這個時期是中國歷史上經(jīng)濟極為活躍的時期,在經(jīng)濟的帶動下,科學技術(shù)得到了全面的發(fā)展,取得了一系列極其輝煌的成就,其中許多成就是劃時代的,對世界的文明進程產(chǎn)生了重要的影響。
利用磁鐵的指極性制造指南儀器,是中國古代的一項偉大發(fā)明,在先秦的典籍中就記載有以天然磁石制成的磁勺——司南,以指示方向,但在之前,中國的對 外活動主要在陸路方向,如西域、朝鮮、越南等地,對于陸路來講,太陽和地面的標志可以解決方向的問題,所以指南針更多地是用于風水和看病上,方士們將鐵針 與天然磁鐵摩擦而得到了指南針。
但是隨著航海范圍的擴大,尤其是宋王朝陸路的交通受到遼金等政權(quán)的阻隔之后,使得海路成為了與外部世 界聯(lián)接的主要途徑,在碧波萬里的大海里航行,方向是非常重要的,雖然可以靠觀測日月星辰來辨別方向,但如果遇到陰天,則水天一色,迷失方向的情況時有發(fā) 生。公元1000年左右,一些航海學家就將指南針安裝在船上,指導航行。根據(jù)夢溪筆談的記載,最初的指南針有四種裝置:水浮法,把磁針橫貫燈芯草,讓 它浮在水面;放在碗唇;放在指甲上;用絲線拴在磁針的中心,懸掛起來。后來又發(fā)明了水羅盤,在羅盤的中心挖一圓洞,內(nèi)盛水,放進橫貫燈芯草的磁針。南宋時 期,就出現(xiàn)了旱羅盤的雛形,將天然的磁selina與妹妹合照后燃起新仇鐵安裝在木刻的指南龜腹中,在木龜?shù)母瓜峦谝粋€光滑的小穴,對準了放在頂端尖滑的竹釘子上,支點的摩擦阻力小,木龜 就可以自由地轉(zhuǎn)動指南。
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指南針一經(jīng)發(fā)明,便很快地被應用于航海,這標志著人類從此獲得了全天候、遠距離航行的能力,當時頻繁來華進行貿(mào)易的阿拉伯人將中國的指南針傳入了歐洲,使近代歐洲航海家的一系列遠航和地理大發(fā)現(xiàn)成為可能。
在11世紀上半葉快要結(jié)束的時候,科舉制度和學校制度放寬了對學生出身門第的要求,讀書的群體擴大,而社會的文化生活也比較繁榮,因此對印刷提出了新的 要求,于是中國的印刷術(shù)又有了巨大的突破,那就是畢升發(fā)明了活字印刷,其方法是:用黏土制成大小相同的一個個印坯,每個印坯刻一個字,常用字則刻幾個到幾 十個,然后用火燒烤,使陶化變硬而成泥活字,泥活字按照音韻分門別類放在木格中備用,印刷時用兩塊鐵板,四周加鐵框,在框內(nèi)排版,鐵板上先施一層松脂、蠟 和紙灰等混合的黏合劑,字排滿板后用火稍加烘烤,使松脂和蠟稍為融化,黏住泥活字,再用一塊平板將字面壓平,就可以刷墨印刷。兩塊鐵板一塊排字,一塊印 刷,交替使用。印完的版仍用火烘烤,使松脂和蠟稍融,放回木格以備使用,如遇到?jīng)]有刻成的字,則可現(xiàn)作,活字印刷克服了雕版印刷一塊只印一張,無法再變 動,因而費工費料的缺點,從而提高了印刷的效率。
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印刷術(shù)在元代有了改進,王禎創(chuàng)制了木活字,而后又有了錫、銅、鉛字,元代的印刷術(shù)迅速向歐洲傳播,由于歐洲的幾種語言文字中的字母只有二十幾個,活字印刷非常便利,大大促進歐洲的文藝復興,加快了世界進入近代歷史的進程。
發(fā)明了火藥,但是應用并不廣泛,北宋時,由于幾個政權(quán)的對立,火藥開始獲得較大的發(fā)展,火藥已經(jīng)不是煉丹爐中的奇觀,而運用到了戰(zhàn)場之上,宋代火藥的成就體現(xiàn)于如下兩個方面:
1.爆炸能力強,北宋曾公亮在《武經(jīng)總要》一書中記載了三個火藥的配方,其中硫、硝、炭三者的比例是 60?30?10;61.54?30.77?7.9;74?26?15,這接近了現(xiàn)代黑色標準火藥的比例,如美國為74%?10%?16%;德國為 75%?10%?15%。
2.管形火器出現(xiàn),最早的管形火器是火槍,用巨竹制造,用來噴射火焰,后來又發(fā)明了突火槍,也用巨竹造的, 射程為幾十米到百米,到了宋末或元初,管形火器已改用銅或鐵制造,大型的叫火銃,小的可以拿在手上叫手銃,這都具備了近現(xiàn)代槍炮的雛形。在12、13世 紀,火藥和火器經(jīng)海上交通和陸地的蒙古兵西征,先后傳入伊朗、阿拉伯和歐洲,并成為歐洲軍事活動中的重要武器。不過,應該注意的是,火藥和火武器的發(fā)展在 中國非常緩慢,火藥更多是用于爆竹的產(chǎn)生,北宋的詩就是一個例證:“爆竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇,千家萬戶瞳瞳目,總把新桃換舊符”。
