四大發(fā)明

中國古代四種發(fā)明（簡稱：四大發(fā)明）

四大發(fā)明(中國古代四種發(fā)明（簡稱：四大發(fā)明）)

四大發(fā)明是指中國古代對世界具有很大影響的四種發(fā)明，是中國古代漢族勞動人民的重要創(chuàng)造。即造紙術(shù)、指南針、火藥、印刷術(shù)。中國古代的4大發(fā)明有3項與道教關(guān)聯(lián)密切�；鹚幨侵袊�道人煉丹時的“附產(chǎn)品”，印刷術(shù)源自南北朝時期道家的雕版印刷，而中國最早的指南針理論則建立在陰陽五行學(xué)說基礎(chǔ)上。此一說法最早由英國漢學(xué)家李約瑟提出并為后來許多中國的歷史學(xué)家所繼承，普遍認(rèn)為這四種發(fā)明對中國古代的政治、經(jīng)濟、文化的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用，且這些發(fā)明經(jīng)由各種途徑傳至西方，對世界文明發(fā)展史也產(chǎn)生了很大的影響。

四大發(fā)明是中國先民為世界留下的一串光耀的足跡，是人類文明進(jìn)步作出巨大貢獻(xiàn)的象征 ①造紙術(shù)的發(fā)明：為人類提供了經(jīng)濟﹑便利的書寫材料，掀起一場人類文字載體革命。 ②印刷術(shù)的發(fā)明：大大促進(jìn)了文化的傳播。 ③指南針的發(fā)明：為歐洲航海家的航�；顒�，提供了條件。 ④火藥武器的發(fā)明：火藥武器的使用，改變了作戰(zhàn)方式，幫助歐洲資產(chǎn)階級摧毀了封建堡壘，加速了歐洲的歷史進(jìn)程。

盡管中華文明有很多重要的成就都以“四大”“五大”等命名，如四大美人、四大古典小說、四書五經(jīng)，四大發(fā)明的概念卻來源于西方學(xué)者，并在之后被中國人接受。 意大利數(shù)學(xué)家杰羅姆·卡丹早在1550年就第一個指出，中國對世界所具有影響的“三大發(fā)明”：是司南（指南針）、印刷術(shù)和火藥。并認(rèn)為它們是“整個古代沒有能與之相匹敵的發(fā)明�！� 1620年，英國哲學(xué)家培根也曾在《新工具》一書中提到：“印刷術(shù)、火藥、指南針這三種發(fā)明已經(jīng)在世界范圍內(nèi)把事物的全部面貌和情況都改變了�！� 而后，在1861～1863年，馬克思和恩格斯更是將這些發(fā)明的意義推到了一個高峰，馬克思在《機械、自然力和科學(xué)的運用》中寫道：“火藥、指南針、印刷術(shù)——這是預(yù)告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明�；鹚幇羊T士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術(shù)則變成了新教的工具，總的來說變成了科學(xué)復(fù)興的手段，變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強大的杠桿。” 恩格斯則在《德國農(nóng)民戰(zhàn)爭》中明確指出：“一系列的發(fā)明都各有或多或少的重要意義，其中具有光輝的歷史意義的就是火藥。現(xiàn)在已經(jīng)毫無疑義地證實了，火藥是從中國經(jīng)過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經(jīng)過西班牙傳入歐洲。” 英國漢學(xué)家麥都思指出：“中國人的發(fā)明天才，很早就表現(xiàn)在多方面。中國人的三大發(fā)明（航海羅盤（司南），印刷術(shù)，火藥），對歐洲文明的發(fā)展，提供異乎尋常的推動力�！� 來華傳教士、漢學(xué)家艾約瑟最先在上述三大發(fā)明中加入造紙術(shù)，他在比較日本和中國時指出“我們必須永遠(yuǎn)記住，他們(指日本)沒有如同印刷術(shù)、造紙、指南針和火藥那種卓越的發(fā)明。這個發(fā)明清單被后來的著名英國生化學(xué)家、歷史學(xué)家和漢學(xué)家李約瑟發(fā)揚光大。 有些人認(rèn)為現(xiàn)代中國的四大發(fā)明是：雜交水稻、漢字激光照排、人工合成牛胰島素、復(fù)方蒿甲醚。

