4大发明是什么
都知道中国有四大发明,那么你知道四大发明分别是什么吗?一起来看看小编给大家精心准备的资料,欢迎阅读!
4大发明:造纸术、指南针、火药、活字印刷术
造纸术
东汉元兴元年(105) 蔡伦改进了造纸术。 他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料,经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸,是现代纸的渊源。这种纸,原料容易找到,又很便宜,质量也提高了,逐渐普遍使用。为纪念蔡伦的功绩,后人把这种纸叫做“ 蔡侯纸”。
纸是汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶,纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液,在网上交错的组合,初步脱水,再经压缩、烘干而成。
中国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现,西汉时期(公元前206年至公元前8年),中国已经有了麻质纤维纸。质地粗糙,且数量少,成本高,不普及。
远古以来,中国汉族劳动人民就已经懂得养蚕、 缫丝。 秦汉之际以次茧作 丝绵的手工业十分普及。这种处理次茧的方法称为漂絮法,操作时的基本要点包括,反复捶打,以捣碎 蚕衣。
这一技术后来发展成为造纸中的打浆。此外,中国古代常用 石灰水或草木灰水为 丝麻脱胶,这种技术也给造纸中为 植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。
历史上关于汉代的造纸技术的文献资料很少,因此难以了解其完整、详细的工艺流程。后人虽有推测,也只能作为参考之用。总体来看,造纸技术环节众多,因此必然有一个发展和演进的过程,绝非一人之功。它是中国汉族劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶。
在造纸术发明的初期,造纸原料主要是树皮和破布。当时的破布主要是 麻纤维,品种主要是 苎麻和 大麻。据称,我国的棉是在东汉初期,与佛教同时由印度传入,后期用于纺织。
当时所用的树皮主要是 檀木和构皮(即楮皮)。最迟在公元前2世纪时的西汉初年,纸已在中国问世。最初的纸是用麻皮纤维或 麻类织物制造成的,由于造纸术尚处于初期阶段,工艺简陋,所造出的纸张质地粗糙,夹带着较多未松散开的 纤维束,表面不平滑,还不适宜于书写,一般只用于包装。
指南针
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。
火药
火药是中国汉族发明于隋唐时期,距今已有一千多年了。火药的研究开始于古代道家炼丹术,古人为求长生不老而炼制丹药,炼丹术的目的和动机都是荒谬和可笑的,但它的实验方法还是有可取之处,最后导致了火药的发明。
恩格斯高度评价了中国在火药发明中的首创作用:“现在已经毫无疑义地证实了,火药是从中国经过印度传给阿拉伯人,又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。
”火药的发明大大的推进了历史发展的进程,是欧洲文艺复兴的重要支柱之一。火药的发明 炼丹家虽然掌握了一定的化学方法,但是他们的方向是求长生不老之药,因此火药的发明具有一定的偶然性。炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药,在使用之前,常用烧灼的办法“伏”一下,“伏”是降伏的意思。
使毒性失去或减低,这种手续称为“伏火”。唐初的名医兼炼丹家孙思邈在“丹经内伏硫磺法”中记有:硫磺、硝石各二两,研成粉末,放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑,放锅子在坑里和地平,四面都用土填实。把没有被虫蛀过的三个皂角逐一点着,然后夹入锅里,把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了,再拿木炭来炒,炒到木碳消去三分之一,就退火,趁还没冷却,取入混合物,这就伏火了。唐朝中期有个名叫清虚子的,在“伏火矾法”中提出了一个伏火的方子:“硫二两,硝二两,马兜铃三钱半。右为末,拌匀。掘坑,入药于罐内与地平。
将熟火一块,弹子大,下放里内,烟渐起。”他用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角,这两种物质代替碳起燃烧作用的。伏火的方子都含有碳素,而且伏硫磺要加硝石,伏硝石要加硫磺。这说明炼丹家有意要使药物引起燃烧,以去掉它们的猛毒。虽然炼丹家知道硫、硝、碳混合点火会发生激烈的反应,并采取措施控制反应速度,但是因药物伏火而引起丹房失火的事故时有发生。《太平广记》中有一个故事,说的是隋朝初年,有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒,看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”,顿时屋子燃烧起来。
这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。还有一本名叫《真元妙道要略》的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事,火把人的脸和手烧坏了,还直冲屋顶,把房子也烧了。书中告戒炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了一个很重要的经验,就是硫、硝、碳三种物质可以构成一种极易燃烧的药,这种药被称为“着火的药”,即火药。由于火药的发明来自制丹配药的过程中,在火药发明之后,曾被当做药类。
《明熹宗实录》:“天启二年十二月二十日辛巳,援辽总兵毛文龙以登抚(袁可立)所遣管运参将黄胤恩、推官孟养志等发到粮饷并布疋、军器、火药等物,复蒙颁给 敕印、旗牌,授以援辽总兵便宜行事,具谢恩。”《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫,辟湿气、瘟疫。火药不能解决长生不老的问题,又容易着火,炼丹家对他并不感兴趣。火药的配方由炼丹家转到军事家手里,就成为中国古代四大发明之一的黑色火药。
活字印刷术
北宋发明家毕昇发明了活字印刷,改进雕版印刷这些缺点。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,如果印成百上千份,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。活字印刷的发明,为人类文化做出了重大贡献。这中间,中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,人们却一无所知,幸亏毕升创造活字印刷的事迹,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。1965年,浙江温州出土一件印本残页《佛说观无量寿佛经》,经有关专家考证认定为是毕升之后大约50年(1103)北宋时期的泥活字印本,应是迄今发现存世最早的活字印刷品。