发明1630

❶ 计算尺是谁发明的

计算尺发明于大约1620-1630年，在John Napier对数概念发表后不久。牛津的埃德蒙·甘特（回Edmund Gunter）发明了一种答使用单个对数刻度的计算工具，当和另外的测量工具配合使用时，可以用来做乘除法。1630年，剑桥的William Oughtred发明了圆算尺，1632年，他组合两把甘特式计算尺，用手合起来成为可以视为现代的计算尺的设备。和与他同时代的牛顿一样，Oughtred将他的想法私下传授给他的学生，却延迟发表它们，也和牛顿一样，他卷入了发明优先权的纠纷，是和他曾经的学生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他学生William Forster在1632和年的出版物中公开过。 ，请采纳

❷ 计算尺是由美国人发明。对吗

计算尺发明于大约1620-1630年，在John Napier对数概念发表后不久。牛津的埃德蒙·甘特（Edmund Gunter）发明了一内种使用单个对数刻度的计容算工具，当和另外的测量工具配合使用时，可以用来做乘除法。1630年，剑桥的William Oughtred发明了圆算尺，1632年，他组合两把甘特式计算尺，用手合起来成为可以视为现代的计算尺的设备。和与他同时代的牛顿一样，Oughtred将他的想法私下传授给他的学生，却延迟发表它们，也和牛顿一样，他卷入了发明优先权的纠纷，是和他曾经的学生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他学生William Forster在1632和年的出版物中公开过。

❸ 比例规是谁发明的

比例规又叫扇形圆规抄，是伽利略在1597年左右发明的。这个仪器是由一个框和一头边接在框上并能开合的两脚尺共同构成，每把尺上都有刻度(从框轴开始，以框轴为零点)。

比例规的原理很简单，仅利用相似三角形的性质(即相似三角形的对应线段成比例)，可以解决许多问题。例如：

(1)分已知线段为五个相等的部分；

(2)变更绘图的比例；

(3)在绘图中，从图里的已知量a，b，c求第四比例量(即求x，使得a：b=c：x)；

(4)如果以数的平方在一个脚尺上作刻度，便可以求数的平方与平方根；

(5)如以数的立方在一个脚尺上作刻度，便可以求数的立方与立方根；

(6)利用特制的比例规，还可以根据算好的刻度测出单位圆的特定度数的弧所对应的弦长；反之，根据弦长求角度，即作为量角器用。

比例规既是几何作图的工具，又可以用于实际测量和绘图。它在17世纪的欧洲很流行，并被人们通用了200多年。问世不久，就传入了中国。1630年罗雅谷在中国写了《比例规解》一书，介绍比例规的用法。此后中国数学家的书中就常有关于比例规的论述。我国故宫博物院内还藏有各种质料和不同类型的比例规几十具。

❹ 最早拉链的发明是为了什么

拉链（zipper） 是依靠连续排列的链牙，使物品并合或分离的连接件，现大量用于服装、包袋 、帐篷等 。 1、由两条带上各有一排金属齿或塑料齿组成的扣件，用于连接开口的边缘（如衣服或袋口）,有一滑动件可将两排齿拉入联锁位置使开口封闭； 2、连结于某物（作为被吊起或放落的物体）上以拉紧、稳定或引导该物的链。

发展史

综述

随着人类社会经济和科学技术的发展，拉链由最初的金属材料向非金属材料，单一品种单一功能向多品种多规格综合功能发展，由简单构造到今天的精巧美观，五颜六色，经过了漫长的演变过程。其性能、结构、材料日新月异，用途广泛，深入到了航天、航空、军事、医疗、民用等各个领域，小小拉链在人们生活中起到的作用越来越大，越来越显示出它的重要性和生命力。拉链，作为本世纪对人类最为实用的十大发明之一，已被载入了历史的史册。

发明史

拉链又称拉锁。它是近代方便人们生活的十大发明之一。

拉链的出现是一个世纪之前的事。当时，在欧洲中部的一些地方，人们企图通过带、钩和环的办法取代纽扣和蝴蝶结，于是开始进行研制拉链的试验。拉链最先用于军装。第一次世界大战中，美国军队首次订购了大批的拉链给士兵做服装。但拉链在民间的推广则比较晚，直到1930年才被妇女们接受，用来代替服装的纽扣。

拉链是在1926年获得的名称。据报道，一位叫弗朗科的小说家，在推广一种拉链样品的一次工商界的午餐会上说：“一拉，它就开了！再一拉，它就关了！”十分简明地说明了拉链的特点。拉链这个词是这样来的。

拉链的发明雏形，最初来自于人们穿的长统靴。十九世纪中期，长统靴很流行，特别适合走泥泞或有马匹排泄物的道路，但缺点就是长统靴的铁钩式纽扣多达20余个，穿脱极为费时。这个缺点让发明家伤透脑筋，也耗费了赞助商许多的金钱和耐性。为了免去穿脱长统靴的麻烦，人们甚至忍受着穿靴整日不脱下来。终于在1851年，美国人爱丽斯·豪（Elias Howe）申请了一个类似拉链设计的专利，但并未商品化，甚至被遗忘达半个世纪之久。

1893年（一说1883年），一个叫贾德森的美国工程师（科威特人），研制了一个“滑动氏没紧装置”，并获得了专利，这是拉链最初的雏形。这项装置的出现，曾对在高统靴上使用的扣纽扣钩造成了影响。但这一发明并没有很快流行起来，主要原因是这种早期的锁紧装置质量不过关，容易在不恰当的时间和地点松开，使人难堪。

1902年，一家原来生产纽扣和花边的企业对贾德森的发明产生兴趣，他们买下了专利，注册了“扣必妥”商标，开始生产装在鞋上的拉链。但这家“吃螃蟹”的公司很快就走上了毁灭之路，其生产的“扣必妥”不是拉不上，就是打不开，有时又突然绷开，使消费者尴尬万分。名誉扫地的“扣必妥”成了滞销产品，这个第一家生产拉链的公司也因亏本而关门。

1912年，贾德森公司的雇员森德巴克对这种“自动纽扣”进行了改进，把链上的每个齿牙改成了上凸下凹的形状，这样齿牙能完全一一对应咬合，既不易卡住，也不易脱节裂开，并且有了一个新名字——拉链（zipper）。

1913年，瑞典人桑巴克改进了这种粗糙的锁紧装置，使其变成了一种可靠的商品。他采用的办法是把金属锁齿附在一个灵活的轴上。这种拉链的工作原理是：每一个齿都是一个小型的钩，能与挨着而相对的另一条带子上的一个小齿下面的孔眼匹配。这种拉链很牢固，只有滑动器滑动使齿张开时才能拉开。

至十九世纪九十年代才出现转机，一位来自芝加哥市的机械工程师威特康·L·朱迪森（Whitcomb·L·Judson），想出用一个滑动装置（slider–device）来嵌合和分开两排扣子（此原理与拉链很近似，不过拉链[ zipper]这个名词约过了30年后才出现）。朱迪森的发明，很幸运地获得宾州律师路易斯·沃克（Lewis Walker）的财力支援。沃克对朱迪森的新设计有高度兴趣。

历史往往会因一些偶发因素而被改写，拉链的发明史也证实了这一点。一场震惊世界的空难事件“拯救”了奄奄一息的拉链。

巴黎的协和广场风和日丽，经过严格挑选的飞行员信心十足地登上当时最先进的飞机，为大批政客和贵宾做飞行表演。但当飞机做了几个漂亮的滑行动作后却一个跟头栽了下来，机毁人亡！

