”一词作为数学的专业名词来使用的,用它来称呼这门数学分科的呢?这是明末杰出的科学家徐光启。 徐光启在数学方面的成就,概括地说,有三个方面,即(1)论述了中国数学在明代落后的原因;(2)论述了数学应用的广泛性;(3)与意大利传教士利玛窦一起翻译并出版了《几何原本》。 中国古代数学源远流长,至汉代形成了以《九章算术》为代表的体系,至宋元时期达到发展的高峰,在高次方程和方程组的解法、一次同余式解法、高阶等差级数和高次内插法等方面都取得了辉煌的成就,较西方同类结果要早出数百年之久。但进入明朝以后,宋元数学的许多成果却几乎全都后继无人,逐渐衰废。对这种落后局面的形成原因,徐光启曾有十分精辟的分析。他说:“算术之学特废于近代数百年间耳。废之缘有二。其一为名理之儒士苴天下实事;其一为妖妄之术谬言数有神理,能知往藏来,靡所不效。卒于神者无一效,而实者亡一存,往昔圣人研以制世利用之大法,曾不能得之士大夫间,而术业政事,尽逊于古初远矣。”(“刻《同文算指》序”) “名理之儒士苴天下实事”,对宋元数学在明代的衰废原因,可谓一语道破。 徐光启在一次关于修改历法的疏奏中,详细论述了数学应用的广泛性。他一共提出了十个方面(“度数旁通十事”),即(1)天文历法;(2)水利工程;(3)音律;(4)兵器兵法及军事工程;(5)会计理财;(6)各种建筑工程;(7)机械制造;(8)舆地测量;(9)医药;(10)制造钟漏等计时器。可以说把数学应用的广泛性,讲述得十分完备。在300余年前,徐光启就能达到如此的认识,实属难能可贵。徐光启还曾建议开展这些方面的分科研究。如果每个学科都设置相应的机构,那将形成一个相当可观的“科学院”。 徐光启在数学方面的最大贡献当推《几何原本》的翻译。《几何原本》是古希腊数学家欧几里得(Euclid)在总结前人成果的基础上于公元前3世纪编成的。这部世界古代的数学名著,以严密的逻辑推理的形式,由公理、公设、定义出发,用一系列定理的方式,把初等几何学知识整理成一个完备的体系。《几何原本》经过历代数学家,特别是中世纪阿拉伯数学家们的注释,经阿拉伯数学家之手再传入欧洲,对文艺复兴以后近代科学的兴起,产生了很大的影响。许多学者认为《几何原本》所代表的逻辑推理方法,再加上科学实验,是世界近代科学产生和发展的重要前提。换言之,《几何原本》的近代意义不单单是数学方面的,更主要的乃是思想方法方面的。徐光启就正确的指出: “此书为益,能令学理者祛其浮气,练其精心,学事者资其定法,发其巧思,故举世无一人不当学。……能精此书者,无一事不可精,好学此书者,无一事不可学。”(《徐光启集·几何原本杂议》)直到20世纪初,中国废科举、兴学校,以《几何原本》内容为主要内容的初等几何学方才成为中等学校必修科目,实现了300年前徐光启“无一人不当学”的预言。 《几何原本》由公理、公设出发给出一整套定理体系的叙述方法,和中国古代数学著作的叙述方法相去甚远。徐光启作为首先接触到达一严密逻辑体系的人,却能对此提出较明确的认识。他说:“此书有四不必:不必疑、不必揣、不必试、不必改;有四不可得:欲脱之不可得,欲驳之不可得,欲减之不可得,欲前后更置之不可得。”他还说:“(此书)有三至、三能:似至晦,实至明,故能以其明明他物之至晦;似至繁,实至简,故能以其简简他物之至繁;似至难,实至易,故能以其易易他物之至难。”他最后说:“易生于简,简生于明,综其妙,在明而已。”(同上)徐光启提出《几何原本》的突出特点在于其体系的自明性。这种认识是十分深刻的。 历时一年,《几何原本》译出六卷,刊印发行。徐光启抚摸着此书,感慨道:这部光辉的数学著作在此后的一百年里,必将成为天下学子必读之书,但到那时候只怕已太晚了。 可历史,比他预感的更悲哀。 明朝时《几何原本》并没用得到重视 致使徐光启逝世后《几何原本》迟迟不能翻译 以至于被埋没 后来明朝灭亡 清统治者对此书并不关注 康熙大帝虽然重视西学 但是很可惜《几何原本》这样重要的著作还是没用继续翻译 完成徐光启的遗愿 而历史有多少个百年可以蹉跎,国家又有多少项科技能丢弃于路上?
