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沈括发明了什么一:中国四大发明都是什么?
马克思评论：“火药、指南针、印刷术——这是预告资产阶级社会到来的三大发明。火药把骑士阶层炸得粉碎，指南针打开了世界市场并建立了殖民地，而印刷术则变成了新教的工具，总的来说变成了科学复兴的手段，变成对精神发展创造必要前提的最强大的杠杆。” 虽然没有提到造纸术，但是正是它为印刷术的产生和推广提供了必要条件。 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。 我国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方，成为“资产阶级发展的必要前提”(《马克思恩格斯全集》)，为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础：印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况，便利了文化的传播；火药和火器的采用摧毁了封建城堡，帮助了资产阶级去战胜封建贵族；指南针传到欧洲航海家的手里，使他们有可能发现美洲和实现环球航行，为资产阶级奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。总之，我国古代的四大发明，在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。这些伟大的发明曾经影响并造福于全世界，推动了人类历史的前进 印 刷 术 甲.雕皮印刷的发展经过: .殷商时代的书绘雕刻 秦代的雕造 汉代以石刻经 纸张的发明 魏晋南北朝书本雕刻 五代雕刻经传 未代雕皮兴盛 毕升发明活字皮 元代王桢的改良 明代邱报使用活字板 清代铜活字印刷 1.殷代的甲骨文版,己能以雕刻方法,雕书画之形于牛头骨,鹿头骨,人头骨,白陶,灰陶,玉器,石器,角器等物上。且雕刻技芸,颇为精巧。大小字 ,均甚美观。右图为泥活字盘。2.秦始皇凡见名山,必立石以刻其丰功伟绩以夸后世。3.秦人刻石纪功,西汉不师其制。而汉代之木刻,亦甚少传世,石刻要待东汉才告风行,碑碣之数,不可胜数。右图为东汉(熹平石经)拓本。4.魏晋南北朝,为中国书法芸术最灿烂的时代,南北朝碑刻尤多。南朝虽定立碑之禁,而不能久。其时,雕刻之工程,因时劫之需求,而大有进步。右图为中国古代木刻制作图。5.书籍雕板,始之时不能考究,自五代,晚唐才考究雕皮印书,其源头与汉魏雕刻石经,六朝石刻佛像佛经,唐开元间刻道德经等,均有前因后果的关系。而五代时雕印之风,各地皆有,除长乐老人冯道雕印九经外,有蜀地母昭裔,复有和凝其人,篆板印刷,造福人群。 右图为唐咸通九年印制,是现存最早有年代可考的雕皮印刷品。6.北未初,雕皮印书虽已风行,但先佛藏而后传书。未代的书藉主要有官刻书藉,家塾刻书,坊本三种。7.雕刻木皮盛行后,对促进文化,固有甚大贡献。但遂板雕, 费其钜。后有未人毕升,发明活字皮。沈括(梦溪笔谈)记:<有布衣毕升,又为活皮。其法用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。先设铁板,其上以松脂腊和纸灰之类冒之。欲印则以一铁范置铁皮上,乃密布字印。>此法大大加速印刷速度,以<一板印刷,一板已自布字.......更互用之。右图为木活字的制造。8.元代王桢,将排版,检字,造轮,锼修以至刷墨等过程,悉心研究。右图为王桢发明的排字轮盘,它是依据韵部将活字排列。9.活板到明代,不仅用以印刷书籍,进而印邸报,不仅用枣梨木刻,且用铜锡铸字。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。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(铜将军)。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。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 印刷术 印刷术是中国古代四大发明之一。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。 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。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。 这种印刷方法虽然原始简单，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。 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》o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宇，从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。 