四大发明的故事
中国是最早发现磁铁的指极性,并且利用它制成指向仪器的国家。早在二千多年以前的战国时期,就发明了一种称为“司南”的磁铁指南仪器。
至迟在11世纪中叶以前,指南针已经出现。1041年成书的看风水书籍《茔原总录》中,有一段关于测定方位的文字,经分析已是使用指南针,并已发现了地球的磁角。最早明确记述指南针的文献,是北宋大科学家沈括所著的《梦溪笔谈》(成书于1090年前后)。该书中写道:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”明确指出指南针是方家(风水先生)所发明的,用的是磁石磨针锋的人工磁化方法制成指南针,常微偏东则是由于地球磁偏角的作用。
被誉为“文明之母”的印刷术,是中国古代四大发明之一。古代的印刷术分为雕板印刷术和活字印刷术两类。雕板印刷术先行出现,活字印刷术是在探求改进雕板印刷术的过程中发明的。
雕板印刷术大约在7世纪上半叶的唐代初期问世。直至本世纪初期
,雕板印刷一直是中国文献和图籍的主要印刷方式。在这1000多
年的历程中,雕板印刷术不断得到发展和完善。雕板的材料除了
木板外,又有石板、铜板;印刷除单色外,又有彩色套印;印刷
品则从初期的单页图文、小型书籍,进而发展到大型类书的印制。
北宋庆历年间(104l-1048年),民间发明家毕升终于首创泥活字,成功地进行了活字印刷。元初,科学家王祯发明了木活字,并改进行了活字印刷术。把每行字夹住,排满后再用木屑塞紧,省去了毕升固定和取下字印之不便 。
关于造纸术的发明,人们往往认为造纸术是蔡伦于105年稍前时所发明的。但近几十年来多次考古发掘中,发现了西汉时的麻纸,最早的是西汉初年,表明了在蔡伦之前100多年时,中国即已制造了以麻为原料的纸张,这把造纸术的发明年代大大推前。尽管蔡伦不是造纸术的最初发明者,但他开拓了造纸新原料,用树皮和废弃的麻布、鱼网造纸,并改进了造纸工艺,造出优质的适于书写的纸张(时称“蔡侯纸”),使纸张得以迅速推广,其伟大的功绩仍是值得赞颂的。
火药的发明应归功于炼丹家,它的问世经历了一个较长时间的孕育过程。在古
代炼丹家的炼丹活动中,硫磺和硝是常用的药品。硫磺被视为“能化金银铜铁
奇物”,硝石被认为可“久服轻身”,它们的易燃性亦在炼制活动中被炼丹家
所认识。到了9世纪的唐代中叶时,炼丹家更发现了把硫磺、硝和炭混合在一
起加热,会发生爆燃,引起火灾,烧伤人的手面,烧毁房屋。由此.人们便把
以硫磺、硝和炭为主要成分配制而成的药物称为火药。在经过一段探索后,火
药开始被实际应用。
早在西汉时,我国劳动人民就已造纸。东汉时,蔡伦在总结前人经验的基础上,改进了造纸术,他用树皮,麻头,破布和旧渔网等材料制成植物纤维纸。蔡伦他曾被封为“龙亭侯”,所以人们把他创造的这纸叫做“蔡侯纸”。从6世纪开始,造纸术逐渐传往朝鲜、日本,以后又经阿拉伯、埃及、西班牙传到欧洲的希腊、意大利等地。1150年,西班牙开始造纸,建立了欧洲第一家造纸厂。此后,法国(1189)、意大利(1276)、德国(1391)、英国(1494)、荷兰(1586)、美国(1690)都先后建厂造纸。到16世纪,纸张已流行欧洲。中世纪的欧洲,据说抄一本《圣经》要用300多张羊皮,文化信息的传播因材料的限制,范围极其狭小,纸的发明为当时欧洲蓬勃发展的教育、政治、商业等方面的活动提供了极为有利的条件。
中国隋唐时期,人们把刻制印章从刻石上拓印文字两种方法结合起来,发明了雕版印刷术。唐代留下的《金刚经》,精美清晰,是世界上最早的标有确切日期的雕版印刷品(868年)。11世纪中期的宋代,毕升发明了活字印刷术,使印刷术得到普遍推广。我国的雕版印刷大约在公元8世纪传到阿拉伯,11世纪以后,又由阿拉伯传的欧洲,12世纪左右传到埃及,随着造纸术的传播,纸张先后取代了埃及的纸草,印度的树叶以及欧洲的羊皮等,引发了世界书写材料的巨大变革,14至15世纪欧洲开始流行印刷术。欧洲现存最早的有确切日期的雕版印刷品,是德国南部的《圣克利斯托菲尔》画像(1423年),晚于我国约600年。1450年前后,德国人受中国活字印刷术的影响,创制了欧洲拼音文字的活字,用来印刷书籍,比毕升晚了400年。印刷术传到欧洲后,改变了原来只有僧侣才能读书和接受较高教育的状况,为欧洲的科学从中世纪漫长黑夜之后突飞猛进发展以及文艺复兴运动的出现提供了一个重要的物质条件。
