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當人類在地球上剛出現時,就是使用石塊或木棒在大自然中求生存,漸漸地學會了對木棒和石塊進行加工,出現了人造的工具-木器和石器,之後學會進行加工,加工工藝也越來越精細。
同時,人們也對獸骨和貝殼進行加工,制成工具。
弓箭的發明
弓箭是由弓、弦、箭三部份構成,且具有三大要素:
變動機、傳動機構和工具機,在這意義上,也可以說弓箭是人類最早發明的機器,
鑽木取火
火改變變人類”茹毛飲血”的習慣,並擴大了人類的食物範圍,火帶給人類很大的功用,包括可照明、取暖、防止野獸侵襲、開墾、燒製陶器、烘烤竹木,早在40-50萬年前的北京人洞穴中,發現灰燼,反映當時已具有保存火種和管理火的能力。
神農作耕耘
在人類文明的發展史上,神農的出現是一個帶有決定性的意義的重大事件。
它使人類有了固定的生活來源,從而開始了定居的生活,也有了家畜、家禽的養殖。
製陶技術
陶器的出現,是我們的祖先進入新石器時代的一個重要標示。
陶器由黏土燒製而成,可以說是人類創造的第一種人造物質。
早期的陶製品是由手工捏製而成,之後改進可放在旋轉的器具上,就可以製作出圖形的器物。
而在加工方面,也有不少創新,出現了表面磨光的”磨光陶”。
構木為巢
我們的祖先在初始之際,便是棲息在天然的山洞裡或曠野中。
之後,隨著智能的提高,人們也會建築自己的居所,有的在山丘上挖洞穴或在樹上用木材或樹枝搭建居巢,故被稱為有巢式,進入新石器時代,祖先的營建技能以跨出一大步,建造出一種木骨泥牆的房舍。
從最早的簡易居巢到今日的高樓大廈,都是慢慢發展出來的。
水上活動的開始
人類的生存不離水,除了飲水維持生命外,也撈捕魚蝦生物食用,而為了開拓更多的生活資源,發明了水上的交通工具。
最早的交通工具有筏和獨木舟,筏又有木筏和竹筏,其工藝製造最為簡單。
而獨木舟則是選取粗大的樹幹,用石斧石刀砍削而成。
後來的船也是由獨木舟發展而成。
二、中國傳統科學技術的奠基
(先秦時期,約公元前21世紀-前221年)
公元前21世紀時,第一個王朝建立-夏朝,這時也有金屬工具的出現,使神農和手工生產獲得較大的發展,社會的分工也更加細化。
到春秋戰國時期,隨著鐵器的使用、生產力提高、社會的變革、學術的繁榮,更奠定了中國傳統科學技術的基礎,而這些技術包括了天文學、數學、醫學、冶金技術等。
1.”爐火純青”話冶銅
在春秋末期的《考工記》中,有一段判定青銅冶燒過程的記載,在冶燒青銅時,銅料與錫料中會先冒出黑濁的氣,”黑濁之氣竭、黃白次之;
黃白之氣竭;
青白次之;
青白之氣竭,青氣次之,然後可鑄也。
”冶鑄青銅時,原料中所附著的碳氫化合物會燃燒,產生黑濁的氣體,隨著爐溫的升高,原料中所含的氧化物、硫化物等雜質會產生黃白、青白之氣,到只冒青氣的時後說明雜質基本去除,青銅已經燒成,可以燒鑄了。
中國冶鑄的過程中,已總結了一定合理性的青銅合金配比規則,就如《考工記》中所記載的”金有六斧”,”金”指青銅,”齊”是合金的稱謂。
而在此本書中也說”六齊”為”六分其金而錫居一,謂之鐘鼎之齊。
五分其金而錫居一,謂之戈戰之齊。
三分其金而錫居一,謂之太刃之齊。
五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。
金、錫,謂之鑿隧之齊”。
