1自然科技发展概论主要内容第一节 人类的起源和科技的萌芽第二节 古两河流域、古埃及科技第三节 古印度科技第四节 古希腊的科学技术 第五节 古中国科技2自然科技发展概论科学技术发展的历史,就是人类认识和改造自然的历史,科学技术随着人类的产生而产生,随着人类的发展而发展。第一节第一节 人类的起源和科技的萌芽人类的起源和科技的萌芽3自然科技发展概论一、人类的起源一、人类的起源达尔文的生物进化论指出人是从古猿进达尔文的生物进化论指出人是从古猿进化来的，结合当代考古成果，人类进化化来的，结合当代考古成果，人类进化时间表是：时间表是：古猿（古猿（1400-8001400-800万年前）万年前）南猿（南猿（400-190400-190万年前）万年前）猿人（猿人（170-20170-20万年前）万年前）恩格斯恩格斯：从猿到人的转变从猿到人的转变关键是劳动关键是劳动4自然科技发展概论二、原始科技的起源二、原始科技的起源1、石器时代、石器时代人不仅会使用工具人不仅会使用工具,更重要的是会制造工具更重要的是会制造工具,这是这是人与动物的人与动物的本质差别本质差别。人类在劳动中创造了各种工具人类在劳动中创造了各种工具,并用这些工具作并用这些工具作用于劳动对象用于劳动对象，对劳动对象行使有效的加工。，对劳动对象行使有效的加工。这种借助于一定的工具对对象进行加工的方法这种借助于一定的工具对对象进行加工的方法,就是就是技术技术。5自然科技发展概论2、火的利用、火的利用原始人在长期的劳动中逐渐认识到火的用途,并发明了取火的方法.摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物分开.6自然科技发展概论2、火的利用v燧人氏被人们称为火祖，燧皇陵也成了中华民族燧人氏被人们称为火祖，燧皇陵也成了中华民族“火祖火祖”的标志。的标志。v人们在离商丘古城西南三公里处火神台的西面建了人们在离商丘古城西南三公里处火神台的西面建了燧人氏墓，燧人氏便在这里不断接受来自海内外的燧人氏墓，燧人氏便在这里不断接受来自海内外的炎黄子孙的拜谒。炎黄子孙的拜谒。v改革开放以后，人们更是曾经在这里举行全省和全改革开放以后，人们更是曾经在这里举行全省和全国性的纪念火祖的盛典。国性的纪念火祖的盛典。7自然科技发展概论2、火的利用v19921992年，中国友好观光黄河之旅首游式取火种仪式在这里年，中国友好观光黄河之旅首游式取火种仪式在这里隆重举行，所取的火种被人们称为隆重举行，所取的火种被人们称为“圣火圣火”，被国家旅游，被国家旅游局命名为局命名为“中华第一火种中华第一火种”。v19931993年，河南第七届运动会在此点燃火炬，李德生为之题年，河南第七届运动会在此点燃火炬，李德生为之题词词“中华第一火种中华第一火种”，伍修权题词，伍修权题词“华夏第一火种华夏第一火种”。v中共商丘市委、市政府还在燧皇陵附近专门修建了火文化中共商丘市委、市政府还在燧皇陵附近专门修建了火文化广场。广场。 8自然科技发展概论3、农业和畜牧业的出现v原原始始人人从从采采集集到到渔渔猎猎, ,都都没没有有摆摆脱脱天天然然食食物物而而生生活活的的历历史史, ,农农业业和和畜畜牧牧业业的的出出现现则则标标志志原原始始人人结结束束了了依依赖赖天天然然食食物物而而生生存存的的历历史史, ,他他表表明明人人类类可可以以在在自自然界中创造自己所需要的生活必需品然界中创造自己所需要的生活必需品。v最最早早出出现现农农业业生生产产的的地地区区是是西西亚亚。约约在在一一万万年年前前, ,在当今土尔其内的萨约吕已经有种植小麦的遗迹在当今土尔其内的萨约吕已经有种植小麦的遗迹。9自然科技发展概论3、农业和畜牧业的出现v大约在一万年前大约在一万年前, ,人类已经懂得了饲养动物人类已经懂得了饲养动物。v由于生产工具的不断改进由于生产工具的不断改进, ,人们可以捕获更多人们可以捕获更多的飞禽走兽的飞禽走兽, ,除了满足食物需要外除了满足食物需要外, ,尚有剩余尚有剩余, ,于是把多余的动物养起来于是把多余的动物养起来, ,这一举动便促成了这一举动便促成了畜牧业的诞生。畜牧业的诞生。10自然科技发展概论农业生产的最初方式是农业生产的最初方式是刀耕火种刀耕火种。先以石斧先以石斧, ,后来用铁斧砍伐地面上的树木等枯根朽茎后来用铁斧砍伐地面上的树木等枯根朽茎, ,草木晒草木晒干后用火焚烧。经过火烧的土地变得松软干后用火焚烧。经过火烧的土地变得松软, ,不翻地不翻地, ,利用地表利用地表草木灰作肥料草木灰作肥料, ,播种后不再施肥播种后不再施肥, ,一般种一年后易地而种一般种一年后易地而种. .随着随着生产工具由石刀、石凿、石斧、木棒进化到铁制刀、锄、犁生产工具由石刀、石凿、石斧、木棒进化到铁制刀、锄、犁, ,种植作物由单一的稻谷演变为稻、玉米、豆、杂粮乃至甘蔗、种植作物由单一的稻谷演变为稻、玉米、豆、杂粮乃至甘蔗、油料经济作物油料经济作物, ,耕作方式也随之由刀耕火种、撂荒发展到轮耕、耕作方式也随之由刀耕火种、撂荒发展到轮耕、轮作复种和多熟农作制。轮作复种和多熟农作制。与此同时与此同时, ,人们也懂得了用拦河截水的办法进行灌溉和有意识人们也懂得了用拦河截水的办法进行灌溉和有意识的人工施肥的人工施肥. .3、农业和畜牧业的出现、农业和畜牧业的出现11自然科技发展概论3、农业和畜牧业的出现、农业和畜牧业的出现农业和畜牧业生产不同于简单的采集和渔猎,他要求有叫丰富的自然知识，要懂得动植物的生长规律,要学会育种，要有一些天文、气象和土壤等方面的知识。这些知识就是人类对自然接的最初的认识，也可以说是自然科学知识的萌芽。12自然科技发展概论4、天文知识的萌芽、天文知识的萌芽在以采集和渔猎为生的旧石器时代，祖先已经对寒来暑在以采集和渔猎为生的旧石器时代，祖先已经对寒来暑往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和往的变化、月亮的圆缺、动物活动的规律、植物生长和成熟的时间，逐渐有了一定的认识。成熟的时间，逐渐有了一定的认识。新石器时代，更加需要掌握季节的变化规律，以便安排新石器时代，更加需要掌握季节的变化规律，以便安排农事。农事。开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。开始观测天象，并用以定方位、定时间、定季节了。13自然科技发展概论5、数学知识的萌芽、数学知识的萌芽远古时代，先民从文明发展的最初阶段起，就不断积累远古时代，先民从文明发展的最初阶段起，就不断积累着关于事物的数量和形状等萌芽时期的数学知识。认识着关于事物的数量和形状等萌芽时期的数学知识。认识“数数”是从是从“有有”开始的，起初略知一、二，以后在社开始的，起初略知一、二，以后在社会生产和社会实践中不断积累，知道的数目才逐渐增多。会生产和社会实践中不断积累，知道的数目才逐渐增多。 古代有古代有“结绳记事结绳记事”和和“契木为文契木为文”传说传说 。14自然科技发展概论6、原始的医和药、原始的医和药火的使用在人类保健业上具有重要意义。蓝田人和北京人已火的使用在人类保健业上具有重要意义。蓝田人和北京人已知道熟食，改善了摄食条件，使身体能得到较好的发育。火知道熟食，改善了摄食条件，使身体能得到较好的发育。火还可以防寒、防湿，为身体的健康提供了必要的条件。还可以防寒、防湿，为身体的健康提供了必要的条件。经过反复实践和改进，人们懂得将干草点燃，进行局部固定经过反复实践和改进，人们懂得将干草点燃，进行局部固定位置的温热刺激，能医治更多的疾病，这就是灸法的开始。位置的温热刺激，能医治更多的疾病，这就是灸法的开始。 先民在采集野果、植物种子和根、茎的过程中，逐渐发现某先民在采集野果、植物种子和根、茎的过程中，逐渐发现某些植物对人体有益，吃了能治病，某些则对人体有害，吃了些植物对人体有益，吃了能治病，某些则对人体有害，吃了会引起吐泻、昏迷，甚至死亡会引起吐泻、昏迷，甚至死亡古代传说的所谓神农尝百古代传说的所谓神农尝百草，草，“一日而遇七十毒一日而遇七十毒”。 