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1、科学技术的起源与古科技,主要内容,第一节 人类的起源和科技的萌芽第二节 古两河流域、古埃及科技第三节 古印度科技第四节 古希腊的科学技术 第五节 古中国科技,科学技术发展的历史,就是人类认识和改造自然的历史,科学技术随着人类的产生而产生,随着人类的发展而发展。,第一节 人类的起源和科技的萌芽,一、人类的起源,达尔文的生物进化论指出人是从古猿进化来的，结合当代考古成果，人类进化时间表是：古猿（1400-800万年前）南猿（400-190万年前）猿人（170-20万年前）恩格斯：从猿到人的转变关键是劳动,二、原始科技的起源,1、石器时代人不仅会使用工具,更重要的是会制造工具,这是人与动物的本质差别
2、。人类在劳动中创造了各种工具,并用这些工具作用于劳动对象，对劳动对象行使有效的加工。这种借助于一定的工具对对象进行加工的方法,就是技术。,2、火的利用,原始人在长期的劳动中逐渐认识到火的用途,并发明了取火的方法.摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物分开.,2、火的利用,燧人氏被人们称为火祖，燧皇陵也成了中华民族“火祖”的标志。人们在离商丘古城西南三公里处火神台的西面建了燧人氏墓，燧人氏便在这里不断接受来自海内外的炎黄子孙的拜谒。改革开放以后，人们更是曾经在这里举行全省和全国性的纪念火祖的盛典。,2、火的利用,1992年，中国友好观光黄河之旅首游式取火种仪式在这里隆重举行，所取
3、的火种被人们称为“圣火”，被国家旅游局命名为“中华第一火种”。1993年，河南第七届运动会在此点燃火炬，李德生为之题词“中华第一火种”，伍修权题词“华夏第一火种”。中共商丘市委、市政府还在燧皇陵附近专门修建了火文化广场。,3、农业和畜牧业的出现,原始人从采集到渔猎,都没有摆脱天然食物而生活的历史,农业和畜牧业的出现则标志原始人结束了依赖天然食物而生存的历史,他表明人类可以在自然界中创造自己所需要的生活必需品。最早出现农业生产的地区是西亚。约在一万年前,在当今土尔其内的萨约吕已经有种植小麦的遗迹。,3、农业和畜牧业的出现,大约在一万年前,人类已经懂得了饲养动物。由于生产工具的不断改进,人们可以捕
4、获更多的飞禽走兽,除了满足食物需要外,尚有剩余,于是把多余的动物养起来,这一举动便促成了畜牧业的诞生。,农业生产的最初方式是刀耕火种。先以石斧,后来用铁斧砍伐地面上的树木等枯根朽茎,草木晒干后用火焚烧。经过火烧的土地变得松软,不翻地,利用地表草木灰作肥料,播种后不再施肥,一般种一年后易地而种.随着生产工具由石刀、石凿、石斧、木棒进化到铁制刀、锄、犁,种植作物由单一的稻谷演变为稻、玉米、豆、杂粮乃至甘蔗、油料经济作物,耕作方式也随之由刀耕火种、撂荒发展到轮耕、轮作复种和多熟农作制。与此同时,人们也懂得了用拦河截水的办法进行灌溉和有意识的人工施肥.,3、农业和畜牧业的出现,3、农业和畜牧业的出现,
5、农业和畜牧业生产不同于简单的采集和渔猎,他要求有叫丰富的自然知识，要懂得动植物的生长规律,要学会育种，要有一些天文、气象和土壤等方面的知识。这些知识就是人类对自然接的最初的认识，也可以说是自然科学知识的萌芽。,4、天文知识的萌芽,在以采集和渔猎为生的旧石器时代，祖先已经对寒来暑往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间，逐渐有了一定的认识。新石器时代，更加需要掌握季节的变化规律，以便安排农事。开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。,5、数学知识的萌芽,远古时代，先民从文明发展的最初阶段起，就不断积累着关于事物的数量和形状等萌芽时期的数学知识。认识“数”是从“有”开始的，
