『壹』 我刚到四大发明是什么
东汉时蔡伦来发明了造纸术,被摄政的源邓太后命名为蔡侯纸。
战国时期的司南,后发展出指南鱼,指南龟等,也就是指南针,在航海中产生巨大作用。
宋朝时的火药,包括庆典中的烟花,武器神火飞鸦等。
北宋毕升发明了活字印刷术,在此之前,雕版印刷也是在世界上领先的技术。
『贰』 我过四大发明有哪些
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、活字内印刷术。容
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,是毕升发明的。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政治、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。
『叁』 请问我过的四大发明是什么
四大发明是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明。即造纸术、指南针、火药、活字印刷术。 印 刷 术 印刷术的发明给人类文化的传播开辟了极其广阔的道路,对于推动世界文明的发展起过极大的作用。正因为这样,印刷术和火药、指南针一起,被马克思称为“预告资产阶级社会到来的三大发明”。马克思联系欧洲的历史发展阐述说:“火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针打开了世界市场并建立了殖民地,而印刷术却变成新教的工具,总的来说科学复兴的手段,变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。”(《经济学手稿(1861-1863年)》,《马克思恩格斯全集》第47卷第427页》。 印刷术是我国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。 自从汉朝发明纸以后,书写材料比起过去用的甲骨、简牍、金石和缣帛要轻便、经济多了,但是抄写书籍还是非常费工的,远远不能适应社会的需要。至迟到东汉末年的熹平年间(公元172-178年),出现了摹印和拓印石碑的方法。大约在公元600年前后的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。 雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上,粘贴上抄写工整的书稿,薄而近乎透明的稿纸正面和木板相贴,字就成了反体,笔划清晰可辨。雕刻工人用刻刀把版面没有字迹的部分削去,就成了字体凸出的阳文,和字体凹入的碑石阴文截然不同。印刷的时候,在凸起的字体上涂上墨汁,然后把纸覆在它的上面,轻轻拂拭纸背,字迹就留在纸上了。 到了宋朝,雕版印刷事业发展到全盛时期。雕版印刷对文化的传播起了重大作用,但是也存在明显缺点。第一,刻版费时费工费料,第二,大批书版存放不便,第三,有错字不容易更正。 北宋平民发明家毕升发明了活字印刷术,改进雕版印刷这些缺点。毕升是北宋中期的一个普通平民知识分子,当时人称布衣。他总结了历代雕版印刷的丰富的实践经验,经过反复试验,在宋仁宗庆历年间(公元1041-1048)制成了胶泥活字,实行排版印刷,完成了印刷史上一项重大的革命。 毕 升 毕升的方法是这样的:用胶泥做成一个个规格一致的毛坯,在一端刻上反体单字,字划突起的高度象铜钱边缘的厚度一样,用火烧硬,成为单个的胶泥活字。为了适应排版的需要,一般常用字都备有几个甚至几十个,以备同一版内重复的时候使用。遇到不常用的冷僻字,如果事前没有准备,可以随制随用。为便于拣字,把胶泥活字按韵分类放在木格子里,贴上纸条标明。排字的时候,用一块带框的铁板作底托,上面敷一层用松脂、蜡和纸灰混合制成的药剂,然后把需要的胶泥活字拣出来一个个排进框内。排满一框就成为一版,再用火烘烤,等药剂稍微熔化,用一块平板把字面压平,药剂冷却凝固后,就成为版型。印刷的时候,只要在版型上刷上墨,覆上纸,加一定的压力就行了。为了可以连续印刷,就用两块铁板,一版加刷,另一版排字,两版交替使用。印完以后,用火把药剂烤化,用手轻轻一抖,活字就可以从铁板上脱落下来,再按韵放回原来木格里,以备下次再用。毕升还试验过木活字印刷,由于木料纹理疏密不匀,刻制困难,木活字沾水后变形,以及和药剂粘在一起不容易分开等原因,所以毕升没有采用。 毕升的胶泥活字版印书方法,如果只印二三本,不算省事,如果印成百上升份,工作效率就极其可观了,不仅能够节约大量的人力物力,而且可以大大提高印刷的速度和质量,比雕版印刷要优越得多。现代的凸版铅印,虽然在设备和技术条件上是宋朝毕升的活字印刷术所无法比拟的,但是基本原理和方法是完全相同的。 活字印刷术的发明,为人类文化做出了重大贡献。这中间,我国的平民发明家毕升的功绩不可磨灭的。可是关于毕升的生平事迹,我们却一无所知,幸亏毕升创造活字印刷术的事迹,比较完整地记录在北宋著名科学家沈括的名著《梦溪笔谈》里。 造 纸 术 首先,采用了多种植物原料,解决了造纸原料资源不足的问题。破布(当时是麻布)、麻头和破鱼网等废弃物资的利用,既增加了原料来源,又降低了纸的成本。尤其是用树皮做原料,更是重大的创造,可以说开创了近代木浆纸的先声,为造纸业的发展开辟了广阔的途径。 