中国印刷术的发明及其影响
❶ 印刷术的发明对人类社会的发展产生了什么积极影响
活字印刷术活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。 活字印刷的方法是先制成单字的阳文反文字模,然后按照稿件把单字挑选出来,排列在字盘内,涂墨印刷,印完后再将字模拆出,留待下次排印时再次使用。北宋庆历间(1041-1048)中国的毕升(?-约1051)发明的泥活字标志活字印刷术的诞生。他是世界上第一个发明人,比德国J.谷登堡活字印书早约400年。 活字印刷 印刷术是我国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。 自从汉朝发明纸以后,书写材料比起过去用的甲骨、简牍、金石和缣帛要轻便、经济多了,但是抄写书籍还是非常费工的,远远不能适应社会的需要。至迟到东汉末年的熹平年间(公元172-178年),出现了摹印和拓印石碑的方法。大约在公元600年前后的隋朝,人们从刻印章中得到启发,在人类历史上最早发明了雕版印刷术。 雕版印刷是在一定厚度的平滑的木板上,粘贴上抄写工整的书稿,薄而近乎透明的稿纸正面和木板相贴,字就成了反体,笔划清晰可辨。雕刻工人用刻刀把版面没有字迹的部分削去,就成了字体凸出的阳文,和字体凹入的碑石阴文截然不同。印刷的时候,在凸起的字体上涂上墨汁,然后把纸覆在它的上面,轻轻拂拭纸背,字迹就留在纸上了。 到了宋朝,雕版印刷事业发展到全盛时期。雕版印刷对文化的传播起了重大作用,但是也存在明显缺点。第一,刻版费时费工费料,第二,大批书版存放不便,第三,有错字不容易更正。 北宋平民发明家毕升发明了活字印刷术,改进雕版印刷这些缺点。毕升是北宋中期的一个普通平民知识分子,当时人称布衣。他总结了历代雕版印刷的丰富的实践经验,经过反复试验,在宋仁宗庆历年间(公元1041-1048)制成了胶泥活字,实行排版印刷,完成了印刷史上一项重大的革命。 毕升的方法是这样的:用胶泥做成一个个规格一致的毛坯,在一端刻上反体单字,字划突起的高度象铜钱边缘的厚度一样,用火烧硬,成为单个的胶泥活字。为了适应排版的需要,一般常用字都备有几个甚至几十个,以备同一版内重复的时候使用。遇到不常用的冷僻字,如果事前没有准备,可以随制随用。为便于拣字,把胶泥活字按韵分类放在木格子里,贴上纸条标明。排字的时候,用一块带框的铁板作底托,上面敷一层用松脂、蜡和纸灰混合制成的药剂,然后把需要的胶泥活字拣出来一个个排进框内。排满一框就成为一版,再用火烘烤,等药剂稍微熔化,用一块平板把字面压平,药剂冷却凝固后,就成为版型。印刷的时候,只要在版型上刷上墨,覆上纸,加一定的压力就行了。为了可以连续印刷,就用两块铁板,一版加刷,另一版排字,两版交替使用。印完以后,用火把药剂烤化,用手轻轻一抖,活字就可以从铁板上脱落下来,再按韵放回原来木格里,以备下次再用。毕升还试验过木活字印刷,由于木料纹理疏密不匀,刻制困难,木活字沾水后变形,以及和药剂粘在一起不容易分开等原因,所以毕升没有采用。 毕升的胶泥活字版印书方法,如果只印二三本,不算省事,如果印成百上升份,工作效率就极其可观了,不仅能够节约大量的人力物力,而且可以大大提高印刷的速度和质量,比雕版印刷要优越得多。现代的凸版铅印,虽然在设备和技术条件上是宋朝毕升的活字印刷术所无法比拟的,但是基本原理和方法是完全相同的。 活字印刷术的发明,为人类文化做出了重大贡献。这中间,我国的平民发明家毕升的功绩不可磨灭的。可是关于毕升的生平事迹,我们却一无所知,幸亏毕升创造活字印刷术的事迹,比较完整地记录在北宋著名科学家沈括的名著《梦溪笔谈》里。但是除开西夏文字的几本推测为活字印刷的佛经外,中原地区无发现活字印刷的中文印刷品!