這是世界上最早的關於合金配比的經驗性總結。
2.生鐵冶鑄的勃興
大約在殷商時期我國已經利用隕鐵,西周後期又出現了用堤燒法燒鐵,到公元前6世紀的春秋晚期便已開始冶燒生鐵。
堤燒法是一種在比較低的溫度下進行燒鐵的方法。
堤燒法的優點:
它免除了提燒鐵加工費工費時的缺陷。
提高了生產效率,降低了成本。
可鑄性,故又稱鑄鐵。
堤燒法的缺點:
性脆
韌度低的缺陷
堤燒法的缺點解決方式:
我們的祖先在戰國時期又發明了鑄柔化鐵。
鑄鐵柔化術是一種通過熱處理使鑄鐵脫碳柔化技術。
經過柔化外處裡後的生鐵,強度和韌度都增強,也可以大量鑄鐵優質的生產工具和兵器。
這是冶金史上一項劃時代的成就。
3.從呂氏春秋看中國傳統和耕作技術
治水與水利工程
春秋戰國時期,伴隨著鐵制工具的應用,農業生產的發展,水利建設也進入一個新的時期,這時期興修了不少大中型水利工程,著名的有:
芍陂、漳水十二渠、鄭國河渠、都江堰,特別是都江堰,從公元前256年前保存至今。
它由分水魚嘴、寶瓶口、飛沙堰,三部份既各自獨立又相互依存,成為一個整體。
分水魚嘴又叫都江嘴,設在岷江的中心線上。
它的形狀就像一個迎向岷江上游的魚嘴巴,把岷江分為內、外江。
外江為岷江的主流。
內江水通過堤防進入寶瓶口,流向成都平原,起著航行、灌溉和分洪三大作用。
魚嘴和堤防疵是用就地取材,用裝有卵石的大竹簍疊成。
寶瓶口因形狀像瓶口而得名,它是利用人力,把玉壘山劈出的。
寶瓶口是控制內江流量的咽喉,起著保証有足夠的水量通過,流入成都平原密佈的農田灌溉的作用。
飛沙堰是由竹筏裝石砌成的低櫃,為內江分洪減淤的工程,可保証內江灌溉的安全,同時,它又起著減淤排沙的作用。
在內江口還刻有三個石人,立在水中,起著水尺的作用。
都江堰的建成,使成都平原300萬畝良田得到灌溉,成為旱澇保收的高產田。
(圖一)都江堰工程示意圖
(圖二)岷江
十進位值制記數法
中國古代的記數方法也是十進位制的,雖古巴比倫和古埃及,都產有六十進制的記數法,但中國有干支紀日和紀年的制度,以60為一個周期。
另外,中國也是最早使用九個數碼加上十、百、千、萬等位值符來記寫任何數字的國家,而巴比倫200以下的記數法主要是相加或累積法,並使用減法。
古希臘是用27個字母的不同組合來表示1000以內的數目,古羅馬也用累積法。
十進位值制記數法是中國對世界文明的一項不可磨滅的重大貢獻。
(表一)此為甲骨文中的13個數字
算籌和籌算
“籌”原是一種用於計算的小圓棍,又叫”算籌”。
”算”字也和這種計算工具有關。
算籌是我國歷史上特有的計算工具,最晚於春秋初,我們的祖先就已經掌握算籌的記數和計算方法。
在算籌記數法裡,是以縱橫兩種排列方式來表示數字。
其中一~五均分別以縱橫方式排列相應數目的算籌來表示;
六~九則用上面的籌一當五,再加下面的籌來表示,表示多位數則是個位用縱數,十位用橫數,百位用縱式,千位在用橫式,如此縱橫相間,遇零便置空。
(表二)算籌記數的擺法
用算籌計算就叫籌算。
籌算的加減法,先將位值對齊,即個位對個位,十位對十位,百位對百位,自左而右,由高位算起。
乘法則利用九九歌訣,表現中國語言的優越性。
除法是將商數、被除數和除數依次擺成上、中、下三屬而作計算的。
在珠算發明前,我國一直是用籌算進行計算的,在古代亦是一種相當先進的計算方法。
規矩與准繩
最初規矩、准繩乃是三種畫圖、測量和檢驗的工具。
