搜索右侧

您現在的位置:華發首頁>文化娛樂 > 傳統文化 >

宋代輝煌的科技成就:印刷術、指南針、火藥及其他

更新時間:2021-03-22 09:17來源:網絡作者:@nanncy人氣:9954

宋代的科學技術,在我國科技發展史上占有極重要的地位。中國古代舉世聞名的四大發明中,活字印刷術和指南針出現於這個時期,火藥的配方也在這時期臻於完善,獲得廣泛應用,並對歷史產生巨大的影響。

活字印刷術是北宋慶歷年間(1041-1048),布衣畢昇發明的。宋代的印刷術主要是雕版印刷,刻工技術精良。但是,雕版費工費時,存放雕版又要占很多地方,這對印刷事業的發展有很大局限性。

畢昇可能是當時刻書中心杭州的一名刻工。他用膠泥制成一個個單字,經火燒使之變硬,按字的韻目排列在一格一格的木架上,印刷之前,先在一塊鐵板上放上鐵框,其中放置松香、蠟和紙灰,再按需要揀字排列在鐵框內。排好字後,即把鐵板置於火上加熱,使松香和蠟熔化,再用平板把活字壓平,冷卻後活字牢固地粘成一片,就可以印刷了。

如果原版不用,可以重新把蠟和松香燒化,揀出活字,以便重新排版時使用。

畢異發明的膠泥活字印刷術在北宋中期沒有得到推廣。據沈括《夢溪筆談》記載,畢昇死後,他的活字為沈括的隨從所得,並加以珍藏。沈括還把這一偉大發明記載了下來。到南宋末年,才有人用這種活字印刷術印成了朱熹的《小學》、《近思錄》等書。

畢昇的發明開創了近現代鉛字排印技術的先河,比歐洲谷騰堡的活字印刷要早四百年,被世界公認為古代最偉大的發明之一。

 宋代輝煌的科技成就:印刷術、指南針、火藥及其他

指南針的發明和應用於航海,也出現在北宋時期。

在宋代以前,我國古代勞動人民已經知道磁石具有指極性,並且制造了一種稱為“司南”的指向儀器。戰國時期的韓非子說“先王立司南以端朝夕”。

“司南”的指針像一把勺,用天然磁石磨制而成,置於平滑的刻有方位的“地盤”上,“共祗指南”。因為天然磁石在磨成指針時,容易因打擊、受熱而失去磁性,“司南”的磁性較弱,而它與“地盤”的摩擦力又比較大,因此,“司南”的指南效果比較差,長期未能廣泛應用。

到了宋代,人們創造了人工磁化的方法, 用天然磁石磨針鋒,利用天然磁石的磁場作用,使鋼針具有磁性。磁針的裝置,在宋代也創造了“水浮”、“縷懸”等辦法,以減少指針轉動時的摩擦力。其中有一種指南龜,把天然磁石安裝在一個木刻的龜腹內,在木龜腹下挖一個光滑的小穴,對準了放在頂端尖滑的竹釘子上。這種竹釘支點處的摩擦阻力很小,木龜可以自由轉動以指南。

這種指南龜,是後來出現的旱羅盤的先聲。一種可以準確指示方向的儀器,終於在北宋時期出現了。

指南針的發明,立即被應用於航海。從此,人們在茫茫大海上航行才能有更加準確的方向。指南針的發明和應用,也是宋代勞動人民對於人類的重大貢獻。

火藥雖然出現於宋代以前,但因為配方尚不完善,沒有獲得廣泛應用。在宋代,火藥配方有重大改進,其中硝的含量大大增加。唐代火藥中硫和硝的含量是1: 1, 宋代增加到1 :2, 甚至1 :3, 與後代黑火藥中硝占四分之三的配方相近。

在火藥中還加入其他易燃、 易爆及有毒原料,使火藥的威力大大增加。火藥在宋代也進入實用階段,被廣泛應用在軍事火器方面。北宋政府在開封設置“廣備攻城作”,制造各種戰爭物資,其中就有專門制造火藥的工廠。

