天機 发表于 2013-11-8 15:47:42

【轉帖】《中国古代的科学技术成就》文献资料

《中国古代的科学技术成就》文献资料



1、刘徽在《九章》“圆田术”注中提出“割圆术”

假令圆径二尺,圆中容六觚(即正六边形)之一面,与圆径之半,其数均等。合径率一而外周率三也。又按为图,以六觚之一面乘半径,因而云之,得十二觚之冪。若又割之,次以十二觚之一面乘半径,因而六之,则得二十四觚之冪。割之弥细,所失弥少。割之又割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣。

2、《氾胜之书》记载的无性杂交技术实例

下瓠子十颗……既生长二尺余,便总聚十茎一处,以布缠之五寸许,复用泥泥之。不过数日,便合为一茎,留强者,余悉掐去,引蔓结子,子外之条亦掐去之,勿令蔓延。(编者注:用此法种瓠,可得巨型瓠。按书中说法,“先受一斗者,得收一石;受一石者,得收十石。”)

3、进位值制记数法

10进就是逢10进1,位值制(place value system)是较高的单位不必创设新的符号。譬如,同一个数码2可以表示2,也可以表示20或200,只要将它放在10位或100位上,222即表示二百二十二。

中国自古以来就使用10进制,甲骨文和金文的10进制很明确,但不是位值制而是中国独特的乘法累数制(multiplicative grouping system)(见本书上册第66页)。使用从一到九的9个数码,再加上十、百、千、万这4个较高单位的符号,就能表示很大的数。

大约在西元前7世纪出现了算筹,同时有算筹记数法。用9个符号(每个符号有横、纵两种写法)便足以表示一切数,本书上册(第78、104页)已作介绍。

除了数码的写法在形式上不同之外,它完全具有今天通用的10进位值制的功能。算筹数码采用横纵两种写法,显然是为了避免混淆。今天如果将323用汉字直写,就极易看错。

世界上具有位值制思想的地区有玛雅、巴比伦、印度和中国。玛雅的位值制十分明确,可是却用20进位,有时是18进,而且时间较晚。巴比伦的位值制是60进的,60以下又采用10进简单累数制。印度10进位值制虽已在巴克沙利手稿上看到(见本书上册第592页,时间大约不早于3、4世纪),实际到6世纪末才正式使用。〔1〕

中国算筹记数尽管数码有两种形式,但完全有10进位值制的特点,即既是10进,又是位值制。因此可以说是世界上最早的10进位值制记数法,这是值得我们自豪的。

有的学者认为,现今通用的10进位值制记数法,真正的源泉是中国的算筹记数法,而不是印度的婆罗米(Brahmi)文字。 〔2〕〔3〕 这是有一定道理的。

(摘自梁宗巨、王青建、孙宏安著《世界数学通史》下册)

4、约率和密率

刘徽用割圆术求得圆周率值为 (=3.14)。祖冲之认为前人的结果不够精密,继续往下推求。

在《隋书》卷十六中记载着祖冲之的新结果:“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒,各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。……”这段文字包括下面三个结果:

3.1415926<正数<3.1415927

密率:

约率:

所谓“正数”就是圆周率的准确值,但由于它是无理数,不能用有限或循环小数完整地表示出来。祖冲之是否意识到这一点没有明确记载,可是他用“盈朒二限”来限定“正数”大小的范围,无疑是非常先进的思想。其中“正数”和“密率”都是当时世界上最好的结果,并且保持了长达一千年的世界纪录。密率在外国直到十六、七世纪,才由德国的渥托(V.Otto,1550?—1605)、荷兰的安图尼兹(A.Anthonisz,1527—1607)和日本的关孝和(?—1708)分别求得。因此祖冲之的结果很受国际重视,日本著名数学史家三上义夫(1875—1950)曾建议把“密率”叫做“祖率”。

(摘自中外数学简史编写组《中国数学简史》)

5、世界最古老的星表之一 ──石氏星表

星表是把测量出的若干恒星的坐标(常常还连同其他特性)汇编而成的。它是天文学上一种很重要的工具。我国古代曾经多次测编过星表。其中最早的一次是在战国时代。它的观测者叫石申,是魏人。他的活动年代大约在西元前四世纪。

