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回复:【科普】中国古代88项重要科技发明创造

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63 雕版印刷术 时间:公元七世纪
明代学者胡应麟说:“雕本(印刷)肇自隋时,行于唐世,扩于五代。精于宋人。”这是对印刷术发明、发展的精确概括。
隋唐时代,我国进入鼎盛时期,佛教兴盛,需要大量的佛经和佛画,再加上隋炀帝在位时,首创科举考试,刺激更多的人读书,社会对书籍的需求大增,这些都为印刷术的诞生提供了良好的条件。
9世纪时,雕版印刷的使用已相当普遍。现收藏在英国伦敦博物馆的唐咸通九年(868)王玠为二亲敬造普施的《金刚经》,是现存最早的标有年代的雕版印刷品。此件由7张纸粘成一卷,全长488厘米,每张纸高76.3厘米,宽30.5厘米,卷首刻印佛像,下面刻有全部经文。这卷印品雕刻精美,刀法纯熟,图文浑朴凝重,印刷的墨色也浓厚匀称,清晰鲜明,刊刻技术已达到较高水平。
彩色套印于北宋初年就在四川流行有“交子”,即用朱墨两色套印的纸币。14世纪时元代中兴路(今湖北江陵),用朱墨两色刊印的《金刚经注》,是现存最早的套色印本。


94楼2018-02-20 21:38
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    64 转轴舵 时间:不晚于公元8世纪
    我国出现真正意义上的舵大约在公元2世纪,1955年于广州东郊的东汉墓葬中出土的陶质船模,首有碇、尾有舵。这个舵虽然不是沿着竖直的舵杆轴线转动的,但它已经因为宽大的叶面积,已经不是桨,而是专门用于操纵航向的舵。东汉刘熙《释名·释船》书中有关舵及其作用和操作部位的论述。
    具有垂直轴线的舵在何时出现,没有确切的考证,但唐朝开元年间郑虔所画的山水画中出现了具有垂直轴系的舵。证明在唐代或更早的时候,已经有了垂直轴的舵。宋代船舶多用长方形门舵,为了转动省力,工匠在舵面上打许多孔。舵面开孔不影响性能,却能减小阻力。这一发明至今还在使用。
    最迟在北宋时期,还出现了一种平衡舵,它是将一部分舵面移到舵杆前面,使操纵更灵活轻便。在著名的《清明上河图》中就绘有平衡舵。1978年,天津静海县出土过平衡舵的实物。
    南宋的海船上还出现了可以随水深浅而升降的升降舵。
    船尾舵是中国造船技术的一项重大的发明,公元10世纪传至阿拉伯,公元12至13世纪经由阿拉伯传入欧洲,成为开创15世纪人类大航海时代的技术条件之一。


    95楼2018-02-20 23:44
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      2026-01-15 21:04:47
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      65 水密舱壁 时间:不晚于唐代
      水密舱壁是在规定水压下不渗漏的舱壁。是中国古代造船工艺的重大发明。使船舶在破损时具有足够的浮力和稳定性。
      1973年,江苏如皋县出土了艘唐朝(约公元8世纪)单桅运输木船,排水量约为33-35吨,船长约18米,应是在江河中行驶的快速运输船。全船分为九个舱,舱房间设有隔舱板,是迄今所见最早的水密舱船。


      96楼2018-02-21 18:28
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        火药 时间:约公元9世纪
        火药由硫磺、硝石、木炭混合而成。很早以前,我们的先人对这三种物质就有了一定认识。硝石和硫磺一度被作为重要的药材,记录在汉代的《神农本草经》中。炼丹术士们在长期不间断的研究中,发现了硫磺、硝石和木炭混合后易燃易爆的性质,在唐朝的几部书中都有记载,并提出应该规避危险。大约到晚唐时期(九世纪末叶),中国发明的黑色火药便正式出现了。
        火药由我国古代著名的炼丹家葛洪发明。火药的最初使用并非在军事上,而是在宋代诸军马戏的杂技演出,以及木偶戏中的烟火杂技。宋人同时也以火药表演幻术,如喷出烟火云雾以遁人、变物等,以收神奇迷离之效!
        火药应用于军事以后,在制造技术上和性能上逐渐有所发展和提高。北宋仁宗时(公元1040年左右),以熟悉法令典故而著称的宰相曾公亮等编写的军事著作《武经总要》前集卷12里,已经详细记载炮火药、蒺藜火药、毒烟火药的配制方法。
        宋元两朝,战场上出现了各种火器,应用日益广泛。战争的需求促进了火药性能的不断改良。
        到了明代,火药的发展取得很大的进步。成书于明代前期的《火龙神器阵法》,记载了多种火药配方。戚继光于公元1560年(嘉靖三十九年)写成的《纪效新书布城诸器图说》中,对铳用发射火药的配方和制造工艺,记载的更为详细。其配方为“硝一两,磺一钱四分,柳炭一钱八分”,这种组配率,是硝石75.75%,硫磺10.6%,木炭13.65%,和现代黑色火药的标准组配率已经基本一致。


