中國古代科技成就

中國古代科技成就

中國古代各項科技成果
中國古代科技源于生活,而生活需要各種實用技術。造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄、建築等中國人引以為豪的發明創造無不帶有鮮明的實用烙印。
  • 中文名:中國古代科技成就
  • 外文名:
  • 别名:
  • 源于:生活
  • 範圍:造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄

概述

中國古代科技源于生活,而生活需要各種實用技術。造紙、印刷、紡織、陶瓷、冶鑄、建築等中國人引以為豪的發明創造無不帶有鮮明的實用烙印。然而,時代在前行,曾經應用廣泛的古代實用技術,今天早已失傳或正在消失,需要我們以現代技術手段複原和再現,以今天的科學道理去揭示和闡述。

成就

中國古代的天文曆法

(1)先秦時期:

①春秋時期,留下了世界上公認的首次哈雷彗星的确切記錄。《春秋》記載,公元前613年,“有星孛入于北鬥”,即指哈雷彗星,這一記錄比歐洲早六百多年。

②春秋時期我國曆法已經形成自己固定的系統,基本上确立19年7閏的原則,這比西方早160年。

③戰國時期,出現了世界上最早的天文學着作《甘石星經》,其中有豐富的天文記載,反映了那個時期人們對天文的認識。

(2)兩漢時期:

①漢武帝時,天文學家制訂出中國第一部較完整的曆書《太初曆》,開始以正月為歲首。

②西漢關于太陽黑子的記錄,被世界公認為是有關太陽黑子的最早記錄。

③東漢時,張衡從日、月、地球所處的不同位置,對月食作了最早的科學解釋。

④張衡發明制作的地動儀,可以遙測千裡以外地震發生的方向,比歐洲早1700多年。

(3)隋唐時期:

①唐朝天文學家僧一行制定的《大衍曆》比較準确地反映了太陽運行的規律,系統周密,表明中國古代曆法體系的成熟。

②僧一行還是世界上用科學方法實測地球子午線長度的創始人。在實測中他認識到,在小範圍有限的空間裡得到的認識,不能任意向大範圍甚至無際的空間推演,這是我國科學思想史上的一大進步。

(4)宋元時期:

①北宋科學家沈括的突出貢獻在天文學方面,把四季二十四節氣和十二個月完全統一起來的“十二氣曆”更加簡便,有利于農事安排。

②元初設立太史局編制新曆法。

③元朝傑出天文學家郭守敬,提出“曆之本在于測驗,而測驗之器莫先儀表”的正确主張,創制了簡儀和高表等近二十件天文觀測儀器,主持了全國範圍的天文測量。

④郭守敬主持編定《授時曆》,一年的周期與現行公曆基本相同,但問世比現行公曆早300年。

曆法着作

曆法是中國古代天文學的重要内容,它不僅包括年、月、日、時、節氣的安排,還包括日、月、行星運動,交食,晷影,漏刻,恒星出沒,天空分區,等等。因此,中國古代曆法有現今天文年曆的性質。

自漢代(公元前205年到公元後220年)起,就有完整系統的曆法着作留傳到現在,包括在各曆史朝代中頒行過的和沒有頒行過的曆法共約一百種,絕大部分收集在《二十四史》的《律曆志》中,這是研究中國曆法的資料寶庫。

《幹象曆》,漢獻帝建安十一乍(公元206年)劉洪(約135—210)作。它對月亮運動的研究有了新進展,首次提出月亮近地點的移動(過周分),從而算出近點月長度,并在一近點月裡逐日編出月離表,又首次提出黃白交角是六度(兼數),首次提出交食計算中推算食限的方法,這些都對後代曆法影響很大。

《授時曆》,元世祖至元十七年(公元1280年)郭守敬(1231—1316)作,次年頒行。明代《大統曆》繼續用它的方法,前後共使用三百六十多年,是古曆法中行用最久的,也是在天文數據、計算方法各方面發展到高峰的一種曆法。中國古典系統的曆法到此為止,以後就有西方天文知識傳入并影響到曆法的編算。現存《元史·曆志》裡的《授時曆經》上下篇是郭守敬在王恂(1225—1281)初稿基礎上重新編定的。

當時《授時曆》雖已頒行,但各種數據用表、推步算法沒有定稿。元至元十八年(公元1281年)王恂不幸去世,由郭守敬一人主持完成。他“比類編次,整齊分秒,裁為二卷”。《授時曆》共有七部分,内容相似于《大衍曆》;但采用等間距三次差内插法計算日月五星位置,又用弧矢割圓術和類似球面三角的方法根據太陽黃經求它的赤經赤緯,這兩種方法在天文學史和數學史上都具有重要地位。目前,有許多中外學者在對《授時曆》進行研究。