6、起初略知一、二，以后在社会生产和社会实践中不断积累，知道的数目才逐渐增多。古代有“结绳记事”和“契木为文”传说。,6、原始的医和药,火的使用在人类保健业上具有重要意义。蓝田人和北京人已知道熟食，改善了摄食条件，使身体能得到较好的发育。火还可以防寒、防湿，为身体的健康提供了必要的条件。经过反复实践和改进，人们懂得将干草点燃，进行局部固定位置的温热刺激，能医治更多的疾病，这就是灸法的开始。先民在采集野果、植物种子和根、茎的过程中，逐渐发现某些植物对人体有益，吃了能治病，某些则对人体有害，吃了会引起吐泻、昏迷，甚至死亡古代传说的所谓神农尝百草，“一日而遇七十毒”。,第二节 古两河流域、古埃及科技,发
7、源于今土耳其境内的亚美尼亚高原的幼发拉底河和底格里斯河，由西北蜿蜒东南流入波斯湾，两大河流经的土地孕育出古代的两河流域文明。非洲的尼罗河自南向北流向地中海，在它广阔的三角洲即今埃及的土地上，产生了古埃及文明。,一、古两河流域、古埃及技术,1、农业生产和农业技术水利公元前30世纪中期，在两河流域南部首次出现了阿卡德王国，王国建立后即展开大规模的水利渠道网的建设。古巴比伦王国是古两河流域经济繁荣的时期，第六代国王汉谟拉比在位时制定了著名的法典汉谟拉比法典。在古埃及，自第一王朝起便把尼罗河水利系统置于中央政府管辖之下，王朝的官吏负责对尼罗河水情和水位变化定期做观测记录。相传第一王朝的第一法老美尼斯(
8、一译米那)的一大功绩是建造了孟斐斯城外的水库和大坝。,一、古两河流域、古埃及技术,1、农业生产和农业技术畜耕两河流域和古埃及的先民用牛和驴代替人力牵犁耕地，最早使用的犁是木石结构，即在木制的犁架上装配石制犁头，后来随着冶铜业发展，便采用铜犁头。在两河流域，古埃及人还发明了一种畜力牵引的播种机具，这在当时是一种先进农具。,一、古两河流域、古埃及技术,1、农业生产和农业技术生产对象主要粮食作物是小麦和大麦。蔬菜和水果也多有种植。古埃及人的蔬菜有胡萝卜、葱、蒜、黄瓜、莴苣等品种。葡萄、枣椰、无花果也是这两个地区适宜种植而又为人们喜爱的作物。饲养的牲畜主要有牛、羊、驴、马等。,一、古两河流域、古埃及技
9、术,2、制陶和玻璃技术制陶距今4000至5000年，在两河流域的哈斯苏(Hassuna)和萨马拉(Sammara)出现了刻花黑陶器。用快轮制作的彩陶，有代表性的陶器是用复杂的细小线条、自然及几何的重复图案装饰的大型平盘，烧制成的器物轻巧。古埃及拜达里(Badarian)等地早期生产磨光红陶和黑陶及刻有白色的几何、动植物图案的陶器。后来陶杯等容器已施用蓝色釉。,一、古两河流域、古埃及技术,2、制陶和玻璃技术玻璃玻璃最早出现于两河流域地区，距今已有5000多年的历史。当地的陶工用石英砂和天然碱(碱酸钠)混合在高温中熔化后，加工成玻璃器皿。玻璃初始的制作是“型芯法”，后来也常用“铸造法”，分模浇、模
10、压和模烧三种。,一、古两河流域、古埃及技术,3、金属技术在两河流域，青铜器的大量出现是在古巴比伦王国时期(约公元前16世纪)，古埃及要晚一些。亚美尼亚山区的基兹温达人最早发明了炼铁，距今4000多年前炼出了铁。黄金加工：19世纪以来，在这两个地区考古发现了大量的金器,一、古两河流域、古埃及技术,4、建筑技术尼布甲尼撒二世统治时期(公元前604一前562)，巴比伦城是当时世界上数一数二的壮观的城市。为世人惊叹的金字塔，其中最著名的是第四王朝(公元前26世纪)法老胡夫和他的儿子哈夫拉的金字塔。古埃及留存的许多神庙建筑巍峨壮观，令人惊叹。,二、古两河流域、古埃及科学,1、天文学知识古代两河流域的天文
11、历法知识直接影响了欧洲的天文学。两河流域的人们很早就以月亮盈亏的周期确定“月”。苏美尔人按照月亮的盈亏把一年分为12个月，共354天，同时设闰月调整阴历阳历之间的差别。到公元前世纪，又形成了天一星期的制度，每天各有一位星神“值勤”，并以他命名这一天，其顺序是,星期日（太阳神）星期一（月神）星期二（火星神）星期三（水星神）星期四（木星神）星期五（金星神）星期六（土星神）,二、古两河流域、古埃及科学,1、天文学知识两河流域的人们把一个月定29天或30天，每隔几年就要加一个闰月。把7天作为一个星期，一天分为12小时，每小时60分，每分60秒。古埃及，把历法和水情的变化联系在一起（尼罗河）。在尼罗河三
