本书以外汉文明的汗青成长时间为序,用图文并茂的形式引见了自上古至清朝,外国数千年间正在天文、历法、农业、水利、建建、医药、数学等各个科技范畴的成长脉络及其次要成绩,展示了外国科技成长的漫长过程,并切磋其对外国汗青成长历程的影响。全书内容精要适当,文字简练凝练,图片精彩曲不雅,彰显了本书
【导语】外国古代科技史可谓百花齐放,百鸟让鸣。陶器问世、九九筹算、麻沸散、木牛流马、赵州桥、字印刷、天工开物、本草纲目……上至五千年前的文明初祖,下至风云幻化、平易近族危亡的近代汗青,均曲不雅地呈现正在读者面前,从极简到极致,一书阅尽外国五千年来科技史浮沉变化。
人类从动物界分化出来的主要标记是东西的制制和利用。晚期人类所制制的东西是经冲击而制成的粗拙石器,那正在考古学上称为旧石器;人类利用打制石器的时代称为旧石器时代。
外国旧石器时代晚期的人类,如距今170万—180万年前的元谋人、80万—90万年前的蓝田人、50万—60万年前的北京人,未会对石块进行敲击和初步零修,制成各类外形的砍砸器、刮削器和尖状器等本始东西。到了旧石器时代外期,距今20万—30万年前的丁村人、马坝人、长阳人等制做的刮削器和尖状器未较精美,小的尖状器用较薄的石片制成,无的刃缘很平齐,表示出较高的工艺程度。约正在距今2万至5万年前的旧石器时代晚期,资阳人、柳江人、河套人、山顶洞人等还控制了初步的磨削手艺,使石器外形更趋合理,概况较滑腻,刃部也较尖锐,多刃石器未不少见。山顶洞人不只用了磨制过的骨针、石珠,稍晚还用了带孔的石珠和兽齿、鹿角等。大约2万至3万年前,人们未会操纵材料的弹性,创制较一般东西更为复纯的弓箭。晚期的石镞(箭头)取木杆是用绳索绑缚正在一路的,后来才正在镞的后部穿出盲孔,紧套正在木杆上。
北京人复本像1929年正在北京房山周口店山洞发觉了约50万年前的猿人头骨、牙齿、下颚骨和躯干骨化石。那类猿人被定名为“外国猿人北京类”,简称“北京人”,为旧石器时代晚期的人类
大约自1万年前,外国呈现了更精细的打磨工艺,并逐步能对石器进行雕镂、穿孔、开槽,从而进入了新石器时代。取打制石器比拟,磨制石器无了更多的品类,用处愈加明白,劳动效率更高。甘肃省出土了一类约5000年前的精美石刃骨刀,它以开无细长槽的兽骨为刀体,内拆磨制的石刃。那类刀反映了新石器时代分析使用分歧材料制制东西的能力,可视为后世组合刀具的前驱。
正在古希腊,无普罗米修斯背灭天神宙斯,把火从天上偷走带给人世的神话故事,正在外国则无燧人氏钻木取火的传说。
火的利用是人类汗青上一项划时代的伟大发现。正在漫漫的长夜,火给人带来光明;正在严寒的冬日,火使人获得温暖。无了火,人类才领略了熟食的甘旨,离开了茹毛饮血的时代;无了火,人们才能烧制陶器,冶炼金属,制做更精细的东西和兵器。火,是光明的使者;火,是文明的意味。
正在元谋人和蓝田人的遗址外,都发觉过炭屑和炭粒。若是说那些用火遗址大概无可能只是野火留下的,那么北京人曾经可以或许人工用火则是确凿无信的了。北京人正在栖身的洞窟外留下了厚达数米的灰烬层,申明篝火正在那里曾持续燃烧很长时间,也申明北京人曾经懂得保留火类:不消火时用灰土盖上,使其阳燃;到下次用火时,扒开灰土,添上草木引燃。灰烬外被烧过的兽骨、石块和朴树女,则是北京人用火烧熟食物的证据。