经过事故调查小组仔细分析、取证，发现原来是飞行员上衣掉了一个纽扣，而这粒纽扣正好滚进飞机发动机，因此引起事故。惨痛的代价使法国国防部下达了不准在飞行服装上钉纽扣的命令。欧洲各国纷纷仿效，一直波及太平洋彼岸的美利坚合众国。

“我们有希望了！”森贝克得知此事后判定这是使拉链起死回生的机会，他立即与国防部联系，提出以最优惠的价格缝制新的飞行员军装。飞行员穿上有拉链的新军装，无疑产生了巨大的广告效应。陆军海军也纷纷仿效。森贝克不失时机地与美国乃至欧洲的服装制造商联系，大规模批量生产没有扣子而有拉链的上衣，拉链绝处逢生，日益走俏。

第一次世界大战爆发后，美国军方人士意识到，军服装上拉链可以提高军人的穿衣速度，于是他们在衣服的口袋和裤子的前口处试装拉链，此举大受前线将士欢迎。1917年生产的2.4万件拉链军服立即销售一空。1918年，美国又在1万套飞行服上安上了拉链。

在第一次世界大战期间，美国的经济很不景气，钢每磅五美分，工人一星期的工资为六个美元，公司精减裁员，只剩下森贝克和另外一名人员，森贝克身兼经理和工程师。公司经济遇到空前的困难，为偿还拖欠提供钢丝的若伯林公司数千美金货款，森贝克只好修复一台机器生产回形针来赚钱。所幸，赞助者总是不断出现，剧作家之父詹姆斯·奥尼尔（James O’ Neill）当时巡回上演《基督山伯爵》（The Count of Monte Cristo）一剧，他对森贝克的普拉扣拉链极感兴趣。

事业上虽有了转机，但森贝克个人却遭受到空前的打击，其妻子难产而死。森贝克伤心之余，更加专心致志改良拉链。1913年他再度申请专利，专利许可于1917年核准（专利号1219881）。沃克称此专利为“隐藏式钩子”（hidden hook），对前景持乐观态度。沃克将公司改名为“无钩式纽扣公司”（Hookless Fastener Company），工厂迁移梅得维尔（Meadville）。

森贝克进一步改良无钩式纽扣，齿部形状改做成汤匙状，顶端呈凸状，末端凹状，滑动装置一滑就可使左右“齿状部分”嵌合，再滑回则分开，称为“无钩式二号”，并且设计出制造齿状部分的机器。1913年他正式宣布这一技术被突破。《美国科学》曾以森贝克的专利为封面故事。

六个月后，森贝克准备大批量生产这种纽扣，无钩式二号预备上市。

沃克的二儿子也花了八年的时间从事无钩式纽扣的改良工作。佛罗里达州的约瑟芬·卡洪（Josephine Calhoun）在1907年也申请类似安全拉链的专利。同年，科罗拉多州的弗兰克·凯费尔特（Frank Canfielt）也申请了专利。致力这方面研究的发明家不只出现在美国，其中和森贝克最后成品最接近的有苏黎世的昆木思（Katharina Kuhn-Moos）及福斯特（Henri Forster）在1912年的专利品，不过，都没有像无钩式二号成为商品。

市场的需求决定产品的成败。无钩式二号一开始订单并不多。匹兹堡的麦克瑞（Mcreery）百货公司认为无钩式二号很适合用在裙子及套装上，要求制造商一律采用无钩式二号，但仿效者不多，不敢冒险使用新产品。森贝克为争取客户，不断地改良拉链的性能以适应需要。

梅得维尔的工厂制造技术日渐精湛，每天制造1630条无钩式二号，且没有次品，结果订单日渐增加。第一次世界大战也给新产品带来了新的机会，军人的置钱腰带使无钩式二号的需求增加；空军飞行装采用无钩式二号不但可节约材料，而且防风效果更好；海军的救生衣也采用无钩式二号。政府于是特别拨给金属材料以供生产。

无钩式二号虽被证明好用，但价格偏高仍无法普及，森贝克明白这一点，又致力于降低生产成本，提高制造效率。他发明了S-L 机器，降低生产过程中材料的不必要浪费，只要原先原料的41℅即可。降低生产成本以后，应用的第一个产品是拉克泰（Locktite）烟草袋，结果销售相当成功，1921年底，烟草公司每周需要的无钩式二号数量达到空前的数目。为适应高需求量，无钩式纽扣公司又加盖一座新工厂。

1921年俄亥俄州豪富公司（B.F.Goodrich Company）向无钩式纽扣公司订购少量的产品，用在他们生产的橡胶套鞋上。试用后发现效果良好，又大批订购，并将发现的缺点告知无钩式纽扣公司。公司经改良后推出奇妙靴（Mystery Boot），其特点是只要拉一下就能穿或脱。

营销人员对奇妙靴的称呼不甚满意，想找个更能显示其特色的名字，经理一时灵感，想到“Zip”这个拟声字——物体快速移动的声音，便将奇妙靴更名为拉链（Zipper）靴（见图二示）并设计出ZIPPER的拉链商标，使该产品受到了法律保护，此年是1923年，后来“Zipper”——“拉链”就成为所有类似无钩式纽扣产品的总称。很遗憾，朱迪森于 1909年辞世，身前从未听到“拉链”这个术语，也未看到他的发明在世界上成功的流行。

那年冬天，豪富公司售出将近五十万双拉链靴，二十年代中期每年至少向无钩式纽扣公司买进百万条拉链，无钩式纽扣公司有感于“无钩式”一词带有负面联想，而“拉链”一词又为豪富公司所创，因此，又想出“鹰爪”（Talon）这个名词，1937年公司更名为鹰爪。

1930年之前，无钩式纽扣公司每年可售出2000万条“鹰爪”，应用范围从钢笔盒到摩托艇的引擎盖。但成衣业依旧观望不使用。到三十年代中期，服装设计师伊萨·斯卡帕瑞里（Elsa Schiaparelli）首度大量采用“鹰爪”，《纽约客》（New Yorker）形容1935年春季服装展，“垂满拉链”。此后，成衣业才渐渐采用拉链。

拉链的制造技术随着产品的流传而逐渐在世界各地传开，瑞士、德国等欧洲国家，日本、中国等亚洲国家先后开始建立拉链生产工场。

1917年，拉链传入日本，当时的拉链由于稀少，只能作为达官贵人炫耀自己身份的饰品。1927年日本昭和初期，广岛县尾道人开始制造拉链，以 “夹具牌”商标开始销出。当时，拉链以坚固耐用而著称，所以，“夹具”成为拉链的代名词。至今，日本人仍称“拉链”为“夹具”。

1932年日本开始手工大量制作拉链。由于偏心手动冲床等在当时很先进的机器不断地被开发出来，使得拉链能够批量生产，价格逐渐下降，服装和箱包业开始使用拉链，使业界展望很活跃。

1934年上海、香港、美国的拉链制品开始批量向外出口。日本吉田工业株式会社的前身“三S商会”在这年1月1日创立。

1937年以后，北美和中南美拉链大量销出。拉链终于以新兴产业的形式出现，同样，拉链也成为日本产业界的重要角色。但是，1941年爆发了太平洋战争，日本最终成为战败国，战争给日该国内工业，包括拉链业带来毁灭性的打击，当时，除了一部分军用拉链业者留下来以外，其他工场差不多都被迫转业或废业。

1946年战后，由于当时进驻日本美军的影响，拉链的需求量急速增加。但是，战争带来的巨大创伤，使日本拉链业界在短期内无法应付需求。“日本式制造法”，手工业制造的缺点暴露无遗。当时，造成了日本制造“拉链容易坏”的不良形象。

