科学史纲要1.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,科学史纲要,第一篇 古代的科学技术,第一章 人类文明的起源和概貌,1,、,人类文明的起源,2,、石器的制造和弓箭的发明,3,、火的利用和人工取火方法的发明,4,、原始农牧业的产生,5,、原始手工业的发展,6,、语言和文字的产生,7,、冶金技术的出现与原始社会的解体,1,、人类文明的起源,人类是生活在地球上的最高级的生物，人类的历史只是地球历史的两千分之一（即约,230,万年），这是一般公认的人类起源年龄。,人类是从古猿进化来的，劳动使猿变成了人。由于劳动促成了手脚分工及语言的产生，从而为认识、利用和改造自然，也为科学技术的萌芽创造了条件。,劳动是科学技术赖以产生的源泉。在长达二三百年的历史长河中，人类,99%,的时间是在原始社会中度过的。,2,、石器的制造和弓箭的发明,人不仅会使用工具，更重要的是会制造工具，这是人与动物的本质区别。,现在所知最早的古猿化石是埃及法尤姆发现的原上猿，时代晚些的有发现于法尤姆的埃及古猿和发现于欧、亚、非许多地方的森林古猿。,在长期的实践中，随着经验的不断积累，人们开始对燧石进行精细的琢磨，打制的石器越来越规整。,磨制石器的出现标志着社会生产力有了很大的发展，人们称之为“新石器革命”。,旧石器时代末期，大约在,14000,年前，原始人又发明了较为复杂的工具,弓箭，它是原始人长期积累的生产经验和智力相结合的产物。,弓箭大大提高了狩猎的生产的效率，同时在很长时间内它一直是战争的重要武器之一。,3,、火的利用和人工取火方法的发明,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。,天然火种往往不易保存，于是原始人便开始寻找人工取火的方法。我国古代传说的“钻木取火”也是取火的一种方法。,4,、原始农牧业的产生,原始农牧业是从采集、狩猎活动中发展而来的。这一由“取得”向“创造”的变革发生在旧石器时代向新石器时代的过渡时期，它标志着人类社会生产力的一次重大飞跃。,最早的农业被称为“刀耕火种农业”，到了新石器晚期，人类进入了“耕锄农业”的新阶段，后来有出现了“犁耕”。,动物驯养使人们获得较为稳定的肉食、乳类供应，促进了人体的发育和文明的发展。,5,、原始手工业的发展,手工业的发展，使人类的生产方式和生活方式都发生了变革。在以农业为主的地区首先产生了第二次社会大分工，即手工业和农业的分离，制陶、冶铜、建筑和纺织等行业开始形成并得到发展。,制陶技术的发明使人类第一次制造出自然界原来并不存在的器物，直接导致了制陶业从农业中分离出来，逐渐形成制陶业。,炼铜技术出现于新石器时代末期，它是以火的利用和陶器制作技术为前提条件的。,到了新石器时代早期，人类开始利用植物纤维制成纺织品。农业的发展还促进了运输工具的改进。,6,、语言和文字的产生,在人类的早期进化过程中，由于劳动和协作所产生的交流日益增多，单靠原来的简单、语言声调，甚至加上眼神和手势，越来越难以表达人们的思想和信息，这样，语言就被创造出来，并随着劳动的发展而不断丰富和发展。,从旧石器中期的早期智人开始，人类开始了对图画的创作。通过对图画和记号的改造，人类逐渐创造出了文字。由于文字的产生，一种可以跨越时间和空间的信息交流工具出现了。,7,、冶金技术的出现与原始社会的解体,人类最早认识的金属是黄金和铜。冶金技术的出现表面石器时代的结束，金属时代兴起，意味着原始社会解体，奴隶社会诞生。原始社会解体和奴隶制社会的诞生是生产力发展的必然结果。,第二章 古代埃及及文明,1,、文字与草纸书,2,、水利和畜牧,3,、手工业与造船,4,、建筑,5,、天文学,6,、数学,7,、医学,1,、文字与草纸书,在早期王国以前，埃及人就发明了图形文字，经过长期的演变形成了由字母、音符和词组组成的复合象形文字体系。,约公元前,13,世纪，居住在地中海东岸的腓尼基人主要依据古埃及文字演变出来的北闪米特字母制定了由,22,个辅音字母组成的文字，被称为腓尼基字母。,在文字书写的方式上古埃及人发明了草纸书。,2,、水利与畜耕,古埃及从第一王朝起就把尼罗河水利系统置于中央政府的管辖之下，经常对尼罗河的水情和水位变化进行观测记录，并通过有组织的社会力量大力开发和利用水利资源。,畜耕是古埃及农业发达的另一个标志，当时，人们已经用牛和驴等牲畜代替人力拉犁耕地，最早使用的犁是木石结构的，后来则改用铜制的犁头。