發明1630

❶ 計算尺是誰發明的

計算尺發明於大約1620-1630年，在John Napier對數概念發表後不久。牛津的埃德蒙·甘特（回Edmund Gunter）發明了一種答使用單個對數刻度的計算工具，當和另外的測量工具配合使用時，可以用來做乘除法。1630年，劍橋的William Oughtred發明了圓算尺，1632年，他組合兩把甘特式計算尺，用手合起來成為可以視為現代的計算尺的設備。和與他同時代的牛頓一樣，Oughtred將他的想法私下傳授給他的學生，卻延遲發表它們，也和牛頓一樣，他捲入了發明優先權的糾紛，是和他曾經的學生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他學生William Forster在1632和年的出版物中公開過。 ，請採納

❷ 計算尺是由美國人發明。對嗎

計算尺發明於大約1620-1630年，在John Napier對數概念發表後不久。牛津的埃德蒙·甘特（Edmund Gunter）發明了一內種使用單個對數刻度的計容算工具，當和另外的測量工具配合使用時，可以用來做乘除法。1630年，劍橋的William Oughtred發明了圓算尺，1632年，他組合兩把甘特式計算尺，用手合起來成為可以視為現代的計算尺的設備。和與他同時代的牛頓一樣，Oughtred將他的想法私下傳授給他的學生，卻延遲發表它們，也和牛頓一樣，他捲入了發明優先權的糾紛，是和他曾經的學生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他學生William Forster在1632和年的出版物中公開過。

❸ 比例規是誰發明的

比例規又叫扇形圓規抄，是伽利略在1597年左右發明的。這個儀器是由一個框和一頭邊接在框上並能開合的兩腳尺共同構成，每把尺上都有刻度(從框軸開始，以框軸為零點)。

比例規的原理很簡單，僅利用相似三角形的性質(即相似三角形的對應線段成比例)，可以解決許多問題。例如：

(1)分已知線段為五個相等的部分；

(2)變更繪圖的比例；

(3)在繪圖中，從圖里的已知量a，b，c求第四比例量(即求x，使得a：b=c：x)；

(4)如果以數的平方在一個腳尺上作刻度，便可以求數的平方與平方根；

(5)如以數的立方在一個腳尺上作刻度，便可以求數的立方與立方根；

(6)利用特製的比例規，還可以根據算好的刻度測出單位圓的特定度數的弧所對應的弦長；反之，根據弦長求角度，即作為量角器用。

比例規既是幾何作圖的工具，又可以用於實際測量和繪圖。它在17世紀的歐洲很流行，並被人們通用了200多年。問世不久，就傳入了中國。1630年羅雅谷在中國寫了《比例規解》一書，介紹比例規的用法。此後中國數學家的書中就常有關於比例規的論述。我國故宮博物院內還藏有各種質料和不同類型的比例規幾十具。

❹ 最早拉鏈的發明是為了什麼

拉鏈（zipper） 是依靠連續排列的鏈牙，使物品並合或分離的連接件，現大量用於服裝、包袋 、帳篷等 。 1、由兩條帶上各有一排金屬齒或塑料齒組成的扣件，用於連接開口的邊緣（如衣服或袋口）,有一滑動件可將兩排齒拉入聯鎖位置使開口封閉； 2、連結於某物（作為被吊起或放落的物體）上以拉緊、穩定或引導該物的鏈。

發展史

綜述

隨著人類社會經濟和科學技術的發展，拉鏈由最初的金屬材料向非金屬材料，單一品種單一功能向多品種多規格綜合功能發展，由簡單構造到今天的精巧美觀，五顏六色，經過了漫長的演變過程。其性能、結構、材料日新月異，用途廣泛，深入到了航天、航空、軍事、醫療、民用等各個領域，小小拉鏈在人們生活中起到的作用越來越大，越來越顯示出它的重要性和生命力。拉鏈，作為本世紀對人類最為實用的十大發明之一，已被載入了歷史的史冊。

發明史

拉鏈又稱拉鎖。它是近代方便人們生活的十大發明之一。

拉鏈的出現是一個世紀之前的事。當時，在歐洲中部的一些地方，人們企圖通過帶、鉤和環的辦法取代紐扣和蝴蝶結，於是開始進行研製拉鏈的試驗。拉鏈最先用於軍裝。第一次世界大戰中，美國軍隊首次訂購了大批的拉鏈給士兵做服裝。但拉鏈在民間的推廣則比較晚，直到1930年才被婦女們接受，用來代替服裝的紐扣。

拉鏈是在1926年獲得的名稱。據報道，一位叫弗朗科的小說家，在推廣一種拉鏈樣品的一次工商界的午餐會上說：「一拉，它就開了！再一拉，它就關了！」十分簡明地說明了拉鏈的特點。拉鏈這個詞是這樣來的。

拉鏈的發明雛形，最初來自於人們穿的長統靴。十九世紀中期，長統靴很流行，特別適合走泥濘或有馬匹排泄物的道路，但缺點就是長統靴的鐵鉤式紐扣多達20餘個，穿脫極為費時。這個缺點讓發明家傷透腦筋，也耗費了贊助商許多的金錢和耐性。為了免去穿脫長統靴的麻煩，人們甚至忍受著穿靴整日不脫下來。終於在1851年，美國人愛麗斯·豪（Elias Howe）申請了一個類似拉鏈設計的專利，但並未商品化，甚至被遺忘達半個世紀之久。

1893年（一說1883年），一個叫賈德森的美國工程師（科威特人），研製了一個「滑動氏沒緊裝置」，並獲得了專利，這是拉鏈最初的雛形。這項裝置的出現，曾對在高統靴上使用的扣紐扣鉤造成了影響。但這一發明並沒有很快流行起來，主要原因是這種早期的鎖緊裝置質量不過關，容易在不恰當的時間和地點松開，使人難堪。

1902年，一家原來生產紐扣和花邊的企業對賈德森的發明產生興趣，他們買下了專利，注冊了「扣必妥」商標，開始生產裝在鞋上的拉鏈。但這家「吃螃蟹」的公司很快就走上了毀滅之路，其生產的「扣必妥」不是拉不上，就是打不開，有時又突然綳開，使消費者尷尬萬分。名譽掃地的「扣必妥」成了滯銷產品，這個第一家生產拉鏈的公司也因虧本而關門。

1912年，賈德森公司的雇員森德巴克對這種「自動紐扣」進行了改進，把鏈上的每個齒牙改成了上凸下凹的形狀，這樣齒牙能完全一一對應咬合，既不易卡住，也不易脫節裂開，並且有了一個新名字——拉鏈（zipper）。

1913年，瑞典人桑巴克改進了這種粗糙的鎖緊裝置，使其變成了一種可靠的商品。他採用的辦法是把金屬鎖齒附在一個靈活的軸上。這種拉鏈的工作原理是：每一個齒都是一個小型的鉤，能與挨著而相對的另一條帶子上的一個小齒下面的孔眼匹配。這種拉鏈很牢固，只有滑動器滑動使齒張開時才能拉開。

至十九世紀九十年代才出現轉機，一位來自芝加哥市的機械工程師威特康·L·朱迪森（Whitcomb·L·Judson），想出用一個滑動裝置（slider–device）來嵌合和分開兩排扣子（此原理與拉鏈很近似，不過拉鏈[ zipper]這個名詞約過了30年後才出現）。朱迪森的發明，很幸運地獲得賓州律師路易斯·沃克（Lewis Walker）的財力支援。沃克對朱迪森的新設計有高度興趣。

歷史往往會因一些偶發因素而被改寫，拉鏈的發明史也證實了這一點。一場震驚世界的空難事件「拯救」了奄奄一息的拉鏈。

巴黎的協和廣場風和日麗，經過嚴格挑選的飛行員信心十足地登上當時最先進的飛機，為大批政客和貴賓做飛行表演。但當飛機做了幾個漂亮的滑行動作後卻一個跟頭栽了下來，機毀人亡！

經過事故調查小組仔細分析、取證，發現原來是飛行員上衣掉了一個紐扣，而這粒紐扣正好滾進飛機發動機，因此引起事故。慘痛的代價使法國國防部下達了不準在飛行服裝上釘紐扣的命令。歐洲各國紛紛仿效，一直波及太平洋彼岸的美利堅合眾國。

「我們有希望了！」森貝克得知此事後判定這是使拉鏈起死回生的機會，他立即與國防部聯系，提出以最優惠的價格縫制新的飛行員軍裝。飛行員穿上有拉鏈的新軍裝，無疑產生了巨大的廣告效應。陸軍海軍也紛紛仿效。森貝克不失時機地與美國乃至歐洲的服裝製造商聯系，大規模批量生產沒有扣子而有拉鏈的上衣，拉鏈絕處逢生，日益走俏。

第一次世界大戰爆發後，美國軍方人士意識到，軍服裝上拉鏈可以提高軍人的穿衣速度，於是他們在衣服的口袋和褲子的前口處試裝拉鏈，此舉大受前線將士歡迎。1917年生產的2.4萬件拉鏈軍服立即銷售一空。1918年，美國又在1萬套飛行服上安上了拉鏈。