15自然科技发展概论第二节第二节 古两河流域、古埃及科技古两河流域、古埃及科技v发源于今土耳其境内的亚美尼亚高原的幼发拉底河和底格里斯河，由西北蜿蜒东南流入波斯湾，两大河流经的土地孕育出古代的两河流域文明。v非洲的尼罗河自南向北流向地中海，在它广阔的三角洲即今埃及的土地上，产生了古埃及文明。 16自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术1、农业生产和农业技术、农业生产和农业技术水利水利公元前公元前3030世纪中期，在两河流域南部首次出现了阿卡德王世纪中期，在两河流域南部首次出现了阿卡德王国，王国建立后即展开大规模的水利渠道网的建设。国，王国建立后即展开大规模的水利渠道网的建设。古巴比伦王国是古两河流域经济繁荣的时期，第六代国王古巴比伦王国是古两河流域经济繁荣的时期，第六代国王汉谟拉比在位时制定了著名的法典汉谟拉比法典。汉谟拉比在位时制定了著名的法典汉谟拉比法典。在古埃及在古埃及，自第一王朝起便把尼罗河水利系统置于中央政，自第一王朝起便把尼罗河水利系统置于中央政府管辖之下，王朝的官吏负责对尼罗河水情和水位变化定府管辖之下，王朝的官吏负责对尼罗河水情和水位变化定期做观测记录。相传第一王朝的第一法老美尼斯期做观测记录。相传第一王朝的第一法老美尼斯( (一译米那一译米那) )的一大功绩是建造了孟斐斯城外的水库和大坝。的一大功绩是建造了孟斐斯城外的水库和大坝。 17自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术1、农业生产和农业技术、农业生产和农业技术畜耕畜耕两河流域和古埃及的先民用牛和驴代替人力牵两河流域和古埃及的先民用牛和驴代替人力牵犁耕地，最早使用的犁是木石结构，即在木制犁耕地，最早使用的犁是木石结构，即在木制的犁架上装配石制犁头，后来随着冶铜业发展，的犁架上装配石制犁头，后来随着冶铜业发展，便采用铜犁头。便采用铜犁头。在两河流域，古埃及人还发明了一种畜力牵引在两河流域，古埃及人还发明了一种畜力牵引的播种机具，这在当时是一种先进农具。的播种机具，这在当时是一种先进农具。 18自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术1、农业生产和农业技术、农业生产和农业技术生产对象生产对象主要粮食作物是小麦和大麦。蔬菜和水果也多主要粮食作物是小麦和大麦。蔬菜和水果也多有种植。有种植。古埃及人的蔬菜有胡萝卜、葱、蒜、黄瓜、莴古埃及人的蔬菜有胡萝卜、葱、蒜、黄瓜、莴苣等品种。葡萄、枣椰、无花果也是这两个地苣等品种。葡萄、枣椰、无花果也是这两个地区适宜种植而又为人们喜爱的作物。区适宜种植而又为人们喜爱的作物。饲养的牲畜主要有牛、羊、驴、马等。饲养的牲畜主要有牛、羊、驴、马等。 19自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术2、制陶和玻璃技术制陶和玻璃技术制陶制陶距今距今40004000至至50005000年，在两河流域的哈斯苏年，在两河流域的哈斯苏( (HassunaHassuna) )和萨马和萨马拉拉( (SammaraSammara) )出现了出现了刻花黑陶器刻花黑陶器 。用快轮制作的彩陶，有代表性的陶器是用复杂的细小线条、用快轮制作的彩陶，有代表性的陶器是用复杂的细小线条、自然及几何的重复图案装饰的大型平盘，烧制成的器物轻巧。自然及几何的重复图案装饰的大型平盘，烧制成的器物轻巧。古埃及拜达里古埃及拜达里( (BadarianBadarian) )等地早期生产磨光红陶和黑陶及刻等地早期生产磨光红陶和黑陶及刻有白色的几何、动植物图案的陶器。后来陶杯等容器已施用有白色的几何、动植物图案的陶器。后来陶杯等容器已施用蓝色釉。蓝色釉。 20自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术2、制陶和玻璃技术制陶和玻璃技术玻璃玻璃玻璃最早出现于两河流域地区，距今已有玻璃最早出现于两河流域地区，距今已有50005000多多年的历史。当地的陶工用石英砂和天然碱年的历史。当地的陶工用石英砂和天然碱( (碱酸钠碱酸钠) )混合在高温中熔化后，加工成玻璃器皿。混合在高温中熔化后，加工成玻璃器皿。玻璃初始的制作是玻璃初始的制作是“型芯法型芯法”，后来也常用，后来也常用“铸铸造法造法”，分模浇、模压和模烧三种，分模浇、模压和模烧三种。 21自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术3、金属、金属技术技术在两河流域，在两河流域，青铜器青铜器的大量出现是在古巴比伦王的大量出现是在古巴比伦王国时期国时期( (约公元前约公元前1616世纪世纪) )，古埃及要晚一些。，古埃及要晚一些。亚美尼亚山区的基兹温达人最早发明了亚美尼亚山区的基兹温达人最早发明了炼铁炼铁，距，距今今40004000多年前炼出了铁。多年前炼出了铁。 黄金加工：黄金加工：1919世纪以来，在这两个地区考古发现世纪以来，在这两个地区考古发现了大量的金器了大量的金器 22自然科技发展概论一、古两河流域、古埃及技术4、建筑、建筑技术技术尼布甲尼撒二世统治时期尼布甲尼撒二世统治时期( (公元前公元前604604一前一前562)562)，巴，巴比伦城是当时世界上数一数二的壮观的城市。比伦城是当时世界上数一数二的壮观的城市。为世人惊叹的金字塔，其中最著名的是第四王朝为世人惊叹的金字塔，其中最著名的是第四王朝( (公公元前元前2626世纪世纪) )法老胡夫和他的儿子哈夫拉的金字塔。法老胡夫和他的儿子哈夫拉的金字塔。 古埃及留存的许多神庙建筑巍峨壮观，令人惊叹。古埃及留存的许多神庙建筑巍峨壮观，令人惊叹。 23自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学1、天文学知识、天文学知识古代两河流域的天文历法知识直接影响了欧洲的天文学。两古代两河流域的天文历法知识直接影响了欧洲的天文学。两河流域的人们很早就以月亮盈亏的周期确定河流域的人们很早就以月亮盈亏的周期确定“月月”。 苏美尔人按照月亮的盈亏把一年分为苏美尔人按照月亮的盈亏把一年分为12个月，共个月，共354天，同天，同时设闰月调整阴历阳历之间的差别。到公元前世纪，又形时设闰月调整阴历阳历之间的差别。到公元前世纪，又形成了天一星期的制度，每天各有一位星神成了天一星期的制度，每天各有一位星神“值勤值勤”，并以，并以他命名这一天，其顺序是他命名这一天，其顺序是星期日（太阳神）星期日（太阳神） 星期一（月神）星期一（月神）星期二（火星神）星期二（火星神） 星期三（水星神）星期三（水星神）星期四（木星神）星期四（木星神） 星期五（金星神）星期五（金星神）星期六（土星神）星期六（土星神）24自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学1、天文学知识、天文学知识两河流域的人们两河流域的人们把一个月定把一个月定2929天或天或3030天，每隔几年就要加一天，每隔几年就要加一个闰月。把个闰月。把7 7天作为一个星期，一天分为天作为一个星期，一天分为1212小时，每小时小时，每小时6060分，每分分，每分6060秒。秒。 古埃及，把历法和水情的变化联系在一起（尼罗河）。在尼古埃及，把历法和水情的变化联系在一起（尼罗河）。在尼罗河三角洲地区看到天狼星与太阳同时在地平线上升起时，罗河三角洲地区看到天狼星与太阳同时在地平线上升起时，这一天定为一年之始，规定一年为这一天定为一年之始，规定一年为1212个月，每月个月，每月3030日，年终日，年终再加再加5 5日，即一年为日，即一年为365365日日。完全的太阳历。完全的太阳历。25自然科技发展概论古代埃及天文学影响“儒略历儒略历”的由来的由来埃及的太阳历将一年定为天，与地球围绕太阳公转埃及的太阳历将一年定为天，与地球围绕太阳公转一圈的时间（回归年）相比较，只相差四分之一天，这在一圈的时间（回归年）相比较，只相差四分之一天，这在当时已经是相当准确了。