四大發明

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四大發明

中國古代四種發明（簡稱：四大發明）

四大發明(中國古代四種發明（簡稱：四大發明）)

四大發明是指中國古代對世界具有很大影響的四種發明，是中國古代漢族勞動人民的重要創造。即造紙術、指南針、火藥、印刷術。中國古代的4大發明有3項與道教關聯密切。火藥是中國道人煉丹時的“附產品”，印刷術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說基礎上。此一說法最早由英國漢學家李約瑟提出并為后來許多中國的歷史學家所繼承，普遍認為這四種發明對中國古代的政治、經濟、文化的發展產生了巨大的推動作用，且這些發明經由各種途徑傳至西方，對世界文明發展史也產生了很大的影響。

目錄歷史意義歷史起源指南針造紙術收縮展開歷史意義

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

歷史起源

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，四大發明的概念卻來源于西方學者，并在之后被中國人接受。意大利數學家杰羅姆·卡丹早在1550年就第一個指出，中國對世界所具有影響的“三大發明”：是司南（指南針）、印刷術和火藥。并認為它們是“整個古代沒有能與之相匹敵的發明。” 1620年，英國哲學家培根也曾在《新工具》一書中提到：“印刷術、火藥、指南針這三種發明已經在世界范圍內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明的意義推到了一個高峰，馬克思在《機械、自然力和科學的運用》中寫道：“火藥、指南針、印刷術——這是預告資產階級社會到來的三大發明。火藥把騎士階層炸得粉碎，指南針打開了世界市場并建立了殖民地，而印刷術則變成了新教的工具，總的來說變成了科學復興的手段，變成對精神發展創造必要前提的最強大的杠桿。” 恩格斯則在《德國農民戰爭》中明確指出：“一系列的發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。現在已經毫無疑義地證實了，火藥是從中國經過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經過西班牙傳入歐洲。” 英國漢學家麥都思指出：“中國人的發明天才，很早就表現在多方面。中國人的三大發明（航海羅盤（司南），印刷術，火藥），對歐洲文明的發展，提供異乎尋常的推動力。” 來華傳教士、漢學家艾約瑟最先在上述三大發明中加入造紙術，他在比較日本和中國時指出“我們必須永遠記住，他們(指日本)沒有如同印刷術、造紙、指南針和火藥那種卓越的發明。這個發明清單被后來的著名英國生化學家、歷史學家和漢學家李約瑟發揚光大。有些人認為現代中國的四大發明是：雜交水稻、漢字激光照排、人工合成牛胰島素、復方蒿甲醚。

