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中国古代科学发明与创造历程

发布时间:2021-12-01 00:18:44

『壹』 中国古代的创造发明有哪些

我们大家都知道中国的四大发明是造纸术、印刷术、指南针和火药。其实中国古代除了这四项发明,还有很多厉害的发明创造,中国古代的科技十分璀璨和精彩,只不过大多数科技发明在长年累月间已不知不觉融入我们的生活,让人们很容易忽视了它们的艰辛的创造过程。下面这些例子都是中国古代的创造。

还有,在外国人眼里中国的代名词“瓷器”;天下第一桥“赵州桥”;不用一钉一铆的古代建筑“榫卯”;御敌于万里之外的“长城”等等,中国古代的科技成就还远远不止这些。它们体现了古人的智慧,展现了古人强大的创造力。它们曾经甚至现在都在影响和改变着这个世界。

『贰』 中国历史上的伟大发明创造

汉字,文学,医学,建筑....
鼓:
传说公元前3500年中国人已有人造的鼓。公元前3000年,做鼓的方法是用兽皮蒙在框架或容器上。到公元前1000年,米索不达米亚的苏默人制成了一人高的圆鼓,鼓身还绘有图画。后来有了小铜鼓和大铜鼓。15世纪骑兵用的大铜鼓,17世纪时开始为乐团采用。1692年蒲塞尔为“仙后”所作的配乐中就用上了。这种鼓现在叫定音鼓,19世纪有了低音大鼓。鼓声可使节拍鲜明,粗犷有力。公元前2世纪中国人发明了定音鼓。
2、二进位制:
相传在公元前3000年伏羲发明了二进位制。《周易》就是五经之一的《易经》,它是我国最古老的经典之一。《周易》相传是由约公元前3000年的伏羲画卦、周文王重卦、周公作爻(yao)辞,并经过孔丘修订而成为《易经》。当代的电子计算机用的不是十进制而是二进制。二进制是谁发明的?《周易》中的“易数”用的就是二进制。换句话说就是伏羲发明了二进制,伏羲就是神农。传说神农尝百草才有五谷,我国才有原始农业。伏羲对我国社会的进步可谓大矣!我国北京的先农坛就是为了祭奠神农(即伏羲)而建造的,这里表达炎黄子孙对他的敬佩之情。
3、绳索:
公元前2800年,中国人已经掌握了创造麻绳的技术。我国人民开始用大麻纤维制绳。到公元纪元开始时,用大麻纤维已成为世界上大多数地区的主要制绳材料。1775年,英国发明家马虚发明制绳机,结束了手工制绳的时代。从1950年开始用人造纤维制造绳索,直径约2毫米的马尼拉绳受到5512公斤的拉力便会折断,而同样粗的尼龙绳则能承受13227公斤的拉力。
养鱼法:
公元前2500年中国人已经懂得养鱼。那时我国人民能用人工孵化鱼卵,把它养大食用。1960―1970年代,欧美才用人工养殖蛙鱼等鱼类。英国等西欧国家现在每年由养鱼场生产淡水养鱼约有10万吨。
6、赤道式天文仪:
公元前2400年,中国人发明了赤道式天文仪。
7、十进计数制:
中国人于公元前14世纪,发明了十进计数制。在现代科学中是十分重要的,欧洲人正式采用它的最早时间的证据,是公元976年的一份西班牙手稿中发现的,而中国早在公元前14世纪的商朝,便已经采用了。在出土的公元前13世纪的甲骨文中,见有中国人用十进制记述了“547天”的实例。
太阳风暴——最早发现的太阳黑子
有星孛入于北斗——彗星的观测
朔月辛卯
日有食之——日食记录
日月星辰——阴阳合历
世界最古老的星表——石氏星表
现存最早最完整的历法著作——《太初历》
土圭测日影
星陨如雨——流星群的观测
演示天体视运动的仪器——浑天仪
我国最古老的记时仪器——壶漏
大地测量——子午线的测定
历法革命——沈括的《十二气历》
科苑奇葩——郭守敬发明和研制的天文仪器
我国古代最优秀的历法——郭守敬的《授时历》
周公观景——天文台的设置
我国最早的数学专著——《周髀算经》
精推细算——《九章算术》
运筹帷幄——零与筹算
十进制记数法
中国剩余定理——大衍求一术
祖冲之和圆周率
贾宪三角
一元高次方乘——天元术
朱世杰和他的《四元玉鉴》
双假设法——盈不足术
级数与垛积术的应用
中国——算盘的故乡
磁石的魔力——指南针的发明
《墨经》与第一运动定律
被中香炉与常平架
磁偏角和磁倾角
测量工具——游标卡尺
投影
幻灯——走马灯
神秘的倒影
奇异的镜子——透光镜