”規”就是圓規,”矩”就是直角曲尺,准繩就是一根繩子。
中國古代的幾何學雖然沒有形成像古希臘那樣的歐幾里得體系,但對幾何圖形,尤其是圓、方、直等,很早就有認識。
規矩和准繩也大致上是伴隨著這些幾何形狀而出現的,並成為木工、陶工製做中常用的圖形、策量工具。
在實際經驗的基礎上,春秋戰國對一些幾何圖形的認識以開始上升到理性階段。
在當時的著作上《墨經》中,有圓是”一中同長”、方是四邊相等並相互垂直、三點共線為直、兩線間的對應點的距離都相等即為平行,以及線由點組成,體由面組成等的定義。
《墨經》中的光學和力學
《墨經》原是《墨子》一書中的”經上”、”經下”、”經說上”、”經說下”四篇,後人把其單獨成書,書名為《墨經》。
就此書內容而言,史學界都視為它是先秦一部重要的科學典籍。
其科學內涵非常豐富,除上面提到的幾何學外,突出的還有光學和力學。
《墨經》中記載有我國最早的光學及力學的記錄:
(1)光學記錄
a.小孔成像實驗
b.凹面鏡、凸面鏡、平面鏡的成像問題
c.移動物體的影子問題
d.考察了本影和半影的問題,並符合科學的解釋
(2)力學記錄
a.力的定義:
力是人體所具有的使物體移動的手段,如由下向上舉重物,就是力的作用。
b.杆桿原理:
力X力臂=重X重臂
墨家的語識論和時空觀
墨家的認識論:
墨家首先反對老子提出的”有生于無”的思想,明確提出世上萬物都始于”有”的主張。
這個”有”是客觀存在的,獨立於人的意識之外的。
物體的性質是依附於物體的客體而存在,離開了客體,物體的性質也不復存在。
由此,墨家建立了知識論中的反映論,即人的知識是客觀事物的反映。
人是如何認識客觀事物?
墨家認為人之所以為人,是由於人具有認識能力,能夠求取知識。
人的生命力在於形體與知識的統一,求取知識是人的本能。
墨家總結了三條認知的基本途徑,即聞知、說知、親知。
聞知:
聞知又分為傳聞與親聞,但不管是傳聞或親聞都不應當是簡單地接受,而必須消化且融會貫通,使之成為自己的知識。
說知:
說知,則包涵有推論、考察的意思,只由推論而得到的知識。
親知:
指由五官親歷而得到的知識。
墨家的時空觀:
時空觀方面,墨家也有獨到的知識。
墨家認為時空是包括在西北東南中的一切空間,認為所有的空間是連續且無限的。
而在這空間又是由小得不能再分的時間元”始”、空間元”端”所組成。
由此便構成了時空既是連續,又是由不可再分的最小單位組成。
2、中國傳統科學技術的形成
(秦漢-南北朝時期、公元前221-公元581年)
秦始皇統一六國,結束春秋戰國時期諸侯割據的局面。
在這時期,也繼續得到發展與完善,形成了具有鮮明特色的科學技術傳統。
千鎚百煉,百煉成鋼
春秋晚期,我國就有鋼製品問世。
早期的燒鋼工藝,是把海綿鐵直接放在燒熱的木炭中加熱,使其表面滲碳,再經鍛打而成滲碳鋼。
燒鋼技術是冶燒技術的一項重要成就。
而在西漢中晚期時,取得重大的技術突破,發明了燒鋼新工藝-“炒鋼”(也有稱炒鐵)、灌鋼技術的發明。
(1)炒鋼就是把生鐵放在炒鋼中加熱,使其融化或基本融化,並不斷攪拌,增加氧氣或生鐵的接蝕面,使生鐵中的碳氧化,而脫碳成鋼或成熟鐵。
這就把生鐵治燒與燒鋼(或熟鐵)兩大過程通起來並結合在一起。
組成一個有機的冶燒系統,可以連續地並大規模進行生產,從而大大提高了生產效果,降低了成本,使鋼製品易於推廣普及。
這是冶金史上具有劃時代義意的重大事件。
