1樓：hy小星星大本營
北宋東京的一次煙花表演
匯入框中的煙花故事,是根據曾在北宋都城東京開封居住過的孟元老的《東京夢華錄》改編的.該書記載：那時開封城裡演出雜技百戲,軍士們裝成各種模樣,手持**和盾牌出陣對舞,「忽作一聲霹靂,謂之爆仗.
則蠻牌者引退,煙花大起.……或就地放煙火之類,又一聲爆仗,樂部動拜新月慢曲,有面塗青綠戴面具金睛……又爆仗一聲,有假面長髯、展裹綠袍靴筒如鍾馗像者」.這裡敘述的一千多年前的宋朝遊樂場面,頗近乎西方的萬聖節,人們都戴著假面具.
可注意的是,當時燃放煙花爆竹已很盛行.我國科技史家潘吉星認為,這些煙花爆竹「是用固體火藥為原料」製成的.本課匯入框中所繪古代火箭**,是2023年金軍在開封抵禦蒙古軍時用的,是當時的大火箭「飛火槍」.
活字印刷的發明
北宋中期,約1041—2023年,畢昇發明了活字印刷術.關於畢昇的生平事蹟,歷史上沒有記載.只有沈括在《夢溪筆談》一書中介紹活字印刷術時,提到畢昇是個「布衣」,也就是說畢昇是個普通老百姓,沒有做過官.
下面是《夢溪筆談·技藝》中有關畢昇發明活字印刷術的記載：「慶曆中(1041—1048),有布衣畢昇,又為活板.其法用膠泥刻字,薄如錢脣,每字為一印,火燒令堅.
先設一鐵板,其上以松脂、蠟和紙灰之類冒之,欲印則以一鐵範置鐵板上,乃密佈字印.滿鐵範為一板,持就火煬(yáng,熔化)之,藥稍熔,則以一平板按其面,則字平如砥.若止印三二本,未為簡易；若印數十百千本,則極為神速.
常作二鐵板,一板印刷,一板已自布字,此印者才畢,則第二板已具,更互用之,瞬息可就.每一字皆有數印；如『之』『也』等字,每字有二十餘印,以備一板內有重複者.不用則以紙貼之,每韻為一貼,木格貯之.
有寄字素無備者,旋刻之,以草火燒,瞬息可成.不以木為之者,木理有疏密,沾水則高下不平,兼以藥相粘,不可取,不若燔(fán,燒)土,用訖再火令藥熔,以手拂之,其印自落,殊不沾汙.升死.
其印為予群從所得,至今寶藏.」畢昇的發明在當時沒有得到重視,這樣一位偉大的發明家,除了沈括將他的名字記載下來,在歷史上再無蹤跡.畢昇死後,他發明的部分泥活字被沈括的晚輩所獲得,才引起沈括的重視,並把這發明記錄下來.
中原的活字印刷技術,後來傳到寧夏、新疆等地,在西夏和回鶻也都使用活字印刷.2023年寧夏出土的《吉祥遍至口和本續》西夏文木活字印本,為我國現存的最早木活字印刷品,刻於1160～2023年.
活字印刷術後來陸續傳到世界各地
約在13世紀,我國活字印刷術就傳入朝鮮半島.朝鮮高麗王朝末期,已開始使用金屬活字印刷,到李朝獲得大發展.日本直到16世紀,才開始有活字印刷術,是壬辰(2023年)日本侵朝戰爭後由朝鮮傳過去的.
當時日本從朝鮮帶回數以萬計的銅活字和鑄字工,從此日本有了活字刊印本.中國活字印刷傳到越南更晚至19世紀.我國活字印刷術傳到歐洲在15世紀,是從我國新疆沿中亞、西亞逐步傳到歐洲的.
1450～2023年德國谷騰堡用金屬活字印出歐洲第一套《拉丁文文法》.我國科技史專家潘吉星先生指出：「谷騰堡完成其活字試驗所處的時代,正是中國印刷術在歐洲傳播和進一步發展的一個高潮.