当时已经是相当准确了。公元前年，罗马统帅儒略公元前年，罗马统帅儒略凯撒（又译朱利乌斯凯撒（又译朱利乌斯凯凯撒）决定以埃及的太阳历为蓝本，重新编制历法。凯撒主撒）决定以埃及的太阳历为蓝本，重新编制历法。凯撒主持编制的历法，被后人称为持编制的历法，被后人称为“儒略历儒略历”。 26自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学1、天文学知识、天文学知识在两河流域出上有大量的刻满楔形文字的泥板，上面有不同在两河流域出上有大量的刻满楔形文字的泥板，上面有不同时期的天文观测记录。时期的天文观测记录。到公元前到公元前8 8世纪左右，古巴比伦人对天象的观测已十分精确。世纪左右，古巴比伦人对天象的观测已十分精确。他们利用自己复杂的数学知识，积累了大量的天文记录，能他们利用自己复杂的数学知识，积累了大量的天文记录，能够预测日食和月食以及星辰的运动。够预测日食和月食以及星辰的运动。对恒星进行观测，绘成了世界上最早的星图。对恒星进行观测，绘成了世界上最早的星图。 27自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学2、数学知识、数学知识两河流域两河流域两河流域的记数法是十进制与六十位制并用。为了计算方便，两河流域的记数法是十进制与六十位制并用。为了计算方便，编制了许多数学表，如乘法表、倒数表、平方表、立方表、编制了许多数学表，如乘法表、倒数表、平方表、立方表、平方根表、立方根表等。平方根表、立方根表等。（倒数表计算到（倒数表计算到60601919的倒数。）的倒数。） 两河流域的数学家能解一元一次方程、多元一次方程，也能两河流域的数学家能解一元一次方程、多元一次方程，也能解一些一元二次方程和较为特殊的三次方程和四次方程。解一些一元二次方程和较为特殊的三次方程和四次方程。28自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学2、数学知识、数学知识两河流域两河流域指数方程：指数方程：(1十十0.2)x=2，得出得出x=3.8半圆的圆周角是直角，所用的圆周率为半圆的圆周角是直角，所用的圆周率为=3.125周角分为周角分为360，1分为分为60，l分为分为60 29自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学考古学家在十九世纪上半叶于美索不达米亚挖掘出大考古学家在十九世纪上半叶于美索不达米亚挖掘出大约约5050万块刻有楔形文字、跨跃巴比伦历史许多时期的泥万块刻有楔形文字、跨跃巴比伦历史许多时期的泥书板。其中有近书板。其中有近400400块被鉴定为载有数字表和一批数学问块被鉴定为载有数字表和一批数学问题的纯数学书板，现在关于巴比伦的数学知识就源于分题的纯数学书板，现在关于巴比伦的数学知识就源于分析这些原始文献。析这些原始文献。30自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学2、数学知识、数学知识古埃及古埃及古埃及人记数采用十进制，能解一些代数方程，古埃及人记数采用十进制，能解一些代数方程，有比较简单的一元二次方程。有比较简单的一元二次方程。用几何学丈量土地用几何学丈量土地古埃及人所用的圆周率为古埃及人所用的圆周率为=3.1605 31自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学3、医学、生物学知识、医学、生物学知识医学医学两河流域涉及医学的泥板书有两河流域涉及医学的泥板书有800800多块，汉谟拉比法典多块，汉谟拉比法典有许多条文与医疗有关。有许多条文与医疗有关。从古埃及保存的文献看，传世有一些医学草纸书，比较从古埃及保存的文献看，传世有一些医学草纸书，比较完整的有六七部。最大的当属完整的有六七部。最大的当属“埃伯斯草纸书埃伯斯草纸书”之作，之作，记述了许多病的症状和治疗方法，包括内科、眼科、妇记述了许多病的症状和治疗方法，包括内科、眼科、妇科等，也有一些外科的内容，还记有解剖学、生理学和科等，也有一些外科的内容，还记有解剖学、生理学和病理学方面的一些知识，所载药方达病理学方面的一些知识，所载药方达877877个。个。 32自然科技发展概论二、古两河流域、古埃及科学3、医学、生物学知识、医学、生物学知识生物学生物学在两河流域的泥板书上可以看到约在两河流域的泥板书上可以看到约100100多种动物和多种动物和250250种种植物的名称。植物的名称。古埃及人对动物作了世界上最早的分类。古埃及人对动物作了世界上最早的分类。还值得注意的是他们在实践中已经知道当枣椰树开花时还值得注意的是他们在实践中已经知道当枣椰树开花时进行人工授粉以增加椰枣的产量。进行人工授粉以增加椰枣的产量。古埃及人对动物也作过许多解剖，用以表示内脏的象形古埃及人对动物也作过许多解剖，用以表示内脏的象形文字大多都似动物的器官。文字大多都似动物的器官。 33自然科技发展概论第三节 古印度的技术与科学 印度文明源于印度文明源于印度恒河流域印度恒河流域，这里就是数学符号最早出现，这里就是数学符号最早出现的地方，公元前的地方，公元前6 6世纪释迦牟尼创立的佛教也在此地诞生，并世纪释迦牟尼创立的佛教也在此地诞生，并在阿育王的推行下得到发扬。今巴基斯坦所在地区最早的文明，在阿育王的推行下得到发扬。今巴基斯坦所在地区最早的文明，是在肥沃的印度河流域发展起来的。到约公元前是在肥沃的印度河流域发展起来的。到约公元前25002500年时，这年时，这里已出现规模较大的城市，其中之一就是里已出现规模较大的城市，其中之一就是摩亨佐摩亨佐达罗达罗。 34自然科技发展概论一、古印度的技术1、农业生产和农业技术农业生产和农业技术 南亚次大陆北部地区是世界上最早的小麦和大麦栽培地，南亚次大陆北部地区是世界上最早的小麦和大麦栽培地，距今距今60006000年前，这里的居民就已种植小麦和大麦。年前，这里的居民就已种植小麦和大麦。哈拉巴文化时期，人们已经使用畜耕，同时使用青铜锄、哈拉巴文化时期，人们已经使用畜耕，同时使用青铜锄、镰等较先进的金属农具。种植作物除小麦、大麦外，还镰等较先进的金属农具。种植作物除小麦、大麦外，还有水稻、豌豆、甜瓜、枣椰、棉花和胡麻等。有水稻、豌豆、甜瓜、枣椰、棉花和胡麻等。 35自然科技发展概论一、古印度的技术2、手工业技术手工业技术 早在哈拉巴文化时期，古印度的人们广泛地用铜或青铜早在哈拉巴文化时期，古印度的人们广泛地用铜或青铜制造斧、锯、凿、锄、鱼钩、剑、矛头、匕首、箭镞等制造斧、锯、凿、锄、鱼钩、剑、矛头、匕首、箭镞等工具和兵器。工具和兵器。古印度是棉纺技术的发源地。在哈拉巴文化时期的遗址古印度是棉纺技术的发源地。在哈拉巴文化时期的遗址发现棉花残片，那时的织物尚粗糙，不过已有棉布染色。发现棉花残片，那时的织物尚粗糙，不过已有棉布染色。 36自然科技发展概论一、古印度的技术3、建筑技术建筑技术 古印度人是最早使用烧砖建造房屋。在印度河流古印度人是最早使用烧砖建造房屋。在印度河流域的考古发现中，最引人注目的是哈拉巴文化时域的考古发现中，最引人注目的是哈拉巴文化时期的建筑遗迹，所发现的当时的建筑物大多都是期的建筑遗迹，所发现的当时的建筑物大多都是砖木结构。砖木结构。 哈拉巴和莫亨焦达罗是那个时期最大的两座城市。哈拉巴和莫亨焦达罗是那个时期最大的两座城市。37自然科技发展概论二、古印度的科学1、天文学知识天文学知识 公元前公元前7 7世纪之前世纪之前，古印度人把一年定为古印度人把一年定为1212个月，个月，360360天，也有置闰的方法。天，也有置闰的方法。公元前公元前6 6世纪开始形成、公元世纪开始形成、公元1 1世纪后成书的世纪后成书的太阳悉太阳悉檀多檀多，是古印度最著名的天文历法著作。该书讲述，是古印度最著名的天文历法著作。