在第一次世界大戰期間，美國的經濟很不景氣，鋼每磅五美分，工人一星期的工資為六個美元，公司精減裁員，只剩下森貝克和另外一名人員，森貝克身兼經理和工程師。公司經濟遇到空前的困難，為償還拖欠提供鋼絲的若伯林公司數千美金貨款，森貝克只好修復一台機器生產回形針來賺錢。所幸，贊助者總是不斷出現，劇作家之父詹姆斯·奧尼爾（James O』 Neill）當時巡迴上演《基督山伯爵》（The Count of Monte Cristo）一劇，他對森貝克的普拉扣拉鏈極感興趣。

事業上雖有了轉機，但森貝克個人卻遭受到空前的打擊，其妻子難產而死。森貝克傷心之餘，更加專心致志改良拉鏈。1913年他再度申請專利，專利許可於1917年核准（專利號1219881）。沃克稱此專利為「隱藏式鉤子」（hidden hook），對前景持樂觀態度。沃克將公司改名為「無鉤式紐扣公司」（Hookless Fastener Company），工廠遷移梅得維爾（Meadville）。

森貝克進一步改良無鉤式紐扣，齒部形狀改做成湯匙狀，頂端呈凸狀，末端凹狀，滑動裝置一滑就可使左右「齒狀部分」嵌合，再滑回則分開，稱為「無鉤式二號」，並且設計出製造齒狀部分的機器。1913年他正式宣布這一技術被突破。《美國科學》曾以森貝克的專利為封面故事。

六個月後，森貝克准備大批量生產這種紐扣，無鉤式二號預備上市。

沃克的二兒子也花了八年的時間從事無鉤式紐扣的改良工作。佛羅里達州的約瑟芬·卡洪（Josephine Calhoun）在1907年也申請類似安全拉鏈的專利。同年，科羅拉多州的弗蘭克·凱費爾特（Frank Canfielt）也申請了專利。致力這方面研究的發明家不只出現在美國，其中和森貝克最後成品最接近的有蘇黎世的昆木思（Katharina Kuhn-Moos）及福斯特（Henri Forster）在1912年的專利品，不過，都沒有像無鉤式二號成為商品。

市場的需求決定產品的成敗。無鉤式二號一開始訂單並不多。匹茲堡的麥克瑞（Mcreery）百貨公司認為無鉤式二號很適合用在裙子及套裝上，要求製造商一律採用無鉤式二號，但仿效者不多，不敢冒險使用新產品。森貝克為爭取客戶，不斷地改良拉鏈的性能以適應需要。

梅得維爾的工廠製造技術日漸精湛，每天製造1630條無鉤式二號，且沒有次品，結果訂單日漸增加。第一次世界大戰也給新產品帶來了新的機會，軍人的置錢腰帶使無鉤式二號的需求增加；空軍飛行裝採用無鉤式二號不但可節約材料，而且防風效果更好；海軍的救生衣也採用無鉤式二號。政府於是特別撥給金屬材料以供生產。

無鉤式二號雖被證明好用，但價格偏高仍無法普及，森貝克明白這一點，又致力於降低生產成本，提高製造效率。他發明了S-L 機器，降低生產過程中材料的不必要浪費，只要原先原料的41℅即可。降低生產成本以後，應用的第一個產品是拉克泰（Locktite）煙草袋，結果銷售相當成功，1921年底，煙草公司每周需要的無鉤式二號數量達到空前的數目。為適應高需求量，無鉤式紐扣公司又加蓋一座新工廠。

1921年俄亥俄州豪富公司（B.F.Goodrich Company）向無鉤式紐扣公司訂購少量的產品，用在他們生產的橡膠套鞋上。試用後發現效果良好，又大批訂購，並將發現的缺點告知無鉤式紐扣公司。公司經改良後推出奇妙靴（Mystery Boot），其特點是只要拉一下就能穿或脫。

營銷人員對奇妙靴的稱呼不甚滿意，想找個更能顯示其特色的名字，經理一時靈感，想到「Zip」這個擬聲字——物體快速移動的聲音，便將奇妙靴更名為拉鏈（Zipper）靴（見圖二示）並設計出ZIPPER的拉鏈商標，使該產品受到了法律保護，此年是1923年，後來「Zipper」——「拉鏈」就成為所有類似無鉤式紐扣產品的總稱。很遺憾，朱迪森於 1909年辭世，身前從未聽到「拉鏈」這個術語，也未看到他的發明在世界上成功的流行。

那年冬天，豪富公司售出將近五十萬雙拉鏈靴，二十年代中期每年至少向無鉤式紐扣公司買進百萬條拉鏈，無鉤式紐扣公司有感於「無鉤式」一詞帶有負面聯想，而「拉鏈」一詞又為豪富公司所創，因此，又想出「鷹爪」（Talon）這個名詞，1937年公司更名為鷹爪。

1930年之前，無鉤式紐扣公司每年可售出2000萬條「鷹爪」，應用范圍從鋼筆盒到摩托艇的引擎蓋。但成衣業依舊觀望不使用。到三十年代中期，服裝設計師伊薩·斯卡帕瑞里（Elsa Schiaparelli）首度大量採用「鷹爪」，《紐約客》（New Yorker）形容1935年春季服裝展，「垂滿拉鏈」。此後，成衣業才漸漸採用拉鏈。

拉鏈的製造技術隨著產品的流傳而逐漸在世界各地傳開，瑞士、德國等歐洲國家，日本、中國等亞洲國家先後開始建立拉鏈生產工場。

1917年，拉鏈傳入日本，當時的拉鏈由於稀少，只能作為達官貴人炫耀自己身份的飾品。1927年日本昭和初期，廣島縣尾道人開始製造拉鏈，以 「夾具牌」商標開始銷出。當時，拉鏈以堅固耐用而著稱，所以，「夾具」成為拉鏈的代名詞。至今，日本人仍稱「拉鏈」為「夾具」。

1932年日本開始手工大量製作拉鏈。由於偏心手動沖床等在當時很先進的機器不斷地被開發出來，使得拉鏈能夠批量生產，價格逐漸下降，服裝和箱包業開始使用拉鏈，使業界展望很活躍。

1934年上海、香港、美國的拉鏈製品開始批量向外出口。日本吉田工業株式會社的前身「三S商會」在這年1月1日創立。

1937年以後，北美和中南美拉鏈大量銷出。拉鏈終於以新興產業的形式出現，同樣，拉鏈也成為日本產業界的重要角色。但是，1941年爆發了太平洋戰爭，日本最終成為戰敗國，戰爭給日該國內工業，包括拉鏈業帶來毀滅性的打擊，當時，除了一部分軍用拉鏈業者留下來以外，其他工場差不多都被迫轉業或廢業。

1946年戰後，由於當時進駐日本美軍的影響，拉鏈的需求量急速增加。但是，戰爭帶來的巨大創傷，使日本拉鏈業界在短期內無法應付需求。「日本式製造法」，手工業製造的缺點暴露無遺。當時，造成了日本製造「拉鏈容易壞」的不良形象。

1950年日本「吉田工業株式會社」進口了自動鏈牙機，步入機械化生產的第一步。繼之，公司發明的拉頭自動沖壓機，開發成功。不但解決了過去製造上的缺點，也將製造過程到生產過程改革一新，從而帶動了日本整個拉鏈業的進步。1951年日本自己製造的30台鏈牙製造機投入使用，終於完成了使業界舉無匹敵的現代化工廠設備。

幾乎在日本拉鏈業發展的同時，歐洲的一些國家，象瑞士、德國等拉鏈也在發展。三十年代，瑞士奧普特朗（Optilon）公司成立，總部設在瑞士的祖格市。幾十年來該公司以「舒適」和「質量」為第一要素，不斷地改進設計，經過與國外三十多家公司進行技術合作，拉鏈新品種不斷出現，其在世界各地都有設立企業和工廠，成為與美國的泰隆拉鏈公司、日本的吉田株式會社同樣著名的世界級拉鏈企業。

1953年德國首次推出了以塑料為原料製作的拉鏈，開創了非金屬拉鏈的先河。

中國拉鏈生產是在1930年由日本傳到上海的。當時，在上海城內侯家路，王和興辦起了中國第一家拉鏈廠，後來，吳祥鑫又開辦了一家拉鏈廠，1933年創辦上海三星（即華光）拉鏈廠。

1949年，中國有中小型拉鏈企業20餘家，約有1000餘人從業。主要靠手工操作，設備簡陋。

1958年上海三星拉鏈廠引進了德國生產的自動排米機，並進行了技術改革，將自動排米機速度從每分鍾1440轉提高到3000轉，相當於手工的 230倍；拉頭生產由單頭沖制改革成十二道一次成型，提高生產效率50多倍；後道工序平光、刷光、洗帶、上臘、並帶、無梭織機等高效專用設備改革成功；推廣採用鋁鎂合金液體抽絲，硬質合金燒結成整體模等新工藝、新技術，實現了中國拉鏈行業的第一次技術革命。

1958年隱形拉鏈（CONCEAL）開始銷售。

1959年The Grand(L型）開始銷售。

1961年Delrin樹脂拉鏈注塑機面世，Delrin樹脂拉鏈開始銷售。

1963年EFJON雙骨拉鏈開始銷售。

1971年針織布帶BEULON拉鏈開始銷售。

1974年北京引進了瑞士的尼龍拉鏈（卧式）生產設備；隨著天津又引進了法國生產的八台滌綸拉鏈生產設備；不久國內如上海、浙江、湖北、廣東、等地又陸續引進德國、日本、台灣等國家和地區的非金屬拉鏈設備，非金屬拉在中國開始發展。