,3,、手工业与造船,古埃及的手工业相当发达，他们大约在公元前,1600,年就发明了制造玻璃的工艺，尽管早期的玻璃原料不纯，透明度不高，但已能制造出一些色彩绚丽的玻璃器件。同时，制陶工艺、饰物工艺、炼铜和铜器制造工艺、纺织工艺等都达到了很高的水平。埃及人最先使用的是较为简陋的卧式织机，后改用两人操作的立式织机。,在公元前,7,世纪，古埃及人就开始开凿沟通红海和地中海的运河。在公元前,6000,年,公元前,5000,年，地中海、波斯湾和尼罗河上就出现了船。在公元前,3500,年，埃及人已经有了帆船。,4,、建筑,古埃及人最伟大的技术成就是用石头建造成的金字塔和神庙。,金字塔是古代埃及国王即法老在生前为自己建造的陵墓，其外型呈锥体，形似“金”字，故名金字塔，它们是公元前,27,世纪,公元前,16,世纪期间建成的。第一位锥形金字塔的建筑师是古埃及圣贤伊姆霍特普。,胡夫金字塔是埃及最大的金字塔，塔基呈方形。哈夫拉金字塔比胡夫金字塔略小一些，但更为精致。斯芬克斯与金字塔交相辉映，是古埃及人聪明智慧的象征。,埃及建筑到了中王国时期，神庙取代了金字塔成为主要的建筑形式。由于太阳从东方升起，从西方落下，每日循环往复，与此相应。古埃及人居住在尼罗河东岸，神庙也建在东岸，而将坟地选在西岸，金字塔都建在西岸。体现了他们希望人的生命也想太阳一样重复循环的观念。,5,、天文学,自然界有许多周期现象，其中与人们的生活和农业生产关系最密切的周期现象就是由年、月、日所代表的时间单位。四季更替的一年实际上是地球公转一周，天文学上称为回归年，而按照月之圆缺所确定的月，天文学上称为朔望月。,在在公元前,4000,年，埃及人就通过对尼罗河水涨落的观测找出了其与天象的某些规律，从而创造了人类历史上最早的太阳历。由于埃及人把天狼星叫做天狗，因而他们称,1460,年的周期为天狗周期。,6,、数学,由于尼罗河每年都要泛滥，水退之后必须重新丈量土地，正是这种需要，年复一年的积累，使古埃及人的测地知识发展成为几何学。当时，他们已有计算三角形、正方形、圆形和梯形面积的方法，以及立方体和锥体等各种形状体积的计算度量方法，还有了分数、比例和方程式的概念。他们用的圆周率,=3.1605,。,埃及算术最具特色的是分数算法，把所有的分数先拆为分子为,1,的单位分数，然后再进行计算。,7,、医学,与美索不达米亚人相比，古埃及人的天文学和数学都不算杰出，但其医学在当时却是最为发达的，它后来通过希腊人影响了整个西方医学。,埃及人的医学成就在很大程度上与制作木乃伊与关。木乃伊虽然是迷信的产物，但其制作过程却使埃及人积累了许多生理解剖知识和药物知识，从而极大地促进了其医学的发展。,第三章 两河流域文明,1,、楔形文字和泥板书,2,、冶炼技术,3,、交通运输,4,、建筑,5,、天文学,6,、数学,7,、其他科学,1,、楔形文字和泥板书,大约公元前,3500,年，居住在两河流域的苏美尔人创造了契形文字，这是世界上最古老的文字之一。用契形文字刻写在泥板上的书叫泥板书，这是世界上最古老的图书之一。,公元前,330,年，亚历山大大帝灭亡了波斯帝国，契形文字从此消亡，直到,19,世纪,40,年代以来才被考古学家发掘出来。,2,、冶炼技术,在新时器时代后期，由于天然铜即红铜也被用来作为工具，因而出现了一个金石并用的时代。人们在长期的冶炼实践中发现，在铜中加入锡可增加铜的硬度，从此人类就进入了青铜时代。,在科学史上，铁的出现是更为重要的事件。最早的炼铁术是由小亚半岛的赫梯人发明的，大约到公元前,1500,年铁器的作用已经相当普及。,根据考古发现，在公元前,8,世纪的亚述宫殿中有大量各式各样的铁制工具和武器，表明亚述人已完全进入铁器时代。,3,、交通运输,大约在公元前,7000,年前，两河流域就有了独木船。大约在距今,5000,年前，两河流域就有了装有轮子的车辆，这是世界上最早出现车子的地方。,4,、建筑,古代美索不达米亚人的建筑技术相当发达，从公元前,3500,年起已经建立了一系列以耕种为主的城邦。在新巴比伦王国时期，其建筑技术达到了顶峰：新巴比伦城建有内外三道城墙，城内建有许多塔庙，其中最著名的是始建于公元前,3000,年的巴别塔，还建有富丽堂皇的王宫，王宫旁边是号称世界七大奇观之一的巴比伦空中花园。,5,、天文学,大约在公元前,4000,多年，美索不达米亚人就制定了太阴历法，他们以月亮的盈亏现象作为计时标准，把新月生光的那一天作为一个月的开端。