宋代用火藥制造的兵器,有火箭、火炮、火槍等等。在北宋初年,就有馮繼升向宋太祖進獻火箭法。這種火箭,是在箭頭附近裝上用火藥制成的燃燒物,點燃後用弓射向敵營。

火炮是用拋石機把火藥制成的爆炸物拋向遠方,當時還沒有管狀大炮。北宋末年的抗金鬥爭中所出現的“霹靂炮”、“震天雷”等的火炮,大約也是用拋石機拋出的。

 

宋代制造的火炮,已成了軍隊的一項重要裝備。南宋末年的李曾伯說,荊淮一帶的宋軍有鐵火炮十多萬只。在廣西靜江(今桂林)的抗元鬥爭中,婁某所部250人最後擁一火炮點燃爆炸,一聲如雷霆的巨響,250人同歸於盡,月城為之崩塌,滿天煙氣,圍城的元兵也有許多被炸死。可見,當時火炮的威力已經相當大。

火槍是一種竹制管狀火器。南宋初年,德安(湖北安陸)守將陳規在抗擊金兵時,創造了一種“長竹竿火槍”,把火藥裝在長竹竿裏,臨陣時點燃發射以燒傷敵人。南宋末年,壽春府(安徽壽縣)制造的突火槍,以巨竹為筒,內安子窠,燃放後,子窠從竹筒中射出,聲聞百五十余步。

火槍的制造技術從南宋初到南宋末顯然有很大改進。這種安有子窠的突火槍,已經是近現代槍炮等管狀武器的先河。它的出現,是兵器發展史上一個重要的突破。

除了三大發明外,宋代科技的許多領域,都出現蔚然可觀的新成果。

在數學方面,我國古代解方程式的“開方法”邁進了一大步。北宋中期的數學家賈憲,制成一個二項定理系數表,稱“開方作法本源圖”,詳細列出各高次方展開式各項系數,並指出求這些系數的方法。17世紀歐洲出現的“巴斯加三角”,才得出同賈憲系數表相同的系數。

南宋末年,數學家秦九韶創造的“大衍求一術”,在世界數學史上也占有光輝的地位。在他所著《數書九章》中,系統地指出了用“大衍求一術”求解一次同余組的一般計算步驟,其方法正確而又嚴密。歐洲人直到500年後,對同一問題才有了較深入的研究。

可見,宋代的數學,在許多領域都在世界上居遙遙領先的地位。

同數學關系密切的天文學,宋代也獲得重大的成就。

在北宋時期,朝廷設立的司天監,集中了一批天文、歷法專門家,專門從事天文研究和歷法的推算。司天監曾先後五次對恒星位置進行大規模的觀測工作。其中元豐年間(1078-1085)所進行的第四次觀測的結果,南宋初曾由黃裳繪成天文星圖,後來又由王致遠刻石立於蘇州。這就是舉世聞名的蘇州石刻天文星圖。

這個星圖高達八尺,寬三尺半,刻星一千四百三十顆,以北極為中心,繪有三個同心圓,分別代表北極常顯圈、南極恒隱圈和赤道。有二十八條輻射線表示二十八宿距度。這個天文星圖,被公認為世界上最古的天文星圖之一。

對於新星和超新星的觀測,宋代獲得的成就也舉世矚目。宋仁宗至和元年(1054), 司天監觀測到天關客星爆發的情況。近幾十年來,天文學界已廣泛承認天關星附近的蟹狀星雲,就是至和元年爆發的超新星的遺跡。這個觀測記錄的科學價值,也得到廣泛的重視。

治平三年(1066)對哈雷彗星的觀測記錄,也成了研究歷史上哈雷彗星軌道的珍貴史料。

天文學的巨大成就,還表現在天文儀器的制造方面。北宋中期蘇頌的《新儀象法要》一書,詳細介紹了“渾儀”、“渾象”、“水運儀象臺”的創造方法,並附圖63種,是一部反映這時期我國天文儀器制造新水平的科學著作。

蘇頌和韓公廉等人合作制成的“水運儀象臺”,構造復雜精巧,規模宏大,高達36尺多,寬21尺,用水力推動,是世界上首創的水動天文鐘。

在醫藥學方面,宋代很重視各種醫藥書籍的修訂。北宋時先後修訂了《開寶本草》、《嘉祐本草》、《圖經本草》、《證類本草》、《本草衍義》等等。

其中的《圖經本草》系蘇頌整理而成,是我國現存最早的配有圖樣的本草書。

《證類本草》為北宋末年唐慎微私人修纂而成,收錄藥物1700多種,對各種藥物的禁忌也作了介紹,還收錄了許多單方。因為此書不僅總結了前人的成果,還進一步發展了前人的成果,曾一再為宋朝政府修訂出版。在明代李時珍的《本草綱目》出現以前,它一直是本草書的範本。