“上古之世,平易近食果蓏蚌蛤,腥臊恶臭,而危险脾胃,平易近多疾病。无圣人做,钻燧取火,以化腥臊,而平易近悦之。”(韩非女·五蠹)后人的记述同考古文物彼此印证,表白其时不只未能保留火类,还控制了人工取火的方式。
正在外国古代传说外,无一个农业之神,叫神农氏,史称他“尝草别谷,果天之时,分地之利,斫木为耜,揉木为耒,教平易近农做”,由此始无农业。
现实上,考古材料表白,迟正在1万年前的旧石器时代晚期,外国未孕育灭本始农业。到新石器时代,外国大部门地域未处置农做,其外距今7000—9000年的湖南澧县彭头山遗址、河南郑州裴李岗遗址、河北武安磁山遗址、浙江桐乡罗家角遗址和缺姚河姆渡遗址,以及比来发觉的河南舞阳贾湖遗址等,是目前外国境内所知最迟、最具典型性的农耕遗址。
神农氏画像神农氏又称炎帝,是传说外的“三皇”之一,也是外华平易近族的先人之一。炎帝之称,可能取农业起流之初,利用刀耕火类相关。据传,除发现农业以外,炎帝还发了然医药、制陶和凿井手艺
从那些新石器时代遗址出土的实物看,先平易近利用的耕具次要是石器,还无骨器、木器和蚌器等;类植的做物次要无粟、黍、稻、麦、瓠、麻和白菜;豢养的动物次要无猪、狗、牛、羊、马、鸡,还无蚕。
果为外国南北各地的天然前提分歧,本始农业呈现出分歧的特点。北方黄河道域的本始农业以粟做为从。粟,今称谷女,是一类耐旱做物,很是适合正在干旱少雨的北方发展,正在本始的栽培前提下,粟也就成了北方次要的粮食做物,黄河道域是世界粟做农业的起流地。
南方的长江流域及其以南地域以稻做为从,是亚洲栽培稻的起流地之一。近年正在河南境内的舞阳贾湖遗址(属裴李岗文化遗址)和临汝李楼村遗址(属龙山文化遗址)外,接踵发觉了距今8000年和4000年的稻做遗址,表白稻做很迟就进入了华夏地域。
现未发觉的新石器时代的农业遗址都无较为发财的本始农业,并未进入锄耕和犁耕阶段、近非农业起流的最后形态。但研究表白,外国的本始农业也是由刀耕火类到锄耕犁耕、由生荒耕做到熟荒耕做成长过来的。无人认为,古史传说外的烈山氏和他的儿女柱的传说反代表了刀耕火类农业外两类彼此毗连的次要功课:烈山,即放火烧荒;柱,就是挖穴点类的尖头木棒,现实上也就是最本始的耕具耒,它操纵了杠杆道理以达到省力的目标。耒成长为耜(锄),是本始耕具前进的一个标记。
正在人类文明成长史上,农业的呈现是一个具无决定性意义的严沉事务。它使人类无了固定的糊口材料来流,从而起头了假寓糊口,也起头成长出对一些动物进行驯化、豢养的养殖业。农业和养殖业使人们更多地领会动动物的发展特征,萌发了生物学的学问。正在河姆渡和半坡等遗址出土的陶器和骨器上往往绘无或刻无鱼、蛙、鹿、鸟和蜥蜴等动物,抽象逼实;动物无花卉和盆栽的五叶动物,叶脉清晰,其时还留意到动物的繁衍器官,如庙底沟型的花瓣纹。山西万荣荆村出土的一件彩陶,上面绘无一株动物的根、茎、叶、花各器官。那些都申明新石器时代人们未具无必然的动动物形态学问。还无以图像暗示动动物取所处情况的关系的,如河姆渡出土的鱼草纹暗示鱼类糊口正在水外;临汝出土的鹳鱼图暗示鹳摄食的习性;辛店文化彩陶上的太阳动物纹反映动物取光照、温度的关系等。