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“五利将军”。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。 沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。 关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法： 1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。 2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。 3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。 4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。 沈括还对四种方法做了比较，他指出，水浮法的最大缺点，水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，转动很灵活，但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法，他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。 梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作，书中谈到磁学和指南针的一些问题。 南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样，是用木头刻成鱼形，有手指那么大，木鱼腹中置入一块天然磁铁，磁铁的S极指向鱼头，用蜡封好后，从鱼口插入一根针，就成为指南鱼。将其浮于水面，鱼头指南，这也是水针的一类。 指南龟是当时流行的一种新装置，将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内，在木龟腹下方挖一光滑的小孔，对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上，这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小，木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向，而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。 指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型，龟腹部中心嵌以磁体，木龟安放在尖状立拄上，静止时首尾分指南北。 罗盘定位 要确定方向除了指南针之外，还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时，可能没有固定的方位盘，随着测方位的需要，出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。 方位盘仍是二十四向，但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置，就能断定出方位来。南宋时，曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献：“地螺或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”，就是地罗，也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针（确定地磁场南北极方向的磁针），还有子午丙壬间缝针（用日影确定的地理南北极方向）这两个方向之间的夹角，就是磁偏角。 盘面周围刻二十四方位，内中盛水，磁针横穿灯草，浮于水面。 现在人们已经知道，地球的两个磁极和地理的南北极只是接近，并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极，这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差，这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形，所以磁针指向磁极时必向下倾斜，和水平方向有一个夹角，这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时，就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南，常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。 