12、角洲地区看到天狼星与太阳同时在地平线上升起时，这一天定为一年之始，规定一年为12个月，每月30日，年终再加5日，即一年为365日。完全的太阳历。,古代埃及天文学影响“儒略历”的由来,埃及的太阳历将一年定为天，与地球围绕太阳公转一圈的时间（回归年）相比较，只相差四分之一天，这在当时已经是相当准确了。公元前年，罗马统帅儒略凯撒（又译朱利乌斯凯撒）决定以埃及的太阳历为蓝本，重新编制历法。凯撒主持编制的历法，被后人称为“儒略历”。,二、古两河流域、古埃及科学,1、天文学知识在两河流域出上有大量的刻满楔形文字的泥板，上面有不同时期的天文观测记录。到公元前8世纪左右，古巴比伦人对天象的观测已十分精确。他们
13、利用自己复杂的数学知识，积累了大量的天文记录，能够预测日食和月食以及星辰的运动。对恒星进行观测，绘成了世界上最早的星图。,二、古两河流域、古埃及科学,2、数学知识两河流域两河流域的记数法是十进制与六十位制并用。为了计算方便，编制了许多数学表，如乘法表、倒数表、平方表、立方表、平方根表、立方根表等。（倒数表计算到6019的倒数。）两河流域的数学家能解一元一次方程、多元一次方程，也能解一些一元二次方程和较为特殊的三次方程和四次方程。,二、古两河流域、古埃及科学,2、数学知识两河流域指数方程：(1十0.2)x=2，得出x=3.8半圆的圆周角是直角，所用的圆周率为=3.125周角分为360，1分为60
14、，l分为60,二、古两河流域、古埃及科学,考古学家在十九世纪上半叶于美索不达米亚挖掘出大约50万块刻有楔形文字、跨跃巴比伦历史许多时期的泥书板。其中有近400块被鉴定为载有数字表和一批数学问题的纯数学书板，现在关于巴比伦的数学知识就源于分析这些原始文献。,二、古两河流域、古埃及科学,2、数学知识古埃及古埃及人记数采用十进制，能解一些代数方程，有比较简单的一元二次方程。用几何学丈量土地古埃及人所用的圆周率为=3.1605,二、古两河流域、古埃及科学,3、医学、生物学知识医学两河流域涉及医学的泥板书有800多块，汉谟拉比法典有许多条文与医疗有关。从古埃及保存的文献看，传世有一些医学草纸书，比较完整
15、的有六七部。最大的当属“埃伯斯草纸书”之作，记述了许多病的症状和治疗方法，包括内科、眼科、妇科等，也有一些外科的内容，还记有解剖学、生理学和病理学方面的一些知识，所载药方达877个。,二、古两河流域、古埃及科学,3、医学、生物学知识生物学在两河流域的泥板书上可以看到约100多种动物和250种植物的名称。古埃及人对动物作了世界上最早的分类。还值得注意的是他们在实践中已经知道当枣椰树开花时进行人工授粉以增加椰枣的产量。古埃及人对动物也作过许多解剖，用以表示内脏的象形文字大多都似动物的器官。,第三节 古印度的技术与科学,印度文明源于印度恒河流域，这里就是数学符号最早出现的地方，公元前6世纪释迦牟尼创
16、立的佛教也在此地诞生，并在阿育王的推行下得到发扬。今巴基斯坦所在地区最早的文明，是在肥沃的印度河流域发展起来的。到约公元前2500年时，这里已出现规模较大的城市，其中之一就是摩亨佐达罗。,一、古印度的技术,1、农业生产和农业技术 南亚次大陆北部地区是世界上最早的小麦和大麦栽培地，距今6000年前，这里的居民就已种植小麦和大麦。哈拉巴文化时期，人们已经使用畜耕，同时使用青铜锄、镰等较先进的金属农具。种植作物除小麦、大麦外，还有水稻、豌豆、甜瓜、枣椰、棉花和胡麻等。,一、古印度的技术,2、手工业技术 早在哈拉巴文化时期，古印度的人们广泛地用铜或青铜制造斧、锯、凿、锄、鱼钩、剑、矛头、匕首、箭镞等工
17、具和兵器。古印度是棉纺技术的发源地。在哈拉巴文化时期的遗址发现棉花残片，那时的织物尚粗糙，不过已有棉布染色。,一、古印度的技术,3、建筑技术 古印度人是最早使用烧砖建造房屋。在印度河流域的考古发现中，最引人注目的是哈拉巴文化时期的建筑遗迹，所发现的当时的建筑物大多都是砖木结构。哈拉巴和莫亨焦达罗是那个时期最大的两座城市。,二、古印度的科学,1、天文学知识 公元前7世纪之前，古印度人把一年定为12个月，360天，也有置闰的方法。公元前6世纪开始形成、公元1世纪后成书的太阳悉檀多，是古印度最著名的天文历法著作。该书讲述了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测量仪器等许多问题，还包含许多数学内