石申编过一部书,叫《天文》,共八卷。因为这部书有很高的价值,所以被后人尊称为《石氏星经》。《石氏星经》这部书已经在宋以后失传,今天我们只能从一部唐代的天文学书籍《开元占经》里见到《石氏星经》的一些片断摘录。从这些片断中我们可以辑录出一份石氏星表来。其中有二十八宿距星(每一宿中取作定位置的标志星叫做这一宿的距星)和其他一些恒星共一百一十五颗的赤道坐标位置(注:按《开元占经》所编星号看,《石氏星经》原文应该有星一百二十一颗,但是其中六颗在今本《开元占经》中缺佚了。)。





我国古代天体赤道坐标示意图。I是赤道圈,II是地平圈,P是天北极。A、B是相邻的甲、乙两宿的距星,ab表示甲宿的距度。S是某一天体,as表示它的入宿度,SP表示它的去极度。


石氏星表的赤道坐标有两种表达方式。一种是二十八宿距星的,叫做距度和去极度。距度就是本宿距星和下宿距星之间的赤经差;去极度就是距星赤纬的余角。还有一种是二十八宿之外的其他星,叫做入宿度和去极度。所谓入宿度就是这颗星离本宿距星的赤经差。不论哪一种方式,它的实质和现代天文学上广泛使用的赤道坐标系是一致的。而在欧洲,赤道坐标系的广泛使用却是在十六世纪开始的。

恒星的赤道坐标会作缓慢的变动,这种变动的绝大部分是岁差造成的。因此,按照岁差规律,比较一颗恒星古今坐标的变化,可以推求出这个古赤道坐标的测定年代。

运用这个方法对石氏星表的数据进行推算,结果表明:其中有一部分的确是西元前四世纪测定的,而另一部分却是在东汉时代大约西元二世纪重新测定的。

古希腊最早的星表是希腊天文学家依巴谷在西元前二世纪测编的。依巴谷之前还有两位希腊天文学家也测量过一些恒星的位置,但是那也是在西元前三世纪。他们都比石申的工作要晚。

《开元占经》中辑出的石氏星表里,在二十八宿部分还附有二十五个“古度”的数据。这些数据比石申观测的年代更早,对于这个问题,人们还没有很好地研究。

石氏星表是后世许多天体测量工作的基础。诸如测量日、月、行星的位置和运动,都要用到其中二十八宿距度的数据。这是我国天文历法中一项重要的基本数据。从这个意义上讲,石氏星表也是战国到秦汉时代天文历法发展的一个重要基础。

(摘自自然科学史研究所主编《中国古代科技成就》)

6、《黄帝内经》

《黄帝内经》一名《内经》。

《内经》是我国现存最早、内容较完整的一部医学理论和临床实践相结合的古典医学著作。成书约在西元前三世纪前后。这部著作并非出自一时一人的手笔,而是在长时期内由许多人参与编写而成。原书十八卷,包括《素问》和《针经》(唐以后的传本把《针经》改称为《灵枢经》)各九卷。《内经》在朴素的唯物主义观点指导下,以论述中医基础理论为重点,兼述卫生保健、临床病症、方药、针灸等多方面内容,为祖国医学的学术理论体系,奠定了广泛的基础。

阴阳学说,作为我国古代自发的唯物观和朴素的辩证法思想,在《内经》中贯串于学术体系的各个方面,用以说明人体组织结构、生理、病理、疾病的发生发展规律,并指导临床诊断和治疗。阴阳学说从事物正反两个方面的矛盾对立、相互依存、相互消长、相互转化来认识和观察事物的变化发展,认为人体阴阳的相对平衡和协调(所谓“阴平阳秘”),是维持正常生理活动必备的条件。也就是说,如果失掉人体阴阳这种相对的平衡和协调,就会产生疾病。拿发热这个症状来说,阳盛可以引起,阴虚也可以引起,病因、病理各不相同。如何区别?又须结合患者发热的特点和其他临床表现进行整体分析。这种整体观念在后世医学又有所丰富和发展,是中医诊疗和分析病症的主要思想方法之一。

脏腑、经络学说,是中医独特的理论体系中用以说明生理、病理的重要理论。《内经》关于脏腑、经络的论述,已经比较系统和全面。《内经》介绍脏腑功能,有一段不平凡的记载。《素问·经脉别论》提到饮食经过胃和消化系的吸收,其中水谷精微之气,散之于肝;精气的浓浊部分,上至于心,由心脏输送精气滋养血脉,血脉中的水谷精气,汇流于肺,所谓“肺朝百脉”;由肺(通过心)再把精气转输到全身,包括体表皮毛和体内脏腑等组织。这是对人体体循环和肺循环概况的大致正确的论述。《素问》还提出“心主身之血脉”和“经脉流行不止,环周不休”的理论,表达了心脏和血脉的关系和血液循环的概念。