        97楼2018-02-21 18:33
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          来自Android客户端98楼2018-02-21 20:29
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            67 罗盘(指南针) 时间:不晚于公元10世纪
            指南针的前身叫“司南”,春秋时代就已经应用了。最早的记载见于公元前三世纪的《韩非子·有度篇》。那时,人们谈到磁石吸铁现象时,认为有“慈母怀子”之意,所以曾把“磁”写作“慈”。司南像家用的勺,用天然磁石磨制而成,底部成半球型,为的是便于放在刻有“干支”刻度的盘上时减少摩擦力,易于转动。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。
            关于指南针磁针的装置方法,沈括(1031—1095年)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,就可以指示方向了。
            沈括还对四种方法做了比较。实际上,这四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。
            要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。现在所见的有关罗经盘最早的文献记载是南宋时期的曾三异的《因话录》。
            指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面,特别是航海上。世界航海史上最早使用指南针的记载见于略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中。
            恩格斯在他的《自然辩证法》中指出:“磁针被阿拉伯人‘从中国’传到欧洲人手中”是在“1180年左右。”
            罗盘,又叫罗经仪,是用于风水探测的工具。罗盘主要由位于盘中央的磁针和一系列同心圆圈组成,每一个圆圈都代表着中国古人对于宇宙大系统中某一个层次信息的理解。


            99楼2018-02-22 21:18
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              第67项,指南针的一点补充。
              在北宋时期,已经发明了指南针的人工磁化方法。沈括的《梦溪笔谈》中记述,将针在磁石上摩擦,针即可带有磁性,可用于皀南。
              北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。铁片烧红后,温度高于居里点,铁片中的磁畴便瓦解而成为顺磁体,蘸水淬火后,磁畴又形成,但在地磁场作用下磁畴排列有方向性,故能指南北。因我国长江黄河流域一带地磁有大约50度左右的倾角,如水平放置,则只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,则使鱼磁化的有效磁场强度增大,磁化效果更好。
              人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。


              101楼2018-02-22 22:34
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                来自Android客户端102楼2018-02-23 18:28
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                  2026-01-15 20:58:47
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                  70 水运仪象台 时间:建成于1092年
                  这是中国古代的一项杰出的天文仪器,也是世界上最古老的天文钟。国际上对水运仪象台的设计给予了高度的评价,认为浑象一昼夜自转一圈,不仅形象地演示了天象的变化,也是现代天文台的跟踪器械 — 转仪钟的祖先;水运仪象台中首创的擒纵器机构是后世钟表的关键部件,因此它又是钟表的祖先。水运仪象台为了观测上的方便,设计了活动的屋顶,是今天天文台活动圆顶的祖先。
                  它是由宋代天文学家苏颂等人所建。宋元祐元年(公元1086年)开始设计,到元祐七年全部完成。苏颂为水运仪象台所作的设计说明书。成书于宋神宗绍圣初年,约当公元1094~1096年间。据《宋史·艺文志》等记载,本书又曾名《绍圣仪象法要》、《仪象法纂》等。
                  水运仪象台实质上是一座小型天文台。台高12米,宽7米,分三层,是一座上狭下广、呈正方台形的木结构建筑。集浑仪(上层)、浑象仪(中层)和报时器和全台的动力机构(下层)为一体。
                  仪象的动力机构:在台的下层中央部分设有一个直径达3米多的枢轮。枢轮上有72条木辐,挟持着36个水斗和勾状铁拨子。枢轮顶部和边上附设一组杠杆装置,它们相当于钟表中的擒纵器。在枢轮东面装有一组两级漏壶。壶水注入水斗,斗满时,枢轮即往下转动。但因擒纵器的控制,使它只能转过一个斗。这样就把变速运动变为等间歇运动。利用这套动力装置驱动“天柱”(即台中央贯穿上中下各层的轴,带动浑象仪每昼夜自转一周。以及各层的报时木人按时出动。)
                  水运仪象台原件在靖康之祸(公元1127年)时,被金兵掠到燕京(北京),置于司天台,在蒙元吞并金国的战争(1214年)时,被毁亡。南宋时,苏携保存的手稿因无人理解其中方法而无人能仿造。
                  新中国成立以后,清华大学的刘仙洲于1953-54年发表了两篇关于此仪的动力研究的论文。