18、容。,二、古印度的科学,2、数学知识 古印度人采用十进制记数；约在公元7世纪出现位值法记数，没有“零”的符号，用空格来表示；公元9世纪后期始有零的符号，写作“”“阿拉伯记数法”。笈多时代的学者阿耶波多的圣使集中不仅有天文学内容，也讨论了算术运算、乘方、开方以及代数学、几何学和三角学的规则。他给出的圆周率=3.1416。,二、古印度的科学,2、数学知识 公元7到13世纪是古印度数学成就辉煌的时期。二次方程x2+px-q=0的根为梵藏(即婆罗摩笈多)：得出求等差数列末项以及数列之和的正确公式 在几何方面，以四边形之边长求四边形面积，即：,二、古印度的科学,3、医学知识 在长期认识自然和同疾病作斗争
19、的过程中，古印度完成了阁罗迦集(Caraka Samhita)与妙闻集(Susruta Samhita)两大古典医著，这是最古老的阿育吠陀经典。Ayus(生命)与Veda(知识)阁罗迦集与妙闻集大约在公元9世纪间就被译成波斯文和阿拉伯文。我国西藏地区的藏医有受古印度医学深刻影响的痕迹。,二、古印度的科学,4、自然观 古印度人善于思辨，在自然观方面提出不少有价值的思想。吠陀时代后期，古印度人就对世界本原问题进行探讨（水、地、火、风、空五元素）。,二、古印度的科学,4、自然观 自然说：认为物质世界是永恒的,它不为其他什么东西所创造,具体事物的形成也不受任何外界的原则所支配,它们完全是在不同的情况下
20、偶然凑合而成。自性说：既坚持世界的物质性,也强调客观的规律性.它认为所有事物的运动变化都是由其内在的本性(自性)所驱使。转变说：相对地进一步,它认为物质世界是永恒的唯一实在,它的原始状态是无定形和无差别的。,第四节 古希腊的科学技术,古希腊不限于我们今天看到的巴尔干半岛南端的希腊半岛。这块地方北抵马其顿，东跨爱琴海到土耳其西部沿海地带，西至亚平宁半岛及西西里岛广大版图。,一、光大东方科学遗产与希腊奇迹,1、希腊奇迹：希腊人对近代世界发生如此巨大影响。这种影响不是在物质文明方面，而是在精神文明方面。希腊人开启了科学之门。从公元前500年左右开始，希腊人中出现了一大批才智卓越的哲学家和科学家，他们
21、是以后许多学科的鼻祖。,一、光大东方科学遗产与希腊奇迹,2、光大东方科学遗产希腊文他们历史渊源，是因为他们继承和光大了东方两河流域，尼罗河流域的科学遗产，并将之发展一个更新的高度。亚里士多德说：东方人发展的科学知识和技术成就为的是实用的目的和宗教的需要，只有希腊人首先试图给出理性的解释，试图超越具体个别的现象进入一般的认识。这正是希腊思想的特质，也是希腊人对人类文明独特贡献。,一、光大东方科学遗产与希腊奇迹,3、产生希腊奇迹的内在条件亚里士多德在形而上学一书开篇就说，哲学与科学诞生有三个条件。第一是“惊异”；第二是“闲暇”；第三是“自由”。提供希腊人以闲暇的是奴隶制。提供希腊人自由的是城邦民主
22、制。,4、希腊思维方式在人类历史上，是希腊人第一次形成了独具特色的理性自然观，这正是科学精神最基本的因素。希腊人，首先把自然看作独立于人的东西整体地看待；其次把自然界看作有内在规律，可以成为人们把握的对象；再次，发展了复杂精致的数学工具来把握自然规律。这三个方面，希腊人都开创了科学精神之先河。,一、光大东方科学遗产与希腊奇迹,从第一个自然哲学家泰勒斯开始，到马其顿王亚历山大大帝征服全希腊为止的二百多年，是希腊科学的古典时代。可按时期和区域分为三个阶段。第一阶段是爱奥尼亚阶段，第二阶段是南意大利阶段，第三阶段是雅典阶段。,二、希腊古典时期的科学,1、第一个自然哲学家泰勒斯：万物源于水。2、毕达哥
23、拉斯及其学派：毕氏学派提出地球天球的两球宇宙论模式为希腊天文学奠定了基础。3、原子论思想：原子论是由留基伯（公元前440年左右）提出，德谟克利特（约公元前460370年）完成。主张世界是统一的、自然现象可以得到统一的解释，但统一不是在宏观层次上，而归结在微观层次上的东西，这些微观的东西就是原子。4、柏拉图：雅典学术走向系统化。真实的实在是理念，哲学目的就是把握理念。5、亚里士多德：百科全书式的学者。,二、希腊古典时期的科学,亚历山大十余年南征北战，建立了一个横跨欧亚非的庞大帝国。这个帝国以东方为中心，但以希腊文化为统治文化。希腊文明随着亚历山大的远征，传播到了更广大的地区。从此，这些地区的文化