1978年漁網用拉鏈開始銷售。

1979年附翅膀的樹脂拉鏈VISLON開始銷售。

1985年水密、氣密拉鏈開始銷售。

1988年JOYLONR軌道拉鏈開始銷售。

1989年離子電鍍拉鏈開始銷售。

1991年注射成型QUICKLON拉鏈開始銷售。

1992年EVER BRIGHT、VISLON熱轉印拉鏈、注射成型（模鑄型拉鏈）開始銷售。

1993年Q meshe(QUICKLON）、Q mate（成對QUICKLON）、Q touch（窗簾軌道QUICKLON）開始銷售。

1994年寬幅模鑄QUICKLON（連續注射成型）、大理開始銷售。開始銷售。從8月1日起「日本吉田株式會社」改名為「YKK」公司。

自1980年開始，特別是1995年以後，中國拉鏈生產以空前的速度發展，一大批新興的民營拉鏈企業脫穎而出，規模不斷擴大。拉鏈產品不斷增加，當今，世界上的三大類拉鏈，各個品種、各個規格基本上都能生產。1999年中國拉鏈的產量實現了第一次歷史性的飛躍，產量超過了100億米，成為世界上最大的拉鏈生產國，誕生了AAK、SBS、SAB、YCC等一批民族拉鏈品牌。

❺ 我國是最早發明造橋術的國家改個說法

我國是最早發明造橋術的國家，根據造橋所用的材料，可將橋分為石橋、版木橋、鐵橋和權 藤橋等。只用一根麻索或鋼索建成的索橋，在藏區和滇西少數民族地區有少量使用。而用一 根竹索構成的索橋，目前只有貴州修文的烏栗索橋。 烏栗索橋凌空橫跨於修文和清鎮兩山峽谷間的貓跳河上。 索橋的整個橋身只用一根長 24 米 、粗 8 厘米的竹索構成，竹索拴於兩岸懸岩鑿成的石孔中。橋索離水面十多米，兩岸懸 崖峭壁，河谷幽深，雄奇險峻，水流湍急。 橋索上套一個弓形曲目架，過橋的人將自己縛於曲目架上，仰面向天空，雙手握索，緩 緩移動雙手慢慢前進。索橋懸空，初次過橋的人都會心驚膽戰。 1936 年，中國工農紅軍二、六軍團長征時，曾在烏栗索橋渡過貓跳河。當時國民黨中央 軍圍追堵截紅軍，用飛機轟炸渡口，索性人、橋無損。 此橋建成年代不詳。明代崇禎三年（1630 年） ，兵部尚書兼五省總督朱燮（xiè）元在 《督黔善後事宜疏》中記載「在小索橋設哨」 ，據此可知烏栗橋早在明代就已存在。 現在，烏栗橋已經被確定為貴州省省級文物保護單位。

❻ 計算尺是哪個國家發明的

算尺來(slide rule),或計算尺,通常指對源數計算尺是一個模擬計算機，通常由三個互相鎖定的有刻度的長條和一個滑動窗口(稱為游標)組成。在1970年代之前使用廣泛，之後被電子計算器所取代，成為過時技術。
計算尺發明於大約1620-1630年，在John Napier對數概念發表後不久。牛津的埃德蒙·甘特（Edmund Gunter）發明了一種使用單個對數刻度的計算工具，當和另外的測量工具配合使用時，可以用來做乘除法。1630年，劍橋的William Oughtred發明了圓算尺，1632年，他組合兩把甘特式計算尺，用手合起來成為可以視為現代的計算尺的設備。和與他同時代的牛頓一樣，Oughtred將他的想法私下傳授給他的學生，卻延遲發表它們，也和牛頓一樣，他捲入了發明優先權的糾紛，是和他曾經的學生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他學生William Forster在1632和年的出版物中公開過。

❼ 牛頓有幾項發明

牛頓（Isaac Newton，1643～1727）偉大的物理學家、天文學家和數學家，經典力學體系的奠基人。

牛頓1643年1月4日（儒略歷1642年12月25日）誕生於英格蘭東部小鎮烏爾斯索普一個自耕農家庭。出生前八九個月父死於肺炎。自小瘦弱，孤僻而倔強。3歲時母親改嫁，由外祖母撫養。11歲時繼父去世，母親又帶3個弟妹回家務農。在不幸的家庭生活中，牛頓小學時成績較差，「除設計機械外沒顯出才華」。

牛頓自小熱愛自然，喜歡動腦動手。8歲時積攢零錢買了錘、鋸來做手工，他特別喜歡刻制日晷，利用圓盤上小棍的投影顯示時刻。傳說他家裡牆角、窗檯上到處都有他刻劃的日晷，他還做了一個日晷放在村中央，被人稱為「牛頓鍾」，一直用到牛頓死後好幾年。他還做過帶踏板的自行車；用小木桶做過滴漏水鍾；放過自做的帶小燈籠的風箏（人們以為是彗星出現）；用小老鼠當動力做了一架磨坊的模型，等等。他觀察自然最生動的例子是15歲時做的第一次實驗：為了計算風力和風速，他選擇狂風時做順風跳躍和逆風跳躍，再量出兩次跳躍的距離差。牛頓在格蘭瑟姆中學讀書時，曾寄住在格蘭瑟姆鎮克拉克葯店，這里更培養了他的科學實驗習慣，因為當時的葯店就是一所化學實驗室。牛頓在自己的筆記中，將自然現象分類整理，包括顏色調配、時鍾、天文、幾何問題等等。這些靈活的學習方法，都為他後來的創造打下了良好基礎。

牛頓曾因家貧停學務農，在這段時間里，他利用一切時間自學。放羊、購物、農閑時，他都手不釋卷，甚至羊吃了別人莊稼，他也不知道。他舅父是一個神父，有一次發現牛頓看的是數學，便支持他繼續上學。1661年6月考入劍橋大學三一學院。作為領取補助金的「減費生」，他必須擔負侍候某些富家子弟的任務。三一學院的巴羅（Isaac Barrow，1630～1677）教授是當時改革教育方式主持自然科學新講座（盧卡斯講座）的第一任教授，被稱為「歐洲最優秀的學者」，對牛頓特別垂青，引導他讀了許多前人的優秀著作。1664年牛頓經考試被選為巴羅的助手，1665年大學畢業。

在1665～1666年，倫敦流行鼠疫的兩年間，牛頓回到家鄉。這兩年牛頓才華橫溢，作出了多項發明。1667年重返劍橋大學，1668年7月獲碩士學位。1669年巴羅推薦26歲的牛頓繼任盧卡斯講座教授，1672年成為皇家學會會員，1703年成為皇家學會終身會長。1699年就任造幣局局長，1701年他辭去劍橋大學工作，因改革幣制有功，1705年被封為爵士。1727年牛頓逝世於肯辛頓，遺體葬於威斯敏斯特教堂。

牛頓的偉大成就與他的刻苦和勤奮是分不開的。他的助手H.牛頓說過，「他很少在兩、三點前睡覺，有時一直工作到五、六點。春天和秋天經常五、六個星期住在實驗室，直到完成實驗。」他有一種長期堅持不懈集中精力透徹解決某一問題的習慣。他回答人們關於他洞察事物有何訣竅時說：「不斷地沉思」。這正是他的主要特點。對此有許多故事流傳：他年幼時，曾一面牽牛上山，一面看書，到家後才發覺手裡只有一根繩；看書時定時煮雞蛋結果將表和雞蛋一齊煮在鍋里；有一次，他請朋友到家中吃飯，自己卻在實驗室廢寢忘食地工作，再三催促仍不出來，當朋友把一隻雞吃完，留下一堆骨頭在盤中走了以後，牛頓才想起這事，可他看到盤中的骨頭後又恍然大悟地說：「我還以為沒有吃飯，原來我早已吃過了」。

牛頓的成就，恩格斯在《英國狀況十八世紀》中概括得最為完整：「牛頓由於發明了萬有引力定律而創立了科學的天文學，由於進行了光的分解而創立了科學的光學，由於創立了二項式定理和無限理論而創立了科學的數學，由於認識了力的本性而創立了科學的力學」。（牛頓在建立萬有引力定律及經典力學方面的成就詳見本手冊相關條目），這里著重從數學、光學、哲學（方法論）等方面的成就作一些介紹。

（1）牛頓的數學成就

17世紀以來，原有的幾何和代數已難以解決當時生產和自然科學所提出的許多新問題，例如：如何求出物體的瞬時速度與加速度？如何求曲線的切線及曲線長度（行星路程）、矢徑掃過的面積、極大極小值（如近日點、遠日點、最大射程等）、體積、重心、引力等等；盡管牛頓以前已有對數、解析幾何、無窮級數等成就，但還不能圓滿或普遍地解決這些問題。當時笛卡兒的《幾何學》和瓦里斯的《無窮算術》對牛頓的影響最大。牛頓將古希臘以來求解無窮小問題的種種特殊方法統一為兩類演算法：正流數術（微分）和反流數術（積分），反映在1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》三篇論文和《原理》一書中，以及被保存下來的1666年10月他寫的在朋友們中間傳閱的一篇手稿《論流數》中。所謂「流量」就是隨時間而變化的自變數如x、y、s、u等，「流數」就是流量的改變速度即變化率，寫作等。他說的「差率」「變率」就是微分。與此同時，他還在1676年首次公布了他發明的二項式展開定理。牛頓利甩它還發現了其他無窮級數，並用來計算面積、積分、解方程等等。1684年萊布尼茲從對曲線的切線研究中引入了和拉長的S作為微積分符號，從此牛頓創立的微積分學在大陸各國迅速推廣。

