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《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。 |
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发表于 2013-11-8 15:47:42
发表于 2013-11-18 06:31:57