❷ 活字印刷术的发明对人类社会的发展产生了什么影响
活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。北宋庆历间(1041年-1048年)中国的毕升(970年—1051年)发明的泥活字,标志着活字印刷术的诞生。
是中国古代劳动人民经过长期实践和研究才发明的。先制成单字的阳文反文字模,然后按照稿件把单字挑选出来,排列在字盘内,涂墨印刷,印完后再将字模拆出,留待下次排印时再次使用。
(2)中国印刷术的发明及其影响扩展阅读:
活字印刷在十四世纪走出中国,传入朝鲜、日本等国。朝鲜人民发挥自己的聪明才智,推陈出新,将木活字改为铜活字,铸成了二三百万个铜活字。并在1436年铸成了世界上最早的铅活字,约十五世纪活字印刷传入欧洲国家。
1456年德国使用活字印成了欧洲第一部活字印本《四十二行本圣经》,比毕升的发明晚四百多年,活字印刷又从德国传遍欧洲,为欧洲的科学文明走出中世纪漫长的黑夜,以及社会文化突飞猛进的发展提供了重要的技术条件,为推动世界历史的进程打下了基础。
❸ 印刷术的发明给我们带来了哪些影响
希望对你有帮助!
毕升发明的活字印刷传播极广,对传播知识和促进世界文明发展起到了重大作用.活字印刷的发明无疑是世界印刷史上的一次划时代的革新。毕升的伟大发明提高了印刷效率,提高了科学文化的发展。但是这一科技成果未被统治者重视,毕升死后,也只在小范围内运用,又由于泥活字易损坏,难着墨,未大力推广。
活字印刷在十四世纪走出中国,传入朝鲜、日本等国。朝鲜人民发挥自己的聪明才智,推陈出新,将木活字改为铜活字,铸成了二三百万个铜活字,并在1436年铸成了世界上最早的铅活字。约十五世纪活字印刷传入欧洲国家。1456年德国使用活字印成了欧洲第一部活字印本《四十二行本圣经》,比毕升的发明晚四百多年。活字印刷又从德国传遍欧洲,为欧洲的科学文明走出中世纪漫长的黑夜,以及社会文化突飞猛进的发展提供了重要的技术条件,为推动世界历史的进程打下了基础
❹ 印刷术的发明对人类社会的发展产生了什么积极影响
希望对你有帮助!
毕升发明的活字印刷传播极广,对传播知识和促进世界文明发展起内到了重大作用.活字印刷的发明无疑是世界印刷史上的一次划时代的革新。毕升的伟大发明提高了印刷效率,提高了科学文化的发展。但是这一科技成果未被统治者重视,毕升死后,也只在小范围内运用,又由于泥活字易损坏,难着墨,未大力推广。
活字印刷在十四世纪走出中国,传入朝鲜、日本等国。朝鲜人民发挥自己的聪明才智,推陈出新,将木活字改为铜活字,铸成了二三百万个铜活字,并在1436年铸成了世界上最早的铅活字。约十五世纪活字印刷传入欧洲国家。1456年德国使用活容字印成了欧洲第一部活字印本《四十二行本圣经》,比毕升的发明晚四百多年。活字印刷又从德国传遍欧洲,为欧洲的科学文明走出中世纪漫长的黑夜,以及社会文化突飞猛进的发展提供了重要的技术条件,为推动世界历史的进程打下了基础。
❺ 印刷术是什么时候发明的以及它的影响是什么
北宋时期毕A发明了以泥活字为标志的活字印刷术。其方法是先制成单字的阳文反字模,然后按照稿件挑选单字并排列在字盘内,涂墨印刷。之后再将字模拆出,留待下次排印时再次使用。
毕A是世界上第一个发明印刷术的人,比欧洲活字印书早400年。印刷术是在印章、拓印和印染技术的基础上发明的,是我国祖先智慧的结晶。印刷术的发明是世界印刷史上伟大的技术革命。
❻ 中国印刷术的发明及其影响的读后感