《本草衍義》為北宋末寇宗奭所撰,收載藥物雖不多,但頗多有見地的科 學見解。《證類本草》和《本草衍義》這兩部醫藥書,對醫藥學都產生過較大的影響。

宋代醫學的進步,還突出表現在分科更加細致及診治技術之提高方面。唐代中醫只分四科,宋代分為九科。其中以小兒科、產科、針灸科最為有名。當時的兒科醫生已能區別天花、麻疹、水痘等傳染病,並各有專門處方。產科方面,已有專門介紹順產、難產各種情況的著作出現。

北宋錢乙《小兒藥證直訣》、楊子健《十產論》,分別是小兒科和產科的代表作。

針灸科的發展,最重要的成就是北宋前期王唯一所著 《銅人腧穴針灸圖經》及其所制作的兩具針灸銅人。這本書在後代一直是針灸科教學的重要參考書。針灸銅人的構造精巧,造型逼真,使針灸圖像具有立體感和真實感,長期受到國內外醫學界的重視。

宋慈於宋理宗淳祐七年(1247) 寫成的《洗冤錄》,是我國第一部系統的法醫學著作,它記述的內容廣泛,包括人體解剖、檢驗屍體、檢查現場、鑒定死傷原因、自殺或謀殺的各種現象、各種毒物和急救、解毒的方法等等。這部法醫著作,比西方最早出現的由意大利人菲德裏於公元1602年寫成的法醫著作,早了300多年,受到國際法醫界的廣泛重視,被譯成多種文字出版。

在建築技術方面,宋代也有相當可觀的成就。

北宋時期,政府的主管機構將作監很重視建築技術的規範,於元祐六年(1091)編成《元祐法式》。接著又由李誡重新編修。李誡用了6年時間,於元符三年(1100)編成《營造法式》一書。 該書對歷代建築經驗及宋代建築技術成就作了系統的總結,對各種官府建築的用材選擇、各種結構的坡度標準、各種技術操作,都作了嚴格的規定,而且圖文並茂,有許多極珍貴的建築圖案,它不僅是宋代建築技術向標準和定型方向發展的標誌,也是當時世界上最為完備的建築學著作。這部書所規定的各項建築技術制度,對後代建築技術的發展,起過相當大的作用。

宋代的建築,以塔及橋梁最為著名。塔以磚塔為主,也有木塔與石塔,外觀多呈樓閣樣式。開封祐國寺的“鐵塔”,建成於北宋慶歷元年(1041), 底座呈八角蓮花狀,共13層,全用預先燒制好的琉璃磚砌成,因外表顏色如鐵,被稱為鐵塔。九百多年來,盡管有過洪水及地震等自然災害,塔基有所下沈,但整個塔身迄今紇立在開封市內,可見該塔建築之堅固。

著名木工喻浩於宋太宗端拱二年(989)在開封開寶寺所建的福勝塔,也是8角13層,高達120米,是一座木構塔。著名的泉州開元寺東西塔,都在宋代由木塔改建成磚塔,又於南宋時先後改建成石塔,並一直保存至今,反映了宋代石結構建築的高超技術。

橋的建築,以北宋都城開封的虹橋,泉州的洛陽橋、安平橋最為著名。

虹橋是這時期木拱橋的代表作,全用木梁連接成拱,跨徑近25米,凈跨約20米,拱矢約5米,橋寬8米,不用支柱,橋下可以任船隨意航行。這種木拱結構猶如長虹飛越河上,是橋梁建築中的一件傑作。

