宋代科技

禅海一粟 发表于 2009-9-18 23:43:46

“中国的科技发展到宋朝，已呈颠峰状态，在许多方面实际上已经超过了18世纪中叶工业革命前的英国或欧洲的水平。”—— 英国剑桥大学李约瑟研究所名誉所长英国科学院院士李约瑟博士。 宋朝是科学技术发展的一座高峰，下面让我们走进这个纵深发展的时代。 四大发明，有三项最终是在宋朝完成的，即活字印刷术，指南针，火药。 活字印刷术   原来印刷术都停留于雕版（雕版印刷过程似于墨拓碑铭），北宋仁宗庆历年间，毕升则发明了“活字印刷术”这是世界上最早的活字印刷技术，也是世界印刷史上最重要的发明，现代的铅印印刷术就是在此之上改进的。 指南针   北宋时期“指南针”开始用于航海，使用“人工造磁法”以及四种磁针的装置法，沈括制出了非常完善的指南针且还在其试验中发现了磁偏角现象，这一发现比哥伦布横渡大西洋所发现的磁偏角要早400年。 火药 宋时，火药在军事上更得到了空前广泛运用，1000年(宋真宗咸平三年)和1002年(咸平五年) 神卫水军队长唐福和冀州团练使石普，曾先后分别在皇宫里作了火箭、火球、火炮等新式火药武器。北宋政府在首都汴梁建立了火药作坊，是专门制造火药和火器的官营手工业作坊——“广备攻城作”。南宋中晚期，发明了有深远影响的管形火器，竹筒改为铁管或铜管，则子窠用铁块等物质制成（类似子）弹然后火药利用爆破的张力把推子窠出去的“突火枪”，这是后来步枪和子弹的雏形，而欧洲人14世纪以后才会制造火药武器，比宋至少晚了400年。 数学 宋朝是数学成就的黄金时代。著名数学家有秦九韶、沈括、杨辉、贾宪等，而南宋后期更是中国古代数学发展的高峰。 贾宪的“增乘开方法”比意大利的鲁菲尼和英国的霍纳提出的这种算法早800年。 秦九韶的《数学九章》是数学名著，他提出的大衍求一术整数论中一次同余式的解法，比欧洲的尤拉和高斯的有关研究要早500年。   沈括的“燎积术”是中国第一个高阶级等差级数“会圆术”把勾股定理用于从弓行的弦和矢，求弧长也比欧洲早的多。 数学家杨辉《详解九章算法》中用“垛积术”求出几类高阶等差级数之和，给出了几种高阶级数的求法，他还发展了九宫图，作了圆直线交叉的组合　此外在《乘除通变本末》中还叙述了“九归捷法”（筹算乘除的各种运算法）。杨辉发明举世文明的杨辉三角，杨辉三角本质是它的两条斜边都是由数字1组成的，而其余的数则是等于它肩上的两个数之和。 天文 宋代在天文领域取得了辉煌的成就，著名天文学家有翰公廉、杨忠辅、苏颂　黄裳、卫朴修（民间天文学家）等。 北宋宰相苏颂和翰公廉组织创造出了新的天文仪，这是机械构造的天文台，此台分三层，高12米，宽7米，这种天文台与天体运动基本保持一致，因为他是由水力冲激机轮转动机器，故又称为“水运仪象台”，这是世界上最早的一台天文钟。苏颂著有《新仪象法要》一书，他介绍了浑仪，浑象，水运仪象台的设计，这是当时世界天文学领域的最新成果，同时也反映了宋代机械制造的水平。 自北宋中期曾经进行过五次大规模的恒星观测，黄裳依据观测结果，绘制成为幸图，于1247年（淳佑七年）将图刻在石头上，以北极为中心，刻有1440颗星，称为“天文图”，这是也是世界上最早地石刻天文图。 正因为天文观测准确，宋代的历法相当精确，北宋中期卫朴修定历法，以365.243585日为一年，尽管比实际数字大一些，但比相比之前的历法却要准确的多，至1199年（庆元五年）杨忠辅又重制《统天历》，这次是以365.2425日为一年，这个数字西方1582年颁布公历时的数据完全相同，比西方早近400年，相比现代所测数值只差26秒。 沈括重修了历法，提出了比较科学的新历法，即以《十二气历》代替农历，这比英国天文学家肖纳伯制定的与《十二气历》类似的历法要早九百多年。 医学 宋朝时医学分科更细，宋时分为九科，即：眼科，产科，风科，口齿，咽喉科，针炙科，金镞书禁科，疮肿兼析疡科，大方脉科，小方脉科。 宋慈的《洗冤录》这是世界上最早的一部法医学著作，其中涉及验伤，验尸　检骨，验毒等理论和实践，可以说宋代开启了中国法医学的门户。 针炙有了很大的发展，著名的有王惟一的《铜人腧穴针炙图经》和针炙铜人模型。 药物学 《开宝本草》比《唐本草》增加新药133种，之后修纂的《经史证类备急本草》（又称为《政和本草》）共收药物1558种，比《唐本草》新增476种，是《本草纲目》问世前的权威药学著作。 宋仁宗时所修《嘉佑补注本草》又增加新药82种，到北宋末年所编印的《政和经史证类本草》新增药品达628种，《太平圣惠方》收录中药处方16834个。 宋时《圣济录》则是医学上的一部百科全书。收集了诊断，处方，审脉，用药，针灸等各方面的理论和实践成果。 医学家陈自民也著有《妇人大全良方》可以说这是迄今为止中医历史上最为系统而全面的妇科巨作。 化学 苏东坡的《物类相感志》中记载了“盐卤窗纸上，烘之字显”的现象，这是世界上最早发明的银盐变黑显影技术（定影原理），比西方人早了600年。 建筑学 “虹桥”（飞桥）是无柱木梁拱桥（即垒梁拱）达到了我国古代木桥结构的最高水平。 资源开发 《梦溪笔谈》中曰“延境内有石油，旧说‘高奴县出脂水’即此也”宋朝最早记载了石油，且广泛用焦炭冶铁，这早于西方500余年，还有一些小型器物的发明，如“救生圈”（见《宋稗类抄》）等。 造船 宋朝造船技术水平是当时世界之冠。宋神宗元丰元年（1078年），明州造出两艘万料（约600吨）神舟。1974年福建泉州出土一艘宋代古船，有13个隔水仓，一两个隔水仓漏水，船也不会沉。太宗时期，全国每年造船达到三千三百余艘。广州制造的大型海舶木兰舟可“浮南海而南，舟如巨室，帆若垂天之云，舵长数仗，一舟数百人，中积一年粮”。南宋时代还出现了车船、飞虎战船等新式战舰。

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