中国四大发明是什么

中国的四大发明盘点 四大发明在人类文明史上的重要地位:印刷术、指南针、火药和造纸术， 是我国古代的四大发明，是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代，我 国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5 世纪后的千余年里，欧洲处在 封建社会之中。在这个漫长的时期里，我国的科学技术一直在向前发展，而 欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪，由于封建制度的瓦解 和资本主义制度的逐步形成，欧洲的近代自然科学才得以诞生。 中国四大发明之：造 纸 术 造纸是一项重要的化学工艺，纸的发明是中国在人类文化的传播和发展 上，所做出的一项十分宝贵的贡献，是中国化学史上的一项重大的成就。 在纸还未发明之前，甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料 。 但由于西汉的经济、文化迅速发展，甲骨和竹简不能满足发展的需求，从而 促使了书写工具的改进。 当时人们已开始应用小块的丝绵制成的纸，因为考古学家于 1933 年在 新 罗布淖尔发现了一张古纸，它是”麻物、白色，作方块薄片，四周不完整， 长约 40 厘米，宽约 100 厘米，质甚粗糙，不匀净，纸面尚有麻筋，盖初做 纸时所做，故不精细也〃由于古汉时的纸张是由麻缕和丝绵，加上制法粗糙 ， 所以纸张的质量不太好。而麻缕和丝绵都有其本身的作用，如要把它们用作 造纸的原料，就必然会受到很大的限制，而难以得到迅速的发展，来满足文 化生活上对纸张的要求。 在新的客观形势要求下，蔡伦的出现便为造纸术带来新突破，在《东汉 观记》卷二上记 载：”蔡伦··有才学，尽忠重慎，每次休沐，闭门以绝宾客， 曝体田野。典作尚方，造意用树皮及敝布、鱼网作纸。元兴元年奏上，帝善 其能，自是莫不用，天下咸称蔡侯纸〃。从以上看来，蔡伦是用树皮、破布、 鱼网造纸的。 虽然在蔡伦之前也有纸的存在，但是原料左身就有很大的局限，而蔡伦 对新原料的发现， 解决了这个问题。因为破布、破鱼网早已结束了它们本身的任务，成了 废物而又用作做原料，对造纸工业起了极大的动作用。 新原料的使用必然提出新技术的要求，但是由于典籍流失，实际的操作 如何，已缺乏记载，无从考知，但大概是先张布或网撕破或剪断，然后放在 水里浸渍相当长的时间并且需要加以舂捣，才能做成纸浆。用树皮做纸张， 困难更大一些.除初步切短和后部舂捣外，中间还需要烹煮和加入石灰浆之类 的促烂剂。下图是中国古代造纸工程之(抵压 覆)及(乾焙火烘 )。 最重要的是造纸事业经过蔡伦的发明创造，才由自发的阶段转入独立自 主的阶段。蔡伦以前，造纸只是纺织业中附带的一个小部分，并未形成一种 独立行业。但是到了蔡伦时期，使造纸业从纺织业中独立出来。它有自己的 目的和需要，于是就有了迅速的发展。 在蔡伦之后，纸张大大地推进了书籍抄写和文化传播的事业。在两晋南 北朝的时候，由于书法和绘画的需要，纸张的要求慢慢提高，尤其在书法上， 因为书法对纸和笔的要求都是十分高的，所以纸张私质素是有必要提高的。 但是由于南北两朝的文化和背景都各有不同，所以两地所用的造纸原料 都各有不同。 南朝的纸张以藤皮为主要原料，所这成的藤纸是一张质量优良的纸张， 产地是剡溪。它是当时劳动人民根据蔡伦利用树皮造纸的经验，就地取材地 制造出来的，藤纸的出现，适应了东晋偏安的地方形势，又符合于当时所谓 “江左风流”的士族的需要。北朝的造纸原料却有所不同，主要以楮梭为主。 发明人 东汉和帝元兴元年(公元 105 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、破鱼网、破布、麻头等作原料，制造成了适合书写 的植物纤维纸，才使纸成为普遍使用的书写材料。 造纸术在 7 世纪经朝鲜传到日本。8 世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。 到 12 世纪，欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。 发明地点：洛阳 中国四大发明之：印 刷 术 简介 木活字它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。 方法 北宋刻字工人毕升在公元 1004 年至 1048 年间，用细质且带有粘性的胶 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。然后按文章内容，将字依顺序排好，放在 一个个铁框上做成印版，再在火上加热压平，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。 这种印刷方法虽然原理简单，却与现代铅字排印原理相同，使印刷技术 进入了一个新时代。 推广 后来，元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字，并创造出比较简 捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法，后来又发明了金属活字，使活字印 刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本，8 世纪后期日本完成了木板《陀 罗尼经》以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东 欧。15 世纪，德国人学会了用合金铸字，从此毕升首创的活字印刷在欧洲各 地推广开来。 印刷术是按照或图画原稿制成印刷品的技术。中国是世界上最早发明印 刷术的国家。早期的印刷是把图文刻在木板上用水墨印刷的，现在的木版水 印画仍用此法，统称“刻版印刷术”( 亦称“雕版印刷术”)刻版印刷的前身是公元 前流行的印章捺印和后来出现的拓印碑石等。造纸和制墨等生产技术出现之 后，逐渐发明了刻版印刷技术。刻版印刷的始创时间，现在众说纷纭，尚未 定论。我认为它始创于东汉，发祥在洛阳，盛行于隋唐。世界上现存最早的 印刷物是唐咸通九年(公元 868 年)印制的《金刚经》(它全郑长 4877 毫米， 高 244 毫米，由七张粘连起来而成一卷。