而在谷騰堡時代我們仍能看到中國的技術影響.」(《中國科學技術史·造紙與印刷卷》).
指南針的發明
戰國時期,我國人民已經發現磁石指南北的特性,製出了「司南」.《鬼谷子·謀》記載,鄭人外出採玉,帶了司南以便不迷失方向；《韓非子·有度》記載,「先王立司南以端朝夕」,用司南確定準確的時間.這些說明司南在當時已在多方面得到應用.
但是,由於司南是用天然磁石琢磨而成,磁性較弱,加上轉動時與底盤摩擦力較大,指南效果比較差,長期未能得到廣泛應用.北宋初期,人們發現了人工磁化法,用天然磁石摩擦鋼針,製出指南針.關於指南針的裝置方法,沈括的《夢溪筆談·雜誌一》記載約有四種：
把磁針橫貫燈芯浮於水上,把磁針架在碗沿上,把磁針放在指甲上,用縷絲綴住針腰掛在空中.其中以縷懸法的靈敏度最高.它的具體裝置方法,是將縷絲的一端用蠟粘在磁針腰部,另一端懸在木架上,針下放一個標有方位的圓盤,靜止時針便指向南北.
這種懸掛型的指南針,基本上確立了近代羅盤的構造.以後,人們學會把指南針固定在方位盤裡,製出了羅盤針.當時的羅盤還是水羅盤,即將磁針橫貫著燈芯浮在水面上.
水羅盤在南宋時已得到普遍使用.至於旱羅盤,我國到了明朝嘉靖年間(1522—1566)時才出現.
火藥是由我國古代煉丹家發明的
在南北朝時,我國煉丹家陶弘景在《本草經集註》中就提到「消石」(即硝石)燃燒：「以火燒之,紫青煙起,雲是真消石也.」科技史家潘吉星認為：
「由於硝石和硫黃都可當藥物,所以把硝、硫、炭構成的****混合物叫作『火藥』.」9世紀寫成的我國道教煉丹書籍《真元妙道要略》也有關於火藥燃燒的記載：「有以硫黃雄黃合硝石並蜜燒之,焰起燒手面及燼屋舍者.
」火藥用於軍事
火藥的重要性是在軍事應用中顯示出來.火藥**的應用,開始於唐朝末年.唐末和北宋的火箭,是在箭頭附近裝上用火藥製成的燃燒物,點燃後用弓射向敵營,延燒敵人的營房、軍械和人員.
火炮是用拋石機把火藥製成的**物拋向遠方,**物中混有鐵片一類殺傷物或致毒藥物,以殺傷敵人.南宋時出現了管形火器.《宋史·兵志》記載,宋理宗開慶元年(2023年),防守壽春(今安徽壽縣)的士兵發明了突火槍,「以巨竹為筒,內安子窠(kē),如燒放,焰絕然後子窠發出,如炮聲,遠聞百五十餘步」.
子窠就是原始的子彈,突火槍是世界上最早的管形火器,它的發明大大提高了火器發射的準確率.元朝初年,出現了用銅或鐵製成的大型管形火器,統稱為「火銃」.
金軍使用震天雷
2023年4月,蒙古大汗窩闊臺命大將速不臺率軍以火器和拋石機圍攻金都城開封,金守將赤盞合喜令部下以火器「震天雷」和「飛火槍」抵抗,雙方了六晝夜激戰,死傷甚巨.金人終於守住了都城.《金史》記載當時的戰況說：
「其守城之具有火炮名『震天雷』者,鐵罐盛藥,以火點之,炮**發,其聲如雷,聞百里外,所圍半畝以上,火點著鐵甲皆透.……又有飛火槍,注藥,以火發之,輒前燒十餘步,人亦不敢進.蒙古兵惟畏此二物.