『叁』 中国古代科学家的发明创造给我们带来了哪些方便

说到厉害的科学家,大家脑海里首先想到的大多是西方人,如牛顿,伽利略,近代爱

因斯坦等。而中国古代又有哪些科学家呢?以下列举著名的古代科学家:

张衡:

我国东汉时期,杰出的科学家,他精通数科,天文学,数学,建筑学、天文学等,都有非常大的成就,几乎是古代的一位全才,还被誉为"木圣"。他在数学上留下很多著作,还是一个著名的发明家,如地动仪、指南车、混天仪等。这些发明让中国人都引以为豪!世界上要和他媲美的要数意大利博学家达芬奇,但是达芬奇要比他晚1300多年!

祖冲之

我国南北朝时期,杰出的数学家,天文学家和发明家。祖冲之最为人熟知的成果,是利用割圆术计算把圆周率精确到了3.1415926和3.1415927之间,该成就历经1000多年,才被阿拉伯数学家阿尔·卡西打破。他在天文学方面的成就更大,他对金、木、水、火、土各行星的周期,给出了准确的推算,他编制的《大明历》直到南宋为止,都是世界上最先进的历法。

沈括

北宋著名科学家、政治家等等,被誉为"中国整部科学史中最卓越的人物",没有之一,其个人经历就是一部辉煌史,绝对是中国古代天才中的代表人物。他在数学,物理学,化学,天文学,测量学,力学,医学,经济军事政治都有很大的成就。

郭守敬

元朝著名天文学家,数学家和水利工程师,在数学方面有很多成就,他利用光学原理,发明和改进前辈观察天文现象的工具,比如简仪、立运仪、高表、浑天象、玲珑仪、候极仪、仰仪、证理仪、窥几、景符、日月食仪以及星晷定时仪等等,把中国古代的实用技术,发展到了极致。

徐光启

明代著名数学家、科学家和政治家,他还翻译了《几何原本》等众多国外著作。徐光启毕生致力于数学、天文、历法、水利等方面的研究,勤奋著述,尤精晓农学。

宋应星

明朝末年的一位著名的科学家,他写了一本《天工开物》,其中包括广泛的技术主题,如使用火药武器,因此他被中国科学技术史专家李约瑟称为“中国的狄德罗。他在生物,物理,化学,等领域都非常多的成就。他在化学方面分析多种有色金属的性质,如果有序有人继承他的研究,那么元素周期表就是中国发明的了。

中国古代的科学家其实是非常多的,发明家蔡伦(造纸术),毕升(活字印刷),医学家华佗,孙思邈,李时珍等,数学家刘徽,杨辉,李冶等。细分领域总的算起来多大100位科学家。这就是为什么中国古代一直处于世界的领先地位的重要原因。科技才是第一生产力。古代科技的发展也是直接影响社会发展的结果!