1950年日本“吉田工业株式会社”进口了自动链牙机，步入机械化生产的第一步。继之，公司发明的拉头自动冲压机，开发成功。不但解决了过去制造上的缺点，也将制造过程到生产过程改革一新，从而带动了日本整个拉链业的进步。1951年日本自己制造的30台链牙制造机投入使用，终于完成了使业界举无匹敌的现代化工厂设备。

几乎在日本拉链业发展的同时，欧洲的一些国家，象瑞士、德国等拉链也在发展。三十年代，瑞士奥普特朗（Optilon）公司成立，总部设在瑞士的祖格市。几十年来该公司以“舒适”和“质量”为第一要素，不断地改进设计，经过与国外三十多家公司进行技术合作，拉链新品种不断出现，其在世界各地都有设立企业和工厂，成为与美国的泰隆拉链公司、日本的吉田株式会社同样著名的世界级拉链企业。

1953年德国首次推出了以塑料为原料制作的拉链，开创了非金属拉链的先河。

中国拉链生产是在1930年由日本传到上海的。当时，在上海城内侯家路，王和兴办起了中国第一家拉链厂，后来，吴祥鑫又开办了一家拉链厂，1933年创办上海三星（即华光）拉链厂。

1949年，中国有中小型拉链企业20余家，约有1000余人从业。主要靠手工操作，设备简陋。

1958年上海三星拉链厂引进了德国生产的自动排米机，并进行了技术改革，将自动排米机速度从每分钟1440转提高到3000转，相当于手工的 230倍；拉头生产由单头冲制改革成十二道一次成型，提高生产效率50多倍；后道工序平光、刷光、洗带、上腊、并带、无梭织机等高效专用设备改革成功；推广采用铝镁合金液体抽丝，硬质合金烧结成整体模等新工艺、新技术，实现了中国拉链行业的第一次技术革命。

1958年隐形拉链（CONCEAL）开始销售。

1959年The Grand(L型）开始销售。

1961年Delrin树脂拉链注塑机面世，Delrin树脂拉链开始销售。

1963年EFJON双骨拉链开始销售。

1971年针织布带BEULON拉链开始销售。

1974年北京引进了瑞士的尼龙拉链（卧式）生产设备；随着天津又引进了法国生产的八台涤纶拉链生产设备；不久国内如上海、浙江、湖北、广东、等地又陆续引进德国、日本、台湾等国家和地区的非金属拉链设备，非金属拉在中国开始发展。

1978年渔网用拉链开始销售。

1979年附翅膀的树脂拉链VISLON开始销售。

1985年水密、气密拉链开始销售。

1988年JOYLONR轨道拉链开始销售。

1989年离子电镀拉链开始销售。

1991年注射成型QUICKLON拉链开始销售。

1992年EVER BRIGHT、VISLON热转印拉链、注射成型（模铸型拉链）开始销售。

1993年Q meshe(QUICKLON）、Q mate（成对QUICKLON）、Q touch（窗帘轨道QUICKLON）开始销售。

1994年宽幅模铸QUICKLON（连续注射成型）、大理开始销售。开始销售。从8月1日起“日本吉田株式会社”改名为“YKK”公司。

自1980年开始，特别是1995年以后，中国拉链生产以空前的速度发展，一大批新兴的民营拉链企业脱颖而出，规模不断扩大。拉链产品不断增加，当今，世界上的三大类拉链，各个品种、各个规格基本上都能生产。1999年中国拉链的产量实现了第一次历史性的飞跃，产量超过了100亿米，成为世界上最大的拉链生产国，诞生了AAK、SBS、SAB、YCC等一批民族拉链品牌。

❺ 我国是最早发明造桥术的国家改个说法

我国是最早发明造桥术的国家，根据造桥所用的材料，可将桥分为石桥、版木桥、铁桥和权 藤桥等。只用一根麻索或钢索建成的索桥，在藏区和滇西少数民族地区有少量使用。而用一 根竹索构成的索桥，目前只有贵州修文的乌栗索桥。 乌栗索桥凌空横跨于修文和清镇两山峡谷间的猫跳河上。 索桥的整个桥身只用一根长 24 米 、粗 8 厘米的竹索构成，竹索拴于两岸悬岩凿成的石孔中。桥索离水面十多米，两岸悬 崖峭壁，河谷幽深，雄奇险峻，水流湍急。 桥索上套一个弓形曲目架，过桥的人将自己缚于曲目架上，仰面向天空，双手握索，缓 缓移动双手慢慢前进。索桥悬空，初次过桥的人都会心惊胆战。 1936 年，中国工农红军二、六军团长征时，曾在乌栗索桥渡过猫跳河。当时国民党中央 军围追堵截红军，用飞机轰炸渡口，索性人、桥无损。 此桥建成年代不详。明代崇祯三年（1630 年） ，兵部尚书兼五省总督朱燮（xiè）元在 《督黔善后事宜疏》中记载“在小索桥设哨” ，据此可知乌栗桥早在明代就已存在。 现在，乌栗桥已经被确定为贵州省省级文物保护单位。

❻ 计算尺是哪个国家发明的

算尺来(slide rule),或计算尺,通常指对源数计算尺是一个模拟计算机，通常由三个互相锁定的有刻度的长条和一个滑动窗口(称为游标)组成。在1970年代之前使用广泛，之后被电子计算器所取代，成为过时技术。
计算尺发明于大约1620-1630年，在John Napier对数概念发表后不久。牛津的埃德蒙·甘特（Edmund Gunter）发明了一种使用单个对数刻度的计算工具，当和另外的测量工具配合使用时，可以用来做乘除法。1630年，剑桥的William Oughtred发明了圆算尺，1632年，他组合两把甘特式计算尺，用手合起来成为可以视为现代的计算尺的设备。和与他同时代的牛顿一样，Oughtred将他的想法私下传授给他的学生，却延迟发表它们，也和牛顿一样，他卷入了发明优先权的纠纷，是和他曾经的学生Richard Delamain。Oughtred的想法只在他学生William Forster在1632和年的出版物中公开过。

❼ 牛顿有几项发明

牛顿（Isaac Newton，1643～1727）伟大的物理学家、天文学家和数学家，经典力学体系的奠基人。

牛顿1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱，孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁，由外祖母抚养。11岁时继父去世，母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中，牛顿小学时成绩较差，“除设计机械外没显出才华”。

牛顿自小热爱自然，喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工，他特别喜欢刻制日晷，利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷，他还做了一个日晷放在村中央，被人称为“牛顿钟”，一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车；用小木桶做过滴漏水钟；放过自做的带小灯笼的风筝（人们以为是彗星出现）；用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型，等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验：为了计算风力和风速，他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃，再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时，曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店，这里更培养了他的科学实验习惯，因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中，将自然现象分类整理，包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法，都为他后来的创造打下了良好基础。

牛顿曾因家贫停学务农，在这段时间里，他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时，他都手不释卷，甚至羊吃了别人庄稼，他也不知道。他舅父是一个神父，有一次发现牛顿看的是数学，便支持他继续上学。1661年6月考入剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”，他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗（Isaac Barrow，1630～1677）教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座（卢卡斯讲座）的第一任教授，被称为“欧洲最优秀的学者”，对牛顿特别垂青，引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手，1665年大学毕业。

在1665～1666年，伦敦流行鼠疫的两年间，牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢，作出了多项发明。1667年重返剑桥大学，1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授，1672年成为皇家学会会员，1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长，1701年他辞去剑桥大学工作，因改革币制有功，1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿，遗体葬于威斯敏斯特教堂。

牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过，“他很少在两、三点前睡觉，有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室，直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说：“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传：他年幼时，曾一面牵牛上山，一面看书，到家后才发觉手里只有一根绳；看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里；有一次，他请朋友到家中吃饭，自己却在实验室废寝忘食地工作，再三催促仍不出来，当朋友把一只鸡吃完，留下一堆骨头在盘中走了以后，牛顿才想起这事，可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说：“我还以为没有吃饭，原来我早已吃过了”。