微積分的出現，成了數學發展中除幾何與代數以外的另一重要分支——數學分析（牛頓稱之為「藉助於無限多項方程的分析」），並進一步進進發展為微分幾何、微分方程、變分法等等，這些又反過來促進了理論物理學的發展。例如瑞士J.伯努利曾徵求最速降落曲線的解答，這是變分法的最初始問題，半年內全歐數學家無人能解答。1697年，一天牛頓偶然聽說此事，當天晚上一舉解出，並匿名刊登在《哲學學報》上。伯努利驚異地說：「從這鋒利的爪中我認出了雄獅」。

（2）牛頓在光學上的成就

牛頓的《光學》是他的另一本科學經典著作（1704年）。該書用標副標題是「關於光的反射、折射、拐折和顏色的論文」，集中反映了他的光學成就。

第一篇是幾何光學和顏色理論（棱鏡光譜實驗）。從1663年起，他開始磨製透鏡和自製望遠鏡。在他送交皇家學會的信中報告說：「我在1666年初做了一個三角形的玻璃棱鏡，以便試驗那著名的顏色現象。為此，我弄暗我的房間……」接著詳細敘述了他開小孔、引陽光進行的棱鏡色散實驗。關於光的顏色理論從亞里士多德到笛卡兒都認為白光純潔均勻，乃是光的本色。「色光乃是白光的變種。牛頓細致地注意到陽光不是像過去人們所說的五色而是在紅、黃、綠、藍、紫色之間還有橙、靛青等中間色共七色。奇怪的還有棱鏡分光後形成的不是圓形而是長條橢圓形，接著他又試驗「玻璃的不同厚度部分」、「不同大小的窗孔」、「將棱鏡放在外邊」再通過孔、「玻璃的不平或偶然不規則」等的影響；用兩個棱鏡正倒放置以「消除第一棱鏡的效應」；取「來自太陽不同部分的光線，看其不同的入射方向會產生什麼樣的影響」；並「計算各色光線的折射率」，「觀察光線經棱鏡後會不會沿曲線運動」；最後才做了「判決性試驗」：在棱鏡所形成的彩色帶中通過屏幕上的小孔取出單色光，再投射到第二棱鏡後，得出核色光的折射率（當時叫「折射程度」），這樣就得出「白光本身是由折射程度不同的各種彩色光所組成的非勻勻的混合體」。這個驚人的結論推翻了前人的學說，是牛頓細致觀察和多項反復實驗與思考的結果。

在研究這個問題的過程中，牛頓還肯定：不管是伽利略望遠鏡（凹、凸）還是開普勒望遠鏡（兩個凸透鏡），其結構本身都無法避免物鏡色散引起起的色差。他發現經過仔細研磨後的金屬反射鏡面作為物鏡可放大30～40倍。1671年他將此鏡送皇家學會保存，至今的巨型天文望遠鏡仍用牛頓式的基本結構。牛頓磨製及拋光精密光學鏡面的方法，至今仍是不少工廠光學加工的主要手段。

《光學》第二篇描述了光照射到疊放的凸透鏡和平面玻璃上的「牛頓環」現象的各種實驗。除產生環的原因他沒有涉及外，他作了現代實驗所能想到的一切實驗，並作了精確測量。他把干涉現象解釋為光行進中的「突發」或「切合」，即周期性的時而突然「易於反射」，時而「易於透射」，他甚至測出這種等間隔的大小，如黃橙色之間有一種色光的突發間隔為1／89000英寸（即現今2854×10－10米），正好與現代波長值5710×10－10米相差一半！

《光學》第三篇是「拐折」（他認為光線被吸收）即衍射、雙折射實驗和他的31個疑問。這些衍射實驗包括頭發絲、刀片、尖劈形單縫形成的單色窄光束「光帶」（今稱衍射圖樣）等10多個實驗。牛頓已經走到了重大發現的大門口卻失之交臂。他的31個疑問極具啟發性，說明牛頓在實驗事實和物理思想成熟前並不先作絕對的肯定。牛頓在《光學》一、二篇中視光為物質流，即由光源發出的速度、大小不同的一群粒子，在雙折射中他假設這些光粒子有方向性且各向異性。由於當時波動說還解釋不了光的直進，他是傾向於粒子說的，但他認為粒子與波都是假定。他甚至認為以太的存在也是沒有根據的。

在流體力學方面，牛頓指出流體粘性阻力與剪切率成正比，這種阻力與液體各部分之間的分離速度成正比，符合這種規律的（如、空氣與水）稱為牛頓流體。

在熱學方面，牛頓的冷卻定律為：當物體表面與周圍形成溫差時，單位時間單位面積上散失的熱量與這一溫差成正比。

在聲學方面，他指出聲速與大氣壓強平方根成正比，與密度平方根成反比。他原來把聲傳播作為等溫過程對待，後來P.S.拉普拉斯糾正為絕熱過程。

（3）牛頓的哲學思想和科學方法

牛頓在科學上的巨大成就連同他的樸素的唯物主義哲學觀點和一套初具規模的物理學方法論體系，給物理學及整個自然科學的發展，給18世紀的工業革命、社會經濟變革及機械唯物論思潮的發展以巨大影響。這里只簡略勾畫一些輪廓。

牛頓的哲學觀點與他在力學上的奠基性成就是分不開的，一切自然現象他都力圖力學觀點加以解釋，這就形成了牛頓哲學上的自發的唯物主義，同時也導致了機械論的盛行。事實上，牛頓把一切化學、熱、電等現象都看作「與吸引或排斥力有關的事物」。例如他最早闡述了化學親和力，把化學置換反應描述為兩種吸引作用的相互競爭；認為「通過運動或發酵而發熱」；火葯爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞擊、分解、放熱、膨脹的過程，等等。

這種機械觀，即把一切的物質運動形式都歸為機械運動的觀點，把解釋機械運動問題所必需的絕對時空觀、原子論、由初始條件可以決定以後任何時刻運動狀態的機械決定論、事物發展的因果律等等，作為整個物理學的通用思考模式。可以認為，牛頓是開始比較完整地建立物理因果關系體系的第一人，而因果關系正是經典物理學的基石。

牛頓在科學方法論上的貢獻正如他在物理學特別是力學中的貢獻一樣，不只是創立了某一種或兩種新方法，而是形成了一套研究事物的方法論體系，提出了幾條方法論原理。在牛頓《原理》一書中集中體現了以下幾種科學方法：

①實驗——理論——應用的方法。牛頓在《原理》序言中說：「哲學的全部任務看來就在於從各種運動現象來研究各種自然之力，而後用這些方去論證其他的現象。」科學史家I.B.Cohen正確地指出，牛頓「主要是將實際世界與其簡化數學表示反復加以比較」。牛頓是從事實驗和歸納實際材料的巨匠，也是將其理論應用於天體、流體、引力等實際問題的能手。

②分析——綜合方法。分析是從整體到部分（如微分、原子觀點），綜合是從部分到整體（如積分，也包括天與地的綜合、三條運動定律的建立等）。牛頓在《原理》中說過：「在自然科學里，應該像在數學里一樣，在研究困難的事物時，總是應當先用分析的方法，然後才用綜合的方法……。一般地說，從結果到原因，從特殊原因到普遍原因，一直論證到最普遍的原因為止，這就是分析的方法；而綜合的方法則假定原因已找到，並且已經把它們定為原理，再用這些原理去解釋由它們發生的現象，並證明這些解釋的正確性」。

③歸納——演繹方法。上述分析一綜合法與歸納一演繹法是相互結合的。牛頓從觀察和實驗出發。「用歸納法去從中作出普通的結論」，即得到概念和規律，然後用演繹法推演出種種結論，再通過實驗加以檢驗、解釋和預測，這些預言的大部分都在後來得到證實。當時牛頓表述的定律他稱為公理，即表明由歸納法得出的普遍結論，又可用演繹法去推演出其他結論。

④物理——數學方法。牛頓將物理學范圍中的概念和定律都「盡量用數學演出」。愛因斯坦說：「牛頓才第一個成功地找到了一個用公式清楚表述的基礎，從這個基礎出發他用數學的思維，邏輯地、定量地演繹出范圍很廣的現象並且同經驗相符合」，「只有微分定律的形式才能完全滿足近代物理學家對因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛頓最偉大的理智成就之一」。牛頓把他的書稱為《自然哲學的數學原理》正好說明這一點。

牛頓的方法論原理集中表述在《原理》第三篇「哲學中的推理法則」中的四條法則中，此處不再轉引。概括起來，可以稱之為簡單性原理（法則1），因果性原理（法則2），普遍性原理（法則3），否證法原理（法則4，無反例證明者即成立）。有人還主張把牛頓在下一段話的思想稱之為結構性原理：「自然哲學的目的在於發現自然界的結構的作用，並且盡可能把它們歸結為一些普遍的法規和一般的定律——用觀察和實驗來建立這些法則，從而導出事物的原因和結果」。