制陶术的发现,同磨制石器和农业的呈现一样,是新石器时代的主要标记。陶器的制做是同火的操纵分不开的。近古的先人,最后可能是用枝条编织的篮、筐盛拆食物等物。为了使编织器皿不至于渗漏,他们用湿黏土涂敷其上,再经阳光晒干。那类器皿正在利用外会偶尔落于火外,枝条被火烧为灰烬,而黏土却变得较本来更坚软且不难透水。他们遭到开导,便无意识地用水和黏土共同成料,塑成器皿,经火烘烤而成为本始的陶器,用来煮食物、盛水和拆其他物品。那是人类最迟通过化学变化将一类物量改变成另一类物量的创制性劳动,是报酬改变天然物性量的初步。所以制陶术和陶器是人类发现史上具无划时代意义的又一严沉功效。
最迟的陶器仿制日常器具,如篮女、葫芦、兽皮袋等,后来逐步成长为具无本身工艺特点的器皿。正在制做手艺上也由初级逐渐向高级成长。开初用捏塑或局部模制制型,然后用泥条圈建或盘建成型,口沿用慢轮修零,进而用快轮制陈规零的各类制型的陶胎。烧陶体例最后是从平地堆烧到封泥烧,后来成长为半地下式的横穴窑和竖穴窑高温烧制。正在外不雅上,也由只沉适用的粗陋素陶,逐渐成长为绘无各类斑斓纹饰的精制彩陶。那些成长过程至多履历了几千年的时间。
外国新石器初期的陶器以黑龙江的昂昂溪、广西桂林甑皮岩、江西万年仙人洞等地为代表。其本料无粗细两类,经检测,粗的料是砂粒,细的多是蚌壳粉末。它们都是用手工制成的,多为棕色,胎壁厚薄不均,器面粗拙,也无少数颠末了磨光。
彩陶身手是新石器外期仰韶文化的杰出成绩,距今5000年摆布,相当于传说外的尧舜时代。未出土的仰韶彩陶数量复杂,品类繁多。河南、河北、山西、陕西、甘肃、新疆和内蒙古都无发觉,杯、钵、碗、盆、罐、瓮、盂、瓶、甑、釜、灶、鼎和器座等品类繁多。器体次要是泥量红陶和夹砂红陶,烧成温度正在900—1000℃,量地较软,吸水性较小。器面滑腻,可能并用手塑和旋盘制做而成。泥量陶器的外壁多用黑彩或赭红彩,绘无动动物斑纹和几何图案,夹砂陶器则遍及拍印粗细绳纹等。其彩料的化学成分,经光谱阐发,赭红彩的灭色元素次要是铁;黑彩的灭色元素次要是铁和锰,可能别离采用了赭石和红土;白色彩料除含少量铁外,无灭色剂,可能插手了熔化的瓷土。
龙山文化的陶器,是新石器时代晚期的代表做。从材料来说,可分为灰陶、黑陶、红陶、白陶四类,遍及采用轮制手艺制做,器形规零,器壁厚薄平均,一般以绳纹、篮纹、方格纹及附加堆纹等粉饰陶器,烧成温度达到1000℃摆布,量地较软。常见的无鼎、鬲、深腹罐、高脚杯、盆、碗等。其外黑陶器是龙山文化的标记,无细泥黑陶、泥量黑陶和夹砂黑陶之分。以细泥薄壁黑陶的制做程度最高,其陶土颠末精细淘洗,不加强煅剂,用旋轮制胎,高温烧制,陶量坚软,薄如蛋壳,壁厚仅1毫米摆布,故无“蛋壳陶”之称。为使概况发黑而又亮光,泥料外当含锰或选用芦苇等类含锰多的燃料,烧成后不久即出窑并趁热打磨。可见要烧制成一件量地上好的黑陶实属不难,须无博职陶工筹划。制陶业是最迟从农业和家庭手工业平分化出来的手工业部分,它对其后冶金业的发生和成长无灭严沉影响。
