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  [组图]中国古代科学技术成就         ★★★ 【字体:
中国古代科学技术成就
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:13690    更新时间:2012-5-24    
是在 “宝瓶口”上游不远处的江心,筑一道分水堰,使江水在这里分为两股,以达到分洪的目的。

  这分水堰的前端尖尖地伸进波涛汹涌的岷江中,远远望去,活像个大鱼嘴,因而,人们便称它为 “鱼嘴分水堰”。

  鱼嘴分水堰建成后,岷江的水一流到灌县附近,便一分为二:东边流入宝瓶口的水汉称为 “内江”,是灌溉渠道;西边的水流称“外江”,为岷江正流。

  为了进一步控制宝瓶口的内江水量,防止江水横决,李冰又带领民工们在鱼嘴分水堰的尾部,修筑了一个溢洪排沙的低堰,名为 “飞沙堰”。飞沙堰也用竹笼装卵石堆筑,堰顶做到适宜的高度。当枯水季节,它挡水进入宝瓶口,灌溉良田;当洪水期间,过量的江水会漫过它的顶部,流入外江,以保障内江灌区免遭水淹。同时,由于漫过飞沙堰流入外江的水流的旋涡作用,还有效地减少了泥沙在宝瓶口前后的积淀。

  为了测知内江的进水流量,李冰还在内江引水口立了3个石人,作为观测水位的标尺,规定水位 “竭不至足,盛不没肩”。意思是,水位最低时,不能低于脚面;水位最高时,不能没过肩头。

  都江堰水利工程的建成,不仅解除了岷江的水患,还使成都平原数万亩良田得到了灌溉,成了 “水旱从人,不知饥馑”的“天府之国”。

  李冰父子为成都百姓做出了巨大的贡献,而成都的百姓也没有忘记他们的功绩。人们尊称李冰为 “川祖”,并把他们父子奉之为神。

  最早的轮船

  轮船,是中国人发明的。它以轮带桨驱动船行。

  我国最早制造轮船的,是唐朝的李皋 (733~792)。他从车轮得到启发,造船时,不用风帆,也不使用桨橹,却在船舷两旁各装一个车轮。每个车轮有8 个叶桨片,轮与轴连,轴上装踏脚板。航行时,水手像踏水车一样,用力踩踏。轴转轮动, “以轮拨水”,好像无数支桨在持续不断地划动。随着车轮的旋转,船便如离弦的箭,破浪而去,而在西方,直到 15世纪,才有这种形式的船出现。很显然,比中国晚了 700 多年。

  李皋之后,宋朝的大将李纲,也曾效法他,在湖南省长沙造了一些轮船。只是到了杨么时,轮船的建造技术和规模,才达到了鼎盛阶段。

  公元 1130年,钟相、杨么因为不堪忍受南宋封建王朝的残酷压迫,在洞庭湖畔率领农民举起了起义的大旗。杨么是一个具有战略眼光的起义军将领,一次战斗中,起义军俘虏了当时为朝廷效力的造船高手高宣,杨么把高宣当作贵宾看待,并请高宣帮起义军造一种新船,高宣设计的这种轮船不用篷帆和桨橹,只在船舷两旁安装对称的车轮,让水手用脚踩踏,用车轮来替代桨橹。

  大的战船装有24 个车轮,船长二三十丈,甲板上建有三层楼,底层是水手们踩踏车轮的工作间;中间一层是箭楼,为射手们的射击场所:最上一层则是战士们投掷石块、鱼叉、铙钩、木老鸹等战斗武器的岗位。

  有了这先进的战船,杨么队伍的军事实力更强了。他率领着起义军,焚烧官府,镇压豪绅,扫荡恶势力,以不可阻挡的气势,直逼南宋王朝。

  最早的海陆变迁理论

  大家知道,北宋著名科学家沈括所撰写的 《梦溪笔谈》,是一部集前人和他本人科学业绩之大成的辉煌巨著,被人誉为 “中国科学史上的坐标”。在这个 “坐标”上,沈括不仅标示着天文、历法、物理、化学、数学、生物等方方面面的科学成就,还镌刻有地理学领域的卓越贡献。

  首先,他在世界上最早科学地论证了海陆变迁现象。关于海陆变迁,我国的先人对此早有认识,大家熟知的 “沧海桑田”一语,便是对这种现象的生动概括。晋代的医学家、炼丹家葛洪,还在 《神仙传》一书中,以神话故事的形式,表达了这种认识。