其次,工艺上有比较大的进步。多种原料的利用,对工艺提出了新的要求,推动了造纸技术的改革。由于史书缺乏具体的记载,对当时的实际操作难于详细了解。今天,手工造纸已经基本上被机器造纸所代替,但是造纸的原理和基本的生产工序并没有什么根本的变化。 第三,造纸从此成为独立的行业。以前,纸只是纺织业漂絮沤麻的副产品,产量很低,技术上的改进也很受局限。新原料的开辟和新技术的采用,使造纸从纺织业中独立出来,这是造纸发展史上意义重大的转折点。从此,纸的生产得到了迅速的发展。 自公元二世纪蔡伦改进造纸技术,制出优良的纸张,深受人们的欢迎和喜爱,造纸术很快推广到全国各地,简牍和缣帛逐渐被历史所淘汰。公元三到四世纪,纸成了我国唯一的书写材料,同时造纸术也不断得到改进,日趋完善。 后来,我国发明的造纸术传遍了五大洲,大大促进了世界科学文化的传播和交流,深刻地影响着世界历史的进程。正如英国科学家弗兰西斯·培根在评价包括造纸术在内的我国“四大发明”的时候所说:“它们改变了世界上事物的全部面貌和状态,又从而产生了无数的变化;看来没有一个帝国,没有一个宗教,没有一个显赫人物,对人类事业曾经比这些机械的发现施展过更大的威力和影响。” 蔡 伦 蔡伦,字敬仲,桂阳(今湖南省耒阳县)人,东汉明帝永平末年(公元75年或以前),开始在京城洛阳皇宫里当差。章帝建初年间(公元76-84年),任小黄门(宦官中职务比较低的)。和帝即位(公元89年),升任中常侍,侍从皇帝,参预国家机密大事。后来,兼任尚方令,掌管宫廷御用手工作坊。 蔡伦总结西汉(西汉武帝时期)以来用麻质纤维造纸的经验,改进造纸术,利用树皮、碎布、麻头、旧鱼网等原料,经过精工细作,制出优质纸张。元兴元年(公元105年),奏报朝廷,受到汉和帝的称赞,从此造纸术得到推广。因此后来他被封为“龙亭候”(封地在今陕西省洋县),所以他组织监制的纸被称为“蔡候纸”。 由于蔡伦对造纸术的贡献使我国到公元二世纪初的东汉时期,已经完成了具有重大意义的造纸技术改革。
『肆』 中国的新四大发明是什么
新四大发明是指“高铁、扫码支付、共享单车和网购”。2017年5月,来自“一带一版路”沿线权的20国青年评选出了中国的“新四大发明”:高铁、扫码支付、共享单车和网购
(4)我的四大发明扩展阅读:
1、“一带一路”国际合作高峰论坛即将在北京举办,中国成为世界瞩目的焦点。2017年,北京外国语大学丝绸之路研究院发起了一次留学生民间调查。
2、来自“一带一路”沿线的20国青年评选出了他们心目中中国的“新四大发明”:高铁、支付宝、共享单车和网购。
『伍』 我们中国四大发明是什么
四大发明是关于中国科学技术史的一种观 点,是指中国古代对世界具有很大影响的 四种发明,是古代汉族劳动人民的重要创 造,一般是指造纸术、指南针、火药及印 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政治、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。
古代中国四大发明
一:指南针(司南),最早有记载的司南源于战国时期,其实际年代应记载不足而不可考。其发明者也难以查寻(可能来源于百姓生活所发现)。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(应当算是最早的比较完整的记录了),宋朝的沈括在“梦溪笔谈”中也有人造磁的方法(较接近现代的指南针了)。
二:火药,火药是中国汉族发明于隋唐时期,源于炼丹术(带有相当的偶然性),其发明者也同样不可考(不知道是那个道士无意中炼丹练出来的)最早也比较完整的记载来源于孙思邈的“丹经内伏硫磺法”。
三:造纸术 时期:东汉(公元102年到105年间),发明者:蔡伦,发明地点:洛阳。
四:活字印刷术:开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗庆历年间(公元1041-1048)“毕升”发展、完善,产生了活字印刷,
实际上明确四大发明的年代(细化到某年)是不太现实的,由于古代信息的流动性相当的差,存在记载和现实脱节的现象,没有办法反应出当时的实际情况。同时由于四大发明强调的是其对文化和文明的影响,所以并不局限于某个人的发明,像指南针和火药的发现就来源于生活,也无法考证是由谁首个发现。
『陆』 中国古代四大发明是什么
指南针、造纸术、印刷术、火药
造纸、印刷术、火药、指南针四大发明是中华民族对世界文明的伟大贡献,四大发明深刻影响了世界文明的进程。这些发明改变了世界的面貌和万事万物的原有状态,其波及范围不限于某一局部地区,而是整个世界;其影响所及不是一时一世,而是持续千百年之久。
四大发明给我们带来什么?
中国古代的科学技术,自然不能不说古代的四大发明,指南针、造纸术、印刷术、火药,四大发明不仅仅是中国古代科学技术繁荣的标志和中国人民聪明智慧的体现,更重要的是它在一定程度上改变了人类近代文明的进程。换句话说,如果没有中国古代的四大文明,也许人类社会不是今天这个样子。这可不是中国人的自吹自擂,因为世界史学界一致认为,中国的四大发明,通过阿拉伯人传到欧欧洲之后,给欧洲人的社会产生巨大的影响,从而影响了人类的整个进程。对此,马克思曾经这样高度评价,这是预告资产阶级社会到来的三大发明,他少说了一项。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针产生了殖民地,印刷术变成了宣扬新教的工具。总的说来,变成了科学复兴的手段。