泉州洛陽橋和安平橋都是石橋。洛陽橋建成於北宋嘉祐四年 (1057),橋長1200米,寬5米,有47個橋孔,建於洛陽江入海處,水急浪高,工程非常艱巨,為了解決橋梁基礎穩固問題,建築者們首創了“筏形基礎”,沿橋位向江底拋擲數萬立方巨石,築成一條長一裏,寬20多米的石堤,然後在石堤上築橋墩,橋墩的迎海面砌成尖劈狀,可減少海潮沖擊力,又在橋基和橋墩上種蠣固基,利用牡蠣的石灰質貝殼附在巖石間繁殖的特性,使橋墩和橋基的石塊通過牡蠣貝殼的繁殖自己連成一體。

橋面的石梁,每塊都有20至30噸之重。這個巨大規模的石橋的建成,是橋梁建築史上的一個奇跡。至今在泉州一帶,還流傳著關於洛陽橋建築的一些美妙的神話,說這座橋的建築有神力的幫助。其實,這是建橋工匠聰明才智的結晶,它揭開了中國橋梁史上新的一頁。

安平橋建於南宋初年,全長270米以上,橫跨安海海灣,是我國古代遺留下來的最長橋梁。

塔和橋梁的建築,充分反映了宋代建築技術的高超。

在宋代科技發展史上,值得一提的還有沈括和他的名著《夢溪筆談》。

沈括(1031-1095), 字存中,錢塘(今浙江杭州)人,曾積極參加熙寧變法,但在許多問題上又不完全附和王安石,因而被王安石罵成“小人”,遭到王安石的排斥。

沈括在政治上並不得誌,但在科學技術上的成就卻蔚然壯觀。《宋史·沈括傳》說他“博學善文,於天文、方誌、律歷、音樂、醫藥、蔔算,無所不 通,皆有所論著"。 可惜他的著述多數沒有保存下來,但從現存的《夢溪 筆談》,也可以反映沈括涉及的科技領域之廣泛。

沈括在科技方面的傑出成就受到後人的敬仰,被中外學者公認為歷史上卓越的科學家。

本文內容編選自中國國際廣播出版社與“讀史”聯袂打造的中國讀本《經典中國通史》之《宋朝史話》。

《經典中國通史》全套共有16本,分別是:《夏商史話》《西周史話》《春秋史話》《戰國史話》《秦漢史話(上)》《秦漢史話(下)》《三國史話》《兩晉南北朝史話》《隋唐史話(上)》《隋唐史話(下)》《五代史話》《宋朝史話》《元朝史話》《明朝史話》《清前期史話》《晚清史話》。

這套書是由十多位出生於上世紀上半葉的老一輩歷史學家,耗時數年,精心編撰而成。從夏商到晚清的歷史遷徙,五千年華夏史全景描繪,專業權威,又通俗易懂,老少皆宜,傳世經典,值得學習珍藏。

來源:搜狐



(來源:网络)

  • 凡本網註明"来源:華發網繁體版的所有作品,版權均屬於華發網繁體版,轉載請必須註明來自華發網繁體版,https://china168.org。違反者本網將追究相關法律責任。
  • 本網轉載並註明自其它來源的作品,目的在於傳遞更多信息,並不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網註明的作品來源,並自負版權等法律責任。
  • 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。

  • 1香港史不再 可教可不教香港史不再  可教可不教

    新修訂初中中國歷史課程分三部分,包括政治演變(治亂興衰)、文化特色及香港發展。受到關注的「香港發展」,在中史總課時(一百五十小時)佔一成,相當於十五課節,但它不是如之前所建議的獨立成章,而是融入中國歷史的大框架,講述不同時期的香港情況,當然[詳細]

  • 2嵩陽書院: “一立一嘆”的文脈傳承嵩陽書院: “一立一嘆”的文脈傳承

    近四旁,統泰華衡恒,四塞關河拱神嶽;歷九朝,包伊纏洛澗,三台風雨作高山。松柏蒼翠,峰嶺巍峨,位於嵩山南麓的嵩陽書院歷經千年歲月,古樸雅致,溫潤依然。 [詳細]

  • 3廿四節氣/小滿物候錄廿四節氣/小滿物候錄

    農曆四月過半,天氣漸漸燥熱,這才發現,今天已然是二十四節氣中的小滿了。我喜歡小滿,因為那個小字—小滿則盈,大滿將虧。它的可愛之處,在於不將事物說透。歐陽修的那句「麥穗初齊稚子嬌,桑葉正肥蠶食飽」應該是描述小滿的詩歌中最動人的一句了。萬物到了[詳細]