簡介 指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動的磁針(俗稱吸鐵石)。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極，利用這一性能可以辨別方向。常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。指南針的N指北方，E指東方，W指西方，S指南方。 中國是世界上公認(rèn)發(fā)明指南針（Compass）的國家。指南針的發(fā)明是我國漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認(rèn)識的結(jié)果。由于生產(chǎn)勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質(zhì)的了解。人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石吸引鐵的性質(zhì)，后來又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。經(jīng)過多方面的實驗和研究，終于發(fā)明了實用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的，這說明中國漢族勞動人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古書記載，遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國時期，由于正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期，生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá)，因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的發(fā)展。在長期的生產(chǎn)實踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識了磁石。最早的指南針是司南。 歷史 “中國最早的指南針理論，是建立在陰陽五行學(xué)說基礎(chǔ)上的‘感應(yīng)說’�！标P(guān)增建介紹，11世紀(jì)中葉時中國大科學(xué)家沈括還對指南針感到匪夷所思，他的《夢溪筆談》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發(fā)現(xiàn)和指南針的架設(shè)方法，但對指南針為什么會指南卻沒有一點概念——“磁石之指南……莫可原其理！”隨后，文人學(xué)者們從陰陽五行學(xué)說出發(fā)，結(jié)合當(dāng)時人們對大地形狀的認(rèn)識，提出各種指南針理論。例如，最晚成書于宋代的《管氏地理指蒙》，首先提出如下邏輯： “磁針是鐵打磨成的，鐵屬金，按五行生克說，金生水，而北方屬水，因此北方之水是金之子。鐵產(chǎn)生于磁石，磁石是受陽氣的孕育而產(chǎn)生的，陽氣屬火，位于南方，因此南方相當(dāng)于磁針之母。這樣，磁針既要眷顧母親，又要留戀子女，自然就要指向南北方向�！� 南宋人的指南針原理，仍認(rèn)為“指南針之所指，即陽氣之所在”，只是圍繞磁偏角現(xiàn)象，立論依據(jù)更多轉(zhuǎn)向地理方位的坐標(biāo)系統(tǒng)——中國古人認(rèn)為地是平的、大小有限，這樣地表面必然有個中心，過該中心的那條子午線就是唯一的南北方向。南宋人曾三異等認(rèn)為，一旦測量地點不在這條南北線上，指南針?biāo)�指向自然“少偏”。到明代，有人假托南唐人著作指出，指南正針由大地方位系統(tǒng)決定，而偏角則由天體方位劃分系統(tǒng)所決定。關(guān)增建認(rèn)為，這種說法“體現(xiàn)了傳統(tǒng)指南針理論在陰陽感應(yīng)學(xué)說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現(xiàn)出來的窘迫”。 明萬歷年間（公元1573～1620年），傳教士來華，帶來西方的指南針理論、地球?qū)W說以及相關(guān)科技知識。受其影響，中國學(xué)者開始從新的視角探討指南針理論問題，在此過程中，陰陽五行的作用不斷淡化，力學(xué)角度的分析不斷增加，但吉爾伯特1600年提出的科學(xué)理論連西方學(xué)界都沒統(tǒng)一，更談不上入主東土。傳教士中，1658年抵華的比利時耶穌會士南懷仁的指南針理論最系統(tǒng)，但他認(rèn)為決定磁針指向的是地球的地理南北兩極本身，理論仍然局限在古代科學(xué)的范圍，而不像吉爾伯特認(rèn)識到地球本身存在一個磁體。南懷仁理論在中國影響深遠(yuǎn)，直到19世紀(jì)中葉，中國仍有學(xué)者用它解釋指南針問題。而此時，清末來華的傳教士已開始著手把西方近代磁學(xué)知識介紹給中國了。 先秦時代我們的先人已經(jīng)積累了許多這方面的.認(rèn)識，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦，即磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發(fā)現(xiàn)很早就被記載下來了�！豆茏印返臄�(shù)篇中最早記載了這些發(fā)現(xiàn)：“山上有磁石者，其下有金銅�！逼渌�古籍如《山海經(jīng)》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發(fā)現(xiàn)，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也�！蹦菚r的人稱“磁”為“慈”他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。并認(rèn)為：“石是鐵的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了�！睋�(jù)說秦始皇統(tǒng)一六國后，在咸陽附近修阿房宮，宮中有一座門是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宮行刺，就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們，古代勞動人民很早就掌握了磁學(xué)知識。 當(dāng)把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時，有時候互相吸引，有時候相互排斥。人們都知道磁體有兩個極，一個稱N極，一個稱S極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時的人們并不知道這個道理，但對這個現(xiàn)象還是能夠察覺到的。 到了西漢，有一個名叫欒大的方士，他利用磁石的這個性質(zhì)做了兩個棋子般的東西，通過調(diào)整兩個棋子極性的相互位置，有時兩個棋子相互吸引，有時相互排斥。欒大稱其為“斗棋”。他把這個新奇的玩意獻(xiàn)給漢武帝，并當(dāng)場演示。漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為“五利將軍”。欒大利用磁石的性質(zhì)，制作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。 指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國時期。它是用天然磁石制成的。