造纸术造纸术是中国四大发明之一,对促进世界文明发展有重大作用。关于蔡伦与造纸术的关系,当今有两种不同意见。第一种意见认为他是造纸术发明者,第二种意见认为西汉初已用纸代简,蔡伦只是造纸术革新者。现在看来第二种意见是正确的,因早在蔡伦200年前的西汉初即已有用于书写的麻纸。蔡伦的贡献是组织并推广了高级麻纸的生产和精工细作,促进了造纸术发展,但“造意用树肤以为纸”者,倒有可能是蔡伦或其尚方下属。皮纸用树皮纤维制成,其技术难度比麻纸更大。蔡伦的贡献就在于使皮纸生产在东汉发展起来。麻纸及皮纸是汉代以来1200年间中国纸的两大支柱,中国文化有赖这两大纸种的供应而得以迅速发展。至晋代(4世纪)时,纸已最终取代帛简成为主要书写材料。蔡伦在促进麻纸及皮纸生产方面起了很大作用,他虽不是造纸术发明者,但作为技术革新者和组织推广者的历史地位应予肯定。
据考证,我国西汉时已开始了纸的制作,魏晋南北朝时期纸广泛流传。普遍为人们所使用,造纸术进一步提高。造纸原料也多样化,纸的名目繁多如竹帘纸、藤纸、鱼卵纸……蔡伦造纸的原料广泛,以烂鱼网造的纸叫网纸,破布造的纸叫布纸。
公元二世纪纸在中国就有了广泛的作用,不到几百年时间中国人就向亚洲其他一些地区出口纸。在很长的时期里,他们对造纸技术保密。但是751年有些中国造纸工人被阿拉伯人俘虏,不久撒马尔罕和巴格达都有了造纸业。造纸技术逐渐传遍了整个阿拉伯世界。12世纪欧洲人从阿拉伯人那里学到造纸技术。纸的使用逐渐广泛起来,古腾堡发明现代印刷术后,纸在西方取代了羊皮纸,成为主要的书写材料。
资料来之:http://www.yubobo.com/news/news_detail.aspx?id=828
❼ 印刷术的发明对世界文明发展有何重大贡献
雕版印刷术是一种具有突出价值且民族特征鲜明、传统技艺高度集中的人类非物质文化遗产。它凝聚着中国造纸术、制墨术、雕刻术、摹拓术等几种优秀的传统工艺,最终形成了这种独特文化工艺;它为后来的活字印刷术开了技术上的先河,是世界现代印刷术的最古老的技术源头,对人类文明发展有着突出贡献;它的实施对文化传播和文明交流提供了最便捷的条件。换句话说,在中国的四大发明中,有两项即造纸术和印刷术与它直接相关,这在中国其他传统工艺中是罕见的。
相关专家介绍,在七项非物质文化遗产中,剪纸、漆器、评话等一般都有南北之分,有一定的区域限制。但雕版印刷术则是唯一一个没有区域限制影响遍布全国的文化形态,它的影响甚至传及海外。作为一种民族遗产,它不仅是中国的,也是世界的。
❽ 印刷术的发明对我们的生活产生了哪些影响
我国隋唐时期,就已掌握雕版印刷术。唐代留下的《金刚经》是目前世界上最早有确切日期的印刷品(868年印)。11世纪中期的宋代,毕升发明了活字印刷术,使印刷术得到普遍推广。我国的雕版印刷大约在公元8世纪传到日本,12世纪左右传到埃及,13世纪左右欧洲的旅行家接触到中国的印刷术,14至15世纪欧洲开始流行印刷术。欧洲现存最早的有确切日期的雕版印刷品,是德国南部的《圣克利斯托菲尔》画像(1423年印),晚于我国约600年。1450年前后,德国人受中国活字印刷术的影响,创制了欧洲拚音文字的活字,用来印刷书籍,比毕升晚了400年。印刷术传到欧洲后,改变了原来只有僧侣才能读书和接受较高教育的状况,为欧洲的科学从中世纪漫长黑夜之后突飞猛进发展以及文艺复兴运动的出现提供了一个重要的物质条件。
详细补充一下:
印刷术的发明
自从有了纸以后,随着经济文化的发展,读书的人多起来了,对书籍的需要量也大大增加了。
晋朝初年,官府有书二万九千九百四十五卷。南北朝时候,梁元帝在江陵有书籍七万多卷、隋朝嘉则殿中藏书有三十七万卷,这是我国古代国家图书馆最高的藏书记录。
除了官府藏书,私人藏书也越来越多。比如晋朝郭太,有书五千卷;张华搬家的时候,单是搬运书籍,就用了三十辆车子。
印刷术发明以前,只有官府和郭太、张华那样的富人才能有这么多的藏书,一般人要得到一两本书也很不容易,因为那时的书都是手抄本。要抄这么多的手抄本,得花费多少人力呀!这种情况如果不改变,怎么能够满足社会上的需要呢?