卷首有释迦说法图，末有“咸通九 年四月十五日王玠为二亲敬造普施”题记。原藏于甘肃敦煌千佛洞， 1899 年 发现。1907 年为英国人斯坦因盗去，现存于英国伦敦不列颠博物馆)。 历史记载 北宋科学家、政治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》， 其中详细介绍了活板印刷术的全过程，通俗易懂，非常详细。 中国四大发明之：指 南 针 指南针是中国史上的伟大发明之一,也是中国对世界文明发展的一项重大 页献。指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。 上图是司南模型。 磁石的这种特性,被古人利用来制成指南工具。最早出现的指南工叫司南, 战国时已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成,样子像一只勺,重心位于底 部正中,底盘光滑,四周刻二十四向,使用时把长勺放在底盘上,用手 轻拨,使它 转动,停下后长柄就指向南方。东汉王充(论衡.是应篇)记载了它的形状和用法。 (鬼谷子.谋篇)里还谈到郑国人到远处去采玉,就带了司南,以免迷失方向。另 外,指南车的发明亦进一步把这种仪器提升至更高的境界。下图分别为指南鱼 想像图及恋挂型指车针复原模型。 但是,用天然磁石琢磨而成的司南,成品较低,磁性较弱。到了宋代,人们发 明了人工磁化方法,制造了指南鱼和指南针,而指南针更为简便,更具实用价值。 它是以天然磁石摩擦钢针制成,在地磁作用下保持指南性能;以后把它装置在 方位盘上,就称为罗盘。这是指南针发展史上的一大飞跃。下图是清代所使用 航海罗盘。 沈括对指南针放置方法也作过详细研究,总结出四种不同的方法,并作了 比较: 一,水浮法。把指南针浮在水面以指示方向,至于具体方法,沈括没有说明。 到北宋晚期,药物学家寇宗的(本草衍义.磁石条)才有介绍,原来是在指南针上 穿上灯心草,就可以把针浮起。水浮法的缺点是磁针会随水摇摆不定。 二,指甲旋定法。把磁针放在指甲上,可以灵活运转,但缺点是容易滑落。 三,碗唇旋定法。把磁针放在碗口边缘上,也可以旋转自如,但同样易掉落。 四,悬丝法。取一根新棉丝,用一点蜡粘在磁针中央,悬挂在没有风的地方 磁针即可指示方向。 比较之下,沈括认为这个方法最为理想。下图为沈括指南针的四种试验复 原设计。 指南针在公元十一世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大页献 ,是大 大地促进了航海事业的发展。据考证,公元十一世纪末,指南针就开始用于航 海了。大约在十二世纪末到十三世纪初,指南针由海路传入阿拉伯,然后由阿 拉伯传入欧洲。 中国四大发明之：火 药 火药是中国四大发明之一。火药,顾名思义就是(着火的药)。它的起源与 炼丹术有着密切的关系,是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。下图为元代 铜火铳 它是硫黄,硝石,炭的混合物,而前两项在汉代成书的中国第一部药物学典 籍(神农本草经)里都被列为重要的药材。就是火药本身也被归入药类,明代李 时珍的(本草纲目)中说,火药能治疮癣,杀虫,辟湿气和瘟疫。火药的发明是人们 长期炼丹,制药实践结果,至今已有一千多年历史。 唐朝末年,火药已被用于军事。唐昭宗天佑元年(904 年)杨行密的军队围 攻豫章,部将郑 (以所部发机飞火,烧龙沙门,带领壮士突火先登入城,焦灼被体) <九国志.郑 传>。这里所说的(飞火),就是(火炮),(火箭)之类。(火炮)是把火药 制成环状,把吊线点燃后用抛石机抛掷出去;(火箭)则是把火药球缚于箭镞之下, 将吊线点燃后用弓射出。到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。 北未政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器 和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。南未在 1259 年造出了以巨竹为筒, 内装火药的(突火枪)。到了元代又出现铜铸火统,称为(铜)。这些都是以火药 的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有的威力。下图为南未突火枪 和北未火药箭。 火药还用来制造爆仗,流星,烟火之类娱乐工具。自然也用于生产事业,不 过那是后来的事了。 在 12,13 世纪,火药首先传入阿拉伯国家,然后传到希腊和欧洲乃至世界各 地。对人类社会的文明进步,对经济和科学文化的发展,起了推动作用。美法 各国直到十四世纪中叶,才有应用火药和火器的记载。 中国四大发明之：指南针 指南针的发明是我国劳动人民，在长期的实践中对物体磁性认识的结果。 由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。人们首先发现 了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究， 终于发明了可以实用的指南针。 磁现象的发现 先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识，在探寻铁矿时常会 遇到磁铁矿，即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来 了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金 铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人 发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁” 为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁的母亲， 但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引 了。” 汉以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。 