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宋元時期的天文學也達到了一個高峰,首先進行了大規(guī)模的恒星觀測,北宋在1010~1106年約百年間,進行了5次大規(guī)模的恒星位置觀測工作,其精確度 比前有很大的提高,到元代,等人又進行過一次大規(guī)模的測量,使記錄的恒星數(shù)增加到了2500多顆,并編制成了星表。其次把中國古代傳統(tǒng)的天文儀器 ——漏壺、圭表、渾儀、渾象等推向成熟。第三得出一批較為準確的天文數(shù)值,如關于回歸年的長度,南宋的《統(tǒng)天歷》和元代的《授時歷法》采取了 365.2425日,其誤差只有22秒。
宋元的建筑技術(shù)取得了較大的發(fā)展,中國古代建筑以木結(jié)構(gòu)為主體,宋元時期是其純熟和高度發(fā)展階段,這從《營造法式》的出現(xiàn)可以看出,《營造法式》由李誡編撰,他對歷代工匠傳留的經(jīng)驗以及當時的建筑技術(shù)做了全面系統(tǒng)的總結(jié),是當時中原地區(qū)官式建筑的規(guī)范。
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宋元的橋梁建造技術(shù)也很高,在傳統(tǒng)的拱橋和梁橋的建造上,出現(xiàn)了不少的技術(shù)突破,這時期建造的橋梁數(shù)量很多,特別是在寬闊的水面上造了不少大中型的橋 梁,形成了中國歷史上造橋的一個高潮時期。福建泉州的洛陽橋和安平橋是當時橋梁技術(shù)的典型,洛陽橋又名萬安橋,于1053年興建,1057年竣工,洛陽橋 位于入???,江面開闊,江水與海水交匯,在這樣的地段上建橋是史無前例的,工程比較艱巨,為了解決橋基和橋礅的聯(lián)結(jié)穩(wěn)固,工匠們巧妙地發(fā)明了種植牡蠣穩(wěn)固 基礎的方法,利用牡蠣的石灰質(zhì)外殼附在石塊上生長的特點,使橋基和橋礅的石塊通過牡蠣的殼而聯(lián)結(jié)在一起,洛陽橋長834米,46個橋礅,建成之后,先后經(jīng) 歷了上百次的地震、海嘯和臺風,至今仍可以通行車輛。安平橋建于南宋1138~1151年間,全長2000多米,因而又稱五里橋,有橋墩361座,在 1905年鄭州黃河大橋建成之前,這座橋是歷史上遺留下來的最長橋梁,史稱“天下無橋長此橋”。 在線作文批改系統(tǒng),<a href=http://www.zequeka.cn/jiaoshoulanmu/>易優(yōu)名師作文批改</A>
宋元時期,社會經(jīng)濟和文化有了較快的 發(fā)展,醫(yī)學亦相當發(fā)達。宋人十分重視總結(jié)前代的醫(yī)學經(jīng)驗,政府曾多次下令征集醫(yī)書、方論,對之進行校訂、編輯和刻印出版,傳世醫(yī)典《黃帝內(nèi)經(jīng)》、《難 經(jīng)》、《脈經(jīng)》、《針灸甲乙經(jīng)》、《傷寒雜病論》、《金匱要略》、《巢氏病源候論》、《千金要方》、《千金翼方》、《外臺秘要》校定后,一般隨即刊刻,廣 泛流傳。南命王繼先等?!洞笥^本草》,共載藥1748種,這部巨著奠定了宋元時期藥物學的基礎,為《本草綱目》出版前的本草學范本。校定 醫(yī)書而外,宋人還十分重視醫(yī)方的搜集和編輯。宋元時期,出現(xiàn)了四大醫(yī)學家:劉完素、張從正、李杲、朱震亨,他們在運用和理解傳統(tǒng)的醫(yī)學典籍上,有各自獨特 的創(chuàng)建,自成一家,因此形成了不同的醫(yī)學流派,分別被命名為“寒涼派”、“攻下派”、“溫補派”和“養(yǎng)陰派”。
這一時期,也涌現(xiàn)了一大批的數(shù)學家,其中以秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰最為著名,被稱為宋元數(shù)學四大家,他們的突出成就在于高次方程的數(shù)值解法等方面