牛顿的成就，恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立了科学的光学，由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。（牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目），这里着重从数学、光学、哲学（方法论）等方面的成就作一些介绍。

（1）牛顿的数学成就

17世纪以来，原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题，例如：如何求出物体的瞬时速度与加速度？如何求曲线的切线及曲线长度（行星路程）、矢径扫过的面积、极大极小值（如近日点、远日点、最大射程等）、体积、重心、引力等等；尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就，但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法：正流数术（微分）和反流数术（积分），反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中，以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等，“流数”就是流量的改变速度即变化率，写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时，他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数，并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号，从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。

微积分的出现，成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支——数学分析（牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”），并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等，这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答，这是变分法的最初始问题，半年内全欧数学家无人能解答。1697年，一天牛顿偶然听说此事，当天晚上一举解出，并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说：“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。

（2）牛顿在光学上的成就

牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作（1704年）。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”，集中反映了他的光学成就。

第一篇是几何光学和颜色理论（棱镜光谱实验）。从1663年起，他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说：“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜，以便试验那著名的颜色现象。为此，我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀，乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形，接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响；用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”；取“来自太阳不同部分的光线，看其不同的入射方向会产生什么样的影响”；并“计算各色光线的折射率”，“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”；最后才做了“判决性试验”：在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光，再投射到第二棱镜后，得出核色光的折射率（当时叫“折射程度”），这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说，是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。

在研究这个问题的过程中，牛顿还肯定：不管是伽利略望远镜（凹、凸）还是开普勒望远镜（两个凸透镜），其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30～40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存，至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法，至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。

《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外，他作了现代实验所能想到的一切实验，并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”，即周期性的时而突然“易于反射”，时而“易于透射”，他甚至测出这种等间隔的大小，如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1／89000英寸（即现今2854×10－10米），正好与现代波长值5710×10－10米相差一半！

《光学》第三篇是“拐折”（他认为光线被吸收）即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”（今称衍射图样）等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性，说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流，即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子，在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进，他是倾向于粒子说的，但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。

在流体力学方面，牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比，这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比，符合这种规律的（如、空气与水）称为牛顿流体。

在热学方面，牛顿的冷却定律为：当物体表面与周围形成温差时，单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。

在声学方面，他指出声速与大气压强平方根成正比，与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待，后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。

（3）牛顿的哲学思想和科学方法

牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系，给物理学及整个自然科学的发展，给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。

牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的，一切自然现象他都力图力学观点加以解释，这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义，同时也导致了机械论的盛行。事实上，牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力，把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争；认为“通过运动或发酵而发热”；火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程，等等。

这种机械观，即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点，把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等，作为整个物理学的通用思考模式。可以认为，牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人，而因果关系正是经典物理学的基石。

牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样，不只是创立了某一种或两种新方法，而是形成了一套研究事物的方法论体系，提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法：

①实验——理论——应用的方法。牛顿在《原理》序言中说：“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力，而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出，牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠，也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。

②分析——综合方法。分析是从整体到部分（如微分、原子观点），综合是从部分到整体（如积分，也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等）。牛顿在《原理》中说过：“在自然科学里，应该像在数学里一样，在研究困难的事物时，总是应当先用分析的方法，然后才用综合的方法……。一般地说，从结果到原因，从特殊原因到普遍原因，一直论证到最普遍的原因为止，这就是分析的方法；而综合的方法则假定原因已找到，并且已经把它们定为原理，再用这些原理去解释由它们发生的现象，并证明这些解释的正确性”。

③归纳——演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”，即得到概念和规律，然后用演绎法推演出种种结论，再通过实验加以检验、解释和预测，这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理，即表明由归纳法得出的普遍结论，又可用演绎法去推演出其他结论。

④物理——数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说：“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础，从这个基础出发他用数学的思维，逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”，“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求，微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。

牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中，此处不再转引。概括起来，可以称之为简单性原理（法则1），因果性原理（法则2），普遍性原理（法则3），否证法原理（法则4，无反例证明者即成立）。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理：“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用，并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律——用观察和实验来建立这些法则，从而导出事物的原因和结果”。

牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性，这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究，并且把时空、物质绝对化，企图把粒子说外推到一切领域（如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”），这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时，提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题，（《光学》，疑问29），并长期转到神学的“科学”研究中，费了大量精力。但是，牛顿的历史局限性和他的历史成就一样，都是启迪后人不断前进的教材。