牛頓的哲學思想和方法論體系被愛因斯坦贊為「理論物理學領域中每一工作者的綱領」。這是一個指引著一代一代科學工作者前進的開放的綱領。但牛頓的哲學思想和方法論不可避免地有著明顯的時代局限性和不徹底性，這是科學處於幼年時代的最高成就。牛頓當時只對物質最簡單的機械運動作了初步系統研究，並且把時空、物質絕對化，企圖把粒子說外推到一切領域（如連他自己也不能解釋他所發現的「牛頓環」），這些都是他的致命傷。牛頓在看到事物的「第一原因」「不一定是機械的」時，提出了「這些事情都是這樣地井井有條……是否好像有一位……無所不在的上帝」的問題，（《光學》，疑問29），並長期轉到神學的「科學」研究中，費了大量精力。但是，牛頓的歷史局限性和他的歷史成就一樣，都是啟迪後人不斷前進的教材。

❽ 徐光啟有哪些發明

天文歷法
徐光啟在天文學上的成就主要是主持歷法的修訂和《崇禎 紀念郵票
歷書》的編譯。 編制歷法，在中國古代乃是關繫到「授民以時」的大事，為歷代王朝所重視。 由於中國古代數學歷來以實際計算見長，重視和歷法編制之間的關系，因此中國古代歷法准確的程度是比較高的。但是到了明末，卻明顯地呈現出落後的狀態。一方面是由於西歐的天文學此時有了飛速的進步，另方面則是明王朝長期執行不準私習天文，嚴禁民間研製歷法政策的結果。明沈德符《萬曆野獲編》所說「國初學天文有歷禁，習歷者遣戍，造歷者殊死」，指的就是此事。 明代施行的《大統歷》，實際上就是元代《授時歷》的繼續，日久天長，已嚴重不準。據《明史·歷志》記載，自成化年間開始(1481)陸續有人建議修改歷法，但建議者不是被治罪便是以「古法未可輕變」，「祖制不可改」為由遭到拒絕。萬曆三十八年(16l0)十一月日食，司天監再次預報錯誤，朝廷決定由徐光啟與傳教士等共同譯西法。供邢雲路修改歷法時參考，但不久又不了了之。直至崇禎二年五月朔日食，徐光啟以西法推算最為精密，禮部奏請開設歷局。以徐光啟督修歷法，改歷工作終於走上正軌，但後來滿清侵入中原，改歷工作在明代實際並未完成。 當時協助徐光啟進行修改歷法的中國人有李之藻(1565—1630)、李天經(1579—1659)等，外國傳教士有龍華民(N．Longobardi)、龐迪峨(D．Pantoja)、熊三拔(S．de Ursis)、陽瑪諾(E． Diaz)、艾儒略(J．A1eni)、鄧玉函(J．Terrenze)、湯若望(J．A．S.von Bell)等。 《數聯天地》
徐光啟在天文歷法方面的成就，主要集中於《崇禎歷書》的編譯和為改革歷法所寫的各種疏奏之中。《崇禎歷書》的編譯，自崇禎四年(1631)起直至十一年(1638)，始克完成。全書46種，l37卷，是分五次進呈的。前三次乃是徐光啟親自進呈(23種，75卷)，後二次都是徐光啟死後由李天經進呈的。其中第四次還是徐光啟親手訂正(13種，30卷)，第五次則是徐氏「手訂及半」最後由李天經完成的(10種，32卷)。 徐光啟「釋義演文，講究潤色，校勘試驗」。負責《崇禎歷書》全書的總編工作。此外還親自參加了其中《測天約說》、《大測》、《日纏歷指》、《測量全義》、《日纏表》等書的具體編譯工作。 《崇禎歷書》採用的是第谷(Tycho)體系。這個體系認為地球仍是太陽系的中心，日、月和諸恆星均作繞地運動。而五星則作繞日運動。這比傳教士剛剛到達中國時由利瑪竇所介紹的托勒玫(Pto1emy)體系稍有進步，但對當時西方已經出現的更為科學的哥白尼(Copernicus)體系，傳教士則未予介紹。《崇禎歷書》仍然用本輪、均輪等一套相互關聯的圓運動來描述、計算日、月、五星的疾、遲、順、逆、留、合等現象。對當時西方已有的更為先進的行星三大定律(開普勒三定律)，傳教士也未予介紹。盡管如此，按西法推算的日月食精確程度已較中國傳統的《大統歷》為高。此外《崇禎歷書》還引入了大地為球形的思想、大地經緯度的計算及球面三角法，區別了太陽近(遠)地點和冬(夏)至點的不同，採用了蒙氣差修正數值。 在天文歷法上，徐光啟介紹了古代托勒玫舊地心說和以當代第谷的新地心說為代表的歐洲天文知識，會通當時的中西歷法，主持編譯了《崇禎歷書》。在歷書中，他引進了圓形地球的概念，明晰地介紹了地球經度和緯度的概念。他為中國天文界引進了星等的概念；根據第谷星表和中國傳統星表，提供了第一個全天性星圖，成為清代星表的基礎；在計算方法上，徐光啟引進了球面和平面三角學的准確公式，並首先作了視差、蒙氣差和時差的訂正。
數學成就
「幾何」名稱的由來——科學家徐光啟 學過數學的人，都知道它有一門分科叫作「幾何學」，然而卻不一定知道「幾何」這個名稱是怎麼來的。在我國古代，這門數學分科並不叫「幾何」，而是叫作「形學」。「幾何」二字，在中文裡原先也不是一個數學專有名詞，而是個虛詞，意思是「多少」。比如三國時曹操那首著名的《短 徐光啟半身雕像
歌行》詩，有這么兩句：「對酒當歌，人生幾何？」這里的「幾何」就是多少的意思。那麼，是誰首先把「幾何」一詞作為數學的專業名詞來使用的，用它來稱呼這門數學分科的呢？這是明末傑出的科學家徐光啟。 徐光啟在數學方面的成就，概括地說，有三個方面，即(1)論述了中國數學在明代落後的原因；(2)論述了數學應用的廣泛性；(3)與義大利傳教士利瑪竇一起翻譯並出版了《幾何原本》。 中國古代數學源遠流長，至漢代形成了以《九章算術》為代表的體系，至宋元時期達到發展的高峰，在高次方程和方程組的解法、一次同餘式解法、高階等差級數和高次內插法等方面都取得了輝煌的成就，較西方同類結果要早出數百年之久。但進入明朝以後，宋元數學的許多成果卻幾乎全都後繼無人，逐漸衰廢。對這種落後局面的形成原因，徐光啟曾有十分精闢的分析。他說：「算術之學特廢於近代數百年間耳。廢之緣有二。其一為名理之儒士苴天下實事；其一為妖妄之術謬言數有神理，能知往藏來，靡所不效。卒於神者無一效，而實者亡一存，往昔聖人研以制世利用之大法，曾不能得之士大夫間，而術業政事，盡遜於古初遠矣。」(「刻《同文算指》序」) 「名理之儒士苴天下實事」，對宋元數學在明代的衰廢原因，可謂一語道破。 徐光啟在一次關於修改歷法的疏奏中，詳細論述了數學應用的廣泛性。他一共提出了十個方面(「度數旁通十事」)，即(1)天文歷法；(2)水利工程；(3)音律；(4)兵器兵法及軍事工程；(5)會計理財；(6)各種建築工程；(7)機械製造；(8)輿地測量；(9)醫葯；(10)製造鍾漏等計時器。可以說把數學應用的廣泛性，講述得十分完備。在300餘年前，徐光啟就能達到如此的認識，實屬難能可貴。徐光啟還曾建議開展這些方面的分科研究。如果每個學科都設置相應的機構，那將形成一個相當可觀的「科學院」。 徐光啟在數學方面的最大貢獻當推《幾何原本》的翻譯。《幾何原本》是古希臘數學家歐幾里得(Euclid)在總結前人成果的基礎上於公元前3世紀編成的。這部世界古代的數學名著，以嚴密的邏輯推理的形式，由公理、公設、定義出發，用一系列定理的方式，把初等幾何學知識整理成一個完備的體系。《幾何原本》經過歷代數學家，特別是中世紀阿拉伯數學家們的注釋，經阿拉伯數學家之手再傳入歐洲，對文藝復興以後近代科學的興起，產生了很大的影響。許多學者認為《幾何原本》所代表的邏輯推理方法，再加上科學實驗，是世界近代科學產生和發展的重要前提。換言之，《幾何原本》的近代意義不單單是數學方面的，更主要的乃是思想方法方面的。徐光啟就正確的指出： 「此書為益，能令學理者祛其浮氣，練其精心，學事者資其定法，發其巧思，故舉世無一人不當學。……能精此書者，無一事不可精，好學此書者，無一事不可學。」(《徐光啟集·幾何原本雜議》)直到20世紀初，中國廢科舉、興學校，以《幾何原本》內容為主要內容的初等幾何學方才成為中等學校必修科目，實現了300年前徐光啟「無一人不當學」的預言。 《幾何原本》由公理、公設出發給出一整套定理體系的敘述方法，和中國古代數學著作的敘述方法相去甚遠。徐光啟作為首先接觸到達一嚴密邏輯體系的人，卻能對此提出較明確的認識。他說：「此書有四不必：不必疑、不必揣、不必試、不必改；有四不可得：欲脫之不可得，欲駁之不可得，欲減之不可得，欲前後更置之不可得。」他還說：「(此書)有三至、三能：似至晦，實至明，故能以其明明他物之至晦；似至繁，實至簡，故能以其簡簡他物之至繁；似至難，實至易，故能以其易易他物之至難。」他最後說：「易生於簡，簡生於明，綜其妙，在明而已。」(同上)徐光啟提出《幾何原本》的突出特點在於其體系的自明性。這種認識是十分深刻的。 歷時一年，《幾何原本》譯出六卷，刊印發行。徐光啟撫摸著此書，感慨道：這部光輝的數學著作在此後的一百年裡，必將成為天下學子必讀之書，但到那時候只怕已太晚了。 可歷史，比他預感的更悲哀。 明朝時《幾何原本》並沒用得到重視 致使徐光啟逝世後《幾何原本》遲遲不能翻譯 以至於被埋沒 後來明朝滅亡 清統治者對此書並不關注 康熙大帝雖然重視西學 但是很可惜《幾何原本》這樣重要的著作還是沒用繼續翻譯 完成徐光啟的遺願 而歷史有多少個百年可以蹉跎，國家又有多少項科技能丟棄於路上？
農學成就
徐光啟出身農家，自幼即對農事極為關心。他的家鄉地處東南沿海，水災和風災頻繁，這使他很早就對救災救荒感興趣，並且講究排灌水利建設。步入仕途之後，又利用在家守制、賦閑等各種時間，在北京、天津和上海等地設置試驗田，親自進行各種農業技術實驗。 徐光啟一生關於農學方面的著作甚多，計有《農政全書》(大約完成於1525—1528年間，死後經陳子龍改編出版於1639年)、《甘薯疏》(1608)、《農遺雜疏》(1612，現傳本已殘)、《農書草稿》(又名《北耕錄》) 徐光啟上海徐家匯雕像
、《泰西水法》(與熊三拔共譯，16l2)等等。徐光啟對農書的著述與他對天文歷法的著述相比，從卷帙來看，數量雖不那樣多，但花費時間之長、用功之勤，實皆有過之而無不及。 其中，《農政全書》又堪稱代表。此書是徐光啟歿後，經陳子龍刪改(大約刪者十之三，增者十之二)後成書的。《農政全書》共分12門(農本、田制、農事、水利、農器、樹藝、蠶桑、蠶桑廣類、種植、收養、製造、荒政)，60卷，70餘萬言。書中大部分篇幅，是分類引錄了古代的有關農事的文獻和明朝當時的文獻；徐光啟自己撰寫的文字大約有6萬字。正如陳子龍所說，《農政全書》是「雜采眾家」又「兼出獨見」的著作，而時人對徐氏自著的文字評價甚高：「人間或一引先生獨得之言，則皆令人拍案叫絕。」(劉獻廷《廣陽雜記》) 《農政全書》主要包括農政思想和農業技術兩大方面，而農政思想約佔全書一半以上的篇幅。徐光啟的農政思想主要表現在以下幾個方面： (1)用墾荒和開發水利的方法來力圖發展北方的農業生產。我國自魏晉以來，全國的政治中心常在北方而糧食的供給、農業的中心又常在南方，每年需耗資億萬來進行漕運，實現南糧北調。時至明末，漕運已成為政府財政較大的隱患之一。徐光啟主張發展北方農業生產來解決這一問題(墾荒、水利、移民等)。與此同時，在《農政全書》中，徐光啟也用了四卷的篇幅來講述東南(尤指太湖)地區的水利、淤淀和湖墾。他還對棉花在東南地區的種植、推廣進行了不少研究。 (2)備荒、救荒等荒政，是徐光啟農政思想的又一重要內容。他提出了「預弭為上，有備為中，賑濟為下」的以預防為主(即指「浚河築堤、寬民力、祛民害」)的方針。 農業技術方面： (1)破除了中國古代農學中的「唯風土論」思想。「風」指的氣候條件，「土」指土壤等地理條件，「唯風土論」主張：作物宜於在某地種植與否，一切決定於風土，而且一經判定則永世不變。徐光啟舉出不少例證，說明通過試驗可以使過去被判為不適宜的作物得到推廣種植。徐光啟的有風土論但不唯風土論的思想，推進了農業技術的發展。 (2)進一步提高了南方的旱作技術，例如種麥避水濕、與蠶豆輪作等增產技術。他還指出了棉、豆、油菜等旱作技術的改進意見，特別是對長江三角洲地區棉田耕作管理技術，提出了「精揀核(選種)、早下種、深根短干、稀稞肥壅」的十四字訣。 (3)推廣甘薯種植，總結栽培經驗。 (4)總結蝗蟲蟲災的發生規律和治蝗的方法[2]。
軍事成就
徐光啟幼年時期，其家鄉一帶屢遭倭寇蹂躪，因而從早年起即關心兵事。他在寫給焦竑的一封信中說：「(光啟)少嘗感憤倭奴蹂踐，梓里丘墟，因而誦讀之暇稍習兵家言。時時竊念國勢衰弱，十倍宋季，每為人言富強之術：富國必以本業，強國必以正兵。」(《徐光啟集·復太史焦師座》)以農業為富國之本，以正兵為強國之本，徐光啟正是基於這樣的認識，一貫重視軍事科學技術的研究。 早在剛剛被選考為翰林院庶吉士時，徐光啟便在《擬上安邊御虜疏》中提出了「設險阻、整車馬、備器械、造將帥、練戎卒、嚴節制、信賞罰」，但他認為這些都不過是「世俗之常談，國家之功令」。他這篇御敵疏的中心內容則是「於數者之中，更有兩言焉。日求精，曰責實。……苟求其精，則遠略巧心之士相於講求，經歲而未盡；苟責其實，則忠公憂國之臣所為太息流涕者，十倍於賈誼而未已也」。「求精」和「責實」是徐光啟軍事思想的核心。 徐光啟還大力宣揚管仲「八無敵」(材料、工藝、武器、選兵、軍隊的政教素質、練兵、情報、指揮)和晁錯的「四預敵」(器械不利、選兵不當、將不知兵、君不擇將」。做到「八無敵」 徐光啟上海徐家匯墓
即可無敵於天下，如果是「四預敵」則兵無不敗。據此他提出了「極求真材以備用」。「極造實用器械以備中外守戰」，「極行選練精兵以保全勝」，「極造都城萬年台(炮台)以為永永無虞之計」，「極遣使臣監護朝鮮以聯外勢」(《徐光啟集·遼左陷危已甚疏》)。這些辦法和措施，都是「八無敵」、「四預敵」思想與「求精」、「責實」精神相結合的產物。 在上述這些辦法和措施中，徐光啟尤其注重對士兵的選練，他提出了「選需實選，練需實練」的主張。萬曆四十八年(1620)二月開始，徐光啟受命在通州、昌平等地督練新軍。在此期間他撰寫了《選練百字訣》、《選練條格》、《練藝條格》、《束伍條格》、《形名條格》(列陣方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火葯法》等等。這些「條格」，實際上乃是徐光啟撰寫的各種條令和法典，也是我國近代較早的一批條令和法典。 《選練百字訣》和《選練條格》等等，體現了徐光啟「實選」、「實練」的責實精神。 除此之外，徐光啟還特別注重製器，非常關心武器的製造，尤其是火炮的製造。管狀火器本是中國的發明創造，但時至明代末年。製造火器的技術已逐漸落後，由於邊防的需要，急需引進火炮製造技術。為此，徐光啟曾多方建議，不斷上疏。徐光啟還對火器在實踐中的運用，對火器與城市防禦，火器與攻城，火器與步、騎兵種的配合等各個方面部有所探求。徐光啟可以稱得上是中國軍事技術史上提出火炮在戰爭中應用理論的第一個人