该书讲述了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测了时间的测量、分至点、日月食、行星运动和观察测量仪器等许多问题，还包含许多数学内容。量仪器等许多问题，还包含许多数学内容。38自然科技发展概论二、古印度的科学2、数学知识数学知识 古印度人采用十进制记数；约在公元古印度人采用十进制记数；约在公元7 7世纪出现位值法世纪出现位值法记数，没有记数，没有“零零”的符号，用空格来表示；公元的符号，用空格来表示；公元9 9世纪世纪后期始有零的符号，写作后期始有零的符号，写作“”“阿拉伯记数法阿拉伯记数法” 。笈多时代的学者阿耶波多的圣使集中不仅有天文笈多时代的学者阿耶波多的圣使集中不仅有天文学内容，也讨论了算术运算、乘方、开方以及代数学、学内容，也讨论了算术运算、乘方、开方以及代数学、几何学和三角学的规则。他给出的圆周率几何学和三角学的规则。他给出的圆周率=3.1416=3.1416。 39自然科技发展概论二、古印度的科学2、数学知识数学知识 公元公元7 7到到1313世纪是古印度数学成就辉煌的时期。世纪是古印度数学成就辉煌的时期。二次方程二次方程x x2 2+px-q=0+px-q=0的根为梵藏的根为梵藏( (即婆罗摩笈多即婆罗摩笈多) ) ： 得出求等差数列末项以及数列之和的正确公式得出求等差数列末项以及数列之和的正确公式 在几何方面，以四边形之边长求四边形面积，即：在几何方面，以四边形之边长求四边形面积，即： 40自然科技发展概论二、古印度的科学3、医学知识医学知识 在长期认识自然和同疾病作斗争的过程中，古印度完在长期认识自然和同疾病作斗争的过程中，古印度完成了阁罗迦集成了阁罗迦集( (CarakaCaraka SamhitaSamhita) )与妙闻集与妙闻集( (SusrutaSusruta SamhitaSamhita) )两大古典医著，这是最古老的阿育两大古典医著，这是最古老的阿育吠陀经典。吠陀经典。AyusAyus( (生命生命) )与与Veda(Veda(知识知识) )阁罗迦集与妙闻集大约在公元阁罗迦集与妙闻集大约在公元9 9世纪间就被译世纪间就被译成波斯文和阿拉伯文。我国西藏地区的藏医有受古印成波斯文和阿拉伯文。我国西藏地区的藏医有受古印度医学深刻影响的痕迹。度医学深刻影响的痕迹。 41自然科技发展概论二、古印度的科学4、自然观自然观 古印度人善于思辨，在自然观方面提出不少有古印度人善于思辨，在自然观方面提出不少有价值的思想。价值的思想。 吠陀时代后期，古印度人就对世界本原问题进吠陀时代后期，古印度人就对世界本原问题进行探讨行探讨（水、地、火、风、空五元素）。（水、地、火、风、空五元素）。 42自然科技发展概论二、古印度的科学4、自然观自然观 自然说：自然说：认为物质世界是永恒的,它不为其他什么东西所创造,具体事物的形成也不受任何外界的原则所支配,它们完全是在不同的情况下偶然凑合而成。自性说：自性说：既坚持世界的物质性,也强调客观的规律性.它认为所有事物的运动变化都是由其内在的本性(自性)所驱使。转变说：转变说：相对地进一步,它认为物质世界是永恒的唯一实在,它的原始状态是无定形和无差别的。43自然科技发展概论第四节第四节 古希腊的科学技术古希腊的科学技术 古希腊不限于我们今天看到的巴尔干半岛南端的古希腊不限于我们今天看到的巴尔干半岛南端的希腊半岛。这块地方北抵马其顿，东跨爱琴海到希腊半岛。这块地方北抵马其顿，东跨爱琴海到土耳其西部沿海地带，西至亚平宁半岛及西西里土耳其西部沿海地带，西至亚平宁半岛及西西里岛广大版图。岛广大版图。44自然科技发展概论一、光大东方科学遗产与希腊奇迹一、光大东方科学遗产与希腊奇迹1、希腊奇迹：、希腊奇迹：希腊人对近代世界发生如此巨大影响。这种影响不是在希腊人对近代世界发生如此巨大影响。这种影响不是在物质文明方面，而是在精神文明方面。物质文明方面，而是在精神文明方面。希腊人开启了科学之门。从公元前希腊人开启了科学之门。从公元前500年左右开始，希腊年左右开始，希腊人中出现了一大批才智卓越的哲学家和科学家，他们是人中出现了一大批才智卓越的哲学家和科学家，他们是以后许多学科的鼻祖。以后许多学科的鼻祖。45自然科技发展概论一、光大东方科学遗产与希腊奇迹一、光大东方科学遗产与希腊奇迹2、光大东方科学遗产、光大东方科学遗产希腊文他们历史渊源，是因为他们继承和光大了东方两河希腊文他们历史渊源，是因为他们继承和光大了东方两河流域，尼罗河流域的科学遗产，并将之发展一个更新的高流域，尼罗河流域的科学遗产，并将之发展一个更新的高度。度。亚里士多德说：东方人发展的科学知识和技术成就为的是亚里士多德说：东方人发展的科学知识和技术成就为的是实用的目的和宗教的需要，只有希腊人首先试图给出理性实用的目的和宗教的需要，只有希腊人首先试图给出理性的解释，试图超越具体个别的现象进入一般的认识。这正的解释，试图超越具体个别的现象进入一般的认识。这正是希腊思想的特质，也是希腊人对人类文明独特贡献。是希腊思想的特质，也是希腊人对人类文明独特贡献。46自然科技发展概论一、光大东方科学遗产与希腊奇迹一、光大东方科学遗产与希腊奇迹3、产生希腊奇迹的内在条件、产生希腊奇迹的内在条件亚里士多德在亚里士多德在形而上学形而上学一书开篇就说，哲学与科学诞一书开篇就说，哲学与科学诞生有三个条件。第一是生有三个条件。第一是“惊异惊异”；第二是；第二是“闲暇闲暇”；第三；第三是是“自由自由”。 提供希腊人以闲暇的是奴隶制。提供希腊人自由的是城邦提供希腊人以闲暇的是奴隶制。提供希腊人自由的是城邦民主制。民主制。47自然科技发展概论4 4、希腊思维方式、希腊思维方式在人类历史上，是希腊人第一次形成了独具特色的理性自在人类历史上，是希腊人第一次形成了独具特色的理性自然观，这正是科学精神最基本的因素。然观，这正是科学精神最基本的因素。希腊人，首先把自然看作独立于人的东西整体地看待；其希腊人，首先把自然看作独立于人的东西整体地看待；其次把自然界看作有内在规律，可以成为人们把握的对象；次把自然界看作有内在规律，可以成为人们把握的对象；再次，发展了复杂精致的数学工具来把握自然规律。再次，发展了复杂精致的数学工具来把握自然规律。这三个方面，希腊人都开创了科学精神之先河。这三个方面，希腊人都开创了科学精神之先河。 一、光大东方科学遗产与希腊奇迹一、光大东方科学遗产与希腊奇迹48自然科技发展概论从从第第一一个个自自然然哲哲学学家家泰泰勒勒斯斯开开始始，到到马马其其顿顿王王亚亚历历山山大大大大帝帝征征服服全全希希腊腊为为止止的的二二百百多多年年，是是希希腊腊科学的古典时代。科学的古典时代。可可按按时时期期和和区区域域分分为为三三个个阶阶段段。第第一一阶阶段段是是爱爱奥奥尼尼亚亚阶阶段段，第第二二阶阶段段是是南南意意大大利利阶阶段段，第第三三阶阶段段是雅典阶段。是雅典阶段。 二、希腊古典时期的科学二、希腊古典时期的科学49自然科技发展概论1 1、第一个自然哲学家泰勒斯：、第一个自然哲学家泰勒斯：万物源于水。万物源于水。2 2、毕毕达达哥哥拉拉斯斯及及其其学学派派：毕毕氏氏学学派派提提出出地地球球天天球球的的两两球球宇宇宙宙论论模模式为希腊天文学奠定了基础。式为希腊天文学奠定了基础。3 3、原原子子论论思思想想：原原子子论论是是由由留留基基伯伯（公公元元前前440440年年左左右右）提提出出，德德谟谟克克利利特特（约约公公元元前前460460370370年年）完完成成。主主张张世世界界是是统统一一的的、自自然然现现象象可可以以得得到到统统一一的的解解释释，但但统统一一不不是是在在宏宏观观层层次次上上，而而归归结结在在微微观观层层次次上上的的东东西西，这这些些微观的东西就是原子。微观的东西就是原子。4 4、柏柏拉拉图图：雅雅典典学学术术走走向向系系统统化化。真真实实的的实实在在是是理理念念，哲哲学学目目的的就就是是把把握握理念。理念。5 5、亚里士多德：百科全书式的学者。、亚里士多德：百科全书式的学者。二、希腊古典时期的科学二、希腊古典时期的科学50自然科技发展概论亚亚历历山山大大十十余余年年南南征征北北战战，建建立立了了一一个个横横跨跨欧欧亚亚非非的的庞庞大大帝帝国国。