一个是火药,火药是我们发明的。火药给我们带来什么东西呢?带来了我们的礼花,带来了我们的鞭炮。到今天为止火药在我们的历史上发挥过巨大的作用,通过阿拉伯传到欧洲之后,欧洲人利用火药技术制造了大炮,这就是1840年第一次鸦片战争和1860年的第二次鸦片战争,以及甲午战争和1900年的八国联军进北京,用中国的火药烧了中国的圆明园。帝国腐朽了,文明衰落了,五千年文明的中华民族发明了火药,却没有用自己的火药制造出强大威力的洋枪洋炮,只能用自己的血肉之躯抵抗洋人的进攻,任凭他们的铁蹄践踏中国的国土,我们不得不割地赔款,丧权辱国。
指南针,我们的郑和用指南针七下西洋,开拓了中华民族文化进军世界的先河。他们是传教士,中国人历来是善良的,我们下西洋不是为了掠夺,不是为了抢劫。但是我们的发明一旦被他们所使用,他们就造出了新的、更加灵巧的指南针,闯入我们的领海,打开了我们的国门,把大批的鸦片潜入到我们的民族之中,使我们的民族成为“东亚病夫”。
我们的印刷术,印刷术和造纸术是中国伟大的发明。传到了欧洲以后,几百年以后才造福于社会,中华民族熊熊的火炬照亮了西方黑暗的中世纪,他们确实是受益匪浅的。他们的科技发达了,文艺复兴了,但是今天我们的造纸术又如何呢?我们的印刷术又如何呢?我们公司有一位对印刷比较精通的副总经理,他每天设计我们公司的产品,我国最好的印刷机叫“海德宝”,是我们发明的活字印刷术,但是现在最好的印刷机是“海德宝”,而四色彩印,精美印刷品,都是人家印的,最好的纸张是人家的,便宜、质量好。要什么纸?要二八铜版。要什么的?要进口的。纸张是我们发明的,但最好的机器都在人家手里,我们需要花多少钱?甚至现在连最好的油墨也是进口的,这应该引起我们的反思。
现在我们回顾一下四大发明给我们带来了什么?确实给中华民族带来永久的载入史册的荣耀,除此以外今天真正由此得到实惠的又是谁呢?我们不得不承认,即使我们有了很多原始性的创新,也往往因为不能精益求精,发展迟缓,错过了时机,不能得到进一步的发展与大规模的产业化失之交臂。比如说中国人早就发明了阴阳八卦,但是没有由此引申发明出二进制技术法,计算机是由外国人发明的。郑和提出的“冷不自生”,这可谓是前无古人创造性的见解,非常了不起。但是由此导出的热力学第二定律却在1800年之后,由一个德国人正式提出来的。从冷的物体传入热的物体,不能无偿发生,我们没有得到规律性的经验。
『柒』 四大发明
指南针、造纸术、印刷术、火药
造纸、印刷术、火药、指南针四大发明是中华民族对世界文明的伟大贡献,四大发明深刻影响了世界文明的进程。这些发明改变了世界的面貌和万事万物的原有状态,其波及范围不限于某一局部地区,而是整个世界;其影响所及不是一时一世,而是持续千百年之久。
四大发明给我们带来什么?
中国古代的科学技术,自然不能不说古代的四大发明,指南针、造纸术、印刷术、火药,四大发明不仅仅是中国古代科学技术繁荣的标志和中国人民聪明智慧的体现,更重要的是它在一定程度上改变了人类近代文明的进程。换句话说,如果没有中国古代的四大文明,也许人类社会不是今天这个样子。这可不是中国人的自吹自擂,因为世界史学界一致认为,中国的四大发明,通过阿拉伯人传到欧欧洲之后,给欧洲人的社会产生巨大的影响,从而影响了人类的整个进程。对此,马克思曾经这样高度评价,这是预告资产阶级社会到来的三大发明,他少说了一项。火药把骑士阶层炸得粉碎,指南针产生了殖民地,印刷术变成了宣扬新教的工具。总的说来,变成了科学复兴的手段。
一个是火药,火药是我们发明的。火药给我们带来什么东西呢?带来了我们的礼花,带来了我们的鞭炮。到今天为止火药在我们的历史上发挥过巨大的作用,通过阿拉伯传到欧洲之后,欧洲人利用火药技术制造了大炮,这就是1840年第一次鸦片战争和1860年的第二次鸦片战争,以及甲午战争和1900年的八国联军进北京,用中国的火药烧了中国的圆明园。帝国腐朽了,文明衰落了,五千年文明的中华民族发明了火药,却没有用自己的火药制造出强大威力的洋枪洋炮,只能用自己的血肉之躯抵抗洋人的进攻,任凭他们的铁蹄践踏中国的国土,我们不得不割地赔款,丧权辱国。
指南针,我们的郑和用指南针七下西洋,开拓了中华民族文化进军世界的先河。他们是传教士,中国人历来是善良的,我们下西洋不是为了掠夺,不是为了抢劫。但是我们的发明一旦被他们所使用,他们就造出了新的、更加灵巧的指南针,闯入我们的领海,打开了我们的国门,把大批的鸦片潜入到我们的民族之中,使我们的民族成为“东亚病夫”。
我们的印刷术,印刷术和造纸术是中国伟大的发明。传到了欧洲以后,几百年以后才造福于社会,中华民族熊熊的火炬照亮了西方黑暗的中世纪,他们确实是受益匪浅的。他们的科技发达了,文艺复兴了,但是今天我们的造纸术又如何呢?我们的印刷术又如何呢?我们公司有一位对印刷比较精通的副总经理,他每天设计我们公司的产品,我国最好的印刷机叫“海德宝”,是我们发明的活字印刷术,但是现在最好的印刷机是“海德宝”,而四色彩印,精美印刷品,都是人家印的,最好的纸张是人家的,便宜、质量好。要什么纸?要二八铜版。要什么的?要进口的。纸张是我们发明的,但最好的机器都在人家手里,我们需要花多少钱?甚至现在连最好的油墨也是进口的,这应该引起我们的反思。