❾ 蒸汽機是如何發明的

蒸汽機的歷史可以追溯到古希臘時代。公元50年，希羅（Heron）發明過一種演示用的蒸汽輪球。當加熱後蒸汽從噴嘴噴出時，輪球就會沿相反方向旋轉。可是當時這一創造成果並沒有得到實際應用，發明者自己也沒有這種打算。1000多年過去了，當工礦業有了發展，才有人試圖製造從礦井裡排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因發明以蒸汽為動力的提水機械而獲專利，不過所有活動都只限於設計或試制，沒有實用價值。實際上只有德國的巴本（D.Papin）、英國的薩弗里（T.Savery）和紐可門（T.Newcomen）才是蒸汽機的發明者。

薩弗里是英國工程師，他在1689～1712年間，先後創制了幾種蒸汽機。其中有一種直接用於提水的機器。其工作原理是：蒸汽從鍋爐通過打開的閥門進入氣包，再把水從那裡通過活動閥（這時另一活動閥關閉）壓到儲水池中，當氣包中的水所剩無幾時，關上閥門，從水箱向氣包放水冷卻，於是氣包內形成負壓（負壓的意思是這里的氣壓比大氣壓低），在大氣壓的作用下，水從吸筒經活動閥進入氣包（這時另一閥門關閉）。如此周而復始，達到連續抽水的目的。這種蒸汽機提水的高度據說只有7米，每小時可提水十幾噸，但它需有人每隔十幾秒關一次閥門。如果忘記及時啟閉閥門，就有可能引起鍋爐爆炸。再加上礦井很深，往往需用幾台蒸汽機分幾個台階提水，既不經濟，也欠安全，所以礦主們不大願意採用。