由于一个塑望月为,29.53,日，所以月份的日数以小月,29,日、大月,30,日交替排列。这样，,12,个月只有,354,天，每年少,11,天，三年就缺了一个月。为此，他们发明了置闰方法。最初，置闰并没有规律，而是由国王根据情况随时决定。自公元前,10,世纪以来，每隔,18,年零,11,天出现一次日食的周期规律，它被称为沙罗周期。,6,、数学,数学作为一门古老的知识源于社会发展、交换和天文计算的需要。大约在公元前,1800,年，他们就形成了,60,制的符号和计算系统。为了计算方便，人们编制了许多数学用表，比如乘法表、倒数表等。在代数方面，人们已能解一元一次方程、多元一次方程，甚至还能解指数方程。在几何学方面，人们已经知道半圆的圆周角是直角，正方形的对角线为边长的倍，同时已有计算直角三角形、等腰三角形和梯形面积的正确公式，把圆周率确定为,=3.125,。,7,、其他科学,在记载,汉谟拉比法典,的泥板书上，有许多条文涉及到医学，这被认为是世界上最早的医疗立法，同时还表明医生已从祭司中独立出来，成为一种专门的社会职业。,从两河流域的泥板书上可以看到约,100,种动物和,250,种植物的名称，这是世界上最早的动植物分类。,第四章、古代印度的科学技术,古印度文化的发展是一个多民族融合的过程，他们共同创造了具有特色的古印度文明。,公元前,325,年，当地的摩揭陀人兴起，建立了孔雀王朝，统一了次大陆的大部分领土，形成了古印度历史上第一个大帝国。,1,、梵文,古印度最古老的文字是梵文，它共有,47,个字母。梵语中保存着大量宗教、哲学、文学、医学、天文学等古代文献，古印度的许多佛教经典都是梵文写成的。,2,、农业,大约在公元前,3500,年前，古印度人已开始从事农业活动，到了哈巴拉时期农业生产已有相当水平。,在孔雀王朝时期，开始大规模地兴修水利。,3,、手工业,早在哈巴拉文化时期，古印度的冶金技术就达到了相当高的水平，人们已经掌握了锻打、铸造和焊接技术，广泛地用铜或青铜制造锄、斧、锯等工具和兵器，而且非常擅长制作精美的金银饰物。,古印度人是棉花的最早种植者，也是棉纺织技术的发源地。,由于运输和贸易的需要，古印度人向东航行通过马六甲海峡到达中国，向西航行经阿拉伯海到达红海，因而具有相当发达的造船业。,4,、建筑,在建筑史上，古印度人最早使用烧制过的砖来建造房屋。在印度和流域的考古发掘中,最引人注目的是哈巴拉文化时期的建筑遗迹,哈巴拉和摩亨约,.,达罗。,孔雀王朝以后，由于佛教的盛行，出现了许多佛教建筑，主要是庙宇、佛塔和石窟。,5,、天文学,古印度人很早就开始了天文历法的研究。在吠陀时代已把一年定为,360,日。,公元,499,年，汇集古印度五种最重要的天文历法著作的,五大历数全书,问世，它在天文学史上具有一定的参考价值。,6,、数学,自哈巴拉文化时期起，古印度人就使用了十进制记数法。现存最早的古印度数学著作是,准绳经,。,梵藏是古印度最早引进负数概念的人，他提出了负数的运算方法。,7,、医学,大约出现在公元前,1,世纪的,阿柔吠陀,是古印度最早的一部医学著作。,7,世纪的,八科提要,和,8,世纪的,八科,也是古印度的重要典籍。,第五章 古代希腊的科学技术,1,、早期自然哲学,2,、数学,3,、物理学,4,、地理学,5,、生物学,6,、医学,7,、科学思维方式与科学方法,按照历史走向和科学发展特征，可以把这一时代划分为四个时期：爱奥尼亚时期、雅典时期、亚历山大时期和罗马时期。前两个时期科学发展主要在希腊本土上展开，其主要形式或特点是自然哲学，这时的自然科学家同时又是哲学家。亚历山大时期科学发展的中心转向了亚历山大城，自然科学开始从自然哲学中分化出来，形成了独立的学科。,1,、早期自然哲学,（,1,）朴素的元素论,早期自然哲学是由爱奥尼亚的城邦米利都学派创立的。他们提出原始的科学元素论来解释自然、宇宙物质的本质问题。其代表人物有泰勒斯，阿那克西曼德，阿那克西米尼。,泰勒斯提出万物由水组成。他的学生阿那克西曼德认为自然现象统一于不固定的永恒的无限者。阿那克西米尼认为空气是万物的本原。,朴素的元素论除个别人外，大都把某一具体感性事物作为构成万物的基础或元素，没有真正的科学根据。但他们企图从物质本身来说明自然，把科学从宗教、神话中解放出来，这一精神是人类幼年时代的精华。,（,2,）古代原子论,古代原子论的创立者留基伯第一个提出了关于原子和虚空的学说。古代最伟大的唯物主义者，实验自然科学家德漠克利特提出，万物是由运动不息的原子组成。