❽ 徐光启有哪些发明

天文历法
徐光启在天文学上的成就主要是主持历法的修订和《崇祯 纪念邮票
历书》的编译。 编制历法，在中国古代乃是关系到“授民以时”的大事，为历代王朝所重视。 由于中国古代数学历来以实际计算见长，重视和历法编制之间的关系，因此中国古代历法准确的程度是比较高的。但是到了明末，却明显地呈现出落后的状态。一方面是由于西欧的天文学此时有了飞速的进步，另方面则是明王朝长期执行不准私习天文，严禁民间研制历法政策的结果。明沈德符《万历野获编》所说“国初学天文有历禁，习历者遣戍，造历者殊死”，指的就是此事。 明代施行的《大统历》，实际上就是元代《授时历》的继续，日久天长，已严重不准。据《明史·历志》记载，自成化年间开始(1481)陆续有人建议修改历法，但建议者不是被治罪便是以“古法未可轻变”，“祖制不可改”为由遭到拒绝。万历三十八年(16l0)十一月日食，司天监再次预报错误，朝廷决定由徐光启与传教士等共同译西法。供邢云路修改历法时参考，但不久又不了了之。直至崇祯二年五月朔日食，徐光启以西法推算最为精密，礼部奏请开设历局。以徐光启督修历法，改历工作终于走上正轨，但后来满清侵入中原，改历工作在明代实际并未完成。 当时协助徐光启进行修改历法的中国人有李之藻(1565—1630)、李天经(1579—1659)等，外国传教士有龙华民(N．Longobardi)、庞迪峨(D．Pantoja)、熊三拔(S．de Ursis)、阳玛诺(E． Diaz)、艾儒略(J．A1eni)、邓玉函(J．Terrenze)、汤若望(J．A．S.von Bell)等。 《数联天地》
徐光启在天文历法方面的成就，主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。《崇祯历书》的编译，自崇祯四年(1631)起直至十一年(1638)，始克完成。全书46种，l37卷，是分五次进呈的。前三次乃是徐光启亲自进呈(23种，75卷)，后二次都是徐光启死后由李天经进呈的。其中第四次还是徐光启亲手订正(13种，30卷)，第五次则是徐氏“手订及半”最后由李天经完成的(10种，32卷)。 徐光启“释义演文，讲究润色，校勘试验”。负责《崇祯历书》全书的总编工作。此外还亲自参加了其中《测天约说》、《大测》、《日缠历指》、《测量全义》、《日缠表》等书的具体编译工作。 《崇祯历书》采用的是第谷(Tycho)体系。这个体系认为地球仍是太阳系的中心，日、月和诸恒星均作绕地运动。而五星则作绕日运动。这比传教士刚刚到达中国时由利玛窦所介绍的托勒玫(Pto1emy)体系稍有进步，但对当时西方已经出现的更为科学的哥白尼(Copernicus)体系，传教士则未予介绍。《崇祯历书》仍然用本轮、均轮等一套相互关联的圆运动来描述、计算日、月、五星的疾、迟、顺、逆、留、合等现象。对当时西方已有的更为先进的行星三大定律(开普勒三定律)，传教士也未予介绍。尽管如此，按西法推算的日月食精确程度已较中国传统的《大统历》为高。此外《崇祯历书》还引入了大地为球形的思想、大地经纬度的计算及球面三角法，区别了太阳近(远)地点和冬(夏)至点的不同，采用了蒙气差修正数值。 在天文历法上，徐光启介绍了古代托勒玫旧地心说和以当代第谷的新地心说为代表的欧洲天文知识，会通当时的中西历法，主持编译了《崇祯历书》。在历书中，他引进了圆形地球的概念，明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。他为中国天文界引进了星等的概念；根据第谷星表和中国传统星表，提供了第一个全天性星图，成为清代星表的基础；在计算方法上，徐光启引进了球面和平面三角学的准确公式，并首先作了视差、蒙气差和时差的订正。
数学成就
“几何”名称的由来——科学家徐光启 学过数学的人，都知道它有一门分科叫作“几何学”，然而却不一定知道“几何”这个名称是怎么来的。在我国古代，这门数学分科并不叫“几何”，而是叫作“形学”。“几何”二字，在中文里原先也不是一个数学专有名词，而是个虚词，意思是“多少”。比如三国时曹操那首著名的《短 徐光启半身雕像
歌行》诗，有这么两句：“对酒当歌，人生几何？”这里的“几何”就是多少的意思。那么，是谁首先把“几何”一词作为数学的专业名词来使用的，用它来称呼这门数学分科的呢？这是明末杰出的科学家徐光启。 徐光启在数学方面的成就，概括地说，有三个方面，即(1)论述了中国数学在明代落后的原因；(2)论述了数学应用的广泛性；(3)与意大利传教士利玛窦一起翻译并出版了《几何原本》。 中国古代数学源远流长，至汉代形成了以《九章算术》为代表的体系，至宋元时期达到发展的高峰，在高次方程和方程组的解法、一次同余式解法、高阶等差级数和高次内插法等方面都取得了辉煌的成就，较西方同类结果要早出数百年之久。但进入明朝以后，宋元数学的许多成果却几乎全都后继无人，逐渐衰废。对这种落后局面的形成原因，徐光启曾有十分精辟的分析。他说：“算术之学特废于近代数百年间耳。废之缘有二。其一为名理之儒士苴天下实事；其一为妖妄之术谬言数有神理，能知往藏来，靡所不效。卒于神者无一效，而实者亡一存，往昔圣人研以制世利用之大法，曾不能得之士大夫间，而术业政事，尽逊于古初远矣。”(“刻《同文算指》序”) “名理之儒士苴天下实事”，对宋元数学在明代的衰废原因，可谓一语道破。 徐光启在一次关于修改历法的疏奏中，详细论述了数学应用的广泛性。他一共提出了十个方面(“度数旁通十事”)，即(1)天文历法；(2)水利工程；(3)音律；(4)兵器兵法及军事工程；(5)会计理财；(6)各种建筑工程；(7)机械制造；(8)舆地测量；(9)医药；(10)制造钟漏等计时器。可以说把数学应用的广泛性，讲述得十分完备。在300余年前，徐光启就能达到如此的认识，实属难能可贵。徐光启还曾建议开展这些方面的分科研究。如果每个学科都设置相应的机构，那将形成一个相当可观的“科学院”。 徐光启在数学方面的最大贡献当推《几何原本》的翻译。《几何原本》是古希腊数学家欧几里得(Euclid)在总结前人成果的基础上于公元前3世纪编成的。这部世界古代的数学名著，以严密的逻辑推理的形式，由公理、公设、定义出发，用一系列定理的方式，把初等几何学知识整理成一个完备的体系。《几何原本》经过历代数学家，特别是中世纪阿拉伯数学家们的注释，经阿拉伯数学家之手再传入欧洲，对文艺复兴以后近代科学的兴起，产生了很大的影响。许多学者认为《几何原本》所代表的逻辑推理方法，再加上科学实验，是世界近代科学产生和发展的重要前提。换言之，《几何原本》的近代意义不单单是数学方面的，更主要的乃是思想方法方面的。徐光启就正确的指出： “此书为益，能令学理者祛其浮气，练其精心，学事者资其定法，发其巧思，故举世无一人不当学。……能精此书者，无一事不可精，好学此书者，无一事不可学。”(《徐光启集·几何原本杂议》)直到20世纪初，中国废科举、兴学校，以《几何原本》内容为主要内容的初等几何学方才成为中等学校必修科目，实现了300年前徐光启“无一人不当学”的预言。 《几何原本》由公理、公设出发给出一整套定理体系的叙述方法，和中国古代数学著作的叙述方法相去甚远。徐光启作为首先接触到达一严密逻辑体系的人，却能对此提出较明确的认识。他说：“此书有四不必：不必疑、不必揣、不必试、不必改；有四不可得：欲脱之不可得，欲驳之不可得，欲减之不可得，欲前后更置之不可得。”他还说：“(此书)有三至、三能：似至晦，实至明，故能以其明明他物之至晦；似至繁，实至简，故能以其简简他物之至繁；似至难，实至易，故能以其易易他物之至难。”他最后说：“易生于简，简生于明，综其妙，在明而已。”(同上)徐光启提出《几何原本》的突出特点在于其体系的自明性。这种认识是十分深刻的。 历时一年，《几何原本》译出六卷，刊印发行。徐光启抚摸着此书，感慨道：这部光辉的数学著作在此后的一百年里，必将成为天下学子必读之书，但到那时候只怕已太晚了。 可历史，比他预感的更悲哀。 明朝时《几何原本》并没用得到重视 致使徐光启逝世后《几何原本》迟迟不能翻译 以至于被埋没 后来明朝灭亡 清统治者对此书并不关注 康熙大帝虽然重视西学 但是很可惜《几何原本》这样重要的著作还是没用继续翻译 完成徐光启的遗愿 而历史有多少个百年可以蹉跎，国家又有多少项科技能丢弃于路上？
农学成就
徐光启出身农家，自幼即对农事极为关心。他的家乡地处东南沿海，水灾和风灾频繁，这使他很早就对救灾救荒感兴趣，并且讲究排灌水利建设。步入仕途之后，又利用在家守制、赋闲等各种时间，在北京、天津和上海等地设置试验田，亲自进行各种农业技术实验。 徐光启一生关于农学方面的著作甚多，计有《农政全书》(大约完成于1525—1528年间，死后经陈子龙改编出版于1639年)、《甘薯疏》(1608)、《农遗杂疏》(1612，现传本已残)、《农书草稿》(又名《北耕录》) 徐光启上海徐家汇雕像
、《泰西水法》(与熊三拔共译，16l2)等等。徐光启对农书的著述与他对天文历法的著述相比，从卷帙来看，数量虽不那样多，但花费时间之长、用功之勤，实皆有过之而无不及。 其中，《农政全书》又堪称代表。此书是徐光启殁后，经陈子龙删改(大约删者十之三，增者十之二)后成书的。《农政全书》共分12门(农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、收养、制造、荒政)，60卷，70余万言。书中大部分篇幅，是分类引录了古代的有关农事的文献和明朝当时的文献；徐光启自己撰写的文字大约有6万字。正如陈子龙所说，《农政全书》是“杂采众家”又“兼出独见”的著作，而时人对徐氏自著的文字评价甚高：“人间或一引先生独得之言，则皆令人拍案叫绝。”(刘献廷《广阳杂记》) 《农政全书》主要包括农政思想和农业技术两大方面，而农政思想约占全书一半以上的篇幅。徐光启的农政思想主要表现在以下几个方面： (1)用垦荒和开发水利的方法来力图发展北方的农业生产。我国自魏晋以来，全国的政治中心常在北方而粮食的供给、农业的中心又常在南方，每年需耗资亿万来进行漕运，实现南粮北调。时至明末，漕运已成为政府财政较大的隐患之一。徐光启主张发展北方农业生产来解决这一问题(垦荒、水利、移民等)。与此同时，在《农政全书》中，徐光启也用了四卷的篇幅来讲述东南(尤指太湖)地区的水利、淤淀和湖垦。他还对棉花在东南地区的种植、推广进行了不少研究。 (2)备荒、救荒等荒政，是徐光启农政思想的又一重要内容。他提出了“预弭为上，有备为中，赈济为下”的以预防为主(即指“浚河筑堤、宽民力、祛民害”)的方针。 农业技术方面： (1)破除了中国古代农学中的“唯风土论”思想。“风”指的气候条件，“土”指土壤等地理条件，“唯风土论”主张：作物宜于在某地种植与否，一切决定于风土，而且一经判定则永世不变。徐光启举出不少例证，说明通过试验可以使过去被判为不适宜的作物得到推广种植。徐光启的有风土论但不唯风土论的思想，推进了农业技术的发展。 (2)进一步提高了南方的旱作技术，例如种麦避水湿、与蚕豆轮作等增产技术。他还指出了棉、豆、油菜等旱作技术的改进意见，特别是对长江三角洲地区棉田耕作管理技术，提出了“精拣核(选种)、早下种、深根短干、稀稞肥壅”的十四字诀。 (3)推广甘薯种植，总结栽培经验。 (4)总结蝗虫虫灾的发生规律和治蝗的方法[2]。
军事成就
徐光启幼年时期，其家乡一带屡遭倭寇蹂躏，因而从早年起即关心兵事。他在写给焦竑的一封信中说：“(光启)少尝感愤倭奴蹂践，梓里丘墟，因而诵读之暇稍习兵家言。时时窃念国势衰弱，十倍宋季，每为人言富强之术：富国必以本业，强国必以正兵。”(《徐光启集·复太史焦师座》)以农业为富国之本，以正兵为强国之本，徐光启正是基于这样的认识，一贯重视军事科学技术的研究。 早在刚刚被选考为翰林院庶吉士时，徐光启便在《拟上安边御虏疏》中提出了“设险阻、整车马、备器械、造将帅、练戎卒、严节制、信赏罚”，但他认为这些都不过是“世俗之常谈，国家之功令”。他这篇御敌疏的中心内容则是“于数者之中，更有两言焉。日求精，曰责实。……苟求其精，则远略巧心之士相于讲求，经岁而未尽；苟责其实，则忠公忧国之臣所为太息流涕者，十倍于贾谊而未已也”。“求精”和“责实”是徐光启军事思想的核心。 徐光启还大力宣扬管仲“八无敌”(材料、工艺、武器、选兵、军队的政教素质、练兵、情报、指挥)和晁错的“四预敌”(器械不利、选兵不当、将不知兵、君不择将”。做到“八无敌” 徐光启上海徐家汇墓
即可无敌于天下，如果是“四预敌”则兵无不败。据此他提出了“极求真材以备用”。“极造实用器械以备中外守战”，“极行选练精兵以保全胜”，“极造都城万年台(炮台)以为永永无虞之计”，“极遣使臣监护朝鲜以联外势”(《徐光启集·辽左陷危已甚疏》)。这些办法和措施，都是“八无敌”、“四预敌”思想与“求精”、“责实”精神相结合的产物。 在上述这些办法和措施中，徐光启尤其注重对士兵的选练，他提出了“选需实选，练需实练”的主张。万历四十八年(1620)二月开始，徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》(列阵方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火药法》等等。这些“条格”，实际上乃是徐光启撰写的各种条令和法典，也是我国近代较早的一批条令和法典。 《选练百字诀》和《选练条格》等等，体现了徐光启“实选”、“实练”的责实精神。 除此之外，徐光启还特别注重制器，非常关心武器的制造，尤其是火炮的制造。管状火器本是中国的发明创造，但时至明代末年。制造火器的技术已逐渐落后，由于边防的需要，急需引进火炮制造技术。为此，徐光启曾多方建议，不断上疏。徐光启还对火器在实践中的运用，对火器与城市防御，火器与攻城，火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。徐光启可以称得上是中国军事技术史上提出火炮在战争中应用理论的第一个人