紐可門的蒸汽機是在薩弗里的蒸汽機的基礎上進一步改進的產物。紐可門是一位鐵匠。他在活塞上加了一龐大的搖臂，搖臂的一側掛有平衡重物，重物下面連著抽水唧筒桿。重物由於自身重量下降時，拉動活塞升起，蒸汽從鍋爐經過打開了的閥門進入氣包，這時關閉閥門，通過氣包的水門打開，冷水從水箱進入氣包，使蒸汽冷凝，氣包內形成負壓。在大氣壓的作用下，活塞向下移動，將抽水唧筒桿提起。

紐可門蒸汽機的優點是把動力部分的抽水唧筒分開，氣壓較低，比較安全。後來又有人把閥門啟閉的工序改用飛輪，實現了自動化，於是就有不少礦山樂於採用。

紐可門蒸汽機的效率非常低，直到1769年瓦特（J.Watt）進一步改進後，蒸汽機才得到廣泛應用。

瓦特是蘇格蘭發明家，1763年1月19日生於格林諾克的工人家庭里，由於家庭影響，從小就熟悉機械製造的基本知識，18歲到倫敦一家鍾錶店當學徒工，學會了使用工具和製造器械的手藝。他利用業余時間刻苦學習，努力實踐，掌握了羅盤、象限儀、經緯儀等復雜儀器的製造技術。後來瓦特到格拉斯哥大學，負責教學儀器的修理。他在修理工作中進一步熟悉了這種蒸汽機的結構，搞清了它的原理，並找到了效率低的原因。原來，紐可門蒸汽機的汽缸每次推動活塞後都要噴進冷水，使蒸汽凝結，所以汽缸要反復加熱，白白消耗掉許多熱能。1769年瓦特發明冷凝器，發明了製造精密汽缸和活塞的工藝，創造了單動作蒸汽機。他經過不斷試驗，又發明了雙動作蒸汽機，從汽缸兩邊推動活塞運動。他利用曲柄機構，使往復的直線運動轉變為旋轉運動。他還設計了離心式節速器控制蒸汽機的轉速。經過他一系列革新，蒸汽機逐步完善，效率也大有提高。工業界廣泛採用蒸汽機，促進了工業革命的到來。