                  103楼2018-02-24 22:35
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                    水运仪象台的报时装置异常复杂,共有162个小木人,置于五层阁楼中,分别身着紫、红和绿衣,负责报时,白天包括:时(辰)正、时中及时刻;夜晚包括:日出、日落、昏、晓,起更、一至五更等自动报时。具体如下:
                    第一层木阁又名“正衙钟鼓楼”,负责全台的标准报时。木阁设有三个小门。到了每个时辰(古代一天分做十二个时辰,一个时辰又分为时初和时正)的开始时,就有一个穿红衣服的木人在左门里摇铃;到了每个时辰的正中,有一个穿紫色衣服的木人在右门里扣钟;每过一刻钟,一个穿绿衣的木人在中门击鼓。这层木人动作由昼时钟鼓轮控制。


                    104楼2018-02-24 22:44
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                      水运仪象台的报时装置第二层木阁负责报告时初、时正。该层木阁正中有一个小门,每逢各个时辰的开始时,一个穿红衣的木人持时辰牌出现在小门前;每逢各个时辰的正中,一个穿紫衣的木人拿着时辰牌出现在小门前。此层共有红衣木人和紫衣木人各12各,时辰牌牌面上依次写着子初、子正、丑初、丑正等等。这层木人的动作由昼夜时初正轮控制。
                      第三层木阁负责报告时刻。该层木阁正中有一个小门,每到一刻,一个穿绿衣的木人持刻数牌出现在小门前。此层共有96各绿衣木人,刻数牌牌面上依次写着初刻、二刻、三刻、四刻等。这层木人的动作由报刻司辰轮控制。注:正子时、正卯时、正午时、正酉时,时兼刻,紫衣小人出场。因此只有96个绿衣小木人。
                      第四层木阁负责晚上的报时。该层木阁中间有一个小门,木门内置一小木人,逢日落、黄昏、各更、破晓、日出之时,木人击钲报时。这层木人的动作由夜漏金钲轮控制。
                      第五层木阁负责报告晚上的时间。这层木阁中间有一个小门,日出、日落、昏、晓、各更,一个穿红衣的木人持牌出现在小门前;各筹(点),一个穿绿衣的木人持牌出现在小门前。这层木人的动作由夜漏司辰轮控制。起更(16:48)、日落、昏、一至五更、日出、晓、收更(7:12)共11个红衣小木人。每更五筹,共30个绿衣小木人。注:冬至夜六十刻、夏至四十刻,冬至-夏至,每九天增加一刻,即日出/日落小木人每九天,从起更向一更移动半刻;昏/晓为日出/日落下两刻半,即昏晓间,冬至五十五刻、夏至三十五刻,昏/晓小木人随日出/日落小木人每九天向下移动半刻。
                      五层木阁共有12个紫衣小木人、23个红衣小木人、126个绿衣小木人、1个击钲小木人,累计162个小木人。
                      看看,这套自动报时的装置有多复杂!!特别是,这套装置考虑到了冬夏的日夜长短变化,日出和日落的时间每九天要变更一次。这的出现充分显示了我国古代的科技水平达到了多么高的程度。


                      105楼2018-02-24 23:14
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                        书签