❾ 蒸汽机是如何发明的

蒸汽机的历史可以追溯到古希腊时代。公元50年，希罗（Heron）发明过一种演示用的蒸汽轮球。当加热后蒸汽从喷嘴喷出时，轮球就会沿相反方向旋转。可是当时这一创造成果并没有得到实际应用，发明者自己也没有这种打算。1000多年过去了，当工矿业有了发展，才有人试图制造从矿井里排水的蒸汽泵。1630年就有人曾因发明以蒸汽为动力的提水机械而获专利，不过所有活动都只限于设计或试制，没有实用价值。实际上只有德国的巴本（D.Papin）、英国的萨弗里（T.Savery）和纽可门（T.Newcomen）才是蒸汽机的发明者。

萨弗里是英国工程师，他在1689～1712年间，先后创制了几种蒸汽机。其中有一种直接用于提水的机器。其工作原理是：蒸汽从锅炉通过打开的阀门进入气包，再把水从那里通过活动阀（这时另一活动阀关闭）压到储水池中，当气包中的水所剩无几时，关上阀门，从水箱向气包放水冷却，于是气包内形成负压（负压的意思是这里的气压比大气压低），在大气压的作用下，水从吸筒经活动阀进入气包（这时另一阀门关闭）。如此周而复始，达到连续抽水的目的。这种蒸汽机提水的高度据说只有7米，每小时可提水十几吨，但它需有人每隔十几秒关一次阀门。如果忘记及时启闭阀门，就有可能引起锅炉爆炸。再加上矿井很深，往往需用几台蒸汽机分几个台阶提水，既不经济，也欠安全，所以矿主们不大愿意采用。

纽可门的蒸汽机是在萨弗里的蒸汽机的基础上进一步改进的产物。纽可门是一位铁匠。他在活塞上加了一庞大的摇臂，摇臂的一侧挂有平衡重物，重物下面连着抽水唧筒杆。重物由于自身重量下降时，拉动活塞升起，蒸汽从锅炉经过打开了的阀门进入气包，这时关闭阀门，通过气包的水门打开，冷水从水箱进入气包，使蒸汽冷凝，气包内形成负压。在大气压的作用下，活塞向下移动，将抽水唧筒杆提起。

纽可门蒸汽机的优点是把动力部分的抽水唧筒分开，气压较低，比较安全。后来又有人把阀门启闭的工序改用飞轮，实现了自动化，于是就有不少矿山乐于采用。

纽可门蒸汽机的效率非常低，直到1769年瓦特（J.Watt）进一步改进后，蒸汽机才得到广泛应用。

瓦特是苏格兰发明家，1763年1月19日生于格林诺克的工人家庭里，由于家庭影响，从小就熟悉机械制造的基本知识，18岁到伦敦一家钟表店当学徒工，学会了使用工具和制造器械的手艺。他利用业余时间刻苦学习，努力实践，掌握了罗盘、象限仪、经纬仪等复杂仪器的制造技术。后来瓦特到格拉斯哥大学，负责教学仪器的修理。他在修理工作中进一步熟悉了这种蒸汽机的结构，搞清了它的原理，并找到了效率低的原因。原来，纽可门蒸汽机的汽缸每次推动活塞后都要喷进冷水，使蒸汽凝结，所以汽缸要反复加热，白白消耗掉许多热能。1769年瓦特发明冷凝器，发明了制造精密汽缸和活塞的工艺，创造了单动作蒸汽机。他经过不断试验，又发明了双动作蒸汽机，从汽缸两边推动活塞运动。他利用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转运动。他还设计了离心式节速器控制蒸汽机的转速。经过他一系列革新，蒸汽机逐步完善，效率也大有提高。工业界广泛采用蒸汽机，促进了工业革命的到来。