这这个个帝帝国国以以东东方方为为中中心心，但但以以希希腊腊文文化化为为统统治治文文化化。希希腊腊文文明明随随着着亚亚历历山山大大的的远远征征，传传播播到到了了更更广广大大的的地地区区。从从此此，这这些些地地区区的的文化，也被称为希腊化文化。文化，也被称为希腊化文化。希腊化文化中最耀眼的明珠是亚历山大在埃及建希腊化文化中最耀眼的明珠是亚历山大在埃及建立的城市亚历山大里亚。立的城市亚历山大里亚。 三、希腊化时期的科学三、希腊化时期的科学51自然科技发展概论1 1、亚历山大里亚的繁荣：、亚历山大里亚的繁荣：希腊式建筑、缪塞昂。希腊式建筑、缪塞昂。2 2、欧欧几几里里得得的的几几何何原原本本：数数学学知知识识系系统统化化的的标标志志，用用公公理理方方法法建建立立演演绎绎数学体系的最早典范。至今流传最广、影响最大的一部世界数学名著。数学体系的最早典范。至今流传最广、影响最大的一部世界数学名著。3 3、阿里斯塔克：日心说的先驱、阿里斯塔克：日心说的先驱4 4、古代科学巨匠阿基米德：、古代科学巨匠阿基米德：数学、物理学。数学、物理学。5 5、地球、天球研究的新突破、地球、天球研究的新突破: :希帕克斯创立本轮一均轮体系。希帕克斯创立本轮一均轮体系。6 6、希腊天文学的集大成者托勒密、希腊天文学的集大成者托勒密: :流传千古的流传千古的天文学大成天文学大成或或至大论至大论。7 7、希腊医学的集大成者盖伦、希腊医学的集大成者盖伦: :对人体结构和器官的功能正确的描述和说明。对人体结构和器官的功能正确的描述和说明。8 8、代数学的创始人刁番都、代数学的创始人刁番都: :代数学作为一门独立的学科出现了。代数学作为一门独立的学科出现了。9 9、阿波罗尼的、阿波罗尼的圆锥曲线论圆锥曲线论三、希腊化时期的科学三、希腊化时期的科学52自然科技发展概论1 1、古希腊的手工业和造船业、古希腊的手工业和造船业冶冶金金技技术术：大大约约在在公公元元前前40004000年年前前已已开开始始使使用用铜铜器器，公公元元前前19001900年年左左右右开开始始使使用用青青铜铜器器，米米诺诺王王朝朝时时期期已已开开始始掌掌握握铸铸造造技技术术。公公元元前前1616世世纪纪左左右右有有了了铁铁器器，到到公公元元前前9 9世世纪纪，冶冶铁铁业业已已成成为为一一个个重重要要的的手手工工业业部部门门，这这是是古古希希腊腊城城市市繁繁荣荣的的重重要要标标志志。城城市市大大都都是是手手工工业业的的中中心心，以雅典最为著名。以雅典最为著名。造造船船业业：公公元元前前5 5世世纪纪，就就能能制制造造250250吨吨的的商商用用大大帆帆船船和和桨桨帆帆并并用用的的战战舰舰，有有的的战战舰舰设设有有两两三三层层桨桨座座，可可容容较较多多划划手手，由由这这种种战战舰舰组组成成的的古古希腊舰队一度在地中海称雄。希腊舰队一度在地中海称雄。四、希腊化时期的技术四、希腊化时期的技术53自然科技发展概论2 2、古希腊、罗马的建筑业、古希腊、罗马的建筑业古古希希腊腊的的建建筑筑：古古希希腊腊的的建建筑筑技技术术集集中中表表现现在在宫宫殿殿、庙庙宇宇、运运动动场场上上。著著名名的的克克诺诺索索斯斯宫宫建建于于公公元元前前2020世世纪纪，公公元元前前5 5世世纪纪建建于于山山岩岩上上的的雅雅典典城城中中心心的的帕帕特浓神庙，是古希腊全盛时期的代表作。特浓神庙，是古希腊全盛时期的代表作。四、希腊化时期的技术四、希腊化时期的技术54自然科技发展概论一、古代中国的科学成就一、古代中国的科学成就1、农学、农学原始农业原始农业中国的农业始祖是神农氏。 神农氏的贡献是“尝百草之实，察酸苦之味，教民食五谷”，借天时之利，制作末耜，教民农作。中国最早的耕地农具就是未和耜，因而古代农业的早期形态可叫做“耜耕农业”。传说神农氏还发明了凿井、制陶。第四节第四节 古中国的科学与技术古中国的科学与技术55自然科技发展概论一、古代中国的科学成就一、古代中国的科学成就1、农学、农学五谷种植五谷种植 “五谷五谷”在不同时期所指不一，归纳起来，最主要的是黍、在不同时期所指不一，归纳起来，最主要的是黍、粟、稻、麦和菽五种。粟、稻、麦和菽五种。 原始农业中稻和粟种植的时间最早，分布的地域最广，稻原始农业中稻和粟种植的时间最早，分布的地域最广，稻主要分布在长江流域，粟主要分布在黄河流域。中国南稻主要分布在长江流域，粟主要分布在黄河流域。中国南稻北粟的农作物分布状况，在原始社会时期已经形成。北粟的农作物分布状况，在原始社会时期已经形成。我国种茶、养蚕都是世界上最早的。从我国种茶、养蚕都是世界上最早的。从茶经茶经(9000(9000字字) )中中可以看出，我国至少在可以看出，我国至少在15001500年前就普遍种植了。传说养蚕始年前就普遍种植了。传说养蚕始于黄帝时期于黄帝时期( (公元前公元前50005000年年) ) 。 56自然科技发展概论一、古代中国的科学成就一、古代中国的科学成就1、农学、农学家畜饲养家畜饲养 中国上古时代饲养的家畜主要有中国上古时代饲养的家畜主要有猪、羊、牛、马、狗猪、羊、牛、马、狗等。等。 中国是世界上最早养猪的国家，至今已有中国是世界上最早养猪的国家，至今已有90009000多年的历史。多年的历史。 羊较早被驯化，在距今约羊较早被驯化，在距今约80008000年的河南裴李岗遗址中，有羊的牙齿、年的河南裴李岗遗址中，有羊的牙齿、头骨和陶羊头发现。头骨和陶羊头发现。（绵羊的起源问题（绵羊的起源问题 ）据考古资料，在浙江河姆渡遗址中出土有水牛的骨骸，水牛的饲养据考古资料，在浙江河姆渡遗址中出土有水牛的骨骸，水牛的饲养在我国至少已有在我国至少已有70007000年的历史。年的历史。 考古发现，山东历城城子崖龙山文化遗址考古发现，山东历城城子崖龙山文化遗址( (距今有距今有50005000多年多年) )有马遗有马遗骨出土骨出土 57自然科技发展概论一、古代中国的科学成就1、农学农学 早在新石器时代，即六七千年前我们祖先已在黄河、长早在新石器时代，即六七千年前我们祖先已在黄河、长江流域种植麦、稻、粟、稷等农作物，三千年前殷代甲江流域种植麦、稻、粟、稷等农作物，三千年前殷代甲骨文中已有这些作物名称的记载。骨文中已有这些作物名称的记载。古人在总结农业生产经验基础上，形成了古人在总结农业生产经验基础上，形成了376376种农业专种农业专著，其中影响较大的有十多种。著，其中影响较大的有十多种。汜胜之汜胜之汜胜之书汜胜之书（西汉（西汉 ）、贾思勰）、贾思勰齐民要术齐民要术（北魏）、陈旉（北魏）、陈旉陈陈旉农书旉农书（南宋）、王祯（南宋）、王祯王祯农书王祯农书（元代）、徐光（元代）、徐光启启农政全书农政全书（明代）（明代）58自然科技发展概论一、古代中国的科学成就2、医药学医药学 中华民族自古以采在长期的医疗实践中形成了独具特色中华民族自古以采在长期的医疗实践中形成了独具特色的中医、中药理论，它以内容丰富、功效之神奇享誉中的中医、中药理论，它以内容丰富、功效之神奇享誉中外，时至今日仍是一块挖不尽的宝藏外，时至今日仍是一块挖不尽的宝藏 。医学的主要成就：医学的主要成就：战国时期的战国时期的黄帝内经黄帝内经( (简称简称内内经经) ) 、东汉张仲景的、东汉张仲景的伤寒杂病论伤寒杂病论、外科医生华佗、外科医生华佗、免疫学的先驱和性激素的提取。免疫学的先驱和性激素的提取。药学的主要成就：药学的主要成就：西汉的药物学专著西汉的药物学专著神农本草经神农本草经、明代李时珍的明代李时珍的本草纲目本草纲目59自然科技发展概论一、古代中国的科学成就3、数学数学 早在春秋时期就有了分数概念和九九表。宋、元两代是早在春秋时期就有了分数概念和九九表。宋、元两代是我国数学发展的高峰。我国数学发展的高峰。 海岛算经海岛算经、五曹算经五曹算经、孙子算经孙子算经、夏侯夏侯阳算经阳算经、张丘建算经张丘建算经、五经算术五经算术、缉古算缉古算经经、缀术缀术、周髀算经周髀算经、九章算术九章算术号称我号称我国古代十大数学名著。