❿ 徐光啟發明了什麼

天文歷法 徐光啟在天文學上的成就主要是主持歷法的修訂和《崇禎 紀念郵票 歷書》的編譯。 編制歷法，在中國古代乃是關繫到「授民以時」的大事，為歷代王朝所重視。 由於中國古代數學歷來以實際計算見長，重視和歷法編制之間的關系，因此中國古代歷法准確的程度是比較高的。但是到了明末，卻明顯地呈現出落後的狀態。一方面是由於西歐的天文學此時有了飛速的進步，另方面則是明王朝長期執行不準私習天文，嚴禁民間研製歷法政策的結果。明沈德符《萬曆野獲編》所說「國初學天文有歷禁，習歷者遣戍，造歷者殊死」，指的就是此事。 明代施行的《大統歷》，實際上就是元代《授時歷》的繼續，日久天長，已嚴重不準。據《明史·歷志》記載，自成化年間開始(1481)陸續有人建議修改歷法，但建議者不是被治罪便是以「古法未可輕變」，「祖制不可改」為由遭到拒絕。萬曆三十八年(16l0)十一月日食，司天監再次預報錯誤，朝廷決定由徐光啟與傳教士等共同譯西法。供邢雲路修改歷法時參考，但不久又不了了之。直至崇禎二年五月朔日食，徐光啟以西法推算最為精密，禮部奏請開設歷局。以徐光啟督修歷法，改歷工作終於走上正軌，但後來滿清侵入中原，改歷工作在明代實際並未完成。 當時協助徐光啟進行修改歷法的中國人有李之藻(1565—1630)、李天經(1579—1659)等，外國傳教士有龍華民(N．Longobardi)、龐迪峨(D．Pantoja)、熊三拔(S．de Ursis)、陽瑪諾(E． Diaz)、艾儒略(J．A1eni)、鄧玉函(J．Terrenze)、湯若望(J．A．S.von Bell)等。 《數聯天地》 徐光啟在天文歷法方面的成就，主要集中於《崇禎歷書》的編譯和為改革歷法所寫的各種疏奏之中。《崇禎歷書》的編譯，自崇禎四年(1631)起直至十一年(1638)，始克完成。全書46種，l37卷，是分五次進呈的。前三次乃是徐光啟親自進呈(23種，75卷)，後二次都是徐光啟死後由李天經進呈的。其中第四次還是徐光啟親手訂正(13種，30卷)，第五次則是徐氏「手訂及半」最後由李天經完成的(10種，32卷)。 徐光啟「釋義演文，講究潤色，校勘試驗」。負責《崇禎歷書》全書的總編工作。此外還親自參加了其中《測天約說》、《大測》、《日纏歷指》、《測量全義》、《日纏表》等書的具體編譯工作。 《崇禎歷書》採用的是第谷(Tycho)體系。這個體系認為地球仍是太陽系的中心，日、月和諸恆星均作繞地運動。而五星則作繞日運動。這比傳教士剛剛到達中國時由利瑪竇所介紹的托勒玫(Pto1emy)體系稍有進步，但對當時西方已經出現的更為科學的哥白尼(Copernicus)體系，傳教士則未予介紹。《崇禎歷書》仍然用本輪、均輪等一套相互關聯的圓運動來描述、計算日、月、五星的疾、遲、順、逆、留、合等現象。對當時西方已有的更為先進的行星三大定律(開普勒三定律)，傳教士也未予介紹。盡管如此，按西法推算的日月食精確程度已較中國傳統的《大統歷》為高。此外《崇禎歷書》還引入了大地為球形的思想、大地經緯度的計算及球面三角法，區別了太陽近(遠)地點和冬(夏)至點的不同，採用了蒙氣差修正數值。 在天文歷法上，徐光啟介紹了古代托勒玫舊地心說和以當代第谷的新地心說為代表的歐洲天文知識，會通當時的中西歷法，主持編譯了《崇禎歷書》。在歷書中，他引進了圓形地球的概念，明晰地介紹了地球經度和緯度的概念。他為中國天文界引進了星等的概念；根據第谷星表和中國傳統星表，提供了第一個全天性星圖，成為清代星表的基礎；在計算方法上，徐光啟引進了球面和平面三角學的准確公式，並首先作了視差、蒙氣差和時差的訂正。 數學成就 「幾何」名稱的由來——科學家徐光啟 學過數學的人，都知道它有一門分科叫作「幾何學」，然而卻不一定知道「幾何」這個名稱是怎麼來的。在我國古代，這門數學分科並不叫「幾何」，而是叫作「形學」。「幾何」二字，在中文裡原先也不是一個數學專有名詞，而是個虛詞，意思是「多少」。比如三國時曹操那首著名的《短 徐光啟半身雕像 歌行》詩，有這么兩句：「對酒當歌，人生幾何？」這里的「幾何」就是多少的意思。那麼，是誰首先把「幾何」一詞作為數學的專業名詞來使用的，用它來稱呼這門數學分科的呢？這是明末傑出的科學家徐光啟。 徐光啟在數學方面的成就，概括地說，有三個方面，即(1)論述了中國數學在明代落後的原因；(2)論述了數學應用的廣泛性；(3)與義大利傳教士利瑪竇一起翻譯並出版了《幾何原本》。 中國古代數學源遠流長，至漢代形成了以《九章算術》為代表的體系，至宋元時期達到發展的高峰，在高次方程和方程組的解法、一次同餘式解法、高階等差級數和高次內插法等方面都取得了輝煌的成就，較西方同類結果要早出數百年之久。但進入明朝以後，宋元數學的許多成果卻幾乎全都後繼無人，逐漸衰廢。對這種落後局面的形成原因，徐光啟曾有十分精闢的分析。他說：「算術之學特廢於近代數百年間耳。廢之緣有二。其一為名理之儒士苴天下實事；其一為妖妄之術謬言數有神理，能知往藏來，靡所不效。卒於神者無一效，而實者亡一存，往昔聖人研以制世利用之大法，曾不能得之士大夫間，而術業政事，盡遜於古初遠矣。」(「刻《同文算指》序」) 「名理之儒士苴天下實事」，對宋元數學在明代的衰廢原因，可謂一語道破。 徐光啟在一次關於修改歷法的疏奏中，詳細論述了數學應用的廣泛性。他一共提出了十個方面(「度數旁通十事」)，即(1)天文歷法；(2)水利工程；(3)音律；(4)兵器兵法及軍事工程；(5)會計理財；(6)各種建築工程；(7)機械製造；(8)輿地測量；(9)醫葯；(10)製造鍾漏等計時器。可以說把數學應用的廣泛性，講述得十分完備。在300餘年前，徐光啟就能達到如此的認識，實屬難能可貴。徐光啟還曾建議開展這些方面的分科研究。如果每個學科都設置相應的機構，那將形成一個相當可觀的「科學院」。 徐光啟在數學方面的最大貢獻當推《幾何原本》的翻譯。《幾何原本》是古希臘數學家歐幾里得(Euclid)在總結前人成果的基礎上於公元前3世紀編成的。這部世界古代的數學名著，以嚴密的邏輯推理的形式，由公理、公設、定義出發，用一系列定理的方式，把初等幾何學知識整理成一個完備的體系。《幾何原本》經過歷代數學家，特別是中世紀阿拉伯數學家們的注釋，經阿拉伯數學家之手再傳入歐洲，對文藝復興以後近代科學的興起，產生了很大的影響。許多學者認為《幾何原本》所代表的邏輯推理方法，再加上科學實驗，是世界近代科學產生和發展的重要前提。換言之，《幾何原本》的近代意義不單單是數學方面的，更主要的乃是思想方法方面的。徐光啟就正確的指出： 「此書為益，能令學理者祛其浮氣，練其精心，學事者資其定法，發其巧思，故舉世無一人不當學。……能精此書者，無一事不可精，好學此書者，無一事不可學。」(《徐光啟集·幾何原本雜議》)直到20世紀初，中國廢科舉、興學校，以《幾何原本》內容為主要內容的初等幾何學方才成為中等學校必修科目，實現了300年前徐光啟「無一人不當學」的預言。 《幾何原本》由公理、公設出發給出一整套定理體系的敘述方法，和中國古代數學著作的敘述方法相去甚遠。徐光啟作為首先接觸到達一嚴密邏輯體系的人，卻能對此提出較明確的認識。他說：「此書有四不必：不必疑、不必揣、不必試、不必改；有四不可得：欲脫之不可得，欲駁之不可得，欲減之不可得，欲前後更置之不可得。」他還說：「(此書)有三至、三能：似至晦，實至明，故能以其明明他物之至晦；似至繁，實至簡，故能以其簡簡他物之至繁；似至難，實至易，故能以其易易他物之至難。」他最後說：「易生於簡，簡生於明，綜其妙，在明而已。」(同上)徐光啟提出《幾何原本》的突出特點在於其體系的自明性。這種認識是十分深刻的。 歷時一年，《幾何原本》譯出六卷，刊印發行。徐光啟撫摸著此書，感慨道：這部光輝的數學著作在此後的一百年裡，必將成為天下學子必讀之書，但到那時候只怕已太晚了。 可歷史，比他預感的更悲哀。 明朝時《幾何原本》並沒用得到重視 致使徐光啟逝世後《幾何原本》遲遲不能翻譯 以至於被埋沒 後來明朝滅亡 清統治者對此書並不關注 康熙大帝雖然重視西學 但是很可惜《幾何原本》這樣重要的著作還是沒用繼續翻譯 完成徐光啟的遺願 而歷史有多少個百年可以蹉跎，國家又有多少項科技能丟棄於路上？ 農學成就 徐光啟出身農家，自幼即對農事極為關心。他的家鄉地處東南沿海，水災和風災頻繁，這使他很早就對救災救荒感興趣，並且講究排灌水利建設。步入仕途之後，又利用在家守制、賦閑等各種時間，在北京、天津和上海等地設置試驗田，親自進行各種農業技術實驗。 徐光啟一生關於農學方面的著作甚多，計有《農政全書》(大約完成於1525—1528年間，死後經陳子龍改編出版於1639年)、《甘薯疏》(1608)、《農遺雜疏》(1612，現傳本已殘)、《農書草稿》(又名《北耕錄》) 徐光啟上海徐家匯雕像 、《泰西水法》(與熊三拔共譯，16l2)等等。徐光啟對農書的著述與他對天文歷法的著述相比，從卷帙來看，數量雖不那樣多，但花費時間之長、用功之勤，實皆有過之而無不及。 其中，《農政全書》又堪稱代表。此書是徐光啟歿後，經陳子龍刪改(大約刪者十之三，增者十之二)後成書的。《農政全書》共分12門(農本、田制、農事、水利、農器、樹藝、蠶桑、蠶桑廣類、種植、收養、製造、荒政)，60卷，70餘萬言。書中大部分篇幅，是分類引錄了古代的有關農事的文獻和明朝當時的文獻；徐光啟自己撰寫的文字大約有6萬字。正如陳子龍所說，《農政全書》是「雜采眾家」又「兼出獨見」的著作，而時人對徐氏自著的文字評價甚高：「人間或一引先生獨得之言，則皆令人拍案叫絕。」(劉獻廷《廣陽雜記》) 《農政全書》主要包括農政思想和農業技術兩大方面，而農政思想約佔全書一半以上的篇幅。徐光啟的農政思想主要表現在以下幾個方面： (1)用墾荒和開發水利的方法來力圖發展北方的農業生產。我國自魏晉以來，全國的政治中心常在北方而糧食的供給、農業的中心又常在南方，每年需耗資億萬來進行漕運，實現南糧北調。時至明末，漕運已成為政府財政較大的隱患之一。徐光啟主張發展北方農業生產來解決這一問題(墾荒、水利、移民等)。與此同時，在《農政全書》中，徐光啟也用了四卷的篇幅來講述東南(尤指太湖)地區的水利、淤淀和湖墾。他還對棉花在東南地區的種植、推廣進行了不少研究。 (2)備荒、救荒等荒政，是徐光啟農政思想的又一重要內容。他提出了「預弭為上，有備為中，賑濟為下」的以預防為主(即指「浚河築堤、寬民力、祛民害」)的方針。 農業技術方面： (1)破除了中國古代農學中的「唯風土論」思想。「風」指的氣候條件，「土」指土壤等地理條件，「唯風土論」主張：作物宜於在某地種植與否，一切決定於風土，而且一經判定則永世不變。徐光啟舉出不少例證，說明通過試驗可以使過去被判為不適宜的作物得到推廣種植。徐光啟的有風土論但不唯風土論的思想，推進了農業技術的發展。 (2)進一步提高了南方的旱作技術，例如種麥避水濕、與蠶豆輪作等增產技術。他還指出了棉、豆、油菜等旱作技術的改進意見，特別是對長江三角洲地區棉田耕作管理技術，提出了「精揀核(選種)、早下種、深根短干、稀稞肥壅」的十四字訣。 (3)推廣甘薯種植，總結栽培經驗。 (4)總結蝗蟲蟲災的發生規律和治蝗的方法[2]。 軍事成就 徐光啟幼年時期，其家鄉一帶屢遭倭寇蹂躪，因而從早年起即關心兵事。他在寫給焦竑的一封信中說：「(光啟)少嘗感憤倭奴蹂踐，梓里丘墟，因而誦讀之暇稍習兵家言。時時竊念國勢衰弱，十倍宋季，每為人言富強之術：富國必以本業，強國必以正兵。」(《徐光啟集·復太史焦師座》)以農業為富國之本，以正兵為強國之本，徐光啟正是基於這樣的認識，一貫重視軍事科學技術的研究。 早在剛剛被選考為翰林院庶吉士時，徐光啟便在《擬上安邊御虜疏》中提出了「設險阻、整車馬、備器械、造將帥、練戎卒、嚴節制、信賞罰」，但他認為這些都不過是「世俗之常談，國家之功令」。他這篇御敵疏的中心內容則是「於數者之中，更有兩言焉。日求精，曰責實。……苟求其精，則遠略巧心之士相於講求，經歲而未盡；苟責其實，則忠公憂國之臣所為太息流涕者，十倍於賈誼而未已也」。「求精」和「責實」是徐光啟軍事思想的核心。 徐光啟還大力宣揚管仲「八無敵」(材料、工藝、武器、選兵、軍隊的政教素質、練兵、情報、指揮)和晁錯的「四預敵」(器械不利、選兵不當、將不知兵、君不擇將」。做到「八無敵」 徐光啟上海徐家匯墓 即可無敵於天下，如果是「四預敵」則兵無不敗。據此他提出了「極求真材以備用」。「極造實用器械以備中外守戰」，「極行選練精兵以保全勝」，「極造都城萬年台(炮台)以為永永無虞之計」，「極遣使臣監護朝鮮以聯外勢」(《徐光啟集·遼左陷危已甚疏》)。這些辦法和措施，都是「八無敵」、「四預敵」思想與「求精」、「責實」精神相結合的產物。 在上述這些辦法和措施中，徐光啟尤其注重對士兵的選練，他提出了「選需實選，練需實練」的主張。萬曆四十八年(1620)二月開始，徐光啟受命在通州、昌平等地督練新軍。在此期間他撰寫了《選練百字訣》、《選練條格》、《練藝條格》、《束伍條格》、《形名條格》(列陣方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火葯法》等等。這些「條格」，實際上乃是徐光啟撰寫的各種條令和法典，也是我國近代較早的一批條令和法典。 《選練百字訣》和《選練條格》等等，體現了徐光啟「實選」、「實練」的責實精神。 除此之外，徐光啟還特別注重製器，非常關心武器的製造，尤其是火炮的製造。管狀火器本是中國的發明創造，但時至明代末年。製造火器的技術已逐漸落後，由於邊防的需要，急需引進火炮製造技術。為此，徐光啟曾多方建議，不斷上疏。徐光啟還對火器在實踐中的運用，對火器與城市防禦，火器與攻城，火器與步、騎兵種的配合等各個方面部有所探求。徐光啟可以稱得上是中國軍事技術史上提出火炮在戰爭中應用理論的第一個人