  随着人类科学的进步,社会生产力的发展,人们对海陆变迁的认识,也有一定的深度。

  白居易对沧海变桑田的过程作了合乎科学的解释:海浪对陆地泥沙的不断冲刷,是使大海淤填成陆地的主要原因。

  沈括率先对这一现象作了科学的论证,从而把海陆变迁的认识推向了一个新的阶段。1074年,沈括奉命到河北西路,也就是现在的河北西部、河南北部等地区巡察。当他沿着太行山向北行走的时候,在山崖间,他常常看到含有螺蚌壳和鸟卵形的砾石,像一条长带,横贯在石壁中间。经过观察分析,沈括在他的 《梦溪笔谈》中指出: “由此可见,这里过去曾经是海滨。然而现在东面距海已经近千里了。今天所称的大陆,都是淤泥沉积而成的。尧杀鲧的地方在羽山,按过去的说法,羽山在东海中,而如今的羽山却在陆地上了。黄河、漳河、滹沱河、涿水、桑干河等河流,都是含有大量泥沙的浑水。今天,函谷关、陕县以西的地带,河水都在地面以下流动,河道低于地面不少于一百余尺。这些河流携带的泥沙年年向东流,全都沉积为大陆的泥土,这是必然的道理。”

  沈括的这段话,是我国古代重要的海陆变迁学说。他不仅非常正确地阐释了华北平原形成的原因,还很科学地论证了海陆变迁现象,把古老的沧海桑田说建立在更加科学的基础之上了。这比西方意大利人达·芬奇 (1452~1519)最早理解亚平宁山中的螺蚌壳化石为海中古生物遗迹要早400 多年。

  地震预测

  有文字以来的最早地震记录,据查,是在 《竹书纪年》中。该书记载了公元前 1831年的一次地震。 《吕氏春秋》、《诗经》、《左传》等先秦古籍中,也都保存了许多古老的地震记录。

  张衡是东汉时期著名的科学家,在许多领域都有卓越的成就。他创造了世界上第一架用水力发动的天文仪器 “水运浑象”;发明了机械日历;写出了著名的数学专著 《算罔论》;制造出指南车、记里鼓车等机械。

  张衡一生中就遇到过多次地震。据记载统计,从公元92 年至 139年间,京城洛阳和陇西就连续发生20 次地震,其中有6 次还是破坏性极强的地震。地震区有时大到几十郡,以致地裂山崩、江河泛滥、房倒屋塌、物毁人亡。面对这深重的灾难,张衡的心被强烈地震撼着,他决心制造出一架观察地震的地动仪,为抗震救灾服务。

  经过无数次的试验,张衡终于造出了他日思梦想的地动仪。他为这架仪器取名为 “候风地动仪”。

  候风地动仪用青铜铸造而成。它的外形很像我们日常用的带盖凸肚茶杯,直径大约有 189.4 厘米,东、西、南、北、东南、东北、西南、西北 8个方位等距离镶铸着8 条龙。龙垂直向下,翘着头,嘴里含着一颗小铜球,若吞欲吐的样子。每个龙头下的地上,都对准龙嘴蹲着一只仰头张口的铜蛤蟆,在那里等着接龙嘴里的小铜球。

  那么,这地动仪是怎么测定地震的呢?原来,它的中央竖着一根上粗下细的大铜柱,铜柱的旁边通着8 条道,每条道上都设有发动机关,连着龙头。一旦某个方向发生了地震,大铜柱就倒向那边,并触动发动机关,使发生地震方向的龙张开嘴巴,吐出铜球,落到铜蛤蟆口中,而其他的龙则不动。球落时,还能发出激扬的声响。观测人员根据铜球落入铜蛤蟆口中的响声,就知道了在什么时间什么方位发生了地震。

  汉顺帝永和三年,也就是公元 138年二月初三的这一天,地动仪的一个龙机关突然发动,一个小铜球落到了铜蛤蟆嘴里。按张衡的说法,落球的方向当有地震发生。3 天后,陇西 (今甘肃省东南部)有人飞马来报,说是那儿发生了地震。这正是地动仪标示的方向。

  张衡地动仪的制造成功,是世界地震科学技术史上的一件大事。它是利用物体的惯性来拾取大地震动波,进行远距离测量。这一原理直到现在仍为人们所使用。在国外,直到 1000多年后的13世纪,古波斯才有类似的测震仪;而欧洲,就更晚了,在 18世纪才出现利用水银溢流来记录地震的仪器。

  张衡虽然很早就创造出了地动仪,但由于封建王朝的统治者对于科学技术上的发明创造不予重视,所以,他的研究得不到有力的支持。地动仪制造出来后。不仅没有推广使用,最后竟连这一科学硕果也因没能很好地保护而丧失了。这无疑是科技史上的巨大损失。近代的科学家复制了张衡创

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