24、，也被称为希腊化文化。希腊化文化中最耀眼的明珠是亚历山大在埃及建立的城市亚历山大里亚。,三、希腊化时期的科学,1、亚历山大里亚的繁荣：希腊式建筑、缪塞昂。2、欧几里得的几何原本：数学知识系统化的标志，用公理方法建立演绎数学体系的最早典范。至今流传最广、影响最大的一部世界数学名著。3、阿里斯塔克：日心说的先驱4、古代科学巨匠阿基米德：数学、物理学。5、地球、天球研究的新突破:希帕克斯创立本轮一均轮体系。6、希腊天文学的集大成者托勒密:流传千古的天文学大成或至大论。7、希腊医学的集大成者盖伦:对人体结构和器官的功能正确的描述和说明。8、代数学的创始人刁番都:代数学作为一门独立的学科出现了。9、阿波
25、罗尼的圆锥曲线论,三、希腊化时期的科学,1、古希腊的手工业和造船业冶金技术：大约在公元前4000年前已开始使用铜器，公元前1900年左右开始使用青铜器，米诺王朝时期已开始掌握铸造技术。公元前16世纪左右有了铁器，到公元前9世纪，冶铁业已成为一个重要的手工业部门，这是古希腊城市繁荣的重要标志。城市大都是手工业的中心，以雅典最为著名。造船业：公元前5世纪，就能制造250吨的商用大帆船和桨帆并用的战舰，有的战舰设有两三层桨座，可容较多划手，由这种战舰组成的古希腊舰队一度在地中海称雄。,四、希腊化时期的技术,2、古希腊、罗马的建筑业古希腊的建筑：古希腊的建筑技术集中表现在宫殿、庙宇、运动场上。著名的克
26、诺索斯宫建于公元前20世纪，公元前5世纪建于山岩上的雅典城中心的帕特浓神庙，是古希腊全盛时期的代表作。,四、希腊化时期的技术,一、古代中国的科学成就,1、农学原始农业中国的农业始祖是神农氏。神农氏的贡献是“尝百草之实，察酸苦之味，教民食五谷”，借天时之利，制作末耜，教民农作。中国最早的耕地农具就是未和耜，因而古代农业的早期形态可叫做“耜耕农业”。传说神农氏还发明了凿井、制陶。,第四节 古中国的科学与技术,一、古代中国的科学成就,1、农学五谷种植“五谷”在不同时期所指不一，归纳起来，最主要的是黍、粟、稻、麦和菽五种。原始农业中稻和粟种植的时间最早，分布的地域最广，稻主要分布在长江流域，粟主要分布
27、在黄河流域。中国南稻北粟的农作物分布状况，在原始社会时期已经形成。我国种茶、养蚕都是世界上最早的。从茶经(9000字)中可以看出，我国至少在1500年前就普遍种植了。传说养蚕始于黄帝时期(公元前5000年)。,一、古代中国的科学成就,1、农学家畜饲养 中国上古时代饲养的家畜主要有猪、羊、牛、马、狗等。中国是世界上最早养猪的国家，至今已有9000多年的历史。羊较早被驯化，在距今约8000年的河南裴李岗遗址中，有羊的牙齿、头骨和陶羊头发现。（绵羊的起源问题）据考古资料，在浙江河姆渡遗址中出土有水牛的骨骸，水牛的饲养在我国至少已有7000年的历史。考古发现，山东历城城子崖龙山文化遗址(距今有5000
28、多年)有马遗骨出土,一、古代中国的科学成就,1、农学 早在新石器时代，即六七千年前我们祖先已在黄河、长江流域种植麦、稻、粟、稷等农作物，三千年前殷代甲骨文中已有这些作物名称的记载。古人在总结农业生产经验基础上，形成了376种农业专著，其中影响较大的有十多种。汜胜之汜胜之书（西汉）、贾思勰齐民要术（北魏）、陈旉陈旉农书（南宋）、王祯王祯农书（元代）、徐光启农政全书（明代）,一、古代中国的科学成就,2、医药学 中华民族自古以采在长期的医疗实践中形成了独具特色的中医、中药理论，它以内容丰富、功效之神奇享誉中外，时至今日仍是一块挖不尽的宝藏。医学的主要成就：战国时期的黄帝内经(简称内经)、东汉张仲景的
29、伤寒杂病论、外科医生华佗、免疫学的先驱和性激素的提取。药学的主要成就：西汉的药物学专著神农本草经、明代李时珍的本草纲目,一、古代中国的科学成就,3、数学 早在春秋时期就有了分数概念和九九表。宋、元两代是我国数学发展的高峰。海岛算经、五曹算经、孙子算经、夏侯阳算经、张丘建算经、五经算术、缉古算经、缀术、周髀算经、九章算术号称我国古代十大数学名著。,一、古代中国的科学成就,4、天文学 我国古代天文学是世界上天文学发展最早的国家之一，在天文观测、星图、星表绘制、历法、天文仪器等方面的成就都独占鳌头。天文观测记录：日食记录一千多次；太阳黑子一百多次(记载最初出于公元前140年的淮南子之中)；哈雷彗星记