磁性质的应用 指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面，特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出，当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针，可见指南针刚开始使用时，使用还不熟练。二十几年后，许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载：“惟视星斗前迈，若晦冥则用指南浮针，以揆南北。”到了元代，指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航，在不同航行地点指南针针位的连线图，叫做“针路”。船行到某处，采用何针位方向，一路航线都一一标识明白，作为航行的依据。 指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中，进一步了解了磁的性质，并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时，有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过，立刻会被吸住，被卫兵当场捕获。这样的故事还很多，《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带，在敌人必经的狭窄道路两旁，堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时，被牢牢吸住，不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲，磁石对他们没有什么作用，可自由行动。敌人以为神兵，不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石，磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住，使其难以脱身。 魏晋南北朝时，我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁，于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法，他指出：优良磁石出产在南方，磁性很强，能吸引三、四根铁针，使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石，能吸引十多根铁针，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分，而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。
沈括发明了什么二:[原创]沈括：中国历史上最卓越的科学家 【猫眼看人】
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沈括（1031-1095年），北宋浙江钱塘（今杭州）人，曾在各地为官，晚年被贬，谪居润州（今江苏镇江）梦溪园，在这里，他完成了留传至今的一部巨著《梦溪笔谈》。按现在的学科分类来看，沈括在数学、物理、天文、地理等诸多学科中都做出了杰出的贡献，仅是从《梦溪笔谈》200多项关于自然科学的记录中，择其最重要的而说的。以涉猎范围之广、认识程度之深而言，在中国科技史上，无人出沈括之右，故李约瑟博士称沈括是“中国整部科学史中最卓越的人物”。
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然而，也有不同的声音，如一位叫虞云国的研究者2004年在《文汇报》上发表文章指出，“《梦溪笔谈》从文献归类上只能说是一部考据辩证类的笔记小说，它既不具有科学著作的体制，沈括在写作时也无撰写科学著作的自觉意识；虽然书中含有大量的科技史料，但仅为谈谑而已。” 言下之意，对《梦溪笔谈》能否被称为“科学著作”，提出了置疑。其实，如果沿着这种思路，连沈括是否能称得上是位科学家，也是可以讨论的问题，至少在20世纪以前，所有的文献中都没有把沈括称为科学家的。 凹面镜 沈括在《梦溪笔谈》中明确提出日光汇聚之点“碍”即焦点，并将焦点描绘为“光聚为一点，大如麻菽”的凹面镜的成像原理，并首次记录了焦距一二寸的数据，如今的梦溪园陈列有凹面镜模型。 指南针 沈括结合实验介绍了四种指南针的支挂法：一是让磁针浮在水面上，称水法；二是将磁针放在指甲上，称为指甲旋定法；三是置放于碗的边沿上；四是丝悬法，即把磁针用茧丝挂于无风处。沈括对这几种支挂法分析后，认为丝悬法最为准确。图为水浮法的指南针模型。 浑仪模型 浑仪是我国古代天文学家用来观测天体坐标和两天体之间角距离的主要仪器，它是由若干个与天球上的大圆（如赤道、黄道等）相对应的圆环所组成的球形观天仪。沈括在《浑仪议》中对浑仪进行了改良：一是取消原来的月道环，简化浑仪结构；二是对浑仪的窥管进行了改造。 3
