古代四大發(fā)明簡介
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，是古代漢族勞動人民的重要創(chuàng)造，是指造紙術(shù)、指南針、火藥及印刷術(shù)。下面學(xué)習(xí)啦給大家整理了古代四大發(fā)明簡介相關(guān)資料，希望可以幫到大家!
古代四大發(fā)明簡介之指南針
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。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(fā)明指南針(Compass)的國家。指南針的發(fā)明是我國古代勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結(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，這說明中國古代勞動人民很早就發(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，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，人們從鐵礦石中認識了磁石。最早的指南針是司南。
“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’。”關(guān)增建介紹，11世紀中葉時中國大科學(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)向地理方位的坐標系統(tǒng)——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(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(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。”其他古籍如《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。”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(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”。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。”“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(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。”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(xiàn)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。
古代四大發(fā)明簡介之造紙術(shù)
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。中國古代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。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(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，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。
古代四大發(fā)明簡介之火藥
一種黑色或棕色的炸藥，由硝酸鉀、木炭和硫磺機械混合而成，最初均制成粉末狀，以后一般制成大小不同的顆粒狀，可供不同用途之需，在采用無煙火藥以前，一直用作唯一的軍用發(fā)射藥。
歷史沿革
火藥是中國古代煉丹家發(fā)明于隋唐時期，距今已有一千多年了?；鹚幍难芯块_始于古代道家煉丹術(shù)，古人為求長生不老而煉制丹藥，煉丹術(shù)的目的和動機都是超前的，但它的實驗方法還是有可取之處，最后導(dǎo)致了火藥的發(fā)明。
煉丹家雖然掌握了一定的化學(xué)方法，但是他們的方向是求長生不老之藥，火藥的發(fā)明是副產(chǎn)品。煉丹家對于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石藥，在使用之前，常用燒灼的辦法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或減低，這種手續(xù)稱為“伏火”。
唐初的名醫(yī)兼煉丹家孫思邈在“丹經(jīng)內(nèi)伏硫磺法”中記有：硫磺、硝石各二兩，研成粉末，放在銷銀鍋或砂罐子里。掘一地坑，放鍋子在坑里和地平，四面都用土填實。把沒有被蟲蛀過的三個皂角逐一點著，然后夾入鍋里，把硫磺和硝石起燒焰火。等到燒不起焰火了，再拿木炭來炒，炒到木碳消去三分之一，就退火，趁還沒冷卻，取入混合物，這就伏火了。
唐朝中期有個名叫清虛子的，在“伏火礬法”中提出了一個伏火的方子：“硫二兩，硝二兩，馬兜鈴三錢半。右為末，拌勻。掘坑，入藥于罐內(nèi)與地平。將熟火一塊，彈子大，下放里內(nèi)，煙漸起。”他用馬兜鈴代替了孫思邈方子中的皂角，這兩種物質(zhì)代替碳起燃燒作用的。伏火的方子都含有碳素，而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。這說明煉丹家有意要使藥物引起燃燒，以去掉它們的猛毒。雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點火會發(fā)生激烈的反應(yīng)，并采取措施控制反應(yīng)速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發(fā)生。
《太平廣記》中有一個故事，說的是隋朝初年，有一個叫杜春子的人去拜訪一位煉丹老人。當(dāng)晚住在那里。半夜杜春子夢中驚醒，看見煉丹爐內(nèi)有“紫煙穿屋上”，頓時屋子燃燒起來。這可能是煉丹家配置易燃藥物時疏忽而引起火災(zāi)。