历史上常常有这样的情况:一项科学发明,只要社会上迫切需要它,同时又有产生它的物质条件,那么,它就会很诀出现的。雕版印刷术的出现就是这样。
在雕版印刷术出现以前,社会上已经广泛应用印章和拓碑。
印章有阳文和阴文两种,阳文刻的字是凸出来的,阴文刻的字是凹进去的。“如果使用阳文印章,印到纸上就是白底黑字,非常醒目。但是印章一般比较小,印出来的字数毕竟有限。
刻碑一般用阴文,拓出来的是黑底白字,不够醒目。而且拓碑的过程比较复杂,用来印制书籍也不方便。但是,拓碑有一个很大的好处,那就是石碑面积比较大,一次可以拓印许多字。
如果截长补短,把拓碑和印章的各自特点结合起来呢?情况当然就不一样了。
我国劳动人民在拓碑和印章这两种方法的启发下,发明了雕版印刷术。
雕版印刷的方法是这样的:把木材锯成一块块木板,把要印的字写在薄纸上,反贴在木板上,再根据每个字的笔划,用刀一笔一笔雕刻成阳文,使每个字的笔划突出在板上。木板雕好以后,就可以印书了。印书的时候,先用一把刷子蘸了墨,在雕好的板上刷一下,接着,用自纸复在板上,另外拿一把干净的刷子在纸背上轻轻刷一下,把纸拿下来,一页书就印好了。一页一页印好以后,装订成册,一本书也就成功了。这种印刷方法,是在木板上雕好字再印的,所以大家称它为“雕版印刷”。
我国的雕版印刷是在什么时候发明的呢?对这个问题,历史学家还没有统一的意见,但多数人认为是在唐朝时候发明的。
在隋末唐初,由于大规模的农民大起义,推动了社会生产的发展,文化事业也跟着繁荣起来,客观上产生雕版印刷的迫切需要。
根据明朝时候邵经邦《弘简录》一书的记载:唐太宗的皇后长孙氏收集封建社会中妇女典型人物的故 事。编写了一木叫《女则》的书。贞观十年土长孙皇后死了,宫中有人把这本书送到唐太宗那里。唐太宗看到之后,下令用雕版印刷把它印出来。
贞观十年是公元六三六年。《女则》的印行年代可能就是这一年,也可能稍后一些。这是我国文献资料中提到的最早的刻本。从这个资料来分析。可能当时民间已经开始用雕版印刷来印行书籍了,所以唐太宗才想到把《女则》印出来。雕版印刷发明的年代,一定要比《女则》出版的年代更早。
到了九世纪的时候,我国用雕版印刷来印书已经相当普遍了。
唐朝时候,有个杰出的诗人叫白居易。他把自己写的诗编成了一部诗集——《白氏长庆集》长庆四年十二月十日(公元八二五年一月二日),白居易的朋友元稹给《白氏长庆集》写了一篇序文,序文中说:当时人们白居易的诗“缮写模勒”,在街上贩卖,到处都是这样。
从前人们把刻石称为“模勒”,到了唐代,也就把雕版称为”模勒“了。这里的“模勒”两字就是雕版印刷的意思。
《旧唐书》还有这样一条记载,大和九年(公元八三五年)十二月,唐文宗下令各地,不得私自雕版印刷历书。这是怎么一回事呢?根据另外一些古书的记载情况是这样:当时剑南、两川和淮南道的人民。都用雕版印刷历书,在街上出卖。每年,管历法的司天台还没有奏请颁发新历,老百姓印的新历却已到处都是了。颁布历法是封建帝王的特权,东川节度使冯宿为了维护朝廷的威信,就奏请禁止私人出版历书。历书关系到农业生产,农民非常需要,一道命令怎么禁得了呢?虽然唐文宗下了这道命令,民间刻印的历书仍旧到处风行。就是在同一个地区,民间印刷历书的也不止一家。