中国古代科学和近代西方科学又差在哪里呢?近代西方科学家如雨后春笋,相继涌出,直接推动西方社会的快速发展,直至名列前茅。影响世界。尤其是两次技术革命,更是带来翻天覆地变化!主要是西方的整体大环境非常好,也有更多的人在很多领域深层次的研究,而中国古代却是比较缺乏的,研究的都没有足够深入,直接导致没有重大产入结果!

要说中国古代科学家多吗,肯定多啊,但是并没有像近代西方科学家那样更深层次的研究,所以没有产出直接的结果。也是因为古代人思想收到严重束缚,有一个成语形容的非常好,叫杞人忧天,古代杞国有个人担心天会塌、地会陷,别人笑他庸人自扰,多此一举,那是没必要担心的事情,却来没有人深层次的考虑,天为什么会塌,地为什么会陷。就连称为孔圣人的孔丘,遇到“两小儿辩日”,也分辨不出真实的愿意。却没人去深层研究这些现象。这些文化是直接束缚了人们的思想,从而阻碍了科学了发展!当然到了晚清领导层也是另外一个阻碍发展的重要原因!

现今我们学习基础的科学知识全是西方科学家研究的成果,数学,物理,化学等里面基础知识几乎全是西方人的命名。作为中华民族的一分子更要奋起直追。

值得庆幸的是如今的中国正在猛烈的攻克先进的科学技术,逐渐的迈入科技强国大国的行列!在不远的将来中国将在一次登上世界的巅峰!

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『肆』 中国古代的发明创造

1、瓷器

瓷器是古代劳动人民的一个重要的创造,是中华文明展示的瑰宝,是中华民族对世界文明的伟大贡献。中国人于公元1世纪发明了瓷器,西方到18世纪才有瓷器,比中国晚了1700年左右。

2、算盘

算盘,又作祘盘,珠算盘是我们祖先创造发明的一种简便的计算工具,珠算盘起源于北宋时代,是中国古代的一项伟大、重要的发明。虽然现在已经进入计算机时代,但是算盘依然有应用,算盘成本低,计算快速方便,是计算机不能媲美的,也是计算机不能替代的。

3、拱桥

中国的拱桥始建于东汉中后期,已有一千八百余年的历史。造型优美,曲线圆润,富有动态感。中国现存最早、保存良好的拱桥是由李春发明并建造的隋代赵州安济桥,又称赵州桥。比西方于1345年建造的维奇奥拱桥,早了700年。

4、豆腐

豆腐是我国大众菜肴,营养丰富且价格低廉,适合老百姓消费,相传豆腐是在公元前125年,汉朝淮南王刘安发明了豆腐。豆腐在宋朝时传入朝鲜,19世纪初才传入欧洲、非洲和北美。如今豆腐在越南、泰国、韩国、日本等国家已成为主要食物之一。

5、墨水

墨水是一种含有色素或染料的液体,墨水被用于书写或绘画。公元前二世纪中国人发明了墨水。1834年英国的史蒂芬斯开始在英国制造出书写用的墨水,15年之后才大量生产。1860年代,英德发明了人造墨染料。墨水的发明促进了世界文化的发展。

『伍』 中国古代机械发明创造史是什么

在中华民族五千年的文明史中,我国古代劳动人民在机械工程领域中的发明创造尤为突出。绝大部分的发明创造是源于生存、生活以及生产的需要,一些发明创造是战争的需要,还有一些发明创造是为了探索科学技术的需要。五十万年前,中国猿人学会了制作尖劈状石器。在我国的周口店古猿人遗址处,发现了60°~75°刃角的用作砍伐的石器。二十万年前,生活在我国四川资阳地区的古猿人学会了制作骨针、骨锥等骨器。一万五千年前,古人类学会了用骨、角、牙、蚌壳等制作形状复杂的器械,并学会了磨制技术。五千年前,古人类进入新石器时代。在西安的半坡遗址中,发现了大量制造技术较高的各种重要的骨器。四千年前,古人类发现了金属,并学会了冶炼技术。我国进入了金属时代。不久,又发明了由铜锡合金组成的青铜器。金属器械逐步取代了石制和骨制器械。两千年前,又发现了铁金属,并掌握了冶炼技术和制造技术。早在春秋时代我国就已进入了铁器时代。各种复杂的工具和简单机械相继发明出来,机械工程在我国迅速发展。