,希腊化时期的伊壁鸠鲁发展了原子论，他认为原子不但形状、大小不同，而且重量也不同，原子还有偏斜运动。,（,3,）两种宇宙论,毕达哥拉斯学派的菲罗劳斯提出，球形是最理想的形状，包括地球在内都是球形。塞莫斯的阿利斯塔克是阿基米德的同代人，他第一次测算太阳和月球对地球距离的比例，太阳、月球和地球的大小比例，指出太阳比地球大，这在当时是一个惊人的 成就。,同太阳中心说相对立的地球中心说则获得当时许多哲学家的相信。希腊晚期天文学家托勒密大大扩充了希帕克的“地心说”。他的主要著作,天文大全,是哥白尼以前的天文学百科全书。,2,、数学,希腊人把是数学推进到一个新的阶段,初等数学的开创时期。,（,1,）泰勒斯的贡献,他把几何学建立在一般原理的演绎基础上。,（,2,）毕达哥拉斯学派的数学研究,认为宇宙的本原是数。他们试图建立一种以数解释宇宙现象的哲学，产生数的抽象概念，进而由研究个别的抽象的数过渡到研究它们的一般规律。被称为理论算术。,（,3,）柏拉图与欧多克斯的贡献,柏拉图学派使数学，特别是几何学具有明确的思维方式。为古希腊最负盛名的欧几里德几何学奠定了基础。,（,4,）欧几里得与,几何原本,充分体现了古希腊几何学的发展结果，成为标志古代希腊几何学形成完整体系的里程碑。,（,5,）阿基米德的数学贡献,一是用穷竭法求出面积和体积。,二是用近似计算得到,值。,三是用力学的方法解决数学问题。,3,、物理学,（,1,）古希腊关于运动和空间、时间的观念,亚里士多德对运动、空间和时间作出最系统的研究并比较集中地反映在他的,物理学,一书中。,他把一般的变化理解为运动，其中包括产生和消灭、数量的增加和减少、性质的变化和位置的移动。,关于空间，亚里士多德概括为“空间是包围物体的限”，他这种认识，是发展相对空间和相对运动概念的出发点，同时也是发展绝对空间和绝对运动概念的出发点。,关于时间，亚里士多德把它看做是描述运动的数。他认为“时间是使运动成为可以计数的东西”。,（,2,）希腊时期的经验物理学知识,阿基米德是静力学的真正创始人。他的多部著作留传至今的只有,论平板的平衡或平板的重心,和,论浮体,。,在,反射光学,一书中，欧几里得研究了光的传播问题。他把几何学运用到光现象的研究中，开创了几何光学。,4,、地理学,古希腊的自然哲学家们对地理学的研究大体可分为两种风格，即数学风格和文学风格。前者始于泰勒斯，包括希帕卡斯，最后由托勒密集其大成；后者始于荷马，包括赫卡泰斯，最后由斯特拉波集其大成。,（,1,）爱奥尼亚时期的古希腊地理学,（,2,）希罗多德的地理学贡献,（,3,）柏拉图和亚里士多德的地理思想,（,4,）埃拉托塞尼的地理学成就,5,、生物学,米利都的泰勒斯认为种子的发育、植物的生长、动物和人的生命都来自于水或水的变形物；一切生命都终止于水，因为生物死亡腐化时又变为液体水。,阿那克西曼提出生物演化的初步理论，认为由于太阳的照射，土地变暖而产生泡沫，进而便产生出各种生物来。,克罗丰的色诺芬尼认为，包括人在内的一切事物都起源于水和土。他的发现为米利都学派一切源于水和泥土的学说提供了论证依据。,恩培多克勒提出了生物进化的早期思想，其中包含了物竞天择、适者生存的观点。,亚里士多德是生物系统分类学的伟大先驱。著作有：,动物志,九卷，,动物之构造,、,动物的繁殖,、,论灵魂,等书。他是古代最著名的植物学家，被称为“植物学之父”。,6,、医学,希腊的医学也起源于经验医学和宗教医学。,希波克拉底留下了十分丰富的医学著作，总称为,希波克拉底文集,，共,70,卷，流传至今的有,60,卷。,在外科方面，希波克拉底留下了,骨折,、,关节复位,等著作。,7,、科学思维方式与科学方法,古希腊之所以能在从公元前,8,世纪到公元前,1,世纪的数百年间取得巨大的科学成就，在很大程度上得益于其特有的科学思维方式与科学方法。,古希腊人认为，自然界是有规律、有秩序的，而且这种规律和秩序是可以通过理性思维和数学来加以把握的。,正是通过理性逻辑思维和数学量化的方法，古希腊人极大地促进了关于自然界的知识系统化，形成了蔚为大观的理论体系。,第六章 古代罗马的科学技术,1,、农业,2,、水利科技,3,、手工业,4,、建筑科技,5,、天文学和历法,6,、数学,7,、物理学,8,、化学,9,、地理学,10,、医学,古希腊、罗马是欧洲文化的发源地，当欧洲绝大部分地区还处在野蛮状态时，古希腊、罗马已有了高度发展的文化。