农学成就
徐光启出身农家,自幼即对农事极为关心。他的家乡地处东南沿海,水灾和风灾频繁,这使他很早就对救灾救荒感兴趣,并且讲究排灌水利建设。步入仕途之后,又利用在家守制、赋闲等各种时间,在北京、天津和上海等地设置试验田,亲自进行各种农业技术实验。 徐光启一生关于农学方面的著作甚多,计有《农政全书》(大约完成于1525—1528年间,死后经陈子龙改编出版于1639年)、《甘薯疏》(1608)、《农遗杂疏》(1612,现传本已残)、《农书草稿》(又名《北耕录》) 徐光启上海徐家汇雕像
、《泰西水法》(与熊三拔共译,16l2)等等。徐光启对农书的著述与他对天文历法的著述相比,从卷帙来看,数量虽不那样多,但花费时间之长、用功之勤,实皆有过之而无不及。 其中,《农政全书》又堪称代表。此书是徐光启殁后,经陈子龙删改(大约删者十之三,增者十之二)后成书的。《农政全书》共分12门(农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、收养、制造、荒政),60卷,70余万言。书中大部分篇幅,是分类引录了古代的有关农事的文献和明朝当时的文献;徐光启自己撰写的文字大约有6万字。正如陈子龙所说,《农政全书》是“杂采众家”又“兼出独见”的著作,而时人对徐氏自著的文字评价甚高:“人间或一引先生独得之言,则皆令人拍案叫绝。”(刘献廷《广阳杂记》) 《农政全书》主要包括农政思想和农业技术两大方面,而农政思想约占全书一半以上的篇幅。徐光启的农政思想主要表现在以下几个方面: (1)用垦荒和开发水利的方法来力图发展北方的农业生产。我国自魏晋以来,全国的政治中心常在北方而粮食的供给、农业的中心又常在南方,每年需耗资亿万来进行漕运,实现南粮北调。时至明末,漕运已成为政府财政较大的隐患之一。徐光启主张发展北方农业生产来解决这一问题(垦荒、水利、移民等)。与此同时,在《农政全书》中,徐光启也用了四卷的篇幅来讲述东南(尤指太湖)地区的水利、淤淀和湖垦。他还对棉花在东南地区的种植、推广进行了不少研究。 (2)备荒、救荒等荒政,是徐光启农政思想的又一重要内容。他提出了“预弭为上,有备为中,赈济为下”的以预防为主(即指“浚河筑堤、宽民力、祛民害”)的方针。 农业技术方面: (1)破除了中国古代农学中的“唯风土论”思想。“风”指的气候条件,“土”指土壤等地理条件,“唯风土论”主张:作物宜于在某地种植与否,一切决定于风土,而且一经判定则永世不变。徐光启举出不少例证,说明通过试验可以使过去被判为不适宜的作物得到推广种植。徐光启的有风土论但不唯风土论的思想,推进了农业技术的发展。 (2)进一步提高了南方的旱作技术,例如种麦避水湿、与蚕豆轮作等增产技术。他还指出了棉、豆、油菜等旱作技术的改进意见,特别是对长江三角洲地区棉田耕作管理技术,提出了“精拣核(选种)、早下种、深根短干、稀稞肥壅”的十四字诀。 (3)推广甘薯种植,总结栽培经验。 (4)总结蝗虫虫灾的发生规律和治蝗的方法[2]。
军事成就
徐光启幼年时期,其家乡一带屡遭倭寇蹂躏,因而从早年起即关心兵事。他在写给焦竑的一封信中说:“(光启)少尝感愤倭奴蹂践,梓里丘墟,因而诵读之暇稍习兵家言。时时窃念国势衰弱,十倍宋季,每为人言富强之术:富国必以本业,强国必以正兵。”(《徐光启集·复太史焦师座》)以农业为富国之本,以正兵为强国之本,徐光启正是基于这样的认识,一贯重视军事科学技术的研究。 早在刚刚被选考为翰林院庶吉士时,徐光启便在《拟上安边御虏疏》中提出了“设险阻、整车马、备器械、造将帅、练戎卒、严节制、信赏罚”,但他认为这些都不过是“世俗之常谈,国家之功令”。他这篇御敌疏的中心内容则是“于数者之中,更有两言焉。日求精,曰责实。……苟求其精,则远略巧心之士相于讲求,经岁而未尽;苟责其实,则忠公忧国之臣所为太息流涕者,十倍于贾谊而未已也”。“求精”和“责实”是徐光启军事思想的核心。 徐光启还大力宣扬管仲“八无敌”(材料、工艺、武器、选兵、军队的政教素质、练兵、情报、指挥)和晁错的“四预敌”(器械不利、选兵不当、将不知兵、君不择将”。做到“八无敌” 徐光启上海徐家汇墓
即可无敌于天下,如果是“四预敌”则兵无不败。据此他提出了“极求真材以备用”。“极造实用器械以备中外守战”,“极行选练精兵以保全胜”,“极造都城万年台(炮台)以为永永无虞之计”,“极遣使臣监护朝鲜以联外势”(《徐光启集·辽左陷危已甚疏》)。这些办法和措施,都是“八无敌”、“四预敌”思想与“求精”、“责实”精神相结合的产物。 在上述这些办法和措施中,徐光启尤其注重对士兵的选练,他提出了“选需实选,练需实练”的主张。万历四十八年(1620)二月开始,徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》(列阵方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火药法》等等。这些“条格”,实际上乃是徐光启撰写的各种条令和法典,也是我国近代较早的一批条令和法典。 《选练百字诀》和《选练条格》等等,体现了徐光启“实选”、“实练”的责实精神。 除此之外,徐光启还特别注重制器,非常关心武器的制造,尤其是火炮的制造。管状火器本是中国的发明创造,但时至明代末年。制造火器的技术已逐渐落后,由于边防的需要,急需引进火炮制造技术。为此,徐光启曾多方建议,不断上疏。徐光启还对火器在实践中的运用,对火器与城市防御,火器与攻城,火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。徐光启可以称得上是中国军事技术史上提出火炮在战争中应用理论的第一个人