从我国古代发明创造的演变过程,可以知道:任何一种机械的发明都经历了由粗到精、逐步完善与发展的过程。例如,加工谷粒的机械(图2-2),最初是把谷粒放在一块大石上,用手拿一块较小的石块往复搓动,再吹去糠皮以得到米;第二步发明了杵臼;第三步发明了脚踏碓,利用人体的一部分重力工作;第四步发明了利用人力和畜力工作的磨和碾;第五步发明了利用风力和水力工作的磨和碾,这不但实现了连续的工作,节省了人力,提高了效率,而且学会了使用自然力,完成了由工具到机械的演变过程。

图2-2加工谷粒工具的演变在兵器领域中,由弹弓发展为弓箭,又发展为弩箭;发明火药后,由人力的弓箭发展为火箭,直到发展为皱形的飞弹和皱形的两级火箭。这些在我国古代战争中,有大量的实战记载。

我国古代的机械发明、使用与发展,远远领先于世界水平。但由于长期的封建统治,限制了生产力和科学技术的发展。最近四五百年中,我国在机械工程领域的发展已落后于西方强国。新中国成立后,在短短的十几年里,我国人民把只能做小量修理和装配工作的机械工业发展为能够生产汽车、火车、轮船、金属切削机床、大型发电机等许多机械设备的机械工业,特别是改革开放以来,机械工业的发展更为迅速,与发达国家的差距正在缩小,有些产品已领先世界水平。

过去的几千年中,中华民族在机械工程领域中的发明创造有着极其辉煌的成就。不但发明的数量多,质量也高,发明的时间也早。我们过去的历史是光荣的。为使中华民族再度辉煌,我们的任务也是艰巨的。在过去的年代里,机械的发明与使用繁荣了人类社会,促进了人类文明的发展。在高科技迅速发展的今天,机械的种类更加繁多,性能更加先进。机械手,机器人,机、光、电、液一体化的智能型机械,办公自动化机械等大量先进的、科技含量高的机械正在改变人类的生活与工作。希望有志于机械工程专业的青年,继承我们祖先的光荣传统,发明创造出更多、更好的新机械,为把我国建设成一个伟大的社会主义强国而奋斗。

除了众所周知的造纸术、印刷术、指南针、火药这四大发明之外,中国古代在机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的。由于古代中国长期处于封建社会状态,科学技术的发展比较缓慢。秦汉以前,对各种发明创造比较重视,这期间的成果较多。据《周礼考工》记载:智者创物,巧者述之,守之世,谓之工,百工之事皆圣人之作也。但也有不同意见。《老子》上说:民多利器,国家滋昏。人多技巧,奇物滋起。绝巧弃利,盗贼无有。自秦汉以后,除对农业生产有利的发明创造之外,其他发明一般都会受到轻视,甚至因发明创造而获罪。据《明史》卷二十五记载:明太祖平元,司天监进水晶刻漏,中设二木偶人,能按时自击铮鼓。太祖以其无益而碎之。由于统治者的偏见,极大影响了古代劳动人民创造能力的发展。

另外,我国古代不重视对所发明器械的绘图工作,有不少发明创造因为没有绘图的帮助,很难看明白。而真正有所发明创造的人或自己不会用文字记载,或由于社会的不重视而没有记载,这些都影响了我国古代科学技术的进步。尽管如此,我国古代的科学技术仍然领先于世界,无愧于一个伟大的文明古国的称号。以下对我国在各时期的典型发明进行简要说明。

