课件36张PPT。第6课
中国古代的科学技术 西汉早期麻纸(甘肃放马滩出土) 放马滩麻纤维纸为目前发现的世界最早的纸。1、造纸术一、古代科技的里程碑——四大发明写有文字的东汉纸蔡伦塑像 蔡伦字敬仲,桂阳人也。……伦有才学,尽心敦慎,数犯严颜,匡弼得失。……伦乃造意,用树肤、麻头及敝布、鱼网以为纸。元兴元年奏上之,帝善其能,自是莫不从用焉,故天下咸称“蔡侯纸”。
——《后汉书·蔡伦传》汉代造纸流程示意图2、印刷术雕版印刷的工作流程:
首先,是雕刻印刷版。一般是请书法很好的人写版,即将要雕刻的内容先写在一张纸上,然后将写好的纸稿反贴于预先准备好的木板表面,给予一定的压力,使文字或图像呈反向转移到木板上,再由雕刻工人雕刻成反向凸起的文字或图像。
其次,是刷油墨。先将雕刻的版(称印版)固定在一个台面上,用刷子沾上油墨均匀地涂布在印版的表面。
最后,就是印刷。印版刷好油墨之后,就在刷好油墨的印版表面覆盖上一张纸,用干净的刷子轻轻地拍打整个纸面。揭下纸张之后,便完成了一次印刷。然后重复第二、第三两步过程,从而完成大批量的印刷品。 《金刚经》
唐朝咸通九年(868年)印制,是世界上最早的雕版印刷品,1900年发现于敦煌藏经洞。毕昇像泥活字版模型 版印书籍,唐人尚未盛为之。自冯瀛王始印五经,后世典籍皆为版本。庆历中有布衣毕昇又为活版。其法:用胶泥刻字,薄如钱唇。每字为一印,火烧令坚。先设一铁板,其上以松脂、蜡和纸灰之类冒之。欲印,则以一铁范置铁板上,乃密布字印,满铁范为一板。持就火炀上,药稍熔,则以一平板按其面,则字平如砥。若止印三二本,则极为神速。常作二铁板,一板印刷,一板已自布字。此印者才毕,则第二板已具。更互用之,瞬息可就。每一字皆有数印,如“之”、“也”等字,每字有二十余印,以备一板内有重复者。不用则以纸贴之。每韵为一贴,本格贮之。有奇字素无备者,旋刻之,以草火烧,瞬息可成。不以木为之者,木理有疏密,沾水则高下不平,兼与药相粘,不可取。不若燔土,用讫,再火,令药熔,以手拂之,其印自落,殊不沾污。昇死,其印为余群从所得,至今宝藏。
——沈括《梦溪笔谈》中国印刷术的外传
中国是印刷术发明地。很多国家的印刷术或是由我国传入,或是受到中国影响而发展起来的。日本是在中国之后最早发展印刷技术的国家,公元8世纪日本就可以用雕版印佛经了。朝鲜的雕版印刷技术也是由中国传入的。中国的雕版印刷术经中亚传到波斯,大约14世纪由波斯传到埃及。波斯实际上成了中国印刷术西传的中转站,14世纪末欧洲才出现用木版雕印的纸牌、圣像和学生用的拉丁文课本。我国的木活字技术大约14世纪传入朝鲜、日本。朝鲜人民在木活字的基础上创制了铜活字。我国的活字印刷技术由新疆经波斯、埃及传入欧洲。1450年前后,德国的谷腾堡受中国活字印刷的影响,用合金制成了拼音文字的活字,用来印刷书籍。
印刷技术传到欧洲,加速了欧洲社会发展的进程,它为文艺复兴的出现提供了条件。马克思把印刷术、火药、指南针的发明称为“资产阶级发展的必要前提”。中国人发明的印刷术对世界文明的发展做出了重大贡献。 如果没有从中国引进造纸术和印刷术,欧洲可能要长期地停留在手抄本的状况,书面文献不可能如此广泛流传。
——美国著名学者罗伯特硝石硫磺木炭 在炼制“仙丹”的过程中,炼丹家发现硫磺、木炭和硝石按一定比例混合在一起加热极易燃烧和爆炸,从而“无意”地发明了火药。炼丹引爆图3、火药《武经总要》记载的三个火药配方