现在我们回顾一下四大发明给我们带来了什么?确实给中华民族带来永久的载入史册的荣耀,除此以外今天真正由此得到实惠的又是谁呢?我们不得不承认,即使我们有了很多原始性的创新,也往往因为不能精益求精,发展迟缓,错过了时机,不能得到进一步的发展与大规模的产业化失之交臂。比如说中国人早就发明了阴阳八卦,但是没有由此引申发明出二进制技术法,计算机是由外国人发明的。郑和提出的“冷不自生”,这可谓是前无古人创造性的见解,非常了不起。但是由此导出的热力学第二定律却在1800年之后,由一个德国人正式提出来的。从冷的物体传入热的物体,不能无偿发生,我们没有得到规律性的经验。
四大发明在人类文明史上的重要地位。印刷术、指南针、火药和造纸术,是我国古代的四大发明,是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代,我国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5世纪后的千余年里,欧洲处在封建社会之中。在这个漫长的时期里,我国的科学技术一直在向前发展,而欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪,由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐步形成,欧洲的近代自然科学才得以诞生。
我国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方,成为“资产阶级发展的必要前提”(《马克思恩格斯全集》),为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础: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封建城堡,帮助了资产阶级去战胜封建贵族;指南针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,为资产阶级奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。总之,我国古代的四大发明,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。
『捌』 我国的四大发明(详细资料)
四大发明
指南针
在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。指南针是用以判别方位的一种简单仪器。中国古代四大发明之一。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。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。
指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,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指南针。
磁现象的发现
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。”
汉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,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。
指南针的始祖——司南
指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,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。《鬼谷子》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。
指南针的发明
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,对指南针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。
沈括还在《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。
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指南针装置的两大体系——水针和旱针。
《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。
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1325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。
罗盘定位