還有一本名叫《真元妙道要略》的煉丹書也談到用硫磺、硝石、雄黃和蜜一起煉丹失火的事，火把人的臉和手燒壞了，還直沖屋頂，把房子也燒了。書中告戒煉丹者要防止這類事故發(fā)生。這說明唐代的煉丹者已經(jīng)掌握了一個很重要的經(jīng)驗，就是硫、硝、碳三種物質(zhì)可以構(gòu)成一種極易燃燒的藥，這種藥被稱為“著火的藥”，即火藥。由于火藥的發(fā)明來自制丹配藥的過程中，在火藥發(fā)明之后，曾被當(dāng)做藥類。
《明熹宗實錄》：“天啟二年十二月二十日辛巳，援遼總兵毛文龍以登撫(袁可立)所遣管運參將黃胤恩、推官孟養(yǎng)志等發(fā)到糧餉并布疋、軍器、火藥等物，復(fù)蒙頒給敕印、旗牌，授以援遼總兵便宜行事，具謝恩。”
《本草綱目》中就提到火藥能治瘡癬、殺蟲，辟濕氣、瘟疫。火藥不能解決長生不老的問題，又容易著火，煉丹家對他并不感興趣?；鹚幍呐浞接蔁挼ぜ肄D(zhuǎn)到軍事家手里，就成為中國古代四大發(fā)明之一的黑色火藥。
球狀火藥包扎在箭桿頭附近，點著引線以后，用弓箭將火藥射出去燒傷敵人。還有把火藥、毒藥，再加上一些瀝青、桐油等，做成毒球，點著以后，用弓箭射出，殺傷敵人是后來的“萬人敵”。到了宋朝，人們將火藥裝填在竹筒里，火藥背后扎有細小的“定向棒”，點燃火管上的火硝，引起筒里的火藥迅速燃燒，產(chǎn)生向前的推力，使之飛向敵陣爆炸，這是世界上第一種火藥火箭。以后又發(fā)明了火槍和槍，這些都是用竹管制成的原始管形火器，是近代槍炮的老祖宗。
古代四大發(fā)明簡介之印刷術(shù)
雕版印刷術(shù)：
目前發(fā)現(xiàn)最早的雕版印刷成品是一單頁版梵文撰寫的《陀羅尼經(jīng)》，該經(jīng)是印在亞麻紙上，于650年至670年間出版，且在1974年于西安附近的唐代陵墓出土。1966年，考古學(xué)家在韓國發(fā)現(xiàn)了一本微型《陀羅尼佛經(jīng)》，該經(jīng)內(nèi)含唐朝女皇武則天(約690年-705年)頒行的則天文字。學(xué)者斷定該經(jīng)不早于704年，后來被珍藏在一座建于751年統(tǒng)一新羅時代的舍利塔里。不過，已知最早一般大小的印刷出版書籍，是唐代(618年-907年)間刊行的《金剛經(jīng)》。該經(jīng)長5.18米(17英尺)，卷軸格式，可追溯到唐懿宗咸通9年農(nóng)歷4月15日(即868年)。學(xué)者李約瑟和錢存訓(xùn)(Tsien Tsuen-hsuin)的記述表示金剛經(jīng)的書法雕刻遠較較早印行的單頁版陀羅尼經(jīng)更為先進，更為精巧。另外，兩個最古老的印刷農(nóng)歷日期為877年和882年，它們是在當(dāng)時佛教圣地敦煌被發(fā)現(xiàn);
根據(jù)歷史學(xué)家鄧廣銘考證，雕版印刷術(shù)發(fā)明于唐朝，并在唐朝中后期開始普遍使用。宋代雖然發(fā)明了活字印刷術(shù)，但是普遍使用的仍然是雕版印刷術(shù)。
活字印刷術(shù)：
北宋科學(xué)家、政治家沈括曾在《夢溪筆談》中有一篇文章叫《活板》，其中詳細介紹了活板印刷術(shù)的全過程，通俗易懂，非常詳細。在他寫于1088年的著作《夢溪筆談》中，將此發(fā)明歸于不知名的工匠畢升(990年-1051年)。隨著燒結(jié)陶土字符的使用，沈括描述畢升制作字形、撿字排列、印刷、并在印刷后拆解留待后來使用。宋代雖然發(fā)明了活字印刷術(shù)，但是普遍使用的仍然是雕版印刷術(shù)。畢升曾嘗試木制活字，但木制活字一直要到元朝(1271年–1368年)王禎(活躍于1290年至1333年)的木模才趨完善。王禎亦將文字按照音韻組合置于有小隔間的轉(zhuǎn)輪排字盤以方便撿字。至于銅版活字要等到明朝(1368年-1644年)華燧(1439年至1513年)于1490年的印刷作品才趨完美
木活字：
元代，著名農(nóng)學(xué)家與機械學(xué)家王禎發(fā)明了木活字，并創(chuàng)造出比較簡捷的適于漢字復(fù)雜特點的轉(zhuǎn)盤排字方法;后又發(fā)明了金屬活字，使活字印刷得到了改進。唐代的雕刻印本傳到日本，8世紀后期日本完成了木板《陀羅尼經(jīng)》以后又傳到朝鮮、中東一帶和東歐。15世紀，德國人學(xué)會了用合金鑄字，從此畢升首創(chuàng)的活字印刷在歐洲各地推廣開來。
小結(jié)
中國是世界上最早發(fā)明印刷術(shù)的國家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的，木版水印畫仍用此法，統(tǒng)稱“刻版印刷術(shù)”(亦稱“雕版印刷術(shù)”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后來出現(xiàn)的拓印碑石等。造紙和制墨等生產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)之后，逐漸發(fā)明了刻版印刷技術(shù)。
根據(jù)歷史學(xué)家鄧廣銘考證，雕版印刷術(shù)發(fā)明于唐朝，并在唐朝中后期開始普遍使用。宋代雖然發(fā)明了活字印刷術(shù)，但是普遍使用的仍然是雕版印刷術(shù)。
世界上現(xiàn)存最早的印刷物是唐咸通九年(公元868年)印制的《金剛經(jīng)》(它全鄭長4877毫米，高244毫米，由七張粘連起來而成一卷。卷首有釋迦說法圖，末有“咸通九年四月十五日王玠為二親敬造普施”題記。原藏于甘肅敦煌千佛洞，1899年發(fā)現(xiàn)。1907年為英國人斯坦因盜去，現(xiàn)存于英國倫敦不列顛博物館)。
它與造紙術(shù)一樣對知識的保存和流通造成影響。另外，印刷術(shù)的發(fā)展與早期的印章無直接關(guān)系，古代印章在古埃及、古希臘、兩河流域都有使用。美國考古學(xué)家在中亞土庫曼斯坦安納烏曾于2000年10月發(fā)掘出距今4300年的中亞印章，其文字仍有待考。
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