❿ 徐光启发明了什么

天文历法 徐光启在天文学上的成就主要是主持历法的修订和《崇祯 纪念邮票 历书》的编译。 编制历法，在中国古代乃是关系到“授民以时”的大事，为历代王朝所重视。 由于中国古代数学历来以实际计算见长，重视和历法编制之间的关系，因此中国古代历法准确的程度是比较高的。但是到了明末，却明显地呈现出落后的状态。一方面是由于西欧的天文学此时有了飞速的进步，另方面则是明王朝长期执行不准私习天文，严禁民间研制历法政策的结果。明沈德符《万历野获编》所说“国初学天文有历禁，习历者遣戍，造历者殊死”，指的就是此事。 明代施行的《大统历》，实际上就是元代《授时历》的继续，日久天长，已严重不准。据《明史·历志》记载，自成化年间开始(1481)陆续有人建议修改历法，但建议者不是被治罪便是以“古法未可轻变”，“祖制不可改”为由遭到拒绝。万历三十八年(16l0)十一月日食，司天监再次预报错误，朝廷决定由徐光启与传教士等共同译西法。供邢云路修改历法时参考，但不久又不了了之。直至崇祯二年五月朔日食，徐光启以西法推算最为精密，礼部奏请开设历局。以徐光启督修历法，改历工作终于走上正轨，但后来满清侵入中原，改历工作在明代实际并未完成。 当时协助徐光启进行修改历法的中国人有李之藻(1565—1630)、李天经(1579—1659)等，外国传教士有龙华民(N．Longobardi)、庞迪峨(D．Pantoja)、熊三拔(S．de Ursis)、阳玛诺(E． Diaz)、艾儒略(J．A1eni)、邓玉函(J．Terrenze)、汤若望(J．A．S.von Bell)等。 《数联天地》 徐光启在天文历法方面的成就，主要集中于《崇祯历书》的编译和为改革历法所写的各种疏奏之中。《崇祯历书》的编译，自崇祯四年(1631)起直至十一年(1638)，始克完成。全书46种，l37卷，是分五次进呈的。前三次乃是徐光启亲自进呈(23种，75卷)，后二次都是徐光启死后由李天经进呈的。其中第四次还是徐光启亲手订正(13种，30卷)，第五次则是徐氏“手订及半”最后由李天经完成的(10种，32卷)。 徐光启“释义演文，讲究润色，校勘试验”。负责《崇祯历书》全书的总编工作。此外还亲自参加了其中《测天约说》、《大测》、《日缠历指》、《测量全义》、《日缠表》等书的具体编译工作。 《崇祯历书》采用的是第谷(Tycho)体系。这个体系认为地球仍是太阳系的中心，日、月和诸恒星均作绕地运动。而五星则作绕日运动。这比传教士刚刚到达中国时由利玛窦所介绍的托勒玫(Pto1emy)体系稍有进步，但对当时西方已经出现的更为科学的哥白尼(Copernicus)体系，传教士则未予介绍。《崇祯历书》仍然用本轮、均轮等一套相互关联的圆运动来描述、计算日、月、五星的疾、迟、顺、逆、留、合等现象。对当时西方已有的更为先进的行星三大定律(开普勒三定律)，传教士也未予介绍。尽管如此，按西法推算的日月食精确程度已较中国传统的《大统历》为高。此外《崇祯历书》还引入了大地为球形的思想、大地经纬度的计算及球面三角法，区别了太阳近(远)地点和冬(夏)至点的不同，采用了蒙气差修正数值。 在天文历法上，徐光启介绍了古代托勒玫旧地心说和以当代第谷的新地心说为代表的欧洲天文知识，会通当时的中西历法，主持编译了《崇祯历书》。在历书中，他引进了圆形地球的概念，明晰地介绍了地球经度和纬度的概念。他为中国天文界引进了星等的概念；根据第谷星表和中国传统星表，提供了第一个全天性星图，成为清代星表的基础；在计算方法上，徐光启引进了球面和平面三角学的准确公式，并首先作了视差、蒙气差和时差的订正。 数学成就 “几何”名称的由来——科学家徐光启 学过数学的人，都知道它有一门分科叫作“几何学”，然而却不一定知道“几何”这个名称是怎么来的。在我国古代，这门数学分科并不叫“几何”，而是叫作“形学”。“几何”二字，在中文里原先也不是一个数学专有名词，而是个虚词，意思是“多少”。比如三国时曹操那首著名的《短 徐光启半身雕像 歌行》诗，有这么两句：“对酒当歌，人生几何？”这里的“几何”就是多少的意思。那么，是谁首先把“几何”一词作为数学的专业名词来使用的，用它来称呼这门数学分科的呢？这是明末杰出的科学家徐光启。 徐光启在数学方面的成就，概括地说，有三个方面，即(1)论述了中国数学在明代落后的原因；(2)论述了数学应用的广泛性；(3)与意大利传教士利玛窦一起翻译并出版了《几何原本》。 中国古代数学源远流长，至汉代形成了以《九章算术》为代表的体系，至宋元时期达到发展的高峰，在高次方程和方程组的解法、一次同余式解法、高阶等差级数和高次内插法等方面都取得了辉煌的成就，较西方同类结果要早出数百年之久。但进入明朝以后，宋元数学的许多成果却几乎全都后继无人，逐渐衰废。对这种落后局面的形成原因，徐光启曾有十分精辟的分析。他说：“算术之学特废于近代数百年间耳。废之缘有二。其一为名理之儒士苴天下实事；其一为妖妄之术谬言数有神理，能知往藏来，靡所不效。卒于神者无一效，而实者亡一存，往昔圣人研以制世利用之大法，曾不能得之士大夫间，而术业政事，尽逊于古初远矣。”(“刻《同文算指》序”) “名理之儒士苴天下实事”，对宋元数学在明代的衰废原因，可谓一语道破。 徐光启在一次关于修改历法的疏奏中，详细论述了数学应用的广泛性。他一共提出了十个方面(“度数旁通十事”)，即(1)天文历法；(2)水利工程；(3)音律；(4)兵器兵法及军事工程；(5)会计理财；(6)各种建筑工程；(7)机械制造；(8)舆地测量；(9)医药；(10)制造钟漏等计时器。可以说把数学应用的广泛性，讲述得十分完备。在300余年前，徐光启就能达到如此的认识，实属难能可贵。徐光启还曾建议开展这些方面的分科研究。如果每个学科都设置相应的机构，那将形成一个相当可观的“科学院”。 徐光启在数学方面的最大贡献当推《几何原本》的翻译。《几何原本》是古希腊数学家欧几里得(Euclid)在总结前人成果的基础上于公元前3世纪编成的。这部世界古代的数学名著，以严密的逻辑推理的形式，由公理、公设、定义出发，用一系列定理的方式，把初等几何学知识整理成一个完备的体系。《几何原本》经过历代数学家，特别是中世纪阿拉伯数学家们的注释，经阿拉伯数学家之手再传入欧洲，对文艺复兴以后近代科学的兴起，产生了很大的影响。许多学者认为《几何原本》所代表的逻辑推理方法，再加上科学实验，是世界近代科学产生和发展的重要前提。换言之，《几何原本》的近代意义不单单是数学方面的，更主要的乃是思想方法方面的。徐光启就正确的指出： “此书为益，能令学理者祛其浮气，练其精心，学事者资其定法，发其巧思，故举世无一人不当学。……能精此书者，无一事不可精，好学此书者，无一事不可学。”(《徐光启集·几何原本杂议》)直到20世纪初，中国废科举、兴学校，以《几何原本》内容为主要内容的初等几何学方才成为中等学校必修科目，实现了300年前徐光启“无一人不当学”的预言。 