,希腊文化的高度发展已可以在各个领域作罗马人的老师，何况双方的共和体制与历史联系又是那样密切，因此罗马人可说是全盘接收了希腊文化，遂有“征服者被征服”之谚，即罗马人虽然征服了希腊，却在文化上被希腊征服了。但是，罗马人在学习希腊的同时也有自己的创造，不能认为是希腊文化的简单重复。,1,、农业,公元前,2,世纪时，罗马的农业获得了长足的发展。,除了农用机器外，与农业相关的各种机器工具还广泛用于其他社会行业，帝国末期还出现了水轮机，大大提高了农业生产效率。,此外，在农作物种植方法上也注重耕作制的创新和经验积累。公元,1,世纪时，古罗马创造出两区轮作制。两区轮作制又叫“二圈制”，这种耕作制是把耕地分成面积大体相等的两区，分区轮流种植作物，即其中的一区种谷物，另一区休闲。,2,、水利科技,古希腊的水利建筑技术在继承古希腊、古埃及和两河流域水利建设经验的基础上，创造了闻名世界的古罗马引水道工程和完整的水利建设技术，成功地开发了运河，满足了军事和经济发展的需要。,早在迈锡尼时代，古希腊已有了它完整的城市供水系统。古希腊和罗马时期，也十分重视排水工程。罗马的瓦罗在,论农业,一书中提到了修建排水工程的规范。,3,、手工业,古罗马突出的技术成就主要表现在手工业方面。其中尤以纺织、玻璃制造、矿冶和机械制造最具代表性。,（,1,）纺织,纺织业在古希腊一直是一种被受重视的家庭手工业。但是那时纺纱、织布的方法还很落后。古罗马帝国时的纺织业中开始出现了印染技术。,（,2,）采矿和冶金,早在公元前,1500,年，亚美尼亚已出现制铁的方法。后来又出现了炼钢法。到了希腊化时代又出现了黄铜。罗马时代，铜的产量很大，随着铜的大量开采，铜被铸成大量的硬币和块锭，流往帝国各个地区。,（,3,）机械制造,为了灌溉、提水的方便，古希腊、罗马出现了众多水利机械，普遍使用的有水库轮、提水轮、阿基米德螺旋提水器，其中后者的影响更为重大。,公元前,1,世纪，罗马工程师改进了原始水轮机。罗马人把它变成了一种水轮机械，能够提供,5,马力的动力，约相当于原始水轮的,6,倍，效率大大提高。,（,4,）玻璃制造,玻璃在西方是倍受青睐的工业材料。公元前三四千年时，亚述人和埃及人发现了制造玻璃的配方。玻璃的制造和使用，是古希腊、罗马手工业发展史上的大事，大大促进了手工业技术的进步。,4,、建筑科技,古罗马建筑继承了古希腊建筑的成就并在建筑形制、技术和艺术上广泛创新，形成了一种自成体系的建筑形式。公元前,3,世纪到前,1,世纪，是古罗马建筑的极盛时期。古罗马建筑师维持奥威于,1,世纪成书的,建筑十书,则是古罗马建筑技术的高度概括和科学的总结。,公元前,4,世纪下半叶，古罗马建筑渐趋衰落，但到了,15,世纪以后，经过文艺复兴、古典主义和古典复兴，尤其是,19,世纪经法国倡导的“帝国风格”，又将古罗马建筑技术 及其艺术风格树立为样板，一直持续到,20,世纪的,20,至,30,年代。,5,、天文学和历法,在希腊化时代，亚里斯塔克、希帕克斯、托勒密等伟大学者的成果，代表了当时天文学的最高成就。,（,1,）亚里斯塔克的成果,亚里斯塔克，是罗马杰出的天文学家和数学家。他率先提出了“以太阳为中心”的宇宙体系，指出恒星与太阳都是不动的，人们之所以看到它们的“转动”，那是因为地球本身的自转所致。这就是最早提出来的朴素的“日心说”，这个日心理论体系的提出比哥白尼早了,1800,年。由于这一理论大大超越了那个时代，以致当时人们都难以接受。他在公元前,280,年撰写的,太阳和月球的大小与距离,一书，应用几何学原理，这标志了人类已经开始用科学的方法来研究天文学了。,（,2,）托勒密及天文学成就,托勒密是古代著名的天文学家、地理学家、数学家。他总结吸收前人研究成就，写出了,天文学大成,，并且通过系统的几何学证明，建立了宇宙地心体系，即地球中心论，成为古典天文学的集大成者。,（,3,儒略历,的颁行,罗马古代的历法，是一种阴阳合法，长期处于十分混乱的状态。公元前,46,年，罗马执政宫儒略,.,恺撒采纳了埃及天文学家索西琴尼的建议，以回归年的依据进行历法改革，颁布了改历的命令。为了纪念这次改历和树立他的权威，儒略,.,恺撒便把他的出生的月份,7,月改为他的名字，因此人们便称该部历法为儒略历。,6,、数学,古罗马时期的数学是指亚历山大后期的数学，即始于公元前,146,年希腊陷于罗马，结束于,641,年亚历山大城被阿拉伯人占领。,（,1,）托勒密,托勒密采用巴比伦的,60,进位制，另一方面，又将半径分为,60,等份，每一份分为,60,小份，每一小份再分为更小的份，依次类推。