国古代十大数学名著。60自然科技发展概论一、古代中国的科学成就4、天文学天文学 我国古代天文学是世界上天文学发展最早的国家之一，在天我国古代天文学是世界上天文学发展最早的国家之一，在天文观测、星图、星表绘制、历法、天文仪器等方面的成就都文观测、星图、星表绘制、历法、天文仪器等方面的成就都独占鳌头。独占鳌头。 天文观测记录：天文观测记录：日食记录一千多次；太阳黑子一百多次日食记录一千多次；太阳黑子一百多次( (记载最初出于记载最初出于公元前公元前140140年的年的淮南子淮南子之中之中) )；哈雷彗星记录；哈雷彗星记录2929次次( (最早记录彗星的是最早记录彗星的是公元前公元前613613年年春秋春秋，国外关于哈雷彗星的记载比我国晚五百多年，国外关于哈雷彗星的记载比我国晚五百多年) )；公元前公元前134134年，汉武帝时期，记下了第一颗超新星，到年，汉武帝时期，记下了第一颗超新星，到17001700年为止，记录年为止，记录超新星九十多颗，其中超新星九十多颗，其中10541054年的记录尤为翔实可信，著名的蟹状星云就年的记录尤为翔实可信，著名的蟹状星云就是这次超新星爆发留下的遗迹。是这次超新星爆发留下的遗迹。 61自然科技发展概论一、古代中国的科学成就4、天文学天文学 星图、星表的绘制：星图、星表的绘制：世界上最早的星表也出自于我国，大约在公元前世界上最早的星表也出自于我国，大约在公元前360350360350年，战国时期的甘德和石申分别著有年，战国时期的甘德和石申分别著有天文星占天文星占和和天文天文，各载有数百颗恒星方位，其中各载有数百颗恒星方位，其中天文天文一书载有不同方位的恒星一书载有不同方位的恒星121121颗。颗。敦煌石窟中发现的约公元敦煌石窟中发现的约公元8 8世纪的星图是圆筒投影法绘制的，载恒星世纪的星图是圆筒投影法绘制的，载恒星13501350颗颗世界上其他国家和地区保留下来的星图没有早于世界上其他国家和地区保留下来的星图没有早于1414世纪的，世纪的，1717世世纪之前所有的星图也没有一幅超过纪之前所有的星图也没有一幅超过11001100颗。颗。长沙马王堆出土的帛书长沙马王堆出土的帛书五五星占星占绘制了自公元前绘制了自公元前246246一前一前117117的的7070年间木星、土星、金星的位置及年间木星、土星、金星的位置及它们在一定会合周期内的动态表，其数据相当准确，如金星会合周期为它们在一定会合周期内的动态表，其数据相当准确，如金星会合周期为584.4584.4日，与今天测值日，与今天测值583.922583.922日所差无几。日所差无几。 62自然科技发展概论一、古代中国的科学成就4、天文学天文学 历法：历法：我国古代历法之早、之多也是世界之最，种类约有一百多我国古代历法之早、之多也是世界之最，种类约有一百多种。商周年的春分、夏至、秋分和冬至，战国时期发展为种。商周年的春分、夏至、秋分和冬至，战国时期发展为2424节气。节气。公元前公元前5 5世纪初世纪初( (春秋末年春秋末年) )我国已开始使用我国已开始使用“四分历四分历”，即定一回，即定一回归年归年365.25365.25日，与今天测得之值只差日，与今天测得之值只差1111分分14.5314.53秒，比古希腊早一秒，比古希腊早一百多年。南北朝祖冲之把一年定为百多年。南北朝祖冲之把一年定为365.2428365.2428日，南宋时期的日，南宋时期的“统统天历天历”(1199(1199年定年定) )把一回归年定为把一回归年定为365.2425365.2425日，与今天世界通用日，与今天世界通用的阳历的阳历(1582(1582年定年定) )所用数据相同。欧洲采用这一数值比我国晚所用数据相同。欧洲采用这一数值比我国晚400400年。明代的邢云路于年。明代的邢云路于16081608年测得一回归年为年测得一回归年为365.242190365.242190日，与当日，与当今测得的今测得的365.242193365.242193日只差日只差0.25920.2592秒。秒。63自然科技发展概论一、古代中国的科学成就4、天文学天文学 天文观测仪：天文观测仪：东汉时期张衡发明了世界上第一台自动天文仪东汉时期张衡发明了世界上第一台自动天文仪浑天仪。还制造了世界上第一台观测地震方位的仪器浑天仪。还制造了世界上第一台观测地震方位的仪器地地动仪和世界上第一台观测气象的仪器动仪和世界上第一台观测气象的仪器候风仪。元代郭守候风仪。元代郭守敬对浑天仪进行了一次大改造，制成了简仪，其设计和制造敬对浑天仪进行了一次大改造，制成了简仪，其设计和制造水平领先于世界三百多年。唐代张遂与梁令瓒共同制作了黄水平领先于世界三百多年。唐代张遂与梁令瓒共同制作了黄游仪（测量天体位置）和水运浑天仪（演示天象和报时）两游仪（测量天体位置）和水运浑天仪（演示天象和报时）两种新的天文仪器。种新的天文仪器。64自然科技发展概论一、古代中国的科学成就4、天文学天文学 关于宇宙的认识：关于宇宙的认识：我国曾提出我国曾提出“盖天说盖天说”、“浑天说浑天说”、“宣夜说宣夜说”三种宇宙结构理论。战国时期曾有过地动思想，西三种宇宙结构理论。战国时期曾有过地动思想，西汉时期的汉时期的春秋纬春秋纬中写道：中写道：“地动则见于天象地动则见于天象”。尚书尚书纬纬中还有中还有“地有四游地有四游”的说法。这些都表明我国古代已经的说法。这些都表明我国古代已经萌发了地球在宇宙中运动的观念。同时，我国古代已有朴素萌发了地球在宇宙中运动的观念。同时，我国古代已有朴素的时间、空间无限性思想。的时间、空间无限性思想。 65自然科技发展概论一、古代中国的科学成就5、地学地学 地理、地质专著地理、地质专著 ： 周易周易一书首先提出了一书首先提出了“地理地理”名称。名称。我国最早的地理、地质专著是春秋战国时代的我国最早的地理、地质专著是春秋战国时代的山海经山海经五五藏山经藏山经和稍晚的和稍晚的禹贡禹贡。北魏地理学家郦道元作。北魏地理学家郦道元作水经水经注注，是一部综合性地理著作。明代徐弘祖的，是一部综合性地理著作。明代徐弘祖的徐霞客游记徐霞客游记是一部地理学巨著，书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述，是一部地理学巨著，书中对石灰岩溶蚀地貌的观察和记述，早于欧洲约两个世纪。早于欧洲约两个世纪。66自然科技发展概论一、古代中国的科学成就5、地学地学 地图绘制地图绘制 ：我国的地图绘制技术早在西汉时期就达到相当水平。长沙我国的地图绘制技术早在西汉时期就达到相当水平。长沙马王堆出土的马王堆出土的3 3幅西汉初的地图，描绘了湖南中部至广东珠江口一带的地幅西汉初的地图，描绘了湖南中部至广东珠江口一带的地域，其中的山脉、河流、城市等与实际情况基本吻合，精度相当高，比域，其中的山脉、河流、城市等与实际情况基本吻合，精度相当高，比例为例为1 1：1800018000。西晋裴秀绘制出。西晋裴秀绘制出禹贡地域图禹贡地域图，提出绘制地图的，提出绘制地图的6 6项原项原则，即则，即“制图六体制图六体”。这一理论一直沿用到明末。元代朱思本经过。这一理论一直沿用到明末。元代朱思本经过1010年年的实地考察，绘制出全国地图的实地考察，绘制出全国地图舆地图舆地图(1320(1320年年) )，为明清两代全，为明清两代全国地图的范本。国地图的范本。15611561年罗洪先又对年罗洪先又对舆地图舆地图加以增补，改编成加以增补，改编成4444幅的幅的地图册地图册广舆图广舆图。清康熙年间。清康熙年间(1718(1718年年) ) 在此基础上绘成在此基础上绘成皇舆全览图皇舆全览图，这是当时世界上最好、最大的地图。，这是当时世界上最好、最大的地图。并意外发现：纬度越高的地点，并意外发现：纬度越高的地点，子午线每度越长，为地球是扁椭球形提供了最早的实测证据。子午线每度越长，为地球是扁椭球形提供了最早的实测证据。 67自然科技发展概论一、古代中国的科学成就5、物理学物理学 在力学方面：在力学方面：人们很早就懂得利用杠杆，春秋时期已经广泛使用等臂人们很早就懂得利用杠杆，春秋时期已经广泛使用等臂天平。