黄河流域的古代中国文明
在4000年的漫长岁月尤其是秦汉以来近千年的领先发展过程中,中国科学技术取得了一系列辉煌成就,形成了以农、医、天、算为代表的实用科学体系和以四大发明为标志,以陶瓷、丝织、冶金、建筑为代表的实用技术体系,对世界文明产生了深远的影响。
中国是历史悠久的农业文明古国,被公认为农业起源中心之一,中国农业技术和农学理论之发达,在世界上首屈一指。中国古代农学著作多达600种,数量堪称世界第一,中国种植粟的历史十分悠久,中国是世界上最早种植水稻的国家,7000年前在浙江河姆渡中国人就开始了水稻种植,中国是世界公认的大豆原产地,中国也是麻、茶叶、柑橘、葫芦等的原产地,中国养猪、羊、鸡的历史7000年,养马、牛、犬的历史5000年。
医学在中国有悠久的历史。中国形成了具有鲜明民族特色的医药体系。 中国古代医药学著作近8000种,居古代各学科之首,《黄帝内经》和《伤寒杂病论》是中国医学理论的两部奠基性著作。《黄帝内经》包括《素问》、《灵枢》两部分,18卷162篇。主要论述人体解剖、生理、病理、病因、诊断等基础理论,兼述针灸、经络和卫生保健。中医特点是辨证施治:阴阳、表里、虚实、寒热,头痛医脚表明中医很早就认识到“人是一个整体”。
天文学是中国古代最重要的学科之一。中国古代天文学独具特色,自成体系,在天文观测、历法制定以及天文仪器制造方面都取得了突出成就。世界上最早的恒星表就是中国的《甘石星经》。 《甘石星经》是世界上最早的天文学著作,在长期观测天象的基础上,战国时期楚人甘德、魏人石申各写出一部天文学著作。后人把这两部著作合起来,称为《甘石星经》。书里记录了800个恒星的名字,其中121个恒星的位置已经测定,这是世界最早的恒星表。书里还记录了木、火星、土星、金、水等五大行星的运行情况,发现了它们的出没规律。 中国观测天空的仪器有浑仪、浑象、圭表,观象台等。
数学是中国古代最发达的学科之一,现存典籍达1900多种,公元前一世纪的《周髀算经》是我国最早的数学著作,公元一世纪成书的《九章算术》是中国数学体系形成的标志。《周髀算经》是算经的十书之一,约成书于公元前1世纪,原名《周髀》,它是我国最古老的天文学著作,主要阐明当时的盖天说和四分历法,唐初规定它为国子监明算科的教材之一,故改名《周髀算经》。
《周髀算经》在数学上的主要成就是介绍了勾股定理及其在测量上的应用。原书没有对勾股定理进行证明,其证明是三国时东吴人赵爽在《周髀注》一书的《勾股圆方图注》中给出的。书中有“矩”的用途介绍,矩是一种量直角画矩形的工具,勾股定理及其在测量上的应用,相似直角三角形对应边成比例定理等数学内容。在《周髀算经》中还有开平方的问题,等差级数的问题,使用了相当繁复的分数算法和开平方法,以及应用于古代的“四分历”计算的相当复杂的分数运算.还有相当繁杂的数字计算和勾股定理的应用。
《九章算术》是我国第一部最重要的数学专著,标志着中国数学体系的形成,《九章算术》的内容涉及方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股。《九章算术》是中国古代数学专著,是算经十书中最重要的一种,内容十分丰富,系统总结了战国秦汉时期的数学成就。《九章算术》在数学上还有其独到的成就,不仅最早提到分数问题,也首先记录了盈不足等问题,“方程”章还在世界数学史上首次阐述了负数及其加减运算法则。 《九章算术》经多次增补,成书时间已不可考,但据估算最迟在公元一世纪已有了现传本,《九章算术》没有作者,它是一本综合性的历史著作。
《九章算术》的内容十分丰富,全书采用问题集的形式,收有246个与生产、生活实践有联系的应用问题,其中每道题有问(题目)、答(答案)、术(解题的步骤),有的是一题一术,有的是多题一术或一题多术。这些问题共有九章,九章的主要内容分别是:第一章“方田”,田亩面积计算;第二章“粟米”,谷物粮食的按比例折换;第三章“衰分”,比例分配问题;第四章“少广”,已知面积、体积、求其一边长和径长等;第五章“商功”,土石工程、体积计算;第六章“均输”,合理摊派赋税;第七章“盈不足”,即双设法问题;第八章“方程”,一次方程组问题;第九章“勾股”,利用勾股定理求解的各种问题。
《九章算术》中的数学成就是多方面的:在算术方面的主要成有分数运算、比例问题和“盈不足”算法,《九章算术》是世界上最早系统叙述了分数运算的著作,在第二、三、六章中有许多比例问题,在世界上也是比较早的。“盈不足”算法需要给出两次假设,是一项创造,中世纪欧洲称它为“双设法”,有人认为它是由中国经中世纪阿拉伯国家传去的。在几何方面,主要是面积、体积计算。在代数方面,主要有一次方程组解法、平方、立方、一般二次方程解法等。“方程”一章还在世界数学史上首次引入了负数及其加减法运算法则。
作为一部世界科学名著,《九章算术》在隋唐时期就已传入朝鲜、日本。现在它已被译成日、俄、德、英、法等多种文字。 《九章算术》是几代人共同劳动的结晶,它的出现标志着中国古代数学体系的形成.后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学知识的。唐宋两代都由国家明令规定为教科书。1084年由当时的北宋朝廷进行刊刻,这是世界上最早的印刷本数学书。可以说,《九章算术》是中国为数学发展做出了杰出贡献。
古代中国的科学技术成就在四大发明:造纸术、印刷术、火药、指南针与四大技术:陶瓷、丝织、冶金、建筑上表现十分明显。四大发明在人类文明史上的重要地位,是中国成为文明古国的标志之一。考古发现表明西汉时期已有纸存在,东汉和帝元兴元年,蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作为原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为人们普遍使用的书写材料,被称为“蔡侯纸”。
印刷开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。
雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字,然后再上墨,印到纸上。每印一种新书,木板就得从头雕起,速度很慢。如果刻版出了差错,又要重新刻起,劳作之辛苦,可想而知。北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,做成一个个四方形的长柱体,在上面刻上反写的单字,一个字一个印,放在土窑里用火烧硬形成活字,将字依文章内容排好,放在一个个铁框上做成印版,在火上加热压平就可以印刷了,印刷结束后把活字取下下次还可再用,这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。
火药是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。
指南针是用以判别方位的一种简单仪器。前身是司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针,磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。
(未完待续)
No post found!