黄巢起义的时候,唐僖宗慌慌张张逃到了四川。皇帝也逃跑了,当然没有人来管理禁印历书的事了。因此,江东地方的人民就自己编印了历书出卖。唐僖宗中和元年(公元八八一年),有两个人印的历书,在月大月小上差了一天,发生了争执。一个地方官知道了,就说:“大家都是同行做生意,相差一天半天又有什么关系呢?”历书怎么可以差一天呢?那个地方官的说法真叫人笑掉了牙。这件事情却告诉我们,单是江东地方,就起码有两家以上印刷历书。
当时跟着唐僖宗逃到四川的柳毗在他的《家训》的序里也说,他在成都的书店里看到好多关于阴阳、杂记、占梦等方面的书籍。这些书大多是雕版印刷的。可见当时成都的印刷业比较发达,不但印历书,还印其他各种书籍了。
唐朝刻印的书籍,现在保存下来只有一部咸通九年刻印的《金刚经》。 咸通九年是公元八六八年,离开现在已经一千多年了。这一千多年前的印刷品,是怎样保存下来的呢?这里还有一段故事。
甘肃省墩煌东南有坐鸣沙山,早在晋朝的时候,有一些佛教徒在这里开了山洞,雕刻佛像,建筑寺庙。山洞不断增加,佛像也跟着增多,人们就把这里称为“千佛洞”。一九零零年,有一个王道士在修理洞窟的时候,无意中发现了一个密闭的暗室,打开一看,里面堆满了一捆捆纸卷,其中有相当多的纸卷是唐代抄写的书籍,还有一卷是唐代刻印的《金刚经》。
这部《金刚经》长约一丈六尺,高约一尺,是由七个印张粘连而成的卷子。卷首有一幅画,上面画着释迦牟尼对他的弟子说法的神话故事,神态生动,后面是《金刚经》的全文。卷未有一行文字,说明是咸通九年刻印的。
这本书是世界上现存的最早的雕板印刷书籍。图画也是雕刻在一块整版上的,也许是世界上最早的版画。
到了五代时候,有个封建官僚叫冯道。他在短短的五个朝代中做过四个朝代的大官,是个卑鄙无耻的家伙。他看到江苏、四川等地人民贩卖的印本书籍,各种各样都有,单单没有儒家经典,就在后唐长兴三年向皇帝建议雕版印刷儒家经典。
当时共印九种经书,经历了四个朝代,直到后周广顺三年,先后花了二十二年的时间,才全部刻成。
因为这次刻书影响比较大,后来竟有人认为印刷术是五代时候冯道发明的,这当然是错误的。
到了宋朝时侯,印刷业更加发达起来,全国各地到处都刻书。北宋初年,成都印《大藏经》,刻板十三万块;北宋政府的中央教育机构——国子监,印经史方面的书籍,刻板十多万块。从这两个数字,可以看出当时印刷业规模之大。宋朝雕板印刷的书籍,现在知道的就有七百多种,而且字体整齐朴素,美观大方,后来一直为我国人民所诊视。
宋朝的雕版印刷,一般多用木板刻字,但也有人用铜板雕刻。上海博物馆收藏有北宋“济南刘家功夫针铺”印刷广告所用的铜版,可见当时也掌握了雕刻铜版的技术。
说起印制书籍,雕版印刷的确是一个伟大的创造。一种书,只雕一回木板,就可以印很多部,比用手写不知要快多少倍了。
可是用这种方法,印一种书就得雕一回木板,费的人工仍旧很多,无法迅速地、大量地印刷书籍,有些书字数很多,常常要雕好多年才能雕好,万一这部书印了一次不再重印,那未,雕得好好的木板就完全没用了。
有什么办法改进呢?