『陆』 中国古代科学成就

1.印刷术
印章在先秦时就有,一般只有几个字,表示姓名,官职或机构。印文均刻成反体,有阴文、阳文之别。在纸没有出现之前,公文或书信都写在简牍上,写好之后,用绳扎好,在结扎处放粘性泥封结,将印章盖在泥上,称为泥封,泥封就是在泥上印刷,这是当时保密的一种手段。纸张出现之后,泥封演变为纸封,在几张公文纸的接缝处或公文纸袋的封口处盖印。据记载在北齐时(公元550~577年)有人把用于公文纸盖印的印章作得很大,很像一块小小的雕刻版了。
1、战国(公元前475-前221年)时期的铜印。
2、晋代著名炼丹家葛洪(公元284~363年)在他著的《抱朴子》中提到道家那时已用了四寸见方(13.5×13.5)有120个字的大木印了。这已经是一块小型的雕版了。
3、佛教徒为了使佛经更加生动,常把佛像印在佛经的卷首,这种手工木印比手绘省事得多。
4、碑石拓印技术对雕版印刷技术的发明很有启发作用。刻石的发明,历史很早。初唐在今陕西凤翔发现了十个石鼓,它是公元前8世纪春秋时秦国的石刻。秦始皇出巡,在重要的地方刻石7次。东汉以后,石碑盛行。汉灵帝四年(公元175年)蔡邕建议朝廷,在太学门前树立《诗经》、《尚书》、《周易》、《礼记》、《春秋》、《公羊传》、《论语》等七部儒家经典的石碑,共20.9万字,分刻于46块石碑上每碑高175、宽90、厚20厘米,容字5000,碑的正反面皆刻字。历时8年,全部刻成。成为当时读书人的经典。很多人争相抄写。后来特别是魏晋六朝时,有人趁看管不严或无人看管时,用纸将经文拓印下来,自用或出售。结果使其广为流传。
5、拓片是印刷技术产生的重要条件之一。古人发现在石碑上盖一张微微湿润的纸,用软槌轻打,使纸陷入碑面文字凹下处,待纸干后再用布包上棉花,蘸上墨汁,在纸上轻轻拍打,纸面上就会留下黑地白字跟石碑一模一样的字迹。这样的方法比手抄简便、可靠。于是拓印就出现了。
6、印染技术对雕版印刷也有很大的启示作用,印染是在木板上刻出花纹图案,用染料印在布上。中国的印花板有凸纹板和镂空板两种。1972年湖南长沙马王堆一号汉墓(公元前165年左右)出土的两件印花纱就是用凸纹板印的。这种技术可能早于秦汉,而上溯至战国。纸发明后,这种技术就可能用于印刷方面,只要把布改成纸,把染料改成墨,印出来的东西,就成为雕版印刷品了。在敦煌石室中就有唐代凸板和镂空板纸印的佛像。
印章、拓印、印染技术三者相互启发,相互融合,再加上我国人民的经验和智慧,雕版印刷技术就应运而生了。
2.造纸术
汉初年,政治西汉麻纸稳定,思想文化十分活跃,对传播工具的需求旺盛,纸作为新的书写材料应运而生。许慎著《说文解字》,成书于公元100年。谈到“纸”的来源。他说:“‘纸’从系旁,也就是‘丝’旁”。这句话是说见当时的纸主要是用绢丝类物品制成,与现在意义上的纸是完全不同的。许慎认为纸是丝絮在水中经打击而留在床席上的薄片。这种薄片可能是最原始的“纸”,有人把这种“纸”称为“赫蹄”。这可能是纸发明的一个前奏,关于这种“纸”的记载,可以追溯到西汉成帝元延元年(公元前12年)。《汉书·赵皇后传》中记录了成帝妃曹伟能生皇子,遭皇后赵飞燕姐妹的迫害,她们送给曹伟能的毒药就是用“赫蹄”纸包裹,“纸”上写:“告伟能,努力饮此药!不可复入,汝自知之!”。由此推测纸可能与丝有一定关系。
远古以来,中国人就已经懂得养蚕、缫丝。秦汉之际以次茧作丝绵的手工业十分普及。这种处理次茧的方法称为漂絮法,操作时的基本要点包括,反复捶打,以捣碎蚕衣。这一技术后来发展成为造纸中的打浆。此外,中国古代常用石灰水或草木灰水为丝麻脱胶,这种技术也给造纸中为植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。
从迄今为止的考古发现来看,造纸术的发明不晚于西汉初年。最早出土的西汉古纸是1933年在新疆罗布淖尔古烽燧亭中发现的,年代不晚于公元前49年。
1957年5月在陕西省西安市灞桥出土的古纸经过科学分析鉴定,为西汉麻纸,年代不晚于公元前118年。1973年在甘肃居延肩水金关发现了不晚于公元前52年的两块麻纸,暗黄色,质地较粗糙。
1978年在陕西扶风中延村出土了西汉宣帝时期(公元前73~49年)的三张麻纸;1979年在甘肃敦煌县马圈湾西汉烽燧遗址出土了五件八片西汉麻纸。1986年甘肃天水放马滩出土的西汉文帝时期(公元前179~前141年)的纸质地图残片,表明了当时的纸可供写绘之用。从上述西汉出土的纸的质量来看,西汉初年的造纸技术已基本成熟。
历史上关于汉代的造纸技术的文献资料很少,因此难以了解其完整、详细的工艺流程。后人虽有推测,也只能作为参考之用。总体来看,造纸技术环节众多,因此必然有一个发展和演进的过程,绝非一人之功。它是我国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
3.指南针
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。《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。
4.火药
我国现在看到的第一部记载火药配方的书,约成书于八九世纪。书中说“以硫磺、雄黄合硝石,并密烧之”,会发生“焰起,烧手面及火尽屋舍”的现象。这里的“密”应该是蜂蜜的“蜜”。蜜加热能变成炭。硫磺、硝石与炭混合,这就是火药的配方。
火药的发明是人们长期炼丹,制药实践结果,至今已有一千多年历史。
唐朝末年,火药已被用于军事。唐昭宗天佑元年(904年)杨行密的军队围攻豫章,部将郑 (以所部发机飞火,烧龙沙门,带领壮士突火先登入城,焦灼被体)<九国志.郑 传>。这里所说的(飞火),就是(火炮),(火箭)之类。(火炮)是把火药制成环状,把吊线点燃后用抛石机抛掷出去;(火箭)则是把火药球缚于箭镞之下,将吊线点燃后用弓射出。到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。北未政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。南未在1259年造出了以巨竹为筒,内装火药的(突火枪)。到了元代又出现铜铸火统,称为(铜将军)。这些都是以火药的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有的威力。下图为南未突火枪和北未火药箭。
在12,13世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各地。对人类社会的文明进步,对经济和科学文化的发展,起了推动作用。美法各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。
[编辑本段]1、源于炼丹术