《几何原本》由公理、公设出发给出一整套定理体系的叙述方法，和中国古代数学著作的叙述方法相去甚远。徐光启作为首先接触到达一严密逻辑体系的人，却能对此提出较明确的认识。他说：“此书有四不必：不必疑、不必揣、不必试、不必改；有四不可得：欲脱之不可得，欲驳之不可得，欲减之不可得，欲前后更置之不可得。”他还说：“(此书)有三至、三能：似至晦，实至明，故能以其明明他物之至晦；似至繁，实至简，故能以其简简他物之至繁；似至难，实至易，故能以其易易他物之至难。”他最后说：“易生于简，简生于明，综其妙，在明而已。”(同上)徐光启提出《几何原本》的突出特点在于其体系的自明性。这种认识是十分深刻的。 历时一年，《几何原本》译出六卷，刊印发行。徐光启抚摸着此书，感慨道：这部光辉的数学著作在此后的一百年里，必将成为天下学子必读之书，但到那时候只怕已太晚了。 可历史，比他预感的更悲哀。 明朝时《几何原本》并没用得到重视 致使徐光启逝世后《几何原本》迟迟不能翻译 以至于被埋没 后来明朝灭亡 清统治者对此书并不关注 康熙大帝虽然重视西学 但是很可惜《几何原本》这样重要的著作还是没用继续翻译 完成徐光启的遗愿 而历史有多少个百年可以蹉跎，国家又有多少项科技能丢弃于路上？ 农学成就 徐光启出身农家，自幼即对农事极为关心。他的家乡地处东南沿海，水灾和风灾频繁，这使他很早就对救灾救荒感兴趣，并且讲究排灌水利建设。步入仕途之后，又利用在家守制、赋闲等各种时间，在北京、天津和上海等地设置试验田，亲自进行各种农业技术实验。 徐光启一生关于农学方面的著作甚多，计有《农政全书》(大约完成于1525—1528年间，死后经陈子龙改编出版于1639年)、《甘薯疏》(1608)、《农遗杂疏》(1612，现传本已残)、《农书草稿》(又名《北耕录》) 徐光启上海徐家汇雕像 、《泰西水法》(与熊三拔共译，16l2)等等。徐光启对农书的著述与他对天文历法的著述相比，从卷帙来看，数量虽不那样多，但花费时间之长、用功之勤，实皆有过之而无不及。 其中，《农政全书》又堪称代表。此书是徐光启殁后，经陈子龙删改(大约删者十之三，增者十之二)后成书的。《农政全书》共分12门(农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、收养、制造、荒政)，60卷，70余万言。书中大部分篇幅，是分类引录了古代的有关农事的文献和明朝当时的文献；徐光启自己撰写的文字大约有6万字。正如陈子龙所说，《农政全书》是“杂采众家”又“兼出独见”的著作，而时人对徐氏自著的文字评价甚高：“人间或一引先生独得之言，则皆令人拍案叫绝。”(刘献廷《广阳杂记》) 《农政全书》主要包括农政思想和农业技术两大方面，而农政思想约占全书一半以上的篇幅。徐光启的农政思想主要表现在以下几个方面： (1)用垦荒和开发水利的方法来力图发展北方的农业生产。我国自魏晋以来，全国的政治中心常在北方而粮食的供给、农业的中心又常在南方，每年需耗资亿万来进行漕运，实现南粮北调。时至明末，漕运已成为政府财政较大的隐患之一。徐光启主张发展北方农业生产来解决这一问题(垦荒、水利、移民等)。与此同时，在《农政全书》中，徐光启也用了四卷的篇幅来讲述东南(尤指太湖)地区的水利、淤淀和湖垦。他还对棉花在东南地区的种植、推广进行了不少研究。 (2)备荒、救荒等荒政，是徐光启农政思想的又一重要内容。他提出了“预弭为上，有备为中，赈济为下”的以预防为主(即指“浚河筑堤、宽民力、祛民害”)的方针。 农业技术方面： (1)破除了中国古代农学中的“唯风土论”思想。“风”指的气候条件，“土”指土壤等地理条件，“唯风土论”主张：作物宜于在某地种植与否，一切决定于风土，而且一经判定则永世不变。徐光启举出不少例证，说明通过试验可以使过去被判为不适宜的作物得到推广种植。徐光启的有风土论但不唯风土论的思想，推进了农业技术的发展。 (2)进一步提高了南方的旱作技术，例如种麦避水湿、与蚕豆轮作等增产技术。他还指出了棉、豆、油菜等旱作技术的改进意见，特别是对长江三角洲地区棉田耕作管理技术，提出了“精拣核(选种)、早下种、深根短干、稀稞肥壅”的十四字诀。 (3)推广甘薯种植，总结栽培经验。 (4)总结蝗虫虫灾的发生规律和治蝗的方法[2]。 军事成就 徐光启幼年时期，其家乡一带屡遭倭寇蹂躏，因而从早年起即关心兵事。他在写给焦竑的一封信中说：“(光启)少尝感愤倭奴蹂践，梓里丘墟，因而诵读之暇稍习兵家言。时时窃念国势衰弱，十倍宋季，每为人言富强之术：富国必以本业，强国必以正兵。”(《徐光启集·复太史焦师座》)以农业为富国之本，以正兵为强国之本，徐光启正是基于这样的认识，一贯重视军事科学技术的研究。 早在刚刚被选考为翰林院庶吉士时，徐光启便在《拟上安边御虏疏》中提出了“设险阻、整车马、备器械、造将帅、练戎卒、严节制、信赏罚”，但他认为这些都不过是“世俗之常谈，国家之功令”。他这篇御敌疏的中心内容则是“于数者之中，更有两言焉。日求精，曰责实。……苟求其精，则远略巧心之士相于讲求，经岁而未尽；苟责其实，则忠公忧国之臣所为太息流涕者，十倍于贾谊而未已也”。“求精”和“责实”是徐光启军事思想的核心。 徐光启还大力宣扬管仲“八无敌”(材料、工艺、武器、选兵、军队的政教素质、练兵、情报、指挥)和晁错的“四预敌”(器械不利、选兵不当、将不知兵、君不择将”。做到“八无敌” 徐光启上海徐家汇墓 即可无敌于天下，如果是“四预敌”则兵无不败。据此他提出了“极求真材以备用”。“极造实用器械以备中外守战”，“极行选练精兵以保全胜”，“极造都城万年台(炮台)以为永永无虞之计”，“极遣使臣监护朝鲜以联外势”(《徐光启集·辽左陷危已甚疏》)。这些办法和措施，都是“八无敌”、“四预敌”思想与“求精”、“责实”精神相结合的产物。 在上述这些办法和措施中，徐光启尤其注重对士兵的选练，他提出了“选需实选，练需实练”的主张。万历四十八年(1620)二月开始，徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》(列阵方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火药法》等等。这些“条格”，实际上乃是徐光启撰写的各种条令和法典，也是我国近代较早的一批条令和法典。 《选练百字诀》和《选练条格》等等，体现了徐光启“实选”、“实练”的责实精神。 除此之外，徐光启还特别注重制器，非常关心武器的制造，尤其是火炮的制造。管状火器本是中国的发明创造，但时至明代末年。制造火器的技术已逐渐落后，由于边防的需要，急需引进火炮制造技术。为此，徐光启曾多方建议，不断上疏。徐光启还对火器在实践中的运用，对火器与城市防御，火器与攻城，火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。徐光启可以称得上是中国军事技术史上提出火炮在战争中应用理论的第一个人