既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了 许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类 的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。 当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。 现在人们都知道磁体有两个极，一个称 N 极，一个称 S 极。同性极相互排斥， 异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察 觉到的。 到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋 子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引， 有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当 场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利”。栾大利用磁石的 性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。 地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地 方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相 吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。 指南针的始祖——司南 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。古人称它为“司南”，当时的著作《韩非 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》中记载了司南的应用，郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方 向。 春秋时代，人们已经能够将硬度 5 度至 7 度的软玉和硬玉琢磨成各种形 状的器具，因此也能将硬度只有 5.5 度至 6.5 度的天然磁石制成司南。东汉 时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南 是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好 落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有干支四 维，合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象， 积累了大量的知识和经验，经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对 磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热 而失磁。所以司南的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要非常光滑，否则会 因转动摩擦阻力过大，而难于旋转，无法达到预期的指南效果。而且司南有 一定的体积和重量，携带很不方便，这可能是司南长期未得到广泛应用的主 要原因。 司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置 磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。 指南针的发明 古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化 后浮在水面，就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今 注》中曾提到这种“指南鱼”。 北宋时，曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法：“用薄 铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁 钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用 时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种人工 磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的 方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态，使铁分子顺着地球磁场 方向排列，达到磁化的目的。蘸入水中，可把这种排列较快地固定下来，而 鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明，对指南针的应用和 发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈 括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能 指南。”按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针，就能使针带上 磁性。从现在的观点来看，这是一种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部 磁畴的排列趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁 法简单，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的发明不但世界最早，而且为有 实用价值的磁指向器的出现，创造了条件。