(摘自自然科学史研究所主编《中国古代科技成就》)

7、应县木塔的结构

木塔的结构构造概况是:全塔建筑在一个夯土心的砖石基座上,基座分两层,下层方形,上层八角形。在八角形台基座上,布置内槽柱、外檐柱以及副阶前檐柱。所有的柱子用梁枋连结成一个筒型的框架。塔身底层的内槽和外檐角柱都用双柱(可能是后代维修时增设一柱),并砌在一米厚的土坯墙里。墙的下部是砖砌裙墙,裙墙和土坯墙体交接处垫木枋一层以防潮。转角增设一柱,既可减小梁枋和柱头铺作(斗栱)交接处的剪力,也增加了构架的稳定性。柱间用厚墙填充,可以防止构架的扭曲,提高了坚固性,保证了结构的稳定。

底层以上设平座夹层,再上是二层,二层上又设平座夹层,这样重叠直到五层。各层柱子都衔接而上,每层外檐柱都和它下面的平座层柱同一轴线,而比下层的外檐柱向塔心退入约半柱径。平座层外柱立在下层斗栱所挑承的草栿(梁)上。这样既造成塔身美丽的曲线,又不超过结构的合理限度。从整体上讲,下大上小,也正是结构的稳定性所要求的。至于内槽柱,既没有外轮廓的问题,因此只是根据力学的要求,把上下各层柱都放在同一个轴线上,并使八根轴线都略向塔心倾斜。这座塔是把结构构造和建筑造型统一起来的一个典范,可以给我们今天建筑设计以宝贵的启示。

8、中国古代的造船

人类的水上交通工具──舟船,并不是由世界上哪个地区或哪个部族发明,然后传播到其他地区或民族的。它的诞生具有多元性。远古时期,地中海沿岸地区造船技术发达。1954年,在埃及吉萨金字塔陪葬坑中发现一条“太阳船”。此船建造于西元前2650年左右,距今已有4 600多年。复原后,船长43.4米,最宽处5.9米,船头高6米,船尾高7.5米。中国古代很早就有船,广东揭阳榕江北河上游古河道中曾出土一段炭化的独木舟,系旧石器时代晚期的遗物,距今已有一万多年了。它印证了古籍所载“刳木为舟”的说法。浙江余姚河姆渡村出土有木桨和陶舟,距今有7 000多年了。1979年,在山东长岛县大黑山岛发现一条约四千年前的船,板面平整,有榫卯孔眼。它可能是中国最早的木板船。从夏朝开始,中国的造船业发展迅速。古籍记载:春秋末期,水战使用的大翼船“广一丈五尺二寸,长十丈”。依此折算,大翼船约长20米,宽3.04米。1978年河北平山县出土战国木船,长13.1米,最宽处2.3米,舱深0.26米。全船系用木板拼接组装而成,连接处用铁片固定。汉代水军中楼船占有重要地位,历经魏晋,到隋朝,能造五牙战舰。据说,五牙战舰高百余尺,上起五层楼,能容战士八百人。到唐代,中国海船以体积大、载量多,结构坚固,抗风力强闻名于世。当时,中国的造船业位居世界前列。

cup 发表于 2013-11-18 06:31:57

天机兄资料多,而且非常博学, 佩服。。。。

天之雨 发表于 2013-11-20 14:33:48

我们古人的伟大还有很多很多,也促进了西方工业的革命,这个是很多现在的中国人所不知道也不认同的

张燚 发表于 2013-12-19 10:25:26

易经,谁发明的?阴符经呢?祝由十三科呢?
我去过非洲?他们有的人只知道三样:易经 李小龙 老毛头

田元夫 发表于 2014-4-16 14:41:58

值得广为宣传!

田元夫 发表于 2014-4-16 14:43:27

中国古代不重视科技,视为奇技淫巧。真是可惜!

yinhe 发表于 2014-4-18 18:40:54

这是我们祖先的骄傲!
我们现在的“骄傲”呢?
我们要一直“骄傲”下去呀!

锦绣之城 发表于 2014-4-18 19:22:31

cup 发表于 2013-11-18 06:31
天机兄资料多,而且非常博学, 佩服。。。。

拍上级领导马屁也是中国古代的科学技术之一呀。
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