」指南針、火藥傳入歐洲
指南針發明以後,我國人民首先把它應用在航海事業上.南宋時候,阿拉伯商人和波斯商人,經常搭乘我國的海船往來**,也學會使用指南針.他們又把指南針傳入歐洲.
指南針的應用推動了歐洲的航海事業.
南宋時,火藥傳到阿拉伯；蒙古西征時,火器也傳到阿拉伯.歐洲人首先是西班牙人,在13世紀後期通過阿拉伯人的著作才知道火藥.14世紀初,阿拉伯國家攻打西班牙時,使用火藥和火器,歐洲人於是開始接觸到火藥和火器,並學習製造.
2023年英國開始製造鐵火瓶,2023年法國開始製造裝火藥的鐵罐,這是歐洲應用火藥和火器的最早記錄.
沈括 沈括(1031—1095),字存中,錢塘(今浙江杭州)人.北宋傑出的科學家.他出身於封建官僚家庭,青年時代即在沭陽(今屬江蘇)任主簿,大力修治沭河,灌田70萬畝.
宋仁宗時中進士,授職揚州司理參軍,因熟悉天文學,還命其兼管司天監事,負責觀測天象和修訂曆法,提出了與現今陽曆相似的「十二氣歷」.宋神宗時參加過王安石變法運動,時常出京到各地察訪新法實施情況,先後到過兩浙、河北等地,還奉命出使過遼國.每到一地,都留心觀察自然風物和風土人情,隨時做記錄.
他由浙江雁蕩山的地形,認識了水的侵蝕作用；從太行山岩石中海洋生物的遺蹟,推知山東的陸地原為海洋.他博學多才,對科學、技術、文學、藝術和歷史、考古等都有較深的研究.晚年,定居於潤州(今江蘇鎮江),修築夢溪園,舉平生見聞,撰《夢溪筆談》一書.
《夢溪筆談》
《夢溪筆談》是沈括集科學研究、社會考察、文史掌故以至街談巷議、奇聞異說等,兼收幷蓄寫作而成的.該書完成於11世紀末.包括《夢溪筆談》26卷,《補筆談》3卷,《續筆談》1卷,共30卷.
全書分為故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、權智、藝術、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜誌、藥議共17目,609條,是一部綜合性的著作.其中最有價值的是自然科學和科學技術部分,有二百多條,包括天文、曆法、地理、製圖、地質、氣象、數學、物理、化學、水利、建築、冶金、醫藥、農業、動物、植物以及**製造等,足以反映北宋的科學水平.
郭守敬郭守敬(1231—1316),字若思,順德邢臺(今屬河北)人.元朝天文學家和水利專家.他的祖父郭榮「通五經,精於算數水利」.
郭榮曾讓郭守敬拜當時天文、地理專家劉秉忠為老師.郭守敬32歲那年,劉秉忠的老同學張文謙將郭守敬推薦給元世祖.元世祖召見郭守敬,郭守敬面陳發展華北水利的六項建議,每奏一項,元世祖都嘆曰：
「任事者如此,人不為素餐矣.」當即授提舉諸路河渠.不久,郭守敬隨張文謙視察寧夏一帶,修復了不少古渠,提升為都水少監.
元朝初期,承用金朝的大明曆.大明曆的誤差已很顯著.至元十三年(2023年),元世祖下令由太子贊善王恂、都水監郭守敬領導,設立太史局,召集南北歷官,修訂新曆.
並且命御史中丞張文謙、樞密副使張易主管此事.王恂主要負責曆法本身.郭守敬主要負責儀器和觀測.
郭守敬創制了近二十件天文儀器,主持了大規模的測量,他自己也作了許多觀測.經過四年努力,新曆告成,被命名為《授時歷》,於至元十八年(2023年)頒行.就在這一年,王恂病故,當時尚有許多材料尚未整理定稿.
郭守敬花了兩年時間,最終寫成定稿.