对杠杆原理进行理论探讨的始见于天平。对杠杆原理进行理论探讨的始见于墨经墨经。春秋时期就萌发了。春秋时期就萌发了惯性意识，惯性意识，考工记考工记对惯性有最早描述。对惯性有最早描述。 在声学方面：在声学方面：主要体现在乐器制作和乐律研究上。商代已有了成套的主要体现在乐器制作和乐律研究上。商代已有了成套的铜铙等乐器，有了一些乐律知识。战国时期的铜铙等乐器，有了一些乐律知识。战国时期的管子，地员管子，地员中记载了中记载了计算音程以定五音的计算音程以定五音的“三分损益法三分损益法”。明代朱载堉的。明代朱载堉的律吕精义律吕精义中中“新法密律新法密律”，即用开方的方法来计算律的长度，解决了三分损益法造成，即用开方的方法来计算律的长度，解决了三分损益法造成的的“黄钟不能还原黄钟不能还原”的千古难题，与当今世界通用的的千古难题，与当今世界通用的12等程律相同。战等程律相同。战国时期的国时期的庄子庄子徐无鬼徐无鬼中记载了琴弦共振现象。唐代中记载了琴弦共振现象。唐代刘宾客嘉话录刘宾客嘉话录中还记载了一个有趣的共振故事中还记载了一个有趣的共振故事 。 68自然科技发展概论一、古代中国的科学成就5、物理学物理学 在磁学方面：在磁学方面：磁石吸铁现象春秋战国时期已见记载，东汉磁石吸铁现象春秋战国时期已见记载，东汉王充在王充在论衡论衡中的中的“司南勺司南勺”可能是最早的磁性指向器。可能是最早的磁性指向器。宋代宋代武经总要武经总要所载的所载的“指南鱼指南鱼”是最早的人工磁化物。是最早的人工磁化物。沈括在沈括在梦溪笔谈梦溪笔谈中记载了用磁石磨制而成的指南针，宋中记载了用磁石磨制而成的指南针，宋代用于航海，后传到阿拉伯和欧洲。欧洲关于指南针的记载代用于航海，后传到阿拉伯和欧洲。欧洲关于指南针的记载始见于始见于1190年。沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧年。沈括在亲自实验基础上发现的地磁偏角比欧洲人的发现早洲人的发现早400年。年。69自然科技发展概论一、古代中国的科学成就5、物理学物理学 在光学方面：在光学方面：从商代起便制造了青铜镜，对光学原理也有初从商代起便制造了青铜镜，对光学原理也有初步研究。在步研究。在墨经墨经中有关光学的内容就有中有关光学的内容就有8条，对影子的生条，对影子的生成、光与影的关系、光的直进性、平面凹面及凸面镜反射等成、光与影的关系、光的直进性、平面凹面及凸面镜反射等都有描述，虽是定性性研究，却是世界光学史上最早的文献。都有描述，虽是定性性研究，却是世界光学史上最早的文献。唐代的孔颖达对彩虹作出了正确解释，唐代的孔颖达对彩虹作出了正确解释，“若薄云漏日，日照若薄云漏日，日照雨滴则虹生。雨滴则虹生。” 70自然科技发展概论二、古代中国的技术成就1、冶金与采矿、冶金与采矿 冶铜技术：冶铜技术：虽晚于西亚和欧洲一千多年，但夏末商初就能进虽晚于西亚和欧洲一千多年，但夏末商初就能进行青铜冶炼和铸造，商代已达到很高水平，其铸造方法为多行青铜冶炼和铸造，商代已达到很高水平，其铸造方法为多范拼铸、内外合铸、镶嵌铸。春秋战国时期青铜冶炼技术达范拼铸、内外合铸、镶嵌铸。春秋战国时期青铜冶炼技术达到了高峰，冶炼青铜的关键是掌握好铜锡等金属的比例配方，到了高峰，冶炼青铜的关键是掌握好铜锡等金属的比例配方，这是世界上最早的关于合金成分的研究成果。春秋末至秦汉这是世界上最早的关于合金成分的研究成果。春秋末至秦汉期间的一些青铜兵器的表面，还铸有铬防锈层，至今光灿夺期间的一些青铜兵器的表面，还铸有铬防锈层，至今光灿夺目。目。 71自然科技发展概论二、古代中国的技术成就1、冶金与采矿、冶金与采矿 冶铁技术：冶铁技术：始于春秋末期。冶铁是从块炼法开始的，但很快始于春秋末期。冶铁是从块炼法开始的，但很快就发明和应用了熔炼法。熔炼法的发明是我国古代人民的一就发明和应用了熔炼法。熔炼法的发明是我国古代人民的一大贡献，比欧洲早二千多年。从唐朝起从铸制改为锻制，宋大贡献，比欧洲早二千多年。从唐朝起从铸制改为锻制，宋代已普及这一方法。宋代炼铁采用竖炉，炼炉内型已接近现代已普及这一方法。宋代炼铁采用竖炉，炼炉内型已接近现代高炉。清代已出现坩埚炼铁。早在春秋时期已掌握炼钢技代高炉。清代已出现坩埚炼铁。早在春秋时期已掌握炼钢技术，到西汉后期发明了生铁炼成钢的炼钢技术，这一技术在术，到西汉后期发明了生铁炼成钢的炼钢技术，这一技术在世界处于领先地位，欧洲人直到世界处于领先地位，欧洲人直到18世纪才掌握这一技术。世纪才掌握这一技术。 72自然科技发展概论二、古代中国的技术成就1、冶金与采矿、冶金与采矿 有色金属冶炼：有色金属冶炼：其方法有许多是我们祖先的发明。有色金属其方法有许多是我们祖先的发明。有色金属冶炼比起冶铜、冶铁更加困难，如锌的冶炼需要在密封条件冶炼比起冶铜、冶铁更加困难，如锌的冶炼需要在密封条件下进行，这一方法在明末宋应星的下进行，这一方法在明末宋应星的天工开物天工开物中有详细记中有详细记载。载。16世纪后我国的锌远销欧洲，欧洲人是世纪后我国的锌远销欧洲，欧洲人是1738年才从我国年才从我国学到炼锌技术的。学到炼锌技术的。73自然科技发展概论二、古代中国的技术成就2、瓷、漆器制造、瓷、漆器制造瓷器：瓷器：瓷器是在陶器基础上发展起来的。早在六干多年前的新石器时代，瓷器是在陶器基础上发展起来的。早在六干多年前的新石器时代，已掌握了制陶技术，后来发展为已掌握了制陶技术，后来发展为“彩陶彩陶”。商周时期，出现了釉陶和青。商周时期，出现了釉陶和青釉器皿（原始瓷器），说明已经掌握了釉药技术。东汉时期出现了真正釉器皿（原始瓷器），说明已经掌握了釉药技术。东汉时期出现了真正的瓷器，南北朝时期出现了白釉瓷器，隋代开始推广，到唐代已形成青、的瓷器，南北朝时期出现了白釉瓷器，隋代开始推广，到唐代已形成青、白两大瓷系，五代时期制造瓷器的技术已达到相当高的水平。宋代在配白两大瓷系，五代时期制造瓷器的技术已达到相当高的水平。宋代在配料、制坯、釉药、施釉和焙烧各种工艺上都有提高，造窑技术也达到了料、制坯、釉药、施釉和焙烧各种工艺上都有提高，造窑技术也达到了完备程度。南宋时期，景德镇瓷器就盛名于天下。从唐代起瓷器制造技完备程度。南宋时期，景德镇瓷器就盛名于天下。从唐代起瓷器制造技术通过术通过“丝绸之路丝绸之路”传出国外，传出国外，11世纪传到波斯，后来又传到阿拉伯、世纪传到波斯，后来又传到阿拉伯、土耳其和埃及。土耳其和埃及。15世纪传到意大利和威尼斯，欧洲从此才开始有了自制世纪传到意大利和威尼斯，欧洲从此才开始有了自制瓷器，直到瓷器，直到18世纪才大批生产。世纪才大批生产。 74自然科技发展概论二、古代中国的技术成就2、瓷、漆器制造、瓷、漆器制造漆器：漆器：我国在六七千年前已发明了在漆中添加颜色的工艺技术。我国在六七千年前已发明了在漆中添加颜色的工艺技术。40004000年年前的夏代制造漆器的技术已发展到相当水平，当时人们把漆树汁液涂抹前的夏代制造漆器的技术已发展到相当水平，当时人们把漆树汁液涂抹到容器上，使其产生一层光泽发亮的膜，就成为最早的漆器。春秋时代到容器上，使其产生一层光泽发亮的膜，就成为最早的漆器。春秋时代开始栽种漆树和桐树，战国时期设立专管漆树的官吏，漆器技术在唐、开始栽种漆树和桐树，战国时期设立专管漆树的官吏，漆器技术在唐、元、明、清时代陆续发展。明初洪武年间南京漆园、桐园所种漆、桐树元、明、清时代陆续发展。明初洪武年间南京漆园、桐园所种漆、桐树各千万棵；永乐年间在北京果园专门设立御用漆厂；天启五年由黄诚编各千万棵；永乐年间在北京果园专门设立御用漆厂；天启五年由黄诚编著的著的髹饰录髹饰录是介绍制漆技术的总结性专著。制漆技术很早就传到国是介绍制漆技术的总结性专著。制漆技术很早就传到国外。汉代四川生产的漆器在朝鲜北部大量出土，十七八世纪法、德、意外。汉代四川生产的漆器在朝鲜北部大量出土，十七八世纪法、德、意先后仿制中国漆器，并获得成功。先后仿制中国漆器，并获得成功。 