  • 4青年一直是戲劇節的核心青年一直是戲劇節的核心

    從觀眾就座,蚌灣劇場的舞台燈光亮起那刻開始,青年競演十八組入圍劇目的角逐就正式開始了。[詳細]

  • 5史家筆墨 | 清明時節話美德史家筆墨 | 清明時節話美德

    元旦、寒食、冬至,在古代被稱為一年中的三大節日。過去的寒食節活動很多,一是“禁火”,這項制度至少從周代就開始了,官員敲著木鐸提醒人們不許燒火,只能吃寒食節的前一天備好的食物;二是郊遊,有踏青、蕩秋千、宴飲、打球、吟詩等;三是掃墓。寒食節最後[詳細]

  • 6槳聲裏的龍情槳聲裏的龍情

    端午節的到來,鑼鼓聲響遍各區,龍舟健兒百槳齊發爭奪錦。赤柱有一群「龍的傳人」,是航海學校的舊生,他們眼中的賽龍舟不只是一項運動,還承載一場友誼,賦予一段回憶。年逾花甲的黃炳明笑說:「40年無扒,一講起組龍舟隊,個個唔認老!」每個周日,在赤柱以[詳細]

  • 7春節習俗有“三變”春節習俗有“三變”

    春節,是中國人最重要的節日。習俗又是壹個社會的時代印記。記者采訪發現,隨著時代發展,春節禮品、過節方式、團聚範圍等都悄然發生了變化。 壹變:從“三斤馃子壹斤糖”到“堅果海鮮大禮包”年禮是春節必備品[詳細]

  • 8元宵節——中國的情人節元宵節——中國的情人節

    ​相比農曆七月七日牛郎織女相會的傳說,從唐宋詩詞的角度而言,把元宵節稱為中國的情人節似乎更為合適。 舊時年輕女孩,平日裏是不允許外出自由活動的,但元宵節卻可以結伴出遊。元宵燈會為未婚男女相識提供機會,而已訂婚或有意中人的,則趁此機會相互約會。[詳細]

  • 9新時代我們為什麽要祭祀黃帝?新時代我們為什麽要祭祀黃帝?

    “戊戌(2018)年清明公祭軒轅黃帝典禮”將於4月5日(清明節)在黃陵縣橋山祭祀廣場舉行。本文作者原系陜西省祭陵辦幹部,這篇文章追憶了幾千年來黃帝陵對於中華兒女的重要意義。 寫下這篇文章的時候,我已離開和祭祀黃帝陵有關的工作崗位。 曾一人在黃帝陵祭[詳細]

  • 10家風傳承面臨考驗 家風文化何以再立“潮頭”?家風傳承面臨考驗   家風文化何以再立“潮頭”?

    最近一個月,2018中華家風文化主題展在北京中華世紀壇開展,觀者如織。從民國時期的家風,再到2017年首都最美家庭非遺絕技“擲子”傳人李崇波一家,家風不僅影響著每個人、每個家的成長和發展,還維系著民族優秀傳統文化的傳承。 就在剛過去的狗年春節,一些[詳細]

  • 11人生看得幾清明?人生看得幾清明?

    悠久的歷史造就了豐富的文化習俗,因此在中國人的一年之中,大大小小的節日有好幾十個。清明算得上是開年後第一大節,自古便有不少文人雅士賦詩作詞來描述這一時節。最出名的一句當屬杜牧的那句「清明時節雨紛紛,路上行人欲斷魂。」讀來頗有清明思故人的淒冷[詳細]

  • 12藝術人生為線索 換個角度看蔣勳藝術人生為線索 換個角度看蔣勳

    由佳士得主辦,「天地有大美─蔣勳的藝術人生」特別展覽正在上海佳士得藝術空間(上海市圓明園路97號安培洋行)舉行,以蔣勳的藝術人生為線索,展出其數年來的藝術創作、手稿文件、作品朗讀等,其間還舉辦包括「天地有大美─文人─詩書畫─長卷」藝術講座在內[詳細]




圖說新聞

更多>>
嵩陽書院: “一立一嘆”的文脈傳承

嵩陽書院: “一立一嘆”的文脈傳承


返回首頁