他定半径为,60,个单位，根据这个原理推导出三角学的一系列法则，并奠定了三角学的基础。,（,2,）丢番图,丢番图最出色的著作是,算术,。这是一部伟大的数学著作，它在历史上的重要性可以和欧几里得的,几何原本,一比高下。,他的另一个重要贡献是用字母来表示未知数作一些运算，这是近代符号代数的先声。,7,、物理学,在希腊化时代，科学开始分化成天文学、力学、数学和医学分支。其中的数学，尤其是几何学的进步，大大促进了物理学的发展。同时，天文学与物理学紧密相联，特别是在论证行星运动方面。,8,、化学（炼金术）,希腊古代炼金术是希腊化时代各种思潮汇聚交融的结果，是柏拉图,亚里士多德雅典学派的希腊哲学、东方（波斯、巴比伦、印度）神秘主义与埃及冶金、染色、玻璃制造工艺等,3,大潮流相结合的产物。,公元,1,至,3,世纪是古罗马炼金术的兴盛时期，公元,292,年，罗马皇帝戴克里先曾下令焚烧一切关于炼金方面的书，使炼金术的发展受到了严厉的打击。到西罗马灭亡后，炼金术日渐衰微下去。,9,、地理学,地理学是古希腊、罗马人做出卓越贡献的领域之一。古罗马的地理学不是独立发展起来的，而是在继承古希腊文化遗产和东方文化成就的基础上形成的。,第一个绘制世界地图的是一位米利都派的哲学家阿那克西曼德，此后所有的著名地图学家也都是哲学家，在这类地理学家的眼里，地图就是对地球和世界的解释。,10,、医学,罗马时期，医学得到了进一步发展。在奥古斯时代，罗马建立了第一所医学校。当时最著名的医生塞尔苏斯用拉丁语写了一部内外科医学论著。他的一生最大的贡献是对医学史进行了系统的研究，保存了希腊时期和亚历山大城外科学的材料。,罗马时代最著名的对后世影响很大的医学代表人物是盖伦。他主张观察和实验，他的一生著述达,400,余种，现存,100,余部，其中医学专著,131,部，有,83,部流传至今。最重要的医学专著有,论思想的医生,、,论思想的哲学,、,论希波克拉底的元质,等。,第七章 古代中国的科学技术,1,、汉字与造纸、印刷术,2,、农业,3,、冶金,4,、陶瓷,5,、纺织,6,、交通,7,、建筑,8,、机械,9,、天文学,10,、数学,11,、物理学和化学,12,、地理学,13,、生物学,14,、中医药学,中国是人类最古老的文明发源地之一，也是世界上四大文明古国之一。中国先民在这块土地上创造了辉煌的文明，而且延续几千年一直没有中断，这是世界文明史上罕见的奇迹。,中国文明的直接祖先，可以追溯到公元前,4000,年左右生活在北方和西北黄土高原的各个部落。,在长达两千多年的时间里，由于中国政治所特有的稳定性，一方面使中国科学技术的发展从未间断，从而为人类文明的进步作出了卓越的贡献，但另一个方面又导致了中国科学技术在发展到一定阶段后，开始变得固步自封，酿成了中华民族近代以来受辱挨打的历史悲剧。,1,、汉字与造纸、印刷术,汉字是世界上最早的文字之一。在造纸术没有发明以前，中国古代曾先后使用龟甲、兽骨、金石、竹简、木牍等作为书写材料。考古发现表明，在蔡伦之前的西汉时期，中国已经发明了纸。魏晋南北朝时期，纸已经成为普遍的书写材料，从隋唐到宋代，造纸手工业已遍及全国，中唐晚期竹纸的问世标志着中国造纸术已相当成熟。,2,、农业,中国是世界上从事农业生产最早的国家之一，也是世界农作物起源的中心地区之一。,自春秋以来，有大量记载农业技术的文献出现，中国现存最早的农学文献是,吕氏春秋,中的,上农,、,任地,、,辩土,、,审时,等四篇论文。,由李冰主持修建的都江堰，是世界闻名的伟大灌溉工程，从此“水旱从人，沃野千里”，四川因而成为“天府之国”。,进入秦汉时期，农业生产水平有了进一步发展。秦始皇时期已经出现了“温室栽培法”。汉武帝时期，开始在全国推广普及铁犁和牛耕法。汉代还在浙江修建了长约,200,余公里的钱塘江海塘，这是中国古代的伟大工程之一。,魏晋南北朝时期，生活于,5,世纪末到,6,世纪中叶的贾思勰总结和发展了当时黄河中下游地区的农业生产经验，在北魏末年写成了农学名著,齐民要术,，这是中国现存最完整的全面系统的农业科学著作，也是世界科学文化宝库中的珍贵典籍。,到了宋、元时期，农业生产和农业科学技术的发展达到了一个新的水平。这一时期出现了大量的农学著作，主要有,王祯农书,、,农桑辑要,、等。,3,、冶金,青铜器产生于夏朝，到商、周时代达到极盛，其发展大致经过五个阶段。越王勾践和吴王夫差用的青铜宝剑，在地下埋藏了,2500,多年，出土后仍然花纹清晰，光彩照人。