75自然科技发展概论二、古代中国的技术成就3、造船、纺织、造船、纺织造船：造船：在战国时期已有了颇具规模的战船在战国时期已有了颇具规模的战船楼船。大约东楼船。大约东汉时期发明了固定的船舵。北宋末期是我国造船和航海的一汉时期发明了固定的船舵。北宋末期是我国造船和航海的一个重要转折时期，船上设个重要转折时期，船上设水密隔舱水密隔舱，这一技术比欧洲早六七，这一技术比欧洲早六七百年，欧洲人在百年，欧洲人在1818世纪才掌握这一技术。帆、舵配合使用技世纪才掌握这一技术。帆、舵配合使用技术在明代已经掌握，这也是当时世界上独一无二的。明代的术在明代已经掌握，这也是当时世界上独一无二的。明代的造船技术已达古代造船技术的高峰。航行中不仅应用指南针造船技术已达古代造船技术的高峰。航行中不仅应用指南针定向，还用牵星术测定船舶方位。定向，还用牵星术测定船舶方位。76自然科技发展概论二、古代中国的技术成就3、造船、纺织、造船、纺织纺织：纺织：在商代的丝织物上已有斜纹、花纹等复杂纹样，西汉初在商代的丝织物上已有斜纹、花纹等复杂纹样，西汉初期的提花技术达相当高的水平。织造提花织物的提花机是我国期的提花技术达相当高的水平。织造提花织物的提花机是我国一大创造，用事先设计好的程序使经纬线交错变化织出预定图一大创造，用事先设计好的程序使经纬线交错变化织出预定图案，这种设计已成为今天程序控制的历史渊源。唐代的介质印案，这种设计已成为今天程序控制的历史渊源。唐代的介质印花技术也是纺织技术一大突出成就。我国的丝织物于公元前花技术也是纺织技术一大突出成就。我国的丝织物于公元前5 5世纪就远销国外。汉代之后形成了世纪就远销国外。汉代之后形成了 “ “丝绸之路丝绸之路”，公元五六，公元五六世纪波斯派人来学习丝织技术后，才逐渐传入欧洲。世纪波斯派人来学习丝织技术后，才逐渐传入欧洲。77自然科技发展概论二、古代中国的技术成就4、火药和火器、火药和火器火药：火药：火药的初始知识是由炼丹术士发现和积累起来的。炼丹术著火药的初始知识是由炼丹术士发现和积累起来的。炼丹术著作作诸家神品丹法诸家神品丹法中所载唐代孙思邈的中所载唐代孙思邈的“伏硫磺法伏硫磺法”中详细介绍中详细介绍了火药的配方、制作方法及防爆措施。了火药的配方、制作方法及防爆措施。火器：火器：早期的火药武器大都以弹射或抛掷方法投出，南宋时期发明早期的火药武器大都以弹射或抛掷方法投出，南宋时期发明了管式火器了管式火器“突火枪突火枪”，此乃现代枪炮的发端。明代之后火药武器，此乃现代枪炮的发端。明代之后火药武器有了大发展：手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等相继出现，有了大发展：手榴弹、地雷、水雷、定时炸弹、子母炮等相继出现，并且出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭。火药和火器是经过并且出现了以火药爆炸产生动力为推力的火箭。火药和火器是经过战争传到西方的。欧洲人是战争传到西方的。欧洲人是1313世纪从阿拉伯人那里知道了火药，世纪从阿拉伯人那里知道了火药，1414世纪中期才学会制造火药的方法。世纪中期才学会制造火药的方法。 78自然科技发展概论二、古代中国的技术成就5、造纸与印刷术、造纸与印刷术造纸：造纸：公元前公元前2 21 1世纪又开始用大麻和苎麻纤维制纸，东汉宦官蔡世纪又开始用大麻和苎麻纤维制纸，东汉宦官蔡伦于公元伦于公元105105年改用树皮、破布、废麻为原料制成质地较好的纸张，年改用树皮、破布、废麻为原料制成质地较好的纸张，被广泛使用。随后，造纸术传入朝鲜和越南，被广泛使用。随后，造纸术传入朝鲜和越南，7 7世纪传入日本，世纪传入日本，8 8世世纪传入阿拉伯，后传入欧洲。纪传入阿拉伯，后传入欧洲。印刷术：印刷术：印刷术的发展可分为雕版印刷和活字印刷两个阶段。雕版印刷术的发展可分为雕版印刷和活字印刷两个阶段。雕版印刷起源时间不应迟于隋朝，至唐初，印刷品的刻工和印刷效果都印刷起源时间不应迟于隋朝，至唐初，印刷品的刻工和印刷效果都已达到了一定水平。活字印刷是北宋毕升发明的，包括制造活字、已达到了一定水平。活字印刷是北宋毕升发明的，包括制造活字、排版、拆版等全套操作技术，均与近代铅字印刷相似。排版、拆版等全套操作技术，均与近代铅字印刷相似。79自然科技发展概论二、古代中国的技术成就6、建筑技术、建筑技术我国古代建筑最令人赞叹的是万里长城。万里长城始建于我国古代建筑最令人赞叹的是万里长城。万里长城始建于22002200年前的战国时期，是为防御北方游牧民族南侵而建。年前的战国时期，是为防御北方游牧民族南侵而建。我国的桥梁以我国的桥梁以“奇巧固护，甲于天下奇巧固护，甲于天下”著称。安济桥、卢沟桥著称。安济桥、卢沟桥 、万安桥、万安桥 宗教建筑、历代皇宫、寺释迦塔宗教建筑、历代皇宫、寺释迦塔李成李成营造法式营造法式80自然科技发展概论二、古代中国的技术成就7、水利工程、水利工程为了促进农业和交通的发展，我国从春秋战国时期起，先后搞了许为了促进农业和交通的发展，我国从春秋战国时期起，先后搞了许多大型水利工程多大型水利工程 。公元前公元前597597年建于安徽寿县的芍陂是我国最早的大型蓄水灌溉工程，年建于安徽寿县的芍陂是我国最早的大型蓄水灌溉工程，曰曰“陂径百里，灌田万顷陂径百里，灌田万顷”。公元前公元前250250年，秦朝太守李冰父子领导修建的位于四川成都境内的都年，秦朝太守李冰父子领导修建的位于四川成都境内的都江堰，是世界驰名的水利工程。江堰，是世界驰名的水利工程。秦始皇元年秦始皇元年( (公元公元246246年年) )由名为郑国设计和领导修筑的郑国渠，从此由名为郑国设计和领导修筑的郑国渠，从此“关中为沃野、无凶年关中为沃野、无凶年”。81自然科技发展概论二、古代中国的技术成就7、水利工程、水利工程汉武帝时开挖的龙首渠引洛水灌溉大荔平原一百多万亩良田，穿过汉武帝时开挖的龙首渠引洛水灌溉大荔平原一百多万亩良田，穿过长长7 7里的商颜山里的商颜山( (今名铁镰山今名铁镰山) )，平均坡降度为万分之四。，平均坡降度为万分之四。自春秋战国时期开始修建的黄河千里大堤，于秦始皇时代进行统一自春秋战国时期开始修建的黄河千里大堤，于秦始皇时代进行统一治理，明清两代利用治理，明清两代利用“以水攻沙以水攻沙”理论使大堤工程得以完善。理论使大堤工程得以完善。运河开凿主要为了航运，兼顾灌溉。京杭大运河是最古老的运河之运河开凿主要为了航运，兼顾灌溉。京杭大运河是最古老的运河之一。它和一。它和万里长城万里长城并称为我国古代的两项伟大工程，闻名于全世界。并称为我国古代的两项伟大工程，闻名于全世界。肇始于肇始于春秋时期春秋时期，形成于隋代，发展于唐宋，大运河建于两千多年，形成于隋代，发展于唐宋，大运河建于两千多年前的春秋时期，距今已有前的春秋时期，距今已有25002500年的历史。全程分为通惠河、北运年的历史。全程分为通惠河、北运河、南运河、鲁运河、中运河、里运河、江南运河。河、南运河、鲁运河、中运河、里运河、江南运河。 82自然科技发展概论参考书目王士舫：科学技术发展简史刘兵：科学技术史二十一讲绉海林：科学技术史概论83自然科技发展概论思考题：思考题：1. 1. 简述古代中国的科学成就。简述古代中国的科学成就。 2. 2. 简述古代中国的技术成就。简述古代中国的技术成就。 3. 3. 古埃及有哪些科学技术成就古埃及有哪些科学技术成就 ? ? 4. 4. 试述古印度自然观的主要内容。试述古印度自然观的主要内容。5. 5. 古印度有哪些科学技术成就古印度有哪些科学技术成就 ? ? 6. 6. 简述古希腊的科学技术成就。简述古希腊的科学技术成就。 7.7.古代东方科学与西方科学的根本区别在哪里？古代东方科学与西方科学的根本区别在哪里？8.8.为什么说希腊思维方式开创了科学精神之先河？为什么说希腊思维方式开创了科学精神之先河？ 9. 9. 试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。试比较古代中国科学自然观与古希腊科学自然观。 84自然科技发展概论