樣子像一把湯勺，圓底，可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡，且可以自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它靜止的時候，勺柄就會指向南方。古人稱它為“司南”，當(dāng)時的著作《韓非子》中就有：“先王立司南以端朝夕�！薄岸顺�夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中記載了司南的應(yīng)用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。 春秋時代，人們已經(jīng)能夠?qū)⒂捕?度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具，因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經(jīng)過琢磨制成勺型，勺柄指南極，并使整個勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盤之中，地盤外方內(nèi)圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設(shè)計是古人認(rèn)真觀察了許多自然界有關(guān)磁的現(xiàn)象，積累了大量的知識和經(jīng)驗，經(jīng)過長期的研究才完成的。司南的出現(xiàn)是人們對磁體指極性認(rèn)識的實際應(yīng)用。但司南也有許多缺陷，天然磁體不易找到，在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱，而且它與地盤接觸處要非常光滑，否則會因轉(zhuǎn)動摩擦阻力過大，而難于旋轉(zhuǎn)，無法達(dá)到預(yù)期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量，攜帶很不方便，這可能是司南長期未得到廣泛應(yīng)用的主要原因。 司南由青銅盤和天然磁體制成的磁勺組成，青銅盤上刻有二十四向，置磁勺于盤中心圓面上，靜止時，勺尾指向為南。 每塊磁鐵兩頭都有不同的磁極，一頭叫S極，另一頭叫N極。我們居住的地球，也是一塊天然的大磁體，在南北兩頭也有不同的磁極，靠近地球北極的是S極，靠近地球南極的是N極，也正是因為地磁極和地理兩級不完全重合，才出現(xiàn)了地磁偏角現(xiàn)象。我們知道，同性磁極相斥，異性磁極相吸引，所以，不管在地球表面的什么地方，拿一根可以自由轉(zhuǎn)動的磁針，它的N極總是指向北方，S極總是指向南方。 二千多年以前，也就是春秋戰(zhàn)國時候，中國已經(jīng)用鐵來制造農(nóng)具了。勞動人民在尋找鐵礦的時候，就發(fā)現(xiàn)了磁鐵，并且知道它能夠吸鐵。 《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關(guān)中國古代科學(xué)技術(shù)的著作，書中談到磁學(xué)和指南針的一些問題。他在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產(chǎn)生的各種現(xiàn)象：“以磁石摩針鋒，則銳處常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理應(yīng)有異，未深考耳�！边@是說，用磁石去摩擦縫衣針后，針鋒有時指南，也有時指北。磁石都有N和S兩個極，磁化時縫衣針針鋒的方位不同，則磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道這個道理，他真實的記錄了這個現(xiàn)象并坦白承認(rèn)自己沒有做深入思考。以期望后人能進(jìn)一步探討。 裝置方法 關(guān)于磁針的裝置方法，沈括介紹了四種方法： 1．漂浮法指南針——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面，就可以指示方向。 2．碗唇旋定法指南針——將磁針擱在碗口邊緣，磁針可以旋轉(zhuǎn)，指示方向。 3．指甲旋定法指南針——把磁針擱在手指甲上面由于指甲面光滑，磁針可以旋轉(zhuǎn)自如，指示方向。 4．縷懸法指南針——在磁針中部涂一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風(fēng)的地方，就可以指示方向了。 5.支撐式指南龜——將指南針換做為一個龜形磁石，頭指南，尾指北【與縷懸法指南針無較大差異】 指南龜是當(dāng)時流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜?shù)母箖?nèi)，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對準(zhǔn)并放置在直立于木板上的頂端尖滑的竹釘上，這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉(zhuǎn)的支點上了。由于支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉(zhuǎn)動指南。當(dāng)時它并沒有用于航海指向，而用于幻術(shù)。但是這就是后來出現(xiàn)的旱羅盤的先聲。 指南龜發(fā)明年代不晚于1325年。木塊刻成龜型，龜腹部中心嵌以磁體，木龜安放在尖狀立拄上，靜止時首尾分指南北。 要確定方向除了指南針之外，還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時，可能沒有固定的方位盤，隨著測方位的需要，出現(xiàn)了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經(jīng)盤和水羅盤、旱羅盤。 盤面周圍刻二十四方位，內(nèi)中盛水，磁針橫穿燈草，浮于水面。 人們已經(jīng)知道，地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近，并不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極，這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差，這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形，所以磁針指向磁極時必向下傾斜，和水平方向有一個夾角，這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書于北宋的《武經(jīng)總要》在談到用地磁法制造指南針時，就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南，常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發(fā)現(xiàn)使指南針的指向更加準(zhǔn)確。 魏晉南北朝時，中國先民對磁石的性質(zhì)已有了很多認(rèn)識。就連當(dāng)時的詩人曹植在矯志詩中也用了“磁石引鐵，于金不連�！钡木渥印？梢娝�也了解磁石的性質(zhì)。南北朝梁代的陶弘景在《名醫(yī)別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優(yōu)良磁石出產(chǎn)在南方，磁性很強，能吸引三、四根鐵針，使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分，而且指出了測量方法。這可能是...