炼丹术起源很早,《战国策》中已有方士向荆王献不死之药的记载。汉武帝也妄想“长生久视”,向民间广求丹药,招纳方士,并亲自炼丹。从此,炼丹成为风气,开始盛行。历代都出现炼丹方士,也就是所谓的炼丹家。炼丹家的目的是寻找长生不老之药,这样的目的是不可能达到的。炼丹术流行了一千多年,最后还是一无所获。但是,炼丹术所采用的一些具体方法还是有可取之处的,它显示了化学的原始形态。
炼丹术中很重要的一种方法就是“火法炼丹”。它直接与火药的发明有关系。所谓“火法炼丹”大约是一种无水的加热方法,晋代葛洪在“抱朴子”中对火法有所记载,火法大致包括:煅(长时间高温加热)、炼(干燥物质的加热)、灸(局部烘烤)、熔(熔化)、抽(蒸馏)、飞(又叫升,就是升华)、优(加热使物质变性)。这些方法都是最基本的化学方法,这也是炼丹术这种愚昧的职业能够产生发明的基础。炼丹家的虔诚和寻找长生不老之药的挫折,使得炼丹家不得不反复实验和寻找新的方法。这样就为火药的发明创造了条件。在发明火药之前,炼丹术已经得到了一些人造的化学药品,如硫化汞等。这可能是人类最早用化学合成法制成的产品之一。
炼丹起火,启示人们认识并发明火药。
[编辑本段]2、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。《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。《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火药。
[编辑本段]3、火药的应用