到了十一世纪中叶(宋仁宗庆历年间),我国有个发明家叫毕升,终于发明了一种更进步的印刷方法——活字印刷术,把我国的印刷技术大大提高了一步。
毕升用胶泥做成一个一个四方长柱体,一面刻上单字,再用火烧硬,这就是一个一个的活字。印书的时候,先予备好一块铁板,铁板上面放上松香和蜡之类的东西,铁板四周围着一个铁框,在铁框内密密地排满活字,满一铁框为一版,再用火在铁板底下烤,使松香和蜡等熔化。另外用一块平板在排好的活字上面压一压,把字压平,一块活字版就排好了。它同雕版一样,只要在字上涂墨,就可以印刷了。
为了提高效率,他准备了两块铁板,组织两个人同时工作,一块板印刷,另一块板排字;等第一块板印完,第二块板已经准备好了。两块铁板互相交替着用,印得很快。
毕升把每个单字都刻好几个;常用字刻二十多个碰到没有予备的冷僻生字,就临时雕刻,用火一烧就成了,非常方便。印过以后,把铁板再放在火上烧热,使松香和蜡等熔化,把活字拆下来,下一次还能使用。
这就是最早发明的活字印刷术。这种胶泥活字,称为泥活字,毕升发明的印书方法二和今天的比起来,虽然很原始,但是活字印刷术的三个主要步骤一制造活字、排版和印刷,都已经具备。所以,毕升在印刷方面的贡献是非常了不起的。北宋时期的著名科学家沈括在他所著的《梦溪笔谈》里,专门记载了毕升发明的活字印刷术。
毕升发明活字印刷以后,朝鲜人民又开始用泥活字等方法印书,后来又采用木活字印书。到了十三世纪,他们首先发明用铜活字印书。我国使用铜活字印书比朝鲜稍晚。朝鲜人民还创造了铅活字、铁活字等。
十六世纪末年,日本侵入朝鲜,把朝鲜的铜活字和木活字抢去不少。于是,日本人也学会了活字印刷术。
我国的印刷术还传到了越南。十五世纪的时候,越南开始用雕版印刷术的方法印书。十八世纪初,他们也开始用木活字印书了。
欧洲印刷术的产生,也受了我国印刷术的深刻影响。
元朝时候,到中国来的欧洲人很多。他们看到元朝政府印的纸币可以代替金银使用,觉得非常新奇。在他们写的游记中,对于中国的纸币记载得很详细。
当时到中国来的欧洲人,很多住在杭州等地。杭州的书坊非常多,刻印工人的技巧也非常熟练。有的欧洲人在那里住过好几年,所以很自然地就把印刷术带回欧洲去了。
十四世纪末年,欧洲就开始有了雕版印刷品。他们最初印刷画像,接着就用雕版印刷书籍。他们的印刷方法和中国相同。说明欧洲的雕版印刷术是在中国的影响下产生的。欧洲最早使用活字印刷的,是德国人谷腾堡,大约在公元一四四零——一四四八年间。谷腾堡使用活字印刷,比毕升使用活字印刷,晚了四百多年。
❾ 造纸术和印刷术的发明对世界的影响是什么
造纸术传到欧洲,改变了欧洲一向用羊皮和小牛皮书写的习惯,推进了欧洲文明的进步
欧洲人又根据印刷术自己制造了印刷机,大大推动了文艺复兴和启蒙运动,促进了人们的思想解放,推进欧洲近代化.