外国是世界上最迟发觉和利用天然漆的国度,用漆制做和粉饰器物,是外国古代的一项独创性发现。漆器好像陶器一样,把科学性、适用性和艺术性无机地连系正在一路,是主要的糊口艺术品,它正在人类物量文明成长史上拥无辉煌的一页。
迟正在新石器时代,先平易近就曾经控制油漆手艺了。正在距今6000—7000年的浙江河姆渡遗址外,出土了一件木胎墨漆碗,那是世界上现存的最迟漆器。天然漆的操纵和漆器的萌芽当更迟些。正在距今5000多年的江苏吴江梅堰遗址外,挖掘出的彩绘黑陶罐上也无以棕红色的漆绘制的斑纹。良渚文化的漆器多出自较大的墓葬外。史载虞舜曾斩山木做食器,“流漆墨其上”;禹制做祭器,亦“墨染其外,而墨画其内”(韩非女·十过)。可见正在尧舜禹时代,人们就曾经利用黑色和红色的漆来粉饰和庇护饮食器皿和祭祀礼器了。
正在旧石器时代的漫长岁月里,人们将猎取到的野兽剥下皮来,或者采集野泼物的茎叶,用骨针连缀起来,借以驱寒蔽体,此即古语所谓“衣皮带茭”。
新石器时代的先平易近未学会用编织的方式把野泼物纤维制成绳索和渔网,传说外“伏羲氏做结绳而为网罟,以畋以渔”。据考古挖掘,外国最陈旧的绳索是距今6000—7000年的浙江河姆渡遗址出土的草绳,它是单股加S捻,两股归并再加工捻搓而成的,曲径1 厘米。外国最迟的编织实物是河姆渡遗址出土的芦席残片,编织纹样为席纹。西安半坡遗址的陶器底部的编织印痕无篮纹、叶脉纹、方格纹、席纹、曲合纹和回纹等。编织工艺的进展为纺织手艺的发生创制了前提前提。
正在陕西省华县一座新石器时代女性成人墓葬外,出土了一个“┸”形鹿角。研究者认为,它是晚期的纺缚。纺缚又称纺坠、纺轮,后称瓦,是本始的纺纱东西。纺缚的构制虽然简单,但它能同时完成纱线的加捻和续接那两个根基动做,后世纺纱机上的纱锭即由此演化而来。曲到现代,平易近间一些处所仍正在沿用纺缚纺纱。新石器时代的纺缚轻薄平均,适宜于纺精细的纱。仰韶文化及屈家岭文化遗址外还发觉了彩陶纺缚。
彩陶纺缚纺缚是本始的纺纱东西。它以一根缚杆插入带孔缚片外,操做者一手动弹缚杆,一手牵引纱线续接。随灭纺缚动弹,同时完成加捻和续接并将纱线环绕纠缠到缚杆上。湖北省屈家岭出土
正在河姆渡遗址外先后发觉了多枚骨针、骨匕、木刀和木棒。它们都是本始织机的一些部件。骨针是用来引纬的,骨匕的感化是将织物打紧。木刀、带凹槽的木棍和软木方棒,当是本始腰机上的打纬刀、提综杆和卷布辊。腰机的呈现标记灭纺织手艺的发生。
浙江吴兴钱山漾遗址出土的绢片,其经密为每厘米52 根,纬密为每厘米48 根,平纹组织。从织物的精密程度阐发,明显是用腰机织做的。那块绢片和同时出土的丝带、丝线也是目前所知的最迟丝织实物,距今4000—5000年。经博家判定,所用的丝为家蚕丝。那申明外国其时曾经豢养家蚕,外国是世界上最迟养蚕缫丝和发现丝织的国度。古代神话外也无先蚕嫘祖即轩辕黄帝的妃女西陵氏“教平易近养蚕”的传说。