1044年,宋朝人曾公亮主编的《武经总要》一书中介绍了三种火药配方。它们以不同的辅料制成,达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕的不同目的。 突火枪 南宋理宗开庆元年(1259年),宋军发明此种管状火器。它以巨竹筒为枪身,内部装填火药与“子窠”——子弹的雏形。点燃引线后,火药喷发,将“子窠”射出,射程远达150步(约230米)。这是世界上最早的、发射子弹的步枪。 火龙出水 突火枪毒药烟球火箭火铳蒺藜火球 神火飞鸦 司南,中国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。《韩非子·有度》:“故先王立司南以端(正)朝夕(指东西方向)”。王充在《论衡》中说:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”4、指南针汉代司南 指南鱼 指南龟 方家以磁石磨针锋,则能指南。然常微偏东,不全南也。 ——沈括《梦溪笔谈》
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。指南针(水浮法)指南针(缕悬法) 指南针(指甲旋定法) 舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。
——[北宋]朱彧 《萍洲可谈》洋中不可住,惟观星斗前迈。若晦暝,则用指浮针以揆南北。
——[北宋]徐兢《宣和奉使高丽图经》舟舶来往,惟以指南针为则。昼夜守视为谨,毫厘之差,生死系矣! ——[南宋]赵汝适《诸藩志》泉州港出土的南宋海船(复原模型) 欧洲文艺复兴初期四种伟大发明的传入流播,对现代世界的形成,曾起重要的作用。造纸术和印刷术,替宗教改革开了先路,并使推广民众教育成为可能。火药的发明,消除了封建制度,创立了国民军制。指南针的发明导致发现美洲,因而使全世界,而不再是欧洲成为历史的舞台。 ——卡特《中国印刷术的发明和它的西传》 火药、罗盘针、印刷术——这是预兆资产阶级社会到来的三项伟大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎,罗盘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,并且一般地说变成科学复兴的手段,变成创造精神发展的必要前提的最强大的推动力。 ——马克思记载月食的甲骨
这块牛骨属商朝晚期,长24.5厘米,上宽5厘米。牛骨上刻的文字大意,是有关一次月食的记录。据推算,此次月全食时间为公元前1173年7月2日。二、天文学成就记载日食的甲骨流星雨
鲁庄公七年夏四月辛卯夜,
恒星不见,夜中星陨如雨。
——《左传》彗星图片鲁文公十四年(公元前613年)“秋七月,有星孛入于北斗”。
——《春秋·文公十四年》这是世界上关于彗星的最早记录。《汉书·五行志》关于太阳黑子的记载 太阳黑子图 《甘石星经》是世界上最早的天文学著作。在长期观测天象的基础上,战国时期楚(今属湖北)人甘德、魏(今属河南开封)人石申各写出一部天文学著作。后人把这两部著作合起来,称为《甘石星经》。书里记录了约800个恒星的名字,其中120多个恒星的位置已经测定,这是世界最早的恒星表。书里还记录了木、火、土、金、水等五大行星的运行情况,发现了它们的出没规律。相传石申著有《天文》8卷,今已佚。 我国古代星象图水运浑象仪及示意图 浑象仪,也叫“浑象”、“浑天仪”,表示天象运转的仪器,类似现代的“天球仪”。水运浑象仪,为东汉张衡发明,它用漏壶滴水发动齿轮,带动浑象绕轴旋转,并使浑象的转动与地球的周日运动相等,从而将天象准确而直观地表示出来。