,中国古代用铁的历史始于商代，中国人工炼铁技术可能发明于春秋之前。生铁冶炼技术在冶金史上是一个划时代的进步，从春秋开始到战国末期，中国社会从铜器时代进入了铁器时代。,4,、陶瓷,瓷器是中国古代的一项重大发明，它的影响之大，遍及世界各国，西文的“中国”一词又指瓷器，反映了在西方人眼里中国作为“瓷器之国”的形象。,宋代最著名的八大窑系为：北方的定窑、磁州窑、均窑、耀窑，南方的景德镇窑、越窑、龙泉窑、建窑。,中国陶瓷大约于公元,8,世纪即唐代通过“丝绸之路”或东方的海路传到西亚和南亚，再由这些国家传到欧洲各国。,5,、纺织,中国是世界上最早使用提花织机的国家，汉代的提花布机基本上已经具备了中国传统提花织机的各种主要部件，能够织制任何复杂的纹样。,在中国历史上，棉花种植直到宋代才在全国得到普遍推广，此后棉纺织业也随之发展起来。,丝绸作为中国的名贵特产，通过丝绸贸易沟通了中西文化交流的“丝绸之路”。,6,、交通,春秋战国时期，随着商业贸易活动的日益兴盛，除了陆路交通得到发展外，运河的开凿也使水力运输得到了发展。秦汉时期的水路交通工具主要是车辆，大多为两轮车，也有独轮车和四轮车。秦汉时期的水路交通和造船业也很发达，汉代楼船的出现是中国古代造船技术初步成熟的标志。,从汉朝起，中国就开辟了同朝鲜、日本、印度尼西亚等亚洲国家的海上交通。,在陆路交通方面，汉武帝于公元前,138,年和公元前,119,年先后两次派遣张骞出使西域，到达中亚和西亚的若干国家和地区，从而开辟了举世闻名的“丝绸之路”。,7,、建筑,中国建筑艺术是世界建筑上延续历史最长、分布地域最广、有着特殊风格与体系的造型艺术。,中国古代建筑艺术在文化层面表现出三大特点：一是注重审美性与政治伦理性的高度统一；二是具有鲜明的人文主义品格；三是在多样变化中注重综合性的整体空间意象。,中国古代建筑艺术按时间序列可分为四个阶段：一是商周阶段；二是秦汉阶段；三是隋唐阶段；四是明清阶段。,中国古代建筑艺术的形式特征主要特征为：,1,、多以群体组合的形式构成丰富的空间序列,2,、单体建筑造型有一定的规格程式,3,、木结构的梁架组合形式所形成的体量巨大的屋顶,4,、室内空间处理灵活多变,5,、注重建筑构件的色彩和装饰彩绘的表现性，并以此表示等级与功能的差异,中国古代建筑给人印象最深的是过了一门又一门，越是规格高的建筑，其中的门也越多。,中国各类建筑并不是依靠房屋本身的布局或者外形来展示它的风格，这是中国建筑和西方建筑之间的本质区别。,8,、机械,中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国古代在机械方面有许多发明创造，在动力的利用和机械结构的设计上都有自己的特色。如指南车、地动仪和中香炉等，均有独到之处。,明朝出现了活塞风箱。宋应星编著和出版了,天工开物,，记录了许多先进的工艺技术和科学创见，被称为中国,17,世纪的工艺百科全书。,9,、天文学,在中国古代，关于宇宙的结构，主要有三派学说，即盖天说、浑天说和宣夜说。,中国古代的天学仪器大致可分为三类：圭表、漏刻和仪象。其中浑仪、浑象两类是古代浑天家测侯和演示天象的基本仪器。,中国古代最系统、最完整、记载资料最丰富的天学典籍，当首推历代管制中的天学三志：律历志、天文志、五行志。重要的星占著作如,开元占经,等，官修大型天学著作如,崇祯历书,等，私家著作如明朱载育,圣寿万年历,等。,中国古代历法的中心课题可以归结为两个：原理和数据。汉武帝时修的,太初历,是中国古代有明文记载的第一部历法，但已不传。,大衍历,成为中国古代历法史上冠绝一时的好历。,中国古代天学主要有两大基本特征：一是代数方法的使用，这主要表现在两个方面。其一，这主要表现在两个方面。在中国近百部历法中，所有的推算方法都用文字叙述的形式表达出来；二是致用性。主要表现在以下几个方面：其一，天学被赋予这样一种意义，对天学的垄断标志着政权的确立；其二，政府常设专职的天学机构和专职的天学人员，始终有充足的人力和物力从事天学研究。,10,、数学,早在,6000,年前，在陶器上的刻画符号中就有了一些数目字，逐渐形成了十进制系统。数学在后来的发展过程中出现过四次高峰时期：,第一时期在西汉后期，在长期发展的基础上形成独立分科，其标志是出现了专门的数学著作，如,许商算术,和,杜忠算术,；,第二个时期，是我国 古代数学理论的发展阶段；,第三时期，最主要的成就有两项，一是王孝通著,辑古算经,；二是在历法计算中用到了二次插法公式。