                        来自Android客户端106楼2018-02-25 18:40
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                          71 双作用活塞式风箱 时间:不晚于宋代
                          中国人于唐、宋时期发明了双动式活塞风箱,西方于16世纪才用双动式活塞风箱。其提供连续鼓风的能力是我国得以在冶金术占优势达数百年之久的决定性因素。现存最早的活塞式风箱实物是明代制造的。
                          我国冶金史上最早应用的鼓风器是一种皮囊,多个皮囊连成一排,用人力或马,或水力鼓动(见第60项发明)再之后才出现风箱。
                          这是一个极其简单又聪明的发明,活塞式双动风箱外形是一个作为汽缸的长方形箱子,箱子有一个拉杆,通过推拉拉杆驱动活塞往复运动,促使活瓣一起一闭,以达到鼓风的目的。箱子两端各有一个进风口,箱侧有一个风道,风道侧端有出风口,口上有用羽毛或软纸片塞在四周的活塞。木风箱的动力有人力和水利等。风箱靠活塞推动和空气压力自动启闭活门,成为金属冶铸的有效的鼓风设备。
                          直至17世纪,中国在冶金术上一直处于世界领先的地位。这还要得益于双动式活塞风箱的发明。双动式活塞风箱是能驱使空气或液体产生连续气流,能持续不断地鼓风,是我国鼓风术上的重大进步,风箱正逆行程都做有用功,在使用过程中一端排气鼓风,一端吸取等量空气,因而能提供连续风流。
                          双动活塞风箱的记载始见于明代宋应星著的《天工开物》(成书于1634年),最早刊印图片是在一本公元 1280年的离奇有趣的书中发现的,书名是《演禽斗数三世相书》。这种风箱在北方农村的烧柴灶,直到上世纪八十年代,家家户户都还在使用。
                          直至16世纪,中国的双动式风箱才传人欧洲。


                          107楼2018-02-27 17:37
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                            72、大风车 时间:不晚于宋代
                            中国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪中国人民就利用风帆推动船舶前进并且利用风力提水、灌溉、磨面等。
                            宋朝中国应用风车达到了全盛时代,流行的垂直轴风车一直沿用至今。
                            现在能够见到的我国大风车的文字记录是南宋时代刘一止(1078-1161)的《苫溪集》。
                            立轴式大风车的原理缘自船用的风帆。清中叶的《盐法通志》中记述:“车凡高二丈余,直径二丈六尺许,上安布帆八叶,以受八风。中贯木轴,附设平行齿轮。帆动批转,激动平齿轮,与水车之竖齿轮相搏,则水车腹页周旋,引水而上。……”又按,一风车能带动两水车。譬如风车平齿轮居中,驭使两水车竖齿往来相承,一车吸引外沟水,一车吸引由汪子流于各沟内未成卤之水。
                            立式风车最巧妙处在于风车运转过程中,风帆的方向可以自动调节。风帆为船帆式,可以利用戗风或逆风,如同船上的帆一样。
                            上世纪五、六十年代,中国还有很多立式风车。至八十年代中期,逐渐被电动水泵取代。
                            中国古代为什么没有欧洲那样的风车?
                            因为中国的自然条件不允许。欧洲塔状风车朝向是固定的,欧洲地区是温带海洋性气候,风是盛行西风,风向是固定的,风力也相差不会很大,因而有条件建造那样的风车。


                            108楼2018-02-28 15:54
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                              2026-01-15 20:52:47
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                              73、火箭 时间:不晚于南宋时期
                              中国人发明火箭这样一个事实已经被世界所公认。中国早在三国时期就开始使用火箭,不过当时这个火箭还不是采用喷气推进的,而是在箭杆上绑上柴草、棉布。浇上油,点燃用弓箭射出去。到了唐朝末年和宋朝初年的时候,这个时候火药替代了早期的易燃物,就成为了真正利用喷气推进的火箭。
                              当时火箭用于战争,带着箭头就是飞枪剑,带了刀的,就叫飞刀剑。宋朝的时候出现了很多烟花爆竹,这些爆竹也是喷气的原始火箭。明朝时期的毛元仪在他的著作里面就记载了30多种火箭的基本原理和结构,像其中有飞火飞天、火龙出水等。
                              中国是从明朝开始向空中发射火箭的,明史记载,嘉靖年间,万户进行最早的火箭升空试验,成为现代载人飞行先驱,现在月球和火星均有以其名字命名的环形山。万户是全世界最早的宇航员,启动装置为36筒火箭,外置安全带和座椅、4个气球,这是人类历史上最震撼的场面!他在那次升天中壮烈殉职。最后在189米高空中爆炸。可以这样说古代火箭的基本结构和原理,为现代火箭的设计和制造提供了宝贵的经验。


                              109楼2018-02-28 17:30
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