中国古代科技Word格式文档下载.docx

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這是中國古代最早發明的紙。

經鑒定，該紙是以大麻和少量苧麻的纖維為原料製成的。

製作技術較原始，質地粗糙，還不便於書寫。

根據考古發掘的資料分析推測，這類造紙技術極可能源於絲織手工業的漂絮技術。

這類紙都極為粗糙，非常難於抄寫。

在紙出現前，人們都是用龜甲、獸骨、金石、竹簡、木牘以及縑棉等材料書寫文字記事的。

隨著社會經濟和文化的發展，需要書寫記事的材料越來越多，但是簡牘笨重、縑棉昂貴，灞橋紙等粗糙難寫。

社會迫切需求一種輕便、便宜、便於書寫的紙張，正是在這樣的背景下，漢和帝時負責監製御用器物的太監蔡倫進行了大膽的試驗和革新，在原料上除使用破布、舊魚網等破舊麻類外，還採用了來源極廣的樹皮，工藝上除了淘洗、碎切、泡漚工序外，據出土紙張考察，極可能還用石灰進行碱液烹煮，既加快了纖維的離解速度，又使植物纖維分解得更細更散，大大提高了生產效率和紙的質量。

公元105年蔡倫把這種紙獻給漢和帝，自始天下稱之為“蔡侯紙”。

這一技術得到迅速推廣，至東漢末年，造紙業已形成一個獨立的手工業部門。

不久，我國製造的紙就遠銷到國外許多地區。

直到十八世紀前，世界各地都沿用我國的造紙技術。

蔡倫的造紙技術極大的推進了我國和世界文化事業的發展。

2．火藥

火藥是中國古代偉大的發明。

火藥的發明源於煉丹術，煉丹材料往往都有硫磺、硝酸鉀、炭等材料，這正是火藥的基本成份。

這些材料在一定的條件下，達到一定的比例時，就具備了火藥的特性，如可燃、可爆等。

中國古代有一本煉丹術的重要著作《諸家神品丹法》，裏邊就載有唐初孫思邈的“伏硫磺法”，談到把硫磺、硝酸鉀和炭混合煉製火藥的新方法。

其中說到操作時要把盛放藥物的鍋子放入地坑中，四面以土充實。

這樣做極可能是為了避免爆炸傷人。

此外，唐末“真文妙道要略”還記載了一次火藥爆炸造成的事故。

可見，唐代人們已初步認識到火藥這種東西的製造方法及其特性。

在北宋初年火藥技術已較完備，並開始使用在軍事方面。

最初研製推廣了火箭、火球、火蒺藜等火藥武器。

稍後，曾公亮、丁度等人編著的《武經總要》中記錄了多個製造火藥的處方，根據不同的軍事需要，配製不同的火藥。

比如有所謂毒藥煙球火藥法，蒺藜火球火藥法，火炮火藥法等等。

這些處方非常具體、詳盡、實用，這些處方與後世黑火藥的處方已十分接近。

自宋初開始，火藥應用於軍事上。

宋元時期許多史料都有關於火炮的記載。

北宋末年，在宋、金戰爭中發明了“霹靂炮”、“震天雷”等殺傷力較大的火炮。

據《金史》記載，“震天雷”威力很大，火藥發作聲如雷震，熱力達半畝之上，人與牛皮皆“碎迸無跡，甲鐵皆透”。

到了元初，出現了銅鑄火銃，它具備了炮的雛型，有較大威力。

中國歷史博物館珍藏的元朝至順三年（1332年）銅火銃是已發現的世界上最古老的銅銃。

明代以後，火藥兵器有了更大發展，出現了具有手榴彈、地雷、水雷等現代武器雛形的兵器，以火藥作為推進動力運送火藥至敵方爆炸的火箭也出現了。

火藥及其武器最初是被宋兵使用，稍後，金兵也研製發展了自己的火藥武器。

蒙古人是在同金兵的戰爭中俘虜了金國工匠之後也掌握了火藥及其武器，並且在西征時把火藥傳到阿拉伯。

歐洲人是在十三世紀從阿拉伯人那裏知道了火藥，他們學會製造火藥是在十四世紀中期以後的事。

火藥的發明開始了軍事方面的一場具有歷史意義的技術和戰術革命，各種各樣的火器被製造出來了，火器的強大威力改變了戰爭的面貌，改變了軍隊的編制、戰法和整個指揮系統。

