1、 第五章 华夏国力大发展时期第一节 社会与学术的发展第二节 炼丹术与物理学第三节 地学与矿冶第四节 生物学、农学与医药学第五节 机械、纺织与土木工程第 12张1第一节 社会与学术的发展 秦始皇的暴虐统冶，在科学文化领域内对知识分子的迫害，十分残忍。最为有名的事件是 “焚书坑儒 ”。前者发生在公元前 213年，朝廷焚毁了包括 诗 、 书 在内的诸子百家著作；在公元前 212年活埋批评朝政的 460余名儒生。 汉初统治者尚黄老学说，主张 “无为而治 ”。到武帝时，董仲舒建议 “独尊儒术，罢黜百家 ”。宣帝在甘露二年（前 151年）宣布，将董仲舒的思想奉为唯一的官学内容，并将诸子百家和司马迁的著作封
2、禁。尽管在武昭宣时期科技的发展达到高潮，但由此开始，汉代学术研究出现僵化的倾向。2一、学术机构和活动 西汉元朔五年（公元前 124年），中国历史上第一所皇家大学 太学成立，它对应着典籍建立了讲座，由此培养和输送出不少人才。 汉代还召开了一些学者会议，如盐铁会议（始元六年，公元前 81年 ）上讨论了官营工业的问题。石渠阁会议（宣帝甘露三年，公元前 51年）足以与西方的尼加伊会议（公元前 325年）相比。白虎观会议（章帝建初四年，公元 79年）使 “谶纬 ”国教化，这次会议的记录至今保存在班固（ 3292）的 白虎通义 之中。平帝四年（公元 4年），在王莽的倡议下，召开了中国历史上第一次科学技术专
3、家会议。当时 “征天下通知逸经、古纪、天文、历算、钟律、小学、史篇、方术、本草，以及五经、论语、孝经、尔雅的教授者，在所为驾一封车佀传，遣诣京师，至者数千人 ”。3 西汉朝野也很注意搜集秦火之后的各种典籍，这对科学文化发展是有意义的。刘向（公元前77前 6）为目录学之祖，他对当时的各种书籍进行分类、注译、编辑和提要说明。刘歆（公元前 53公元后 23，刘向之子）把图书分为 7类：辑略（总论）、六艺略、诸子略、诗赋略、兵书略、术数略、方技略。他还撰修 七略 ，这是我国第一部图书分类目录。这种分类法称为 “七分法 ”。班固的 汉书 艺文志 就以此为蓝本。 艺文志 是由方术、医药、军事学、历史、哲学
4、、占卜、天文学等方面的专家编成，约有700多种著作编入。4 古代的四大发明有两项产生于汉代，即造纸术和磁性指南器。纸字从 “纟 ”，先秦 “纸 ”确是丝质的。东汉许慎的 说文解字 纟部 ： “纸，絮一苫（ shn）也。 ”我国自古以次茧作绵；漂洗时留在器物的残絮形成薄层丝绵片，干后就叫 “纸 ”。 西汉时开始以麻类纤维代替丝絮造纸，已有多处出土。西安灞桥出土的公元前 118年以前的古纸，据分析，所采用的原料是麻类纤维。制造纸浆时已采用石灰发酵的返麻方法。原料中还有废麻，表明当时已用破旧的麻布造纸。5 1986年甘肃 天 天水放马滩出土的汉文帝时期（公元前 179前 141年）的纸质地图残片，是
5、世界上已发现的最古的植物纤维纸之一。 东观汉记 蔡伦传 记载， “蔡伦典尚方作纸 ”（蔡伦任尚方令时主管造纸）。 后汉书 蔡伦传 记载， 105年，蔡伦用树皮、麻头、破布和旧鱼网作原料造纸，并献给汉和帝。由于纸的品质较好，因此 “天下咸称 蔡候纸 ”。到 34世纪，纸已基本上取代了竹简和缣帛成为主要书写材料。6 在天文学上，张衡（ 78139）堪与古希腊的托勒密（85165）相匹。对于天地起源，张衡第一个以浑天说的观点进行阐述。他认为，天地万物从原始的浑沌未分的元气发展而来，元气是物质性的，不同质的阴阳二气的相互作用形成了今天的宇宙。这是一种原始的唯物主义的宇宙发生论和万物生成说。在解释天体的
6、结构和视运动上，浑天与盖天两家争论激烈，由于张衡的宣传，最终使浑天学说在古代占据了主导地位。张衡把无限宇宙概念理论化了。他说： “宇之表无极，宙之端无穷。 ”（ 灵宪 ）张衡还痛斥谶纬之说，认为应加以禁绝之。 在医学上，张机（ 150219）堪与古希腊的盖仑（129199）相匹。7 汉朝的天文观测成就最大，甚至秦宫殿 “象天极 ”，在陵墓中也 “上具天文 ”（ 史记 秦始皇本纪 ），在历法编制和宇宙理论研究中也是成绩斐然，对后世产生了深远的影响。 至迟到周文王姬昌时，已有名为 “灵台 ”的观象台。东汉的灵台设置在洛阳平昌门南。灵台设有浑仪和浑象等仪器。它创建于东汉光武帝中元元年（ 56）。到北
7、魏时被废弃。 东汉设置太史令一人，其下有灵台待诏 42人，其中有 14位轮流值夜观测天象。 古代天文观测仪器主要是圭表、浑仪与浑象。圭表起源很早，可能产生于史前社会。浑仪与浑象要晚些，秦汉有所发展。落下闳对浑仪进行了改进；宣帝时的耿寿昌首倡铜铸浑象（天球仪），用以演示浑天说。东汉的张衡首创水运浑象，它与实际天球的周日视旋转是同步的。 8二、重要的典籍 西汉时期的数学家注意对先秦典籍的整理和总结，在这方面的代表性成果是 周髀算经 和 九章算术 。 1 周髀算经 这是我国最早的一部天文数学著作，成书于公元前 100年。书中假托周公与商高（周初时人）对话和荣方与陈子之间的问答，对秦汉以前数学成就进行
8、了总结。 从数学角度来看，书中使用的 值为 3（周三径一）；并涉及到较复杂的分数运算；对于 “勾股定理 ”也做了初步论证。 这里以勾股定理为例。书中记载了一组特殊的例证，即 “勾广三，股修四，径（即弦）偶（禺）五 ”。为此还记载了公元前 7世纪陈子求日地距离时表述的勾股定理，即 “以日下（从观测点到日高垂足的距离）为勾，日高为股，勾股各自乖，并而开方除之，得邪至日（日地距离） ”。92 九章算术 在中国数学史上，此书的地位类似于希腊的 几何原本 ，一千多年间一直被作为教科书。此书编篡于西汉早期，可能为数学家张苍（？前 152）和耿寿昌等人（或许包括许商和杜忠）增订删补先秦典籍而成书，对先秦数学研究诸领域作了较全面的表述。 全书收集了 246个应用题 ,分属于： “方田 ”（田亩计算）、 “粟米 ”（比例、换算）、 “衰分 ”（狩猎、比例）、 “少广 ”（开方）、 “商功 ”（土方、容积的计算）、 “均输 ”（粮食运输、分派工役）、 “盈不足 ”（盈亏解法）、 “方程 ”（联立一次方程）和 “勾股 ”。 书中包括当时世界上最先进的分数四则运算和比例算法，特别是为了约分而提出求最大公约数的辗转相除法。10