揆诸史实，发现正如虞云国先生所言，沈括在撰写《梦溪笔谈》时，确实没有撰写“科学著作”的自觉意识。 沈括自少年时，就表现出好学深思的天性，对自然和工程方面的问题有浓厚的兴趣。但是，受那个时代的主流风气影响，也不能免俗，31岁那年（1063年）考上进士，开始了漫长的仕宦路程。前十七年，沈括主要在中央政府的“各部里”做官，如昭文馆编校、司天监提举等，在这些岗位上他表现得很优秀，也正是这些工作之便，使他有了天文学和治河工程方面的实践知识。 他还曾奉旨出使辽国，在两国边界线谈判中，他扎实的地理学知识发挥了重要的作用。他在部里做“堂官”的优秀表现让神宗皇帝做出了一个错误判断：重用沈括，派他做了鄜延路经略安抚使、兼延州知州（相当于延安地区的前敌总司令）。没想到这项任命从此葬送了沈括的政治前途，这位博学多才的“副部长”，绝无统兵打仗、镇抚一方的本事，1882年，他指挥的与西夏的永乐城战役中，宋军一败涂地，损失了二万五千多人，永乐城陷于敌手。为此，他被撤职查办，以一个团练使的身份（相当于副处级待遇），下放到湖北随州，“监视居住”。这期间，他还不死心，几乎花费了全部精力用了6年多的时间把此前受命编修的《天下州县图》彻底编好，这也是我们前文提到后世所公认的他的一项重大地理学贡献。 就他本人来讲，倒不是想在地理学上有什么贡献，而是试图以此获得新任皇帝宋哲宗的青睐，有机会重返官场。此举还真取得了一点效果，朝廷不仅赏赐了他一百匹绢的奖品，还放松了对他的“管制”，允许他自己选择居住地。宋哲宗可能也还真动过起用沈括的心思，下诏让沈括可以自己选择居住地可以视作是一个信号，不想到这一信号刚一发出，就受到一批言官的激烈反对，谏议大夫梁焘等人上书，重提沈括永乐城之败的罪过，反对放松对沈括的管制。哲宗皇帝只好暂时收回成命，第二年才重新下诏，让沈括可以到外州居住，但再也没有重新起用他的意思。此时，沈括才彻底绝望。他本来是住在秀州（今江西九江），就在庐山脚下，他曾自称是想在庐山终老一生的。但不知什么原因，在皇帝允许他自由选择居住地时，却选择了润州（今镇江），在那里建了梦溪园，此后在那里活了8年，终老一生。镇江的风光虽然也不错，但比起名甲天下的匡庐秀色来讲，那还是逊色多了。我猜想，可能是他在秀州居住时，当地的官员对他拘管太严，给他留下了很不愉快的经历，而到润州，则是换了个人际关系环境，心情能舒畅些。据他自己说，之所以到润州居住，是此前曾听了一个游方道士的建议在那里买了一处小园林，而且到了那地方一看，居然和自己以前多次梦见的某个地方一样，所以起名为梦溪园。如果这种说法属实，那么，相当于他是听了一位算卦先生的指引选择润州的，至于那处山水是否真是他梦中见过的，我觉得大可怀疑，我更愿意从他觉得以后只能这个园子中“做梦想之游”这种含义上，来理解他给为自己居所的这项命名。 由于在梦溪园闲居，无事可做，回忆平生的见闻、经历便成了他唯一的精神生活内容，他不敢直接言及政事，只能记下那些有趣的市井传说或个人经历，以及他感兴趣的有关自然现象和工程技术的问题。这就是后来被称为《梦溪笔谈》的巨著。事实上，《梦溪笔谈》的内容十分驳杂，有点像现在的报纸文摘，涉及到方方面面，而且大多数文章写得生动有趣，所以，自其一问世，便广为流传，在南宋时，扬州的知州周淙还以刊印销售《梦溪笔谈》的收入补充州学办学的经费，可见当时就是一部能赚钱的畅销书。直到20世纪以前，人们都是把它当作一种小说杂谈来读的，就沈括本人的写作动机来讲，也确实没想到今天的人能把它当作科学巨著。 4
性格即命运，这话一点不假。沈括在官场的蹭蹬和学术上的成就，几乎都可以从他的性格中找到解释。他这人好学，喜欢研究各种新奇东西，干活儿好动脑子，所以，在做主管治河、天文工作的技术官员时，成就突出，在做依靠地理学知识的外交谈判使节时，也能不辱使命。但他缺少杀伐决断的实际军政才能，所以在做边境军政“一把手”时难免失败。在政治活动中，他的人格缺陷很明显，用现在的话来说就是“缺乏政治头脑”，他与王安石本是世交，沈括父亲的墓志铭就是王安石写的，在王安石当政时，沈括曾是他变法的支持者，因而被反对变法的人士视为是“新党”骨干，后来反对哲宗重新启用沈括的梁焘等人，就是从“旧党”的立场出发，攻击沈括的。但在王安石第一次下野后，沈括又曾上书反对过王安石的一些法令，导致王安石复出后，骂沈括是“小人”。这样，沈括成了在“新旧”两党都讨不到好处的人物。他和苏轼的关系也不好，我揣测，很可能是出自某种“文人相轻”的心态，也许他认为苏轼所擅长的诗词文赋、书画文墨之类的东西算不上什么，总之，不知出于什么动机，他参与到了迫害苏轼的“乌台诗案”中，罗织罪名、攻击苏轼，这又令后世一大批苏轼的拥趸，对沈括的政治人品大加挞伐。 但他最大的长处是好学，而且没有任何知识视野上的偏狭，他不像当时主流士大夫那样，轻视在社会底层工作的工匠、水手，所以，记录下了布衣毕升发明的活字印刷术和水手们航海用的指南针，中国“四大发明”中的两大发明是靠沈括的记录而扬名于世的。