火藥的發明對經濟、社會生產和文化娛樂也起到巨大的促進作用，有不可估量的意義。

3．指南針

指南針是中國古代偉大的發明。

雖然指南針產生於宋代，但指南針的前身司南，早在戰國時已被發明了。

據《韓非子》記載，“先王”就能以天然磁石製成磁勺——司南，以指示方向。

漢代王充在《論衡》中也論述到了指南勺。

它是以磁石琢成的勺狀物，底部圓滑，把它放在銅製的嚴盤上，勺柄即能指示出南北方向。

在宋代以前，中國對外活動基本上是在陸路進行。

對於陸路旅行，太陽和地面各種標記物足可使人不迷失方向，所以指示方向的器具的重要性就沒有凸現出來，司南等指示方向的儀器基本沒有什麼大的發展。

到了宋代，通往西域的道路被西夏阻斷，通朝鮮的陸路被遼金先後阻斷，東南海上的航路便成為同朝鮮、日本、印支、印度和阿拉伯世界交往和商貿活動的主要通道。

在茫茫大海，晴朗天氣可利用太陽、月亮、星辰來判別方向，但在陰暗天氣就要依靠指南器具了。

由於司南勺費時費力且不實用，於是實用的指南針就登場了。

宋代沈括在《夢溪筆談》中詳細記載了當時幾種指南針的構造。

第一種是“水浮法”，就是把燈芯草剪成幾小段，橫穿在指南針上，讓指南針浮在水面上。

第二種是把指南針放在指甲上，叫做“指甲旋定法”。

第三種是把指南針放在碗邊上，叫做“碗唇旋定法”。

第四種是把指南針用線吊起來，叫做“縷旋法”。

此外還有所謂“指南魚”，就是把人造磁鐵片做成魚形，放在水面上指示方向。

由於宋代期間與阿拉伯地區海上往來頻繁，指南針很快就傳到阿拉伯地區，其後又傳到了歐洲。

歐洲關於指南針的記載最早見於1190年。

指南針的應用使人類獲得了全天候航行的能力，人類第一次得到了在茫茫大海上航行的自由。

從此陸續開闢了許多新航線，縮短了航程，加速了航運的發展，促進了各國人民之間的文化交流與貿易往來。

指南針的發明和應用是我國人民對於人類的重大貢獻。

4．印刷術

印刷術是中國古代又一偉大發明。

印刷術的發明對於文化、教育、科技的宣傳普及，對於行政公文的頒佈和發送，有不可估量的意義。

在印刷術發明之前，人們在進行文化學習時首先要互相傳抄教材，這樣做費時費力，而且容易出錯。

為了提高效率，避免抄錯，漢靈帝的大臣蔡邕借圖章的辦法，把文章刻在石上，再塗上墨，然後用紙拓印就成為書了。

這是最早的印刷術。

但是，拓印有很大局限性，不僅費時費力，且難於存放保管。

到了隋唐時期，隨著經濟、社會、文化等的迅猛發展，對印刷品的需求越來越大，石板拓印根本無法滿足社會的需求。

當時的印刷品主要有三方面，一是宗教宣傳品。

隋唐時期佛教盛行，佛像、佛經需求量很大。

二是刻印詩集、音韻書和教學圖書。

唐代詩歌盛行，流傳甚廣，男女老少十分喜愛。

三是曆法、醫藥等書籍的印刷。

唐代農業已有很大發展，各地農村出於掌握農時的需要，民間刊印的曆法書十分盛行。

醫藥在唐代也得到發展，有關書籍也大量刊印發售。

另外科舉考試已制度化，社會對書籍需求非常大。

這時，雕板印刷術應運而生。

把文字刻在木板上較之刻在石板上容易得多，儲存和印刷方便得多，緩和了當時社會對印刷品的供需矛盾。

在唐代的基礎上，宋代的雕板印刷術更加發達，達到鼎盛。

宋代刻工技術優良，紙墨裝潢精美，後世藏書家對宋版書十分珍視。

宋初，最艱巨的雕板工程是太祖開寶四年（公元971年）於成都開始板印全部《大藏經》，計1076部，5048卷，歷時12年才雕印完工，雕板有13萬塊。

可見，雕板印刷雖然是印刷術中一項重大的技術發展，但仍然是費工費時。

大部分的書往往要花幾年時間才能完工，存放版片又要佔用大量地方。

印量少又不重印的書，版片印完後便成廢物。

人力、物力、時間都造成了浪費。

