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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:13689    更新时间:2012-5-24    
技术,以及冷浆田中用兽骨灰蘸秧根技术。这兽骨灰蘸秧根技术,是我国施用磷肥的最早记载。除此而外,还应特别指出的是,它又最先记述了早稻在干旱条件下变异为旱稻问题,这种物种发展变异观念的提出,在世界上也是首次。这是宋应星对世界生物学物种变异理论的最大贡献。

  在养蚕技术上,它最早记述了利用一化性雄蚕蛾 (一年孵化一次)与二化性雌蚕蛾 (一年孵化二次)杂交来培育良种的方法,并指出了养蚕过程中要注意的问题。其中所说的烧残桑叶烟来抵挡臭气的 “熏烟换气法”,也是以往的书籍从未记载过的。

  在金属冶炼方面,它首次记述了今天俗称为 “焖钢”的箱式渗碳制钢工艺,最早记述了火法炼锌的操作方法。

  在造纸方面,它则详细地介绍了当时制造竹纸和皮纸的设备和方法。其中所记的用石灰浆处理竹穰,用柴灰处理纸浆和在纸浆中加纸药水汁的3项关键性工艺,直到今天仍有重要的参考价值。 《天工开物》不仅内容丰富,还图文并茂,书中附有123幅插图。这些插图能形象地帮助后人了解到当时的生产技术。其中有些珍贵的插图,如提花机、钻井设备、轧蔗机、大型浇铸锤锻千斤铁锚、阶梯式瓷窑、玉石加工磨床等,还是世界上较早的科技图录呢!

  毫无疑问,《天工开物》是一部非常有价值的科学巨著。但你却想不到,这部科学巨著还差一点没能同世人见面呢!

  原来,早年的时候,宋应星的家境还比较好,但慢慢地,他家的生活变得困难起来。尽管他身为官吏,可他从不捞取不义之财,仅靠一点微薄的俸禄养家糊口。因此, 《天工开物》这部书写好之后,竟因为没有钱而迟迟不能出版。后来,幸亏他的朋友涂伯聚慷慨解囊,这部书才得以刊印。

  最后,我们补充说明两点:

  一是 《天工开物》这一书名的含义。“天工开物”这4 个字,是用 “巧夺天工”和 “开物成务”两句古成语合并而成的。前一成语的意思是说,人们用自己的聪明才智和精湛的技艺,可以生产出胜过天然形成的精美物品;后一成语的意思是说,如果掌握了事物的规律,就能办成事情。那么,这两句话合并后,总的精神又是什么呢?它就是:只要丰富提高自己的知识技能,遵循事物发展的规律,辛勤劳动,就能生产制造出生活所需的各种物品,其精美的程度胜过天然。

  二是宋应星的去世年代。宋应星这颗科技之星到底是哪年哪月陨落,史书未见详细记载。后人推断,他大约逝世于清朝初年顺治年间,也就是 17世纪的40 或50 年代。

  李诫与 《营造法式》

  李诫,字明仲,北宋郑州人,生年不详,卒于宋徽宗大观四年 (1110),大约只活了40 多岁。

  他出身于官吏家庭,在将作监 (主管土木建筑工程的机构)供职,前后共 13年,主持营建了不少有名的大型土木建筑工程。

  绍圣四年 (1097),李诫受命编 《营造法式》,元符三年(1100)完成。 《营造法式》的出现,标志着我国古代建筑技术已经发展到了一个新的水平。

  李诫在主持工程的工作中,深深地认识到,作为一个工程主持者,如不懂建筑技木,怎能做好本职工作?于是,他经过多年努力,终于成为建筑工程的行家。

  为了编好 《营造法式》,李诫一方面广泛参阅前人的有关建筑方面的史书和专著,认真吸取前人的成果;一方面向有丰富经验的工匠们学习。经过辛勤的努力,终于完成了这部书的编修工作。 《营造法式》是我国古代建筑工程中的经典著作,也是当时世界上关于木构建筑的最先进的典籍。