,第四个时期，数学发展很快，取得了一批重要成果。,此外，我国在运筹学前史、组合数学前史、拓扑学前史、统计学前史等方面的成就也十分可观。,11,、物理学和化学,我国古代的物理学知识，都是建立在对自然现象的观察和总结基础上形成的。,中国古代很在就提出了一系列深邃的物质理论，以解释万物的组成、结构和变化。公元前,12,世纪的周朝之际，有了阴阳说。到了战国时代，阴阳说和五行说开始融合为一，形成阴阳五行说，以次进一步解释各种自然现象。,我国的,墨经,就记载了许多光学现象，对时间和空间概念分别作了正确的定义。春秋战国时期齐国人编撰的,考工记,，是一部科技著作，在对手工技术进行描述的同时也阐明了关于力学和热学的有关知识。,中国古代物理学知识在丰富和发展的同时，还在各种实践活动中得到了很好的应用和检验。典型的如东汉张衡制成漏水运转浑水仪和候风地动仪。北宋中期的沈括著有,梦溪笔谈,。古代突出的实验物理雪茄赵友钦著有,草象新书,。,中国是世界上最早从事炼金或炼丹活动的国家，据,史记,说，早在公元前,4,世纪的战国时期就已经出现了炼金术，到公元前,2,世纪的西汉时代已经相当盛行。,中国炼丹家至迟在公元,8,世纪的唐代就在世界上最早发明火药，首次实现了人工化学爆炸。,世界上最早发现的石油是在中国现今陕西省延安地区的延河流域。,12,、地理学,自远古至,18,世纪末，是古代地理学时期，主要以描述性记载地理知识为主，地理学内部没有比较明确的学科分化。,我国最早的编年史书,竹书纪年,，就有发生于夏代的地震记录。春秋战国时成书的,山海经,.,五藏山经,是我国最早的地质、地理著作，记载了我国各地的主要山脉、河流、矿产等，其中记载的矿产有,70,多种，金属矿物的产地有,170,多处。战国时成书的,尚书,.,禹贡,是我国古代重要的地理著作，记述了九州的各种土壤、矿产和动植物资源等。尚书,.,禹贡,、,管子,.,地员,、,山海经,、,水经注,等著作，同时也是世界上比较早的地理学史料。,总的来说，中国古代地理学内容丰富，但不像西方近代地理学那样有系统的分支学科，而是被称为统一地理学，内容包括自然地理和人文地理。,13,、生物学,中国人民从远古以来，在长期的农、林、牧、副、渔和医、药（木草）等实践中，积累了大量有关植物、微生物、动物、人体结构和功能等方面的知识，形成并完善了生物学体系。,夏、商、周时期，存在着两种截然不同的生命观。一种认为生命是天神赐予的。另一种认为：生命是由另一种生物变化来的。,春秋、战国时期出现了不少农学、医学、药物学（本草）和有关动、植物的著作。,秦汉之际（公元前,3,世纪），释经的词书,尔雅,记述植物,200,余种，动物,100,余种。,魏晋时期，,齐民要术,在述及选优汰劣时，不仅主要到母畜孕期及仔畜出生时的生活条件，还注意到亲代和子代的遗传关系，并描述了马与驴杂交产生的骡子“形容壮大，弥复胜马”的杂种优势现象。,隋、唐时期，出现了大量的动植物专谱和著作。其中有欧阳修的,洛阳牡丹记,、蔡嚷的,荔枝谱,、韩彦直的,橘录,、陈仁玉的,菌谱,。,明清时期，李时珍于,1578,年写成,本草纲目,一书。由于农业生产实践经验日益丰富，对于遗传和变异的认识也不断加深。,14,、中医药学,中医药学体系是以中国古代盛行的阴阳五行学说，来说明人体的生理现象和病理变化，阐明其间的关系，并将生理、病理、诊断、用药、治疗、预防等有机地结合在一起，形成了一个整体的观念和独特的理论，作为医药学的基础。,从世界医药学史的角度看，中国中医药学不但体系独特，而且有着一系列卓越的贡献。,在医学理论方面把人体放在自然界整体运动和广阔的动态平衡之中来进行研究。,脉诊，是中医药学上一项独特的诊断方法。据,史记,记载，战国时的扁鹊已能通过脉诊确定病人的病情，然后对症下药，反映了当时已掌握了脉诊的方法。,在外科学方面，中医坚持了整体的观念，既重视体表疾患的局部表现，更重视患者机体的内在变化；既重视手术、手法的治疗，更重视机体抗病能力的增强。,在药物学方面，中药也具有非常显著的特色，它在药物的自然属性和在人体内的治疗作用的基础上，总结出了一套独特的理论系统，并形成了一套独特的药物炮制和配方用药方法。中国古代关于药物和方剂的专著很多，其中唐,新修本草,是世界上第一部国家发布的药典，明代李时珍的,本草纲目,更可堪称古代世界的药物大全。,十五、中国古代科学技术对世界的贡献,古代四大发明：造纸术、印刷术、火药、