《崇祯曆書》,明末徐光啟(1562—1633)主編,李天經(1579—1659)續成,從崇祯二年到七年(公元1629年到1634年)前後共用五年時間完成。它從多方面引進了歐洲古典天文學知識,内容包括天文學基本理論,三角學,幾何學,天文儀器,日月和五大行星的運動、交食,全天星圖,中西單位換算等,共四十六種,一百三十七卷,采用第谷(1546—1601)的太陽系結構系統,計算方法中翻譯了哥白尼(1473—1543)

《天體運行論》中的許多章節,還有開普勒(1571—1630)《論火星的運動》一書中的材料,曆法計算中不用中國傳統的代數學方法而改成幾何學方法,這是中國天文學史和曆法史上一個重要的轉折。中國古代天文學體系開始向近代天文學轉變。

明末未能根據《崇祯曆書》來編算民用曆書,清代開始使用根據《崇祯曆書》編算的曆書——《時憲曆》,直到清末。在《四庫全書》中有一百卷本的《西洋新法算書》是傳教士湯若望(1591—1666)根據《崇祯曆書》删改而成的。

中國古代的數學成就

(1)兩漢時期:《九章算術》約成書于東漢,分九章介紹了許多算術命題及其解法,是當時世界上最先進的應用數學,它的出現标志中國古代數學形成了完整的體系。

(2)南北朝時期:

①魏晉時期的數學家劉徽,運用極限理論,提出了計算圓周率的正确方法。

②南朝祖沖之精确地計算出圓周率是在3.1415926-3.1415927之間,這一成果比外國早近一千年。它的專着《綴術》對數學發展有傑出的貢獻。

中國古代的物理學成就

戰國時期:物理學有較大成就。《墨經》中有大量的物理學知識,其中包括杠杆原理和浮力理論的叙述,還有聲學和光學的記載。關于光影關系、小孔成像等,寫的很系統,被現代科學家稱為“《墨經》光學八條”。

中國古代的茶樹栽培

茶是中國人民日常生活中不可或缺的飲品,也是風靡全球的三大飲料(茶、咖啡、可可)之一,全球飲茶人口達50多億。中國是茶的原産地和故鄉,中國人不僅在世界上最先發明了飲茶的習慣,也最早把茶樹馴化培育為一種重要的栽培作物。

茶在古代也稱“荼”、“茗”,《爾雅·釋木》就說:“槚:苦荼”。郭璞注曰:“樹小似栀子,冬生葉,可煮作羹飲。今呼早采者為荼,晚取者為茗。……蜀人名之苦荼”。據東晉常璩《華陽國志·巴志》記載,在周武王聯合西南地區少數民族共同讨伐商纣王的時候,巴蜀地區所産之茶便已被列為貢品,并有“園有芳蒻、香茗”的記載,表明不晚于周代,我國巴蜀地區就已經開始了茶樹的人工栽培。王褒的《僮約》中提到“武都買茶”,說明此地區在漢代甚至出現了茶葉買賣市場。

盡管茶葉的生産、加工技術和飲茶習俗已經相當普遍,但直到唐代,人們對茶樹栽培的具體方法還是記載甚略,陸羽的《茶經》也僅簡單提及種茶的方法如同種瓜。不過随着飲茶風氣的日益盛行,茶樹栽培開始變得愈發講究,唐末五代韓鄂撰的《四時纂要》中就載有一種茶樹栽培技術,詳細闡述栽培過程中的挖坑、施肥、播種、覆土等工序,據說這種用直播法栽培的茶樹,三年後即可采摘。明清時期開始在茶樹栽培中采用移栽法,還采用了無性繁殖的壓條法。茶樹栽培技術的提高,為茶葉的普及作出了重大貢獻。

從唐代開始,中國的茶葉便飄香萬裡。邊疆的少數民族紛紛驅馬來中原地區換取茶葉,開展茶馬互市。與此同時,種茶技術也傳到日本與朝鮮。近代,英國等西方國家在與中國的茶葉貿易中獲得了巨額利潤。有一位西方學者說過:東印度公司派人“把中國的茶引到印度後,決定性地改變了世界範圍内的工業。另一西方學者也認為,“茶無疑為東方贈與西方最有利之禮物”。鴉片戰争以後,英國東印度公司開始從我國往南亞的印度和斯裡蘭卡等國引種茶樹,至今茶葉仍是這些國家最重要的出口創彙農産品。世界上所有産茶的國家,其茶樹苗種與栽培技術都是從我國直接或間接傳入的。

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