  全书正文34 卷,加上编修说明、目录各 1卷,共 36 卷。正文有357篇,3555 条,其中除解释名词的2 卷283 条外,其余308 篇3272 条,都是根据工匠的实际经验总结提炼而成。 《营造法式》体系严谨,内容丰富,是当时建筑科学技术的一部百科全书。书中几乎包括了当时建筑工程以及和建筑有关的各个方面,是进行建筑工程不可缺少的手册。 《营造法式》在我国古代建筑史上,起了承前启后、继往开来的作用,虽然基本上是一部经验性的总结,但它具有很高的科学性和实用性。

  在一些重大的建筑科学问题上,它远远地走在当时世界的前列。书中对于各种木构建筑部件的大小尺寸,都给出了具体而明确的数据。

  这些数据,有许多与现代的建筑学、材料力学的原理相符,而在时间上则要早得多。例如,一根圆柱形的木头,如何从中截取矩形的梁,使其既坚固又不会浪费材料呢?

  李诫把技术要求和艺术要求加以综合考虑,规定了梁的横断面高度与宽度的比为3 ∶2。

  对于这个问题,比李诫晚三四百年的文艺复兴时期的大师达·芬奇,比李诫晚四五百年的近代力学的奠基者伽利略,都曾加以研究,但均未达到李诫的水平。

  直到 19世纪初,英国科学家汤姆士·杨才提出合乎科学的数据。即当截面高度与宽度为3.46 ∶2 时,梁的刚性最大;而当比值为2.8 ∶2 时,梁的强度最大,而它们相等时,弹性最大。

  这个结论的提出,比李诫晚了六七百年。把这个结论与李诫的结论相对照,可以看出:3 ∶2 正是 3.46 ∶2 与 2.8 ∶2 的中间值,说明李诫的结论,既考虑了梁的强度,又考虑了梁的刚度。

  从这里,可以看出李诫在建筑方面的才能,是何等高超!

  最后应该指出的是, 《营造法式》的制定主要是为统治阶级服务的,但尽管如此, 《营造法式》仍不愧为我国古代建筑方面的珍贵文献。

  豪华的故宫

  故宫始建于明朝的永乐年间 (1406),明朝最初的都城在南京,到明成祖朱棣时移都北京,于是,北京开始建造豪华的帝王宫殿。

  全部宫殿和庭院共占地72 万多平方米,合 1087亩。从总布局来看,分为前后两大部分,俗称外朝和内廷。

  整个故宫的建筑布置上,用形体变化、起仗高低的手法组合成为一体。在功能和视觉上都符合封建社会的等级制度。而左右对称均衡和形体变化的艺术效果,像一幅千门万户的绘画长卷。

  提起太和殿,就不能不提到我国清代工匠出身的杰出建筑师雷发达。

  雷发达生于 1619年,卒于 1693年,江西建昌人。清都定都北京之后,康熙皇帝计划大规模地改建皇宫,从全国各地征调技术高超的工匠参加这项工程。

  雷发达刚刚40 岁出头,又是南京城最出色的工匠,年富力强,自然被调到北京,参加皇宫建设。由于他技术高超,又具有组织才能,所以很快就担任了工部样式房 (似今天的设计院)的负责人。

  皇宫的建设是当时最高级的建筑工程,在这里,雷发达的聪明才智得到了充分的发挥。他负责设计和建造皇宫里的太和殿、中和殿、保和殿等建筑物。

  太和殿高 35.05 米,用 72根大木柱支承梁架构成四大坡屋面。它南北纵深 37.20 米,东西横广 63.96 米。殿内支承梁架的柱子名为金柱,高 14.4米,柱子直径 1.06米,全部都是完整的巨大木材。

  太和殿是55 间组成的大殿堂。殿里的 “天花”、“藻井”,殿外檐下的 “斗拱”,都加以彩绘,富丽堂皇。

  檐下斗拱在建筑上起着两重作用:主要在结构上起到支撑作用;另外,由于在檐下重叠挑出,并加以彩绘,远望如重峦叠翠,十分美丽。

  太和殿是故宫中最大的木结构建筑,是皇帝举行重大典礼的地方,建筑形体庄严雄伟。太和殿是五脊四坡大殿,从东到西有一条长脊,前后各有斜行重脊两条,建筑上把这种屋面叫庑殿式。

  垂檐庑殿是封建帝王宫殿等级最高的形式,故宫三大殿是故宫的主要建筑,高矮

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