宋仁宗慶歷年間（1041年---1048年）平民畢昇創造了活字印刷術，從根本上解決了雕板印刷的缺點。

畢昇用膠泥製成泥活字，一粒膠泥刻一個字，經過火燒處理使之變硬，成為供排版用的活字粒。

畢昇的活字印刷術以邊上有框的鐵板為版，鐵板上放入松香、蠟以及紙灰的混合物。

排版時字粒就排放在鐵板上，排滿一版即在火上加熱。

松香、蠟等遇熱融化，然後用手板將排好的活字粒壓平，冷卻後便成為可供印刷之用的字版。

印完後，松香、蠟再加熱融化，將活字取出以備再用。

畢昇活字印刷術的基本原理與二十世紀盛行的鉛字排印方法完全相同。

它較之雕板印刷既能節省費用，又能縮短印刷時間，非常經濟方便。

不僅在中國，在世界印刷技術史上也是一個偉大的創舉，影響十分深遠。

（二）在科學技術廣泛領域湧現的傑出成就

中國古代科學技術除四大發明外，在冶金、機械、建築、農學、醫學、數學、物理、化學等方面也取得極其輝煌的成就，這些成就往往比西方早幾百年甚至上千年就產生出來，為中外科學技術史學者稱頌。

1.中國古代冶金技術的突出成就

中國古代冶金技術傑出成就集中體現在以下五方面：

①炒鋼和百煉鋼技術

所謂炒鋼就是將生鐵加熱成半液體、半固體狀態（即溶融狀態），再進行攪拌。

利用空氣或鐵礦粉中的氧進行脫碳，以獲得熟鐵或鋼的技術。

所謂百煉鋼就是以炒鋼作原料反復加熱折迭鍛打而成的鋼。

從出土文物分析，炒鋼和百煉鋼最遲在東漢前期已被普遍使用。

這種煉鋼技術大大提高了鐵器品質，促進了社會生產的發展。

而歐洲一直到十八世紀中葉才發明這種技術，比中國晚了一千九百年左右。

②球墨鑄鐵技術

所謂球墨鑄鐵技術就是將存在於鐵內的片狀石墨變成球狀，以提高鑄鐵的機械性能。

這種技術不僅在鐵的冶煉技術方面有重大意義，而且對機械製造業也有重大的推進作用。

從出土文物分析，最遲在漢魏時期中國鐵匠已掌握了初步的球墨技術，而西方直到二十世紀中前期才發明了該項技術。

②使用風箱和煤炭冶煉技術

在宋元時期中國鐵匠冶煉時已使用木風扇，後來又發展成木風箱，大大提高了冶煉爐的效率，並提高了產量。

西方在五六百年之後才出現木風箱鼓風技術。

在宋代中國鐵匠已懂得用煤煉鐵，不僅效果好，而且節省大量木炭，而西方直到十八世紀才懂得用煤炭冶煉鐵。

②灌鋼技術

所謂灌鋼就是將熟鐵條盤卷起來，夾放適量生鐵，用泥封裹以防止加熱時氧化脫碳。

然後燒煉，再加以鍛打，使碳分佈均勻，於是就得到高硬度、性能較好的鋼。

灌鋼技術在鋼鐵冶煉發展史上有重要意義。

②最早的煉鋅技術

宋應星在《天工開物》中已有關於冶煉鋅的詳細記載。

鋅的冶煉是比較困難的。

因為氧化鋅還原為鋅的溫度達1000℃以上，比鋅的沸點907℃還要高，如果技術設備沒有達到一定的水平，是很難得到大量的金屬鋅的。

我國是火法煉鋅最早的國家，最遲在宋代已冶製銅鋅合金即黃銅了。

而歐洲在十六世紀上半葉才從中國學到煉鋅技術。

2.中國古代輝煌的機械技術

中國古代機械技術的水平可以從下面兩方面體現出來：

②紡織機械

中國古代紡織機械經過漢代、唐代的發展，到宋代走向定型化，達到比較高的水平。

不僅有手搖紡車、腳踏三錠紡車，還出現了用水力發動的多錠紡車，利用水力和畜力。

不僅效率高，而且產品的質量相當好。

②天文機械

宋代天文儀器不僅形式多樣，而且量多體大。

例如從995年到1092年先後造了5架巨型渾儀，每架用銅均達兩萬斤左右。

1088年蘇頌、韓公廉等人製成的水運儀象臺更是一座大型的、巧奪天工的儀器。

它高36.65尺（約12米），寬21尺。

儀象臺一邊的樞輪是原動輪，由水力推動，樞輪輪邊有36個水斗和鉤狀鐵撥子，頂部更附設一組