30、录29次(最早记录彗星的是公元前613年春秋，国外关于哈雷彗星的记载比我国晚五百多年)；公元前134年，汉武帝时期，记下了第一颗超新星，到1700年为止，记录超新星九十多颗，其中1054年的记录尤为翔实可信，著名的蟹状星云就是这次超新星爆发留下的遗迹。,一、古代中国的科学成就,4、天文学 星图、星表的绘制：世界上最早的星表也出自于我国，大约在公元前360350年，战国时期的甘德和石申分别著有天文星占和天文，各载有数百颗恒星方位，其中天文一书载有不同方位的恒星121颗。敦煌石窟中发现的约公元8世纪的星图是圆筒投影法绘制的，载恒星1350颗世界上其他国家和地区保留下来的星图没有早于14世纪的，17
31、世纪之前所有的星图也没有一幅超过1100颗。长沙马王堆出土的帛书五星占绘制了自公元前246一前117的70年间木星、土星、金星的位置及它们在一定会合周期内的动态表，其数据相当准确，如金星会合周期为584.4日，与今天测值583.922日所差无几。,一、古代中国的科学成就,4、天文学 历法：我国古代历法之早、之多也是世界之最，种类约有一百多种。商周年的春分、夏至、秋分和冬至，战国时期发展为24节气。公元前5世纪初(春秋末年)我国已开始使用“四分历”，即定一回归年365.25日，与今天测得之值只差11分14.53秒，比古希腊早一百多年。南北朝祖冲之把一年定为365.2428日，南宋时期的“统天历”
32、(1199年定)把一回归年定为365.2425日，与今天世界通用的阳历(1582年定)所用数据相同。欧洲采用这一数值比我国晚400年。明代的邢云路于1608年测得一回归年为365.242190日，与当今测得的365.242193日只差0.2592秒。,一、古代中国的科学成就,4、天文学 天文观测仪：东汉时期张衡发明了世界上第一台自动天文仪浑天仪。还制造了世界上第一台观测地震方位的仪器地动仪和世界上第一台观测气象的仪器候风仪。元代郭守敬对浑天仪进行了一次大改造，制成了简仪，其设计和制造水平领先于世界三百多年。唐代张遂与梁令瓒共同制作了黄游仪（测量天体位置）和水运浑天仪（演示天象和报时）两种新的天
33、文仪器。,一、古代中国的科学成就,4、天文学 关于宇宙的认识：我国曾提出“盖天说”、“浑天说”、“宣夜说”三种宇宙结构理论。战国时期曾有过地动思想，西汉时期的春秋纬中写道：“地动则见于天象”。尚书纬中还有“地有四游”的说法。这些都表明我国古代已经萌发了地球在宇宙中运动的观念。同时，我国古代已有朴素的时间、空间无限性思想。,一、古代中国的科学成就,5、地学 地理、地质专著：周易一书首先提出了“地理”名称。我国最早的地理、地质专著是春秋战国时代的山海经五藏山经和稍晚的禹贡。北魏地理学家郦道元作水经注，是一部综合性地理著作。明代徐弘祖的徐霞客游记是一部地理学巨著，书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述，早
34、于欧洲约两个世纪。,一、古代中国的科学成就,5、地学 地图绘制：我国的地图绘制技术早在西汉时期就达到相当水平。长沙马王堆出土的3幅西汉初的地图，描绘了湖南中部至广东珠江口一带的地域，其中的山脉、河流、城市等与实际情况基本吻合，精度相当高，比例为1：18000。西晋裴秀绘制出禹贡地域图，提出绘制地图的6项原则，即“制图六体”。这一理论一直沿用到明末。元代朱思本经过10年的实地考察，绘制出全国地图舆地图(1320年)，为明清两代全国地图的范本。1561年罗洪先又对舆地图加以增补，改编成44幅的地图册广舆图。清康熙年间(1718年)在此基础上绘成皇舆全览图，这是当时世界上最好、最大的地图。并意外发现