要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,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指南针时,就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南,常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。
磁性质的应用
指南针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。指南针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,阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出,当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针,可见指南针刚开始使用时,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,指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航,在不同航行地点指南针针位的连线图,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。
指南针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,我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。
我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。
中国在北宋时期就发明了人工磁化的两种方法:一种是沈括所说的用天然磁石摩擦钢针的方法,另一种是利用地球磁场的作用使钢铁磁化。
人们把经过磁化的钢针,穿过几根灯草,放在一个乘满水的碗里,它就能浮在水上为航船指明方向,这就是世界上最早用来指示方向的仪器--指南针。而许多动物已经在我们之前就学会了利用地球磁场来辨别方向。
火药
火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。
自秦汉以后,炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹,从偶然发生爆炸的现象中得到启示,再经过多次实践,找到了火药的配方。三国时有个聪明的技师马钧,用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”,开创了火药应用的先河。
唐朝末年,火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机,把火药包点着以后,抛射出去,烧伤敌人,这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近,点着引线以以后,用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药,再加上一些沥清、桐油等,捣在一起做成毒球,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,是近代代枪炮的老祖宗。
造纸术
造纸技术的发明,是中华民族对世界文明出贡献之一。
大约在3500多年前的商朝,我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,战国时思想家惠施外出讲学,带的书简就装了五车,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。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。
发明人
东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为普遍使用的书写材料。
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。
发明地点
洛阳
印刷术
印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、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。
北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,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。
这种印刷方法虽然原始简单,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。
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》o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宇,从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。