唐朝时的火药
火药发明之前,火攻是军事家常用的一种进攻手段,那时在火攻中,用了一种叫做火箭的武器,它是在箭头上绑一些像油脂、松香、硫磺之类的易燃物质,点燃后用弓射出去,用以烧毁敌人的阵地。如果用火药代替一般易燃物,效果要好得多。火药发明之前,攻城守城常用一种抛石机抛掷石头和油脂火球,来消灭敌人。火药发明之后,利用抛石机抛掷火药包以代替石头和油脂火球。据宋代路振的《九国志》记载,唐哀帝时(十世纪),郑王番率军攻打豫章(今江西南昌),“发机飞火”,烧毁该城的龙沙门。这可能是有关用火药攻城的最早记载。
两宋时的火药
到了两宋时期火药武器发展很快。据《宋史·兵记》记载:公元970年兵部令史冯继升进火箭法,这种方法是在箭杆前端缚火药筒,点燃后利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力把箭簇射出,这是世界上最早的喷射火器。公元1000年,士兵出身的神卫队长唐福向宋朝廷献出了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。1002年,冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器,并做了表演。
火药兵器在战场上的出现,预示着军事史上将发生一系列的变革。从使用冷兵器阶段向使用火器阶段过渡。火药应用于武器的最初形式,主要是利用火药的燃烧性能。《武经总要》中记录的早期火药兵器,还没有脱离传统火攻中纵火兵器的范畴。随着火药和火药武器的发展,逐步过度到利用火药的爆炸性能。
硝酸钾、硫磺、木炭粉末混合而成的火药被称为黑火药或者叫褐色火药。这种混合物极易燃烧,而且烧起来相当激烈。如果火药在密闭的容器内燃烧就会发生爆炸。火药燃烧时能产生大量的气体(氮气、二氧化碳)和热量。原来体积很小的固体的火药,体积突然膨胀,猛增至几千倍,这时容器就会爆炸。这就是火药的爆炸性能。利用火药燃烧和爆炸的性能可以制造各种各样的火器。北宋时期使用的那些用途不同的火药兵器都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒药烟球是爆炸威力比较小的火器。到了北宋末年爆炸威力比较大的火器向“霹雳炮”、“震天雷”也出现了。这类火器主要是用于攻坚或守城。公元1126年,李纲守开封时,就是用霹雳炮击退金兵的围攻。金与北宋的战争使火炮进一步得到改进,震天雷是一种铁火器,是铁壳类的爆炸性兵器。元军攻打金的南京(今河南开封)时金兵守城时就用了这种武器。《金史》对震天雷有这样的描述:“火药发作,声如雷震,热力达半亩之上,人与牛皮皆碎并无迹,甲铁皆透”。这样的描述可能有一点夸张,但是这是对火药威力的一个真实写照。
火器的发展有赖于火药的研究和生产。《武经总要》中记录了三个火药配方。唐代火药含硫、硝的含量相同,是1比1,宋代为1比2,甚至接近1比3。已与后世黑火药中硝占四分之三的配方相近。火药中加入少量辅助性配料,是为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果。火药是在制造和使用过程中不断改进和发展的。
1044年曾公亮主编的《武经总要》一书中介绍了三种火药配方,以不同的辅料,达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕的不同目的。
宋代由于战争不断,对火器的需求日益增加,宋神宗时设置了军器监,统管全国的军器制造。军器监雇佣工人四万多人,监下分十大作坊,生产火药和火药武器各为一个作坊,并占有很重要的地位。史书上记载了当时的生产规模:“同日出弩火药箭七千支,弓火药箭一万支,蒺藜炮三千支,皮火炮二万支”。这些都促进了火药和火药兵器的发展。
南宋时出现了管状火器,公元1132年陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿作成,先把火药装在竹竿内,作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。公元1259年,寿春地区有人制成了突火枪,突火枪是用粗竹筒作的,这种管状火器与火枪不同的是,火枪只能喷射火焰烧人,而突火枪内装有“子巢”,火药点燃后产生强大的气体压力,把“子巢”射出去。“子巢”就是原始的子弹。突火枪开创了管状火器发射弹丸的先声。现代枪炮就是由管状火器逐步发展起来的。所以管状火器的发明是武器史上的又一大飞跃。