35、：纬度越高的地点，子午线每度越长，为地球是扁椭球形提供了最早的实测证据。,一、古代中国的科学成就,5、物理学 在力学方面：人们很早就懂得利用杠杆，春秋时期已经广泛使用等臂天平。对杠杆原理进行理论探讨的始见于墨经。春秋时期就萌发了惯性意识，考工记对惯性有最早描述。在声学方面：主要体现在乐器制作和乐律研究上。商代已有了成套的铜铙等乐器，有了一些乐律知识。战国时期的管子，地员中记载了计算音程以定五音的“三分损益法”。明代朱载堉的律吕精义中“新法密律”，即用开方的方法来计算律的长度，解决了三分损益法造成的“黄钟不能还原”的千古难题，与当今世界通用的12等程律相同。战国时期的庄子徐无鬼中记载了琴弦共振现
36、象。唐代刘宾客嘉话录中还记载了一个有趣的共振故事。,一、古代中国的科学成就,5、物理学 在磁学方面：磁石吸铁现象春秋战国时期已见记载，东汉王充在论衡中的“司南勺”可能是最早的磁性指向器。宋代武经总要所载的“指南鱼”是最早的人工磁化物。沈括在梦溪笔谈中记载了用磁石磨制而成的指南针，宋代用于航海，后传到阿拉伯和欧洲。欧洲关于指南针的记载始见于1190年。沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧洲人的发现早400年。,一、古代中国的科学成就,5、物理学 在光学方面：从商代起便制造了青铜镜，对光学原理也有初步研究。在墨经中有关光学的内容就有8条，对影子的生成、光与影的关系、光的直进性、平面凹面及凸面镜反
37、射等都有描述，虽是定性性研究，却是世界光学史上最早的文献。唐代的孔颖达对彩虹作出了正确解释，“若薄云漏日，日照雨滴则虹生。”,二、古代中国的技术成就,1、冶金与采矿 冶铜技术：虽晚于西亚和欧洲一千多年，但夏末商初就能进行青铜冶炼和铸造，商代已达到很高水平，其铸造方法为多范拼铸、内外合铸、镶嵌铸。春秋战国时期青铜冶炼技术达到了高峰，冶炼青铜的关键是掌握好铜锡等金属的比例配方，这是世界上最早的关于合金成分的研究成果。春秋末至秦汉期间的一些青铜兵器的表面，还铸有铬防锈层，至今光灿夺目。,二、古代中国的技术成就,1、冶金与采矿 冶铁技术：始于春秋末期。冶铁是从块炼法开始的，但很快就发明和应用了熔炼法。
38、熔炼法的发明是我国古代人民的一大贡献，比欧洲早二千多年。从唐朝起从铸制改为锻制，宋代已普及这一方法。宋代炼铁采用竖炉，炼炉内型已接近现代高炉。清代已出现坩埚炼铁。早在春秋时期已掌握炼钢技术，到西汉后期发明了生铁炼成钢的炼钢技术，这一技术在世界处于领先地位，欧洲人直到18世纪才掌握这一技术。,二、古代中国的技术成就,1、冶金与采矿 有色金属冶炼：其方法有许多是我们祖先的发明。有色金属冶炼比起冶铜、冶铁更加困难，如锌的冶炼需要在密封条件下进行，这一方法在明末宋应星的天工开物中有详细记载。16世纪后我国的锌远销欧洲，欧洲人是1738年才从我国学到炼锌技术的。,二、古代中国的技术成就,2、瓷、漆器制造
39、瓷器：瓷器是在陶器基础上发展起来的。早在六干多年前的新石器时代，已掌握了制陶技术，后来发展为“彩陶”。商周时期，出现了釉陶和青釉器皿（原始瓷器），说明已经掌握了釉药技术。东汉时期出现了真正的瓷器，南北朝时期出现了白釉瓷器，隋代开始推广，到唐代已形成青、白两大瓷系，五代时期制造瓷器的技术已达到相当高的水平。宋代在配料、制坯、釉药、施釉和焙烧各种工艺上都有提高，造窑技术也达到了完备程度。南宋时期，景德镇瓷器就盛名于天下。从唐代起瓷器制造技术通过“丝绸之路”传出国外，11世纪传到波斯，后来又传到阿拉伯、土耳其和埃及。15世纪传到意大利和威尼斯，欧洲从此才开始有了自制瓷器，直到18世纪才大批生产。,二
40、、古代中国的技术成就,2、瓷、漆器制造漆器：我国在六七千年前已发明了在漆中添加颜色的工艺技术。4000年前的夏代制造漆器的技术已发展到相当水平，当时人们把漆树汁液涂抹到容器上，使其产生一层光泽发亮的膜，就成为最早的漆器。春秋时代开始栽种漆树和桐树，战国时期设立专管漆树的官吏，漆器技术在唐、元、明、清时代陆续发展。明初洪武年间南京漆园、桐园所种漆、桐树各千万棵；永乐年间在北京果园专门设立御用漆厂；天启五年由黄诚编著的髹饰录是介绍制漆技术的总结性专著。制漆技术很早就传到国外。汉代四川生产的漆器在朝鲜北部大量出土，十七八世纪法、德、意先后仿制中国漆器，并获得成功。,二、古代中国的技术成就,3、造船、