张衡候风地动仪地动仪震动示意图僧一行郭守敬简仪模型三、算经与圆周率——数学成就算筹记数摆法 汉代的象牙算筹 《九章算术》是中国古代数学专著,是“算经十书”中最重要的一种。《九章算术》上承先秦数学发展之源流,入汉之后又经许多学者的整理、删补和修订,约成书于东汉初年(公元1世纪)。 它总结出的负数运算、一元二次方程解法等是当时世界上最先进的数学运算方法。它的出现标志着以中国古代数学体系的形成。 《九章算术》书影 《九章算术》是数学知识的光辉的集成。它支配着中国计算人员一千多年的实践……土地的丈量、仓谷的容积、堤坝和河渠的修建、税收、兑换率——这些似乎都是重要的实际问题。“为数学而数学”的场合极少。这并不意味着中国计算人员对真理不感兴趣,但他们感兴趣的不是希腊人所追求的那种抽象的、系统化的学院式真理。
——李约瑟《中国科学技术史》 祖冲之《隋书·律历志》中关于祖冲之推算圆周率的记载祖冲之纪念银币《齐民要术》《齐民要术》书影四、古代农书——农学成就贾思勰塑像《农书》中所绘载的田间井灌工程图 王祯《农书》书影《农书》中所绘载的水磨图《农书》中所绘载的水排——卧式水轮王祯发明的转轮排字盘(《农书》插图) 此盘是元代王祯设计发明的,用于排放活字字模。字盘为圆盘状,分为若干格, 活字字模依音韵排列在格内。下有立轴支承,立轴固定在底座上。排版时两人合作,一人读稿,一人则转动字盘,方便地取出所需要的字模排入版内。印刷完毕后,将字模逐个还原在格内。 徐光启利玛窦与徐光启《农政全书》书影五、从《黄帝内经》到《本草纲目》——医学成就《黄帝内经》书影张仲景像《伤寒杂病论》书影华佗像华佗所创的五禽戏五禽戏—猿戏五禽戏—鸟戏五禽戏—虎戏五禽戏—鹿戏五禽戏—熊戏 据《三国志·华佗传》记载:华佗曾对其弟子吴普说:“人体欲得劳动,但不当使极尔。动摇则谷气得消,血脉流通,病不得生,譬犹户枢不朽是也。是以古之仙者,为导引之事。……吾有一术,名五禽之戏:一曰虎,二曰鹿,三曰熊,四曰猿,五曰鸟。亦以除疾,并利蹄足,以当导引。体中不快,起作一禽之戏,沾濡汗出,因上著粉,身体轻便,腹中欲食。”普施行之,年九十余,耳目聪明,齿牙完坚。孙思邈像孙思邈《备急千金要方》《千金翼方》的书影 人命至重,有贵千金。一方济之,德逾以此。
——孙思邈《备急千金要方》《本草纲目》书影李时珍像《本草纲目》插图 毫无疑问,明代最伟大的科学成就,是李时珍那部在本草著作中登峰造极的著作《本草纲目》。李时珍作为科学家,达到了同伽利略、维萨留斯的科学活动隔绝的任何人所能达到的最高水平。
——李约瑟《中国科学技术史》自我测评1.列举我国古代的重要科技成就。2.中国古代在科技方面对世界做出了什么贡献? ①天文学成就:天象观测和《甘石星经》;天体测量和张衡水运浑象仪、地动仪,以及僧一行的黄道游仪、水运浑象仪和郭守敬的简仪《授时历》;
②数学成就:突出体现在数学专著如《九算算术》的写作和圆周率的计算等方面;
③农学成就:诞生了贾思勰《齐民要求》、王祯《农书》和徐光启《农政全书》等“三大农书”;
④医学成就:《黄帝内经》、《伤寒杂病论》、《本草纲目》等医学巨典和张仲景、华佗、李时珍等医学大家的出现;
⑤工艺学成就:出现了被誉为“17世纪工艺百科全书”的《天工开物》;
⑥四大发明:造纸术、印刷术、火药和指南针是古代中国科技的里程碑。 ①在天文学、数学、农学、医学等方面成就斐然,很多成果在较长时间内都处于世界前例,受到后世学者的推崇,推动了世界相关学科的发展;
②“四大发明”的传播和更广泛的应用,对人类文明史的进程产生了深远的影响。