对于延安老百姓使用的石油，他不仅记录，而且还亲自动手做实验，用石油制做墨锭。从这方面来，他至少是位实验科学家。与苏轼、朱熹这些大文人不同，他对于数学有着出奇的兴趣，所以在数学上做出了杰出的贡献。平心而论，论治学的渊博程度以及对人民实际物质生活的贡献来讲，沈括比苏轼、朱熹之辈强多了，但他在中国文化史上的名气却没有这两位大，只能说明古代中国是多么缺少科学的传统。他本人也是在官场失意后才埋头转入学术著述的，也说明纯搞学术的人在当时的社会地位远不如当官高，这种传统一直延续到今天。 梦溪园正门 正门正对着的是条小巷，门显得促狭，砖瓦结构倒是很古朴。 5
沈括不仅是记录了许多别人科学活动的科学史专家，还是亲身进行科学研究的数学家、天文学家、工程技术学专家。 其次，从现代理性科学对于经验科学所积累材料的利用上来讲，沈括的著述有重要的文献价值，他也是世界各国现代科学家所公认的前辈学者。事实上，如果从实验科学的贡献上看，沈括并不比英国实验科学鼻祖弗兰西斯·培根差。 对于科学传统十分稀薄的中国文化来讲，沈括是不可多得的卓越人物，我们得万分珍惜这份珍贵的文化遗产。 沈括的科学贡献 按现在的学科分类来看，沈括在诸多学科中都做出了杰出的贡献，其主要内容如下： 数字方面 1 创立隙积术（高阶等级求和法）。 2 创立会圆术（在球面三角学方面的贡献）。 这两项贡献早于西方数学界600余年。 物理学方面 1 关于指南针的最早的明确记载出现在沈括的《梦溪笔谈》中，他不仅试验、研究了四种指南针的装置方法，还发现了地偏磁角的存在，他是世界上第一位发现地偏磁角存在的学者，比欧洲人哥伦布发现这一现象早了整整400多年。 2 沈括在历史上第一次解释了凹面镜照物成像和向日取火的原理，他是在中国战国时期就有记载的小孔成像原理和西汉时记载的阳燧取火原理的综合上，做出这一发明的。在沈括做过凹面镜取火试验400年后，美国人阿贝孔才做了相同试验。 3 发现了声学上的共振现象，欧洲人直到17世纪才发现这一现象。 化学方面 1 首次记录了江西铅山县所使用的冶铜方法“胆水浸铜”，即以硫酸铜溶液炼铜的冶金方法。 2 记录了池盐结晶和提纯的方法。 天文学方面 1 改进浑仪、漏表等天文仪器，使之更为精确。 2 修订历法，提出较先进的《十二气历》。 3 发现了大气折射现象。 地质及古生物学方面 1 沈括第一次给石油命名。我国早在1800多年前的汉代就发现了石油，只是名称不定，有“石液”、“石漆”、“石脑油”等多种称呼，沈括记录了延安地区发现和使用石油的状况，这个名称一直延用到现在。 2 推断海陆变迁的原因，沈括根据太行山断层螺蚌化石及砾层的沉积带，在世界上第一次从化石的角度做出了关于海陆变迁的推论。 3 沈括推断华北平原是由黄河等河流的泥砂冲积而成，这是对华北平原成因最早的科学解释，比英国地质学家赫登同样的观点要早600多年。 4 沈括第一次把古生物遗迹解释为化石，比意大利学者达·芬奇同样的解释要早400多年。 5 沈括根据他在延州发现的竹笋化石推断这里古代时期发生过巨大的气候变迁，这一观点被后来著名的气象学家竺可桢所关注。 工程技术方面 1 沈括最早记载了毕升发明的活字印刷术。 2 记载了多种古代的炼钢技术。 地理学方面 1 沈括在主持汴河疏浚工作时，在世界上首创分层筑堰的水准测量法，比俄国于1696年进行的顿河地形测量要早600多年。 2 发明了立体地图，沈括以木雕形式制作的立体地图，早于西方700多年。 3 以大比例尺和高精度绘图方法，绘制了当时最好的全国地图《天下州县图》。 上述内容，仅是从《梦溪笔谈》200多项关于自然科学的记录中，择其最重要的而说的。以涉猎范围之广、认识程度之深而言，在中国科技史上，无人出沈括之右，故李约瑟博士称沈括是“中国整部科学史中最卓越的人物”。 声明：本文节选自（《休闲读品·天下》2010年第二辑《落寞梦溪话沈括》一文中） 本文由休闲读品杂志社原创 转载请标明出处，禁止侵权 编辑：木图 文章配图来源于休闲读品杂志 文章内容来源于李寻老师 好的内容都在这里哦 禁止侵权，未经授权盗取作者图文 违者必追究法律责任
沈括发明了什么三:北宋科技巨匠沈括究竟“坏”到什么程度，三个事例告诉你
英国科学史家李约瑟评价北宋著名科学家沈括是“中国科学史上的坐标”和“中国科技史上的的里程碑”。
沈括的确是一个不可多得的国宝级的人才，天文、历法、农桑、水利、医学、军事、工程、地质、外交、数理化，无一不懂，是古今中外极其罕见的通才，单从军事层面来看，沈括对弓弩瞄准器望山的研究与革新如果为辽所用，大宋早就灭了。据说沈括还发明了一种史上最早的“防弹衣”，强弓硬弩也射不穿，可以说随便用上哪项沈氏专利都可能改变历史。
最早提出“石油”一词的是沈括，最早描绘石油形态与开采过程的也是沈括，最早用石油烟尘代替松烟制墨的还是沈括。他笔下的“延州石油”如今已形成我国著名的长庆油田，累计探明油气地质储量54188.8万吨，年产量达到了二千万吨，约占全国的十分之一，长庆油田已是我国重要的能源基地之一 。