簡介 造紙術(shù)是中國四大發(fā)明之一，人類文明史上的一項杰出的發(fā)明創(chuàng)造。中國是世界上最早養(yǎng)蠶織絲的國家。漢族勞動人民以上等蠶繭抽絲織綢，剩下的惡繭、病繭等則用漂絮法制取絲綿。漂絮完畢，篾席上會遺留一些殘絮。當(dāng)漂絮的次數(shù)多了，篾席上的殘絮便積成一層纖維薄片，經(jīng)晾干之后剝離下來，可用于書寫。這種漂絮的副產(chǎn)物數(shù)量不多，在古書上稱它為赫蹏或方絮。這表明了中國漢族造紙術(shù)的起源同絲絮有著淵源關(guān)系。 造紙術(shù)（也稱蔡侯紙）蔡倫改進(jìn)。東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫在總結(jié)前人制造絲織晶的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，用樹皮、破漁網(wǎng)、破布、麻頭等作為原料，制造成了適合書寫的植物纖維紙，改進(jìn)了造紙術(shù)，才使紙成為人們普遍使用的書寫材料。被稱為“蔡侯紙”。對紙的概念有個統(tǒng)一認(rèn)識。什么樣的物品叫“紙”。 方法 在古代，埃及有紙草紙，歐洲有羊皮紙，中國歷史上有絲絮紙和作書寫用的縑帛紙和蔡侯紙，其中只有植物纖維制造的蔡侯紙對世界造紙業(yè)的發(fā)展及人類文化的傳播具有深遠(yuǎn)影響，其基本工藝一直沿用至今。根據(jù)史書記載和后人研究，蔡倫造紙術(shù)的基本點，歸納起來就是用植物纖維為原料，經(jīng)過切斷，漚煮、漂洗、舂搗、簾抄、干燥等步驟制成的纖維薄片。沒有經(jīng)過造紙基本步驟處理的纖維薄片，不具備紙的基本性能，就不能稱之為中國古代傳統(tǒng)概念上的紙。世界上最早的紙是埃及的紙莎草紙，而歐洲中世紀(jì)則普遍使用羊皮紙，這兩種紙因為原料單一，改進(jìn)余地有限，被使用復(fù)數(shù)種類材料的中國紙所取代。如今還有個別的地方還使用造紙術(shù)來造紙。 歷史沿革 大約在3500多年前的商朝，中國就有了刻在龜甲和獸骨上的文字，稱為甲骨文。到了春秋時，用竹片和木片替代龜甲和獸骨，稱為竹簡和木牘。甲骨和簡牘都很笨重，戰(zhàn)國時思想家惠施喜歡讀書，每次外出游學(xué)身后都跟著五輛裝滿竹簡的大車，所以有學(xué)富五車的典故。西漢時在宮廷貴族中又用縑帛或綿紙寫字�？V是細(xì)絹、帛是絲織品的總稱吏一方縑帛上寫字時，便于書寫，不但比簡牘寫得多，而且還可以在上面作畫，但是價格昂貴，只能供少數(shù)王宮貴族使用。 人們都知道蔡倫造紙，實際上，在東漢蔡倫大規(guī)模造紙之前，中國人就已經(jīng)發(fā)明了造紙術(shù)，20世紀(jì)在中國各地出土的許多西漢時期的古紙片，可以證明這一點。這并非否定蔡倫造紙之功，而是說蔡倫的造紙術(shù)并非是突然之間的發(fā)明，它有一個技術(shù)積累的過程。西漢時期出土的植物纖維紙，是蔡倫造紙的前身。蔡倫擴大了造紙原料的范圍，破布、魚網(wǎng)、樹皮、麻頭等都可以造紙，其中樹皮造紙更是他的發(fā)明。他的造紙工藝更為精細(xì)，造紙術(shù)到他這里，擺脫了紡織品附庸的地位——此前都是利用紡織之后拋棄的副產(chǎn)品來造紙的，蔡倫將造紙發(fā)展為一種獨立的工藝。 推廣 造紙術(shù)在7世紀(jì)經(jīng)朝鮮傳到日本。8世紀(jì)中葉傳到阿拉伯聯(lián)合酋長國。到12世紀(jì)，歐洲才仿效中國的方法開始設(shè)廠造紙。

中國科技館重新定義的四大發(fā)明

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