晚年,郭守敬又轉歸水利工作.至元二十七年(2023年)春,他領導整修大都至通州的運糧河,經一年多的時間,運河修通,定名通惠河.為了解決通惠河水源不足的問題,郭守敬主持修築了白浮渠,「引北山(今北京昌平神山)白浮泉水,西折而南,經甕山泊(今北京昆明湖),自西水門入城,環匯於積水潭」.
充足的水源,保證了漕糧船只可以直接駛入大都積水潭,積水潭上出現了「舳艫蔽水」的盛極景象.
畢昇 這是2023年王鳳祚根據歷史記載進行想象而創作的塑像,現陳列在中國歷史博物館.畢昇頭戴軟腳襆頭,身穿圓領長衫.他右手託著一塊活字版,左手拿一塊活字,完全沉浸於忘我的工作狀態.
轉輪排字
這是元代王禎發明的轉輪字盤,用於分類排放活字字模.字盤為圓盤狀,分為若干格,活字字模依韻排列在格內.字盤下有立軸支承,立軸固定在底座上.
排版時兩人合作,一人讀稿,一人轉動字盤,方便快捷地取出所需要的字模排入版內.印刷完畢後,將字模逐個還原格內.這一改革,既提高了揀字效率,又減輕了勞動強度.
漢朝的司南模型
司南模型是後人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物製成的.司南的地盤是用青銅做成的,內圓外方,中心圓面磨得非常光滑,中心圓外依次佈列八卦、天干、地支和二十八宿,共計24個方位.中心的小勺是用天然磁鐵磨成的,磁鐵的正極磨成長柄,勺頭底部是半球面,非常光滑.
使用時把磁勺放在地盤中間,用手轉動勺柄,等到磁勺停下來,勺柄所指的方向就是南方.這種司南直到8世紀仍在使用.這裡的司南模型是中國歷史博物館的展品.
宋朝的羅盤針模型
指南針最初的裝置方法,都是以磁針為主體.在磁針的形狀和裝置上,人們曾做過多種試驗.據沈括《夢溪筆談》的記載,北宋時有4種不同裝置的針型指南針,即水浮法、縷懸法、指甲法和碗脣法.
但人們發現,這四種裝置的指南針都沒有地盤,使用時不得晃動,受到很多限制.於是便將指南針和方位盤聯成一體,這就出現了更便於使用的羅經盤,又稱羅盤針.這是指南針發展史上的一大飛躍.
我國古代有關羅盤針的記載,最早見於南宋曾三異的《因話錄》一書.
南宋突火槍
2023年,宋軍和蒙古軍作戰時,壽春府(今安徽壽縣)的軍民創制了以竹管為筒能發射「子窠」的突火槍.這種「子窠」,用石子和鐵塊製成.筒裡除裝「子窠」外,還裝有火藥.
火藥點燃後,產生很強的氣壓,將「子窠」射出.「子窠」就是原始的子彈.以後管形火器裡的「子窠」又發展成為彈丸,槍彈由石彈、**發展到鐵彈.
元代火炮
火炮也叫火銃,是古代用金屬鑄造的以火藥氣體壓力發射彈丸的管形火器.插圖元代火炮是至順三年(2023年)鑄造的,現藏於北京中國歷史博物館.它重6.
94公斤,長35.3釐米,炮口直徑10.5釐米.
炮筒中部蓋面鐫有「至順三年二月十四日,綏邊討寂軍,第三百號馬山」等三行銘文.銅火炮是裝置在木架上發射的,木架的形狀似一條長板凳.將銃筒嵌裝在板凳上.
因為在炮筒的尾部兩側各有一個約2釐米的方孔,這樣通過方孔在尾部穿一根鐵栓,就可以使炮筒固定在木架上.為使火炮高低俯仰,炮筒下加墊木楔,賦予不同的射角,以求達到需要的射擊距離.
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