我国在唐朝时期就已发明了火药,并最早用于军事。10世纪初的唐未,出现了火炮、火箭,宋时火器普遍用于战争。蒙古人从与宋、金作战中学会了制造火药、火器的方法,阿拉伯人从与蒙古人作战中学会了制造火器。欧洲人大约于13世纪后期,又从阿拉伯人的书籍中获得了火药知识,到14世纪前期,又从对回教国家战争中学到了制造火药、使用火器的方法。火器在欧洲城市市民反对君主专制中发挥了巨大作用。恩格斯指出:“火器一开始就是城市和以城市为依靠的新兴君主政体反对封建贵族的武器。以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵不住市民的大炮;市民的枪弹射穿了骑士的盔甲,贵族的统治跟身披铠甲的贵族骑兵队同归于尽了。”
早在战国时代,中国就已经根据磁石指示南北的特性制成了“司南”,这是世界上最早的指南仪器。北宋时期,人们发明了用人工磁化铁针的方法,制成指南针,并开始应用于航海。南宋时,指南针普遍应用于航海,同时传到阿拉伯。13世纪初指南针传入欧洲。指南针在航海上应用,导致了以后哥伦布发现美洲新大陆的航行和麦哲伦的环球航行。这打大大加速了世界经济发展的进程。
指南针
战国时代,我国人民利用磁铁造成了一种指示方向的工具,叫“司南”。“司南”就是指南的意思。
司南的形状和现在的指南针完全不同。它是根据我国古代的勺子的形状制成的,很象我们现在用的汤匙。
司南是怎样制成的呢?古书上缺少详细的记载,又没有实物留下来,所以我们没有办法知道它的准确形状。根据专家们的研究,司南大约是把整块的天然磁铁,轻轻地琢磨成勺子的形状,并且把它的S极琢磨成长柄,使重心落在圆而光滑的底部正中。
司南做好以后,还得做一个光滑的底盘。使用的时候,先把底盘放平,再把司南放在底盘的中间,用手拨动它的柄,使它转动。等到司南停下来,它的长柄就指向南方,勺子的口则指向北方。
司南的底盘是用青铜做的,有的是个涂漆的木盘,青铜和漆器都比较光滑,磨擦的阻力比较小,司南转动起来很灵活。这种底盘内圆外方,四周还刻有表示方位的格线和文字。现在的出土文物中,就有这样的铜盘和涂漆的木盘;还有东汉时候的一幅石刻,刻着一个小勺子放在一个小方台上,有人认为这就是司南。
司南是世界上最早的“指南针”。战国时候,有人去采玉,怕在荒山中迷路,就带上司南。
司南必须放在光滑的底盘上旋转,底盘还必须放平,否则就会影响它指南的作用,甚至会使它从底盘上滑下来。因此,人们发明司南以后,又继续不断地研
究改进指南的工具。
1 、火药。被称作真正推动人类进步的第一发是。因为他改变了战争。火药的出现是一个偶然,唐时求长生不老,炼丹成风。当时的炼丹家在配药时无意发现硫磺硝石跟木碳放一起会产生反应,然后才开始研究以一定的比例搭配来达到最佳效果,火药最初是作民用的,放焰火烟花之类。后慢慢用作军事。
2.造纸术。西汉人就会造纸,但未普及。东汉蔡伦改进了造纸术,以简单工艺和便宜的原料促进了纸张在社会上的大量运用,加快文化信息的传播,加快了文明的进程。
3.指南针(应为指北针,因其针头向北)。古代所用的叫司南,用磁石打磨成勺状,在光滑的铜面上转动后勺柄指向北方。这是最早利用地磁指向的例子。
4.印刷术。廉价纸张的出现,催动印刷术的革新。最早的书籍都是手抄,但速度太慢不利推广。后来出现了雕版印刷,将每一页书事先雕于木板,这样大大提高了速度,但缺点是印刷一本书就要把所以的内容刻完,而且错一个字的话,整块板就爆废了,很浪费。后来毕升(有日字头)在此基础上发明了活字印刷。将字一个一个的分开刻好,印刷时将其排版,印完后还可以重复利用。这一发明直到现在还被广泛应用。
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四大发明的故事
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