41、纺织造船：在战国时期已有了颇具规模的战船楼船。大约东汉时期发明了固定的船舵。北宋末期是我国造船和航海的一个重要转折时期，船上设水密隔舱，这一技术比欧洲早六七百年，欧洲人在18世纪才掌握这一技术。帆、舵配合使用技术在明代已经掌握，这也是当时世界上独一无二的。明代的造船技术已达古代造船技术的高峰。航行中不仅应用指南针定向，还用牵星术测定船舶方位。,二、古代中国的技术成就,3、造船、纺织纺织：在商代的丝织物上已有斜纹、花纹等复杂纹样，西汉初期的提花技术达相当高的水平。织造提花织物的提花机是我国一大创造，用事先设计好的程序使经纬线交错变化织出预定图案，这种设计已成为今天程序控制的历史渊源。唐代的介质印
42、花技术也是纺织技术一大突出成就。我国的丝织物于公元前5世纪就远销国外。汉代之后形成了“丝绸之路”，公元五六世纪波斯派人来学习丝织技术后，才逐渐传入欧洲。,二、古代中国的技术成就,4、火药和火器火药：火药的初始知识是由炼丹术士发现和积累起来的。炼丹术著作诸家神品丹法中所载唐代孙思邈的“伏硫磺法”中详细介绍了火药的配方、制作方法及防爆措施。火器：早期的火药武器大都以弹射或抛掷方法投出，南宋时期发明了管式火器“突火枪”，此乃现代枪炮的发端。明代之后火药武器有了大发展：手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等相继出现，并且出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭。火药和火器是经过战争传到西方的。欧洲人是13
43、世纪从阿拉伯人那里知道了火药，14世纪中期才学会制造火药的方法。,二、古代中国的技术成就,5、造纸与印刷术造纸：公元前21世纪又开始用大麻和苎麻纤维制纸，东汉宦官蔡伦于公元105年改用树皮、破布、废麻为原料制成质地较好的纸张，被广泛使用。随后，造纸术传入朝鲜和越南，7世纪传入日本，8世纪传入阿拉伯，后传入欧洲。印刷术：印刷术的发展可分为雕版印刷和活字印刷两个阶段。雕版印刷起源时间不应迟于隋朝，至唐初，印刷品的刻工和印刷效果都已达到了一定水平。活字印刷是北宋毕升发明的，包括制造活字、排版、拆版等全套操作技术，均与近代铅字印刷相似。,二、古代中国的技术成就,6、建筑技术我国古代建筑最令人赞叹的是万
44、里长城。万里长城始建于2200年前的战国时期，是为防御北方游牧民族南侵而建。我国的桥梁以“奇巧固护，甲于天下”著称。安济桥、卢沟桥、万安桥 宗教建筑、历代皇宫、寺释迦塔李成营造法式,二、古代中国的技术成就,7、水利工程为了促进农业和交通的发展，我国从春秋战国时期起，先后搞了许多大型水利工程。公元前597年建于安徽寿县的芍陂是我国最早的大型蓄水灌溉工程，曰“陂径百里，灌田万顷”。公元前250年，秦朝太守李冰父子领导修建的位于四川成都境内的都江堰，是世界驰名的水利工程。秦始皇元年(公元246年)由名为郑国设计和领导修筑的郑国渠，从此“关中为沃野、无凶年”。,二、古代中国的技术成就,7、水利工程汉武
45、帝时开挖的龙首渠引洛水灌溉大荔平原一百多万亩良田，穿过长7里的商颜山(今名铁镰山)，平均坡降度为万分之四。自春秋战国时期开始修建的黄河千里大堤，于秦始皇时代进行统一治理，明清两代利用“以水攻沙”理论使大堤工程得以完善。运河开凿主要为了航运，兼顾灌溉。京杭大运河是最古老的运河之一。它和万里长城并称为我国古代的两项伟大工程，闻名于全世界。肇始于春秋时期，形成于隋代，发展于唐宋，大运河建于两千多年前的春秋时期，距今已有2500年的历史。全程分为通惠河、北运河、南运河、鲁运河、中运河、里运河、江南运河。,参考书目,王士舫：科学技术发展简史刘兵：科学技术史二十一讲绉海林：科学技术史概论,思考题：,1.简述古代中国的科学成就。2.简述古代中国的技术成就。3.古埃及有哪些科学技术成就?4.试述古印度自然观的主要内容。5.古印度有哪些科学技术成就?6.简述古希腊的科学技术成就。7.古代东方科学与西方科学的根本区别在哪里？8.为什么说希腊思维方式开创了科学精神之先河？9.试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。,