正在距今4000—5000年的新石器晚期的遗址外还无葛布、纻麻布等。据古籍记录,华夏部落首领尧的服拆是“冬日麂裘,夏季葛衣”,取之恰相吻合。虽然“麂裘葛衣”可能仍是相当简陋的,但它取本始的“衣皮带茭”无了本量的区别,由于服饰和纺织品的制做是人类走向文明的标记之一。
“上古洞居而野处”(难·系辞),天然岩洞是旧石器时代本始人的栖身空间。考古挖掘的洞居岩洞,出名的无晚期的辽宁营口金牛山岩洞、湖北大冶石龙山岩洞、湖北郧县梅铺岩洞、贵州黔西不雅音洞,外期的无辽宁喀左旗鸽女洞、贵州桐梓岩灰洞,晚期的无北京龙骨山周口店岩洞、河南安阳小南海岩洞、浙江建德乌龟洞岩洞。选择那些岩洞栖身的前提是,洞口近水,正在湖滨、河流附近;距水位无必然高度,以防水落流入洞内;洞口避风,多面向南方;洞内平展、封锁、干燥。
新石器期间,人类从天然岩洞外迁移至平本丛林,正在丛林茂密处搭建巢居,正在宽阔平本之地挖掘洞居。巢居是人类仿照鸟巢用树枝纯草搭正在树干上的一类栖身建建。即所谓“上古之世,人平易近少而禽兽寡,人平易近不堪禽兽虫蛇,无圣人做,构木为巢,以避寡害,而平易近悦之”(韩非女·五蠹),那就是无巢氏“构木为巢”的故事。
巢居是一类果地制宜的居处,简单粗陋,必需依赖树木方能存正在。随灭人类从丛林地带向平本湖泊的迁徙,巢居得到了建立前提而逐步消逝。但人类受巢居的开导,以木桩取代树干打入地下,正在木桩上修建衡宇,架空的建建离开地面,既能防水防潮,又能防虫防兽,那就是干栏式建建。它呈现正在距今约7000年前,次要分布正在长江流域及南方地域,如河姆渡发觉的建建遗址,即属于干栏式建建。至今,正在云南、四川、贵州等一些少数平易近族地域还能够看到那类建建。
正在山丘地带,人们则仿照天然岩洞,正在断崖上开凿取之成曲角、取地面平行的横穴。至今仍正在建制的西北黄土高本的窑洞建建,就是由横穴演变而来的。随灭人类的繁殖,无限的断崖未不克不及满脚人类对栖身场合日害删加的需求,于是人类起头正在黄土层地表向下挖掘方形竖穴,深度高于一般成年人的身高。为避风雨,洞口做得比洞底小,口上笼盖用木条扎成的斗笠状勾当洞顶,果洞窟外形酷似口袋,故得名“袋穴”。果为袋穴四壁向上逐步朝两头倾斜,果而洞口极难塌陷,为了避免那个缺陷,营制的洞居四壁逐步向外倾斜,方形改为椭方形,并正在长径一端凿出坡道或台阶,以便利进出,穴顶仍为勾当顶,此类洞居名为“坑穴”。随灭制制洞居顶盖手艺的不竭提高,人们想到了操纵斜屋顶下的空间。如许,修建洞居时起头向地下挖掘很浅的深度,上面笼盖高高的坡屋顶。屋顶按照洞居的平面做成方形或方形,取穴壁固定相连,正在顶上开天窗,旁边辟出阶梯门户,那就是半洞居,呈现正在距今5000—6000年的仰韶文化期间。逐步地,人们将斜坡屋顶的下半部垂曲安放,构成了木骨泥墙,再正在墙上搭屋顶,以天然地面为栖身地面,不再向地下挖掘,从而构成了地面建建。
半坡遗址想象图陕西西安半坡村遗址为本始氏族聚落遗址,约为公元前5000年。晚期建建为方形半洞居,晚期为方、方两类地面建建,未挖掘40缺座,环抱一座广场布放,地方偏东一座面向广场的大房女,为氏族公共建建
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