然而，在诸多自然科学伟大的称誉之外，在道德操守上沈括却是一个地地道道的小人，干过文字狱的罪恶勾当。沈括的在自然科学上的理性求实精神，到了政治生活中却完全消失了。他政治嗅觉异常灵敏，善于在别人的诗文中嗅出异味，捕风捉影，上纲上线。
事例一
1079年，时任财政部长的沈括被钦命为“中央督察”，到杭州检查农田水利建设，当时杭州市长是文坛久负盛名的苏轼。以前二人就多有来往，还曾写诗相和。听说是老友前来视察，苏轼自是兴奋不已。不仅热情招待，而且与其叙旧甚欢。苏轼在工作上兢兢业业，特别是改造西湖上颇下了一番苦功，对水利也极为熟悉的沈括，一看老友有如此作为，虽然心生酸意，但还是客客气气地褒奖一番。临行之前，沈括问道：“子瞻兄身在美丽如画的杭州，定然写了不少的诗作吧，可否让为兄一览为快呢？”听他这样言说，苏轼立刻把这几年写下来的诗作呈了出来。苏轼走后，沈括坐在书桌前面，不但通览一遍，而且详细地抄录了一份。
从杭州回到京都后，沈括重新拿出苏轼的诗作，把认为是诽谤的诗句一一加上注释，言说这些诗句如何居心叵测、讽刺皇上，然后交到了宋神宗的手上。不久，苏轼因为在诗文中“愚弄朝廷”、“无君臣之义”而入狱，险些丧命。例如苏轼歌咏桧树的两句：“根到九泉无曲处，世间唯有蜇龙知”———“皇帝如飞龙在天，苏轼却要向九泉之下寻蜇龙，不臣莫过于此！”这就是文字狱历史上著名的“乌台诗案”，牵连苏轼三十多位亲友，涉及他一百多首诗词。当然，沈括不是苏轼入狱的主谋，主谋是王安石手下的李定、舒亶、何正臣、李宜等四人。但他是始作俑者，“乌台诗案”正是以沈括上呈的那些“发现”为基础的。
还好宋神宗还不算太混蛋，把苏轼的狂生气打压了打压，又被苏轼给苏辙那首诗感动的唏嘘一番，最终放了人。此后的沈括向世人展示了他的脸皮厚度，再去见苏轼，谈笑若常，就跟使坏的不是自己一样。
事例二
在宋神宗的支持下，王安石开始推行变法。作为改革家的王安石，急需一批有才之士为其效劳。在这种情况下，和王安石是世交的沈括旋即公开表示支持变法，并且时时处处站在变法的立场上言说做事。他自然得到了王安石的器重，最后被任命为访察使，到各地察看改革情况。谁知沈括到了地方，并未把真实的情况反馈给王安石，而是循着王安石的心思把改革的虚假成果一一禀告，言说“良法大为便民”，王安石以为变法取得了成效。但过了几年，因为意外的旱灾导致宋神宗对改革产生怀疑，王安石被罢相。原本春风得意的沈括闻听此信，不禁大惊失色，他深怕遭到连累，立马写了一份洋洋万言的密报，从政治、经济以及科学的角度论证了变法的荒谬误国，写好后呈给了新任宰相吴充。吴充打开一看，内心鄙夷不已，立刻把密报转呈宋神宗，宋神宗也开始厌恶沈括的为人。谁料第二年王安石竟又官复原职，得知事情真相的他不禁诟病沈括的所作所为，在提起他的时候总是称呼其为“小人”。
事例三
宋朝在庆州对西夏作战中打了胜仗，一举占地两千多里，宋朝皇帝就想乘胜追击，一举平灭西夏。沈括改知延州，主持当地军政事务。在这样的背景下，宋军主将徐禧来到了西北，与沈括相见。没想到两个人竟然一见如故，互引为知己。经过实地勘察，徐禧决定在西夏进犯要道且地势险要之处修筑一城，以抵御西夏的反扑。其实深谙地理山川的沈括知道此地绝非最佳之选，虽说它占据了险，但因为没有水源，在面临敌军的时候很难打持久战。可沈括对于徐禧的这个提议，竟然违心地高调赞同，并且为了取悦徐禧，立刻从治下征调兵民二十多万人，用十多天的时间就建好了此城。得知宋朝在此修建城池的西夏立刻引兵前来争夺，目空一切的徐禧亲临一线指挥，不料很快就被西夏兵困在城内，因为没有水源，短短几天，兵士就渴死大半。后因援兵未能及时赶到，结果导致永乐城被攻破，主将徐禧死于乱军之中，手下士兵几乎全军覆灭，宋朝也因之而元气大伤，不得不议和了事。沈括因为负有连带责任，官职罢免，打回原籍。
在徐禧提出修筑关城之地后，明明知道此地绝非最佳选择，作为同僚的沈括不仅未加劝阻，而且枉道事人，使得徐禧在这条错误的道路上越走越远，最终导致将亡兵败。俗话说，君子说人所不说，不说人所说。沈括此举不仅违背了一个做人的处事原则，也与常人的交际之道相左。最后，当追究责任之时，他“聪明反被聪明误，反误了卿家性命”，自是难逃其咎。交际中碰到别人的明显失误之时，不妨直言相告，据理力争，即使不被人接受，日后方可打动人心，为自己争取到良好声誉。
不论是两面三刀、见风使舵，抑或是避迹违心，沈括的交际无疑是处处充满败笔的。这才导致这位科学巨人在逝世后，竟然连墓志铭都无人书写，《宋史》中对他的记录也是寥寥数语。
附：悍妻太强悍
值得一提的是沈括的老婆的“硬”，这老婆是续弦，官僚张刍的女儿，是典型的河东狮吼派。平日对沈括又打又骂又拧又咬，不避子女。沈括的孩子们不忍见老爸被打，齐刷刷跪下磕头告饶。没用，张氏照打不误，某次还把沈括的胡子连皮带肉扯了一块下来，留胡子的人一想这惨状，下巴都会哆嗦。张氏得病死后，沈括不庆祝解放和家暴的终止，反而痛不思食寝不安席，还差点跳河殉情，种种迹象说明这位大科学家是一个另类男人。也就是在此期间，《梦溪笔谈》成书，这又说明——悍妻不仅是哲学家的催化剂，也可以是科学家的培养基。