❿ 中国四大发明及其影响
指南针
在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。指南针是用以判别方位的一种简单仪器。中国古代四大发明之一。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。
指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。
磁现象的发现
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:“石是铁的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。”
汉以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,可以自由转动时,就会因磁体同性相斥,异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白,但这类现象他们很清楚。
指南针的始祖——司南
指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”,当时的著作《韩非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用,郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。
春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。
指南针的发明
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。
沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法:
1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。
3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。
4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。
《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。
南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。
指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。
指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。
罗盘定位
要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着测方位的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。
方位盘仍是二十四向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。南宋时,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针(确定地磁场南北极方向的磁针),还有子午丙壬间缝针(用日影确定的地理南北极方向)这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。
盘面周围刻二十四方位,内中盛水,磁针横穿灯草,浮于水面。
现在人们已经知道,地球的两个磁极和地理的南北极只是接近,并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极,这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差,这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形,所以磁针指向磁极时必向下倾斜,和水平方向有一个夹角,这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时,就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南,常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。
磁性质的应用
指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面,特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出,当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针,可见指南针刚开始使用时,使用还不熟练。二十几年后,许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载:“惟视星斗前迈,若晦冥则用指南浮针,以揆南北。”到了元代,指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航,在不同航行地点指南针针位的连线图,叫做“针路”。船行到某处,采用何针位方向,一路航线都一一标识明白,作为航行的依据。
指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时,有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过,立刻会被吸住,被卫兵当场捕获。这样的故事还很多,《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。
魏晋南北朝时,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁,于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出:优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸引三、四根铁针,使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石,能吸引十多根铁针,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。
我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。
中国在北宋时期就发明了人工磁化的两种方法:一种是沈括所说的用天然磁石摩擦钢针的方法,另一种是利用地球磁场的作用使钢铁磁化。
人们把经过磁化的钢针,穿过几根灯草,放在一个乘满水的碗里,它就能浮在水上为航船指明方向,这就是世界上最早用来指示方向的仪器--指南针。而许多动物已经在我们之前就学会了利用地球磁场来辨别方向。
火药
火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。
自秦汉以后,炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹,从偶然发生爆炸的现象中得到启示,再经过多次实践,找到了火药的配方。三国时有个聪明的技师马钧,用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”,开创了火药应用的先河。
唐朝末年,火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机,把火药包点着以后,抛射出去,烧伤敌人,这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近,点着引线以以后,用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药,再加上一些沥清、桐油等,捣在一起做成毒球,点着以后,用弓箭射出,杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝,人们将火药装填在竹筒里,火药背后扎有细小的“定向棒”,点燃火管上的火硝,引起筒里的火药迅速燃烧,产生向前的推力,使之飞向敌阵爆炸,这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪,这些都是用竹管制成的原始管形火器,是近代代枪炮的老祖宗。
造纸术
造纸技术的发明,是中华民族对世界文明出贡献之一。
大约在3500多年前的商朝,我国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字,称为甲骨文。到了春秋时,用竹片和木片替代龟甲和兽骨,称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重,战国时思想家惠施外出讲学,带的书简就装了五车,所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时,便于书写,不但比简牍写得多,而且还可以在上面作画,但是价格昂贵,只能供少数王宫贵族使用。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。
发明人
东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为普遍使用的书写材料。被称为“蔡侯纸”。
蔡伦只是改进造纸术,而不是纸的发明人。
造纸术在7世纪经朝鲜传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪,欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。
发明地点
洛阳
活字印刷术
印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。
雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字,然后再上墨,印到纸上。每印一种新书,木板就得从头雕起,速度很慢。如果刻版出了差错,又要重新刻起,劳作之辛苦,可想而知。
北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,做成一个个四方形的长柱体,在上面刻上反写的单字,一个字一个印,放在土窑里用火烧硬,形成活字。然后按文章内容,将字依顺序排好,放在一个个铁框上做成印版,再在火上加热压平,就可以印刷了。印刷结束后把活字取下,下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。
这种印刷方法虽然原始简单,却与现代铅字排印原理相同,使印刷技术进入了一个新时代。
后来,元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字,并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法,后来又发明了金属活字,使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本,8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪,德国人学会了用合金铸宇,从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。
北宋科学家、政治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》,其中详细介绍了活板印刷术的全过程,通俗易懂,非常详细。