突火枪又被称为突火筒,可能它是由竹筒制造的而得此名。《永乐大典》所引的《行军须知》一书中提到,在宋代守城时曾用过火筒,用以杀伤登上城头的敌人。到了元明之际,这种用竹筒制造的原始管状火器改用铜或铁,铸成大炮,称为“火铳”。
1332年的铜火铳,是世界上现存最早的有铭文的管状火器实物。
明代
明代在作战火器方面,发明了多种“多发火箭”,如同时发射10支箭的“火弩流星箭”;发射32支箭的“一窝蜂”;最多可发射100支箭的“百虎齐奔箭”等。明燕王朱棣(即后来的明成祖)与建文帝战于白沟河,就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭,堪称是现代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是,当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据“武备志”记载,这种火器可以在距离水面三、四尺高处飞行,远达两三里。这种火箭用竹木制成,在龙形的外壳上缚四支大“起火”,腹内藏数支小火箭,大“起火”点燃后推动箭体飞行,“如火龙出于水面。”火药燃尽后点燃腹内小火箭,从龙口射出。击中目标将使敌方“人船俱焚。”这是世界上最早的二级火箭。另外,该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形,内装火药,由四支火箭推进,它是世界上最早的多火药筒并联火箭,它与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理很相近。
火箭的发展,使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书的记载14世纪末,明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上,双手各持一个大风筝,试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想。尽管这是一次失败的尝试,但万户被誉为利用火箭飞行的第一人。为了纪念万户,月球上的一个环行山以万户的名字命名。
[编辑本段]4、对外传播史
早在八、九世纪时,和医药、炼丹术的知识一起,硝也由中国传到阿拉伯。当时的阿拉伯人称它为“中国雪”,而波斯人称它为“中国盐”。他们仅知道用硝来治病、冶金和做玻璃。13世纪火药是由商人经印度传入阿拉伯国家的。希腊人通过翻译阿拉伯人的书籍才知道火药。火药武器是通过战争传到阿拉伯国家,成吉思汗西征,蒙古军队使用了火药兵器。公元1260年元世祖的军队在与叙利亚作战中被击溃,阿拉伯人缴获了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火药武器,从而掌握火药武器的制造和使用。阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争,战争中阿拉伯人使用了火药兵器,例如阿拉伯人进攻西班牙的八沙城时就使用过火药兵器。在与阿拉伯国家的战争中,欧洲人逐步掌握了制造火药和火药兵器的技术。
火药和火药武器传入欧洲,“不仅对作战方法本身,而且对统治和奴役的政治关系起了变革的作用”。“以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵不住市民的大炮,市民的子弹射穿了骑士的盔甲。贵族的统治跟身穿铠甲的贵族骑兵同归于尽了。随着资本主义的发展,新的精锐的火炮在欧洲的工厂中制造出来,装备着威力强大的舰队,扬帆出航,去征服新的殖民地……。”

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