指南針

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。中國是世界上公認發明指南針（Compass）的國家。指南針的發明是我國漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由于生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石吸引鐵的性質，后來又發現了磁石的指向性。經過多方面的實驗和研究，終于發明了實用的指南針。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現了天然磁鐵及其吸鐵性。據古書記載，遠在春秋戰國時期，由于正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期，生產力有了很大的發展，特別是農業生產更是興盛發達，因而促使了采礦業、冶煉業的發展。在長期的生產實踐中，人們從鐵礦石中認識了磁石。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說基礎上的‘感應說’。”關增建介紹，11世紀中葉時中國大科學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、磁偏角的發現和指南針的架設方法，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，文人學者們從陰陽五行學說出發，結合當時人們對大地形狀的認識，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。鐵產生于磁石，磁石是受陽氣的孕育而產生的，陽氣屬火，位于南方，因此南方相當于磁針之母。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，仍認為“指南針之所指，即陽氣之所在”，只是圍繞磁偏角現象，立論依據更多轉向地理方位的坐標系統——中國古人認為地是平的、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。南宋人曾三異等認為，一旦測量地點不在這條南北線上，指南針所指向自然“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決定，而偏角則由天體方位劃分系統所決定。關增建認為，這種說法“體現了傳統指南針理論在陰陽感應學說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現出來的窘迫”。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、地球學說以及相關科技知識。受其影響，中國學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，力學角度的分析不斷增加，但吉爾伯特1600年提出的科學理論連西方學界都沒統一，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，但他認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的范圍，而不像吉爾伯特認識到地球本身存在一個磁體。南懷仁理論在中國影響深遠，直到19世紀中葉，中國仍有學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知識介紹給中國了。先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的.認識，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）。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現：“山上有磁石者，其下有金銅。”其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也。”那時的人稱“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。”據說秦始皇統一六國后，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知識。當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做了兩個棋子般的東西，通過調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給漢武帝，并當場演示。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，制作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。指南針的始祖大約出現在戰國時期。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。當它靜止的時候，勺柄就會指向南方。古人稱它為“司南”，當時的著作《韓非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。春秋時代，人們已經能夠將硬度5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，地盤外方內圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象，積累了大量的知識和經驗，經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。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，否則會因轉動摩擦阻力過大，而難于旋轉，無法達到預期的指南效果。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，才出現了地磁偏角現象。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，也就是春秋戰國時候，中國已經用鐵來制造農具了。勞動人民在尋找鐵礦的時候，就發現了磁鐵，并且知道它能夠吸鐵。《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關中國古代科學技術的著作，書中談到磁學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生的各種現象：“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，理應有異，未深考耳。”這是說，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象并坦白承認自己沒有做深入思考。以期望后人能進一步探討。裝置方法關于磁針的裝置方法，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，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】指南龜是當時流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對準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、可以自由旋轉的支點上了。由于支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉動指南。當時它并沒有用于航海指向，而用于幻術。但是這就是后來出現的旱羅盤的先聲。指南龜發明年代不晚于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，出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。盤面周圍刻二十四方位，內中盛水，磁針橫穿燈草，浮于水面。人們已經知道，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現使指南針的指向更加準確。魏晉南北朝時，中國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了“磁石引鐵，于金不連。”的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優良磁石出產在南方，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...

造紙術

簡介造紙術是中國四大發明之一，人類文明史上的一項杰出的發明創造。中國是世界上最早養蠶織絲的國家。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。當漂絮的次數多了，篾席上的殘絮便積成一層纖維薄片，經晾干之后剝離下來，可用于書寫。這種漂絮的副產物數量不多，在古書上稱它為赫蹏或方絮。這表明了中國漢族造紙術的起源同絲絮有著淵源關系。造紙術（也稱蔡侯紙）蔡倫改進。東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫在總結前人制造絲織晶的經驗的基礎上，用樹皮、破漁網、破布、麻頭等作為原料，制造成了適合書寫的植物纖維紙，改進了造紙術，才使紙成為人們普遍使用的書寫材料。被稱為“蔡侯紙”。對紙的概念有個統一認識。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的發展及人類文化的傳播具有深遠影響，其基本工藝一直沿用至今。根據史書記載和后人研究，蔡倫造紙術的基本點，歸納起來就是用植物纖維為原料，經過切斷，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，而歐洲中世紀則普遍使用羊皮紙，這兩種紙因為原料單一，改進余地有限，被使用復數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，戰國時思想家惠施喜歡讀書，每次外出游學身后都跟著五輛裝滿竹簡的大車，所以有學富五車的典故。西漢時在宮廷貴族中又用縑帛或綿紙寫字。縑是細絹、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，在東漢蔡倫大規模造紙之前，中國人就已經發明了造紙術，20世紀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并非是突然之間的發明，它有一個技術積累的過程。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、樹皮、麻頭等都可以造紙，其中樹皮造紙更是他的發明。他的造紙工藝更為精細，造紙術到他這里，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品來造紙的，蔡倫將造紙發展為一種獨立的工藝。推廣造紙術在7世紀經朝鮮傳到日本。8世紀中葉傳到阿拉伯聯合酋長國。到12世紀，歐洲才仿效中國的方法開始設廠造紙。