中国古代四大发明分别是指南针、造纸术、火药、印刷术。指南针在地理大发现中起了重要作用,导致了以后哥伦布发现美洲新大陆的航行和麦哲伦的环球航行。
1.指南针
指南针用以判别方位,主要组成部分是一根磁针,磁针的北极指向地理的北极,常用于航海、旅行、军事等。最早的指南针,或者说指南针前身,是司南,大约出现在战国时期。在春秋战国时期,生产力的发展促使了采矿业、冶炼业的发展,人们从铁矿石中认识了磁石,磁石具有吸引铁的性和指向性。《管子》中最早记载有“山上有磁石者,其下有金铜”。英国李约瑟评价为“中国科学史上的里程碑”——《梦溪笔谈》为北宋沈括所著,介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法。北宋时,人们用人工磁化铁针的方法制成指南针,并开始应用于航海。南宋时,指南针普遍应用于航海,同时传到阿拉伯。13世纪指南针传入欧洲。
2.造纸术
纸出现以前的书写材料有甲骨、青铜、竹木简、帛。我国商朝就有了刻在龟甲和兽骨上的文字——甲骨文。到了春秋时,刻在竹片和木片上称为竹简和木牍。这些书写载体都很笨重,不便携带。西汉时在王公贵族中用价格昂贵的缣帛或绵纸写字。西汉时期出土的植物纤维纸,是东汉蔡伦造纸的前身,不适于书写,此时纸并未普及。东汉蔡伦扩大了造纸原料的范围,取自植物纤维制造,大规模造纸,成本大大降低,纸开始逐渐成为普及的书写载体。蔡伦曾被封为“龙亭侯”,后人把这种纸叫作“蔡侯纸”。基本工艺沿用至今的蔡侯纸,对我国乃至世界具有深远影响。
3.火药
火药最早发明于隋唐时期。古代的道士为求长生不老而炼制丹药,虽毒死了很多道士和帝王,但其实验方法导致了火药的发明。可见,火药的研究开始于古代道教的炼丹术。火药容易着火,也无法解决长生不老的问题,炼丹的道士失去兴趣。于是火药的研究转到军事家手中,黑火药在军事上的应用甚至取代了冷兵器。唐发明火药,孙思邈《丹经》记载,唐末用于军事战争。五代、宋时火药广泛应用,如火炮、火箭、突火q等。14世纪由阿拉伯人传入欧洲,对资产阶级战胜封建主义起了重要作用。
4.印刷术
我国是世界上最早发明印刷术的国家。雕版印刷术发明于唐朝,在唐朝中后期开始普遍使用。北宋毕昇发明了活字印刷术,是中国印刷术发展中的一个根本性的改革,使印刷术得到普遍推广。唐代陵墓出土的《陀罗尼经》是目前发现最早的雕版印刷成品,印在亚麻纸上。世界上现存最早的印刷物是唐朝公元868年印制的《金刚经》。印刷术的发明促进了人类文明的传播,推动了文艺复兴和宗教改革。
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