炒鋼法的發明,促進了百燒鋼技術的發展和成熟。
(2)灌鋼技術的發明,其工藝過程大致為,將融化的碳分會向熟鐵中擴散,並均勻分布,可去除雜質,而成鋼鐵。
生鐵冶鑄還同這些先進的燒鋼技術,一直為後世所承認。
西漢古紙和蔡倫造紙
過去人們一般都認為,紙是蔡倫發明的,但早在1933年漢代烽燧亭故址出土有一張古紙,而後1957年西安發現一疊古紙,1973年在甘肅省發現兩團古紙,1973年在甘肅敦煌發現古紙五件八片,1986年在甘肅發現一張古紙,上還繪有天水一帶的地形圖,這些出土的古紙都是麻紙,從而把我國的造紙史向前堆進了200多年。
蔡倫作為紙的發明者的歷史地位雖然被否定了,但是他在造紙技術上的豐功傳蹟卻不應也不可能被抹殺。
且蔡倫所造的紙品質大為提高,成為價廉質優的書寫材料,深受人們歡迎,他所製造的紙被稱為”蔡侯紙”。
造紙的工藝過程大致分為:
1.浸泡原料
2.打漿
3.加石灰水加溫
4.撈紙
5.將紙漿分布於窗床上
6.風乾。
自漢以後紙就成為我國歷史上主要的書寫材質,也隨著中外的文化交流,先後取代了埃及的紙草、歐洲的羊皮等等。
獨領風騷的萬里長城
萬里長程是世界建築奇蹟之一,長城的修築是從戰國時期開始的。
當時的長城的功能是讓秦、趙、魏、齊、燕、楚等諸侯國防禦北方遊牧民族南侵,之後秦併吞六國,為了防範北方匈奴的突擊,在公元前213年發起了修築長城的巨大工程,連續花了10多年方告完成,所以長城的領域西起甘肅臨逃,沿著黃河到內蒙臨河,北達陰山,南到山西雁門關,全長共3000多公里。
漢代除重修了秦長城外,又修築了內蒙古河套南的塑方長城,以及涼州西段長城。
漢以後的北魏、北齊、隋、金等朝代都對長城進行過部份修建,到了明代則進行了全面的重修。
明代所修長城西起嘉裕關,都至山海關,全長13000萬里。
現在人們所看到的長城,主要是明代重修後的長城。
長城也反映了中國古代測量、規劃設計、建築、工程管理及軍事技術的高超水平。
探索宇宙結構的言天三家
我們的祖先很早就關心宇宙的結構問題,並一直進行著探索,提出了各種各樣的購想。
以試圖所看到的天文現象給予解說。
”杞人憂天”的故事反映的就是人們對這個問題的關心和一種解答。
至漢代,則形成了”言天三家”一日蓋天,二日宣夜,三日渾天”。
蓋天說在西周時就已經提出,認為”天圓如張蓋,地平如棋盤”。
也就是說天是圓的,地是方的。
戰國時期蓋天說又修改為”天四斗笠,地法覆盤”,即天像蓋在上面的斗笠,地像倒扣著的盤子。
它用繁雜的數字計算和勾股定理,來証明天是半園形的,地是拱形的,日月星辰附著天,不能到地的下面,並使這一學說系統化和數學化。
宣夜說的起源已無從得知。
並不存在一個有形質的天亮,天是光形光體、天邊天際的。
日月星辰在廣闊無垠的空間中的分佈和移動是隨其自然的,它們並不附著在有形質的東西上面,而是依各自的特色,在氣的作用下,是飄浮於空中,還行於空中。
這一學說包含有宇宙無限的思想,而且其所描繪的日月星辰的移動圖景比較接近於我們今天所認識的宇宙。
渾天說起緣於戰國時期,在漢科學家張衡是渾天說的集大成者,他的著作《渾天傳注》便是渾天說的代表作。
他把天看成一個渾圓的壺,而地是居於天壺中的一個圓球。
渾天說還以為日月星辰綴在天壺中間的一個圓球。
渾天說還以為日月星辰綴在天壺之上,隨天壺穿越過南北天極的軸轉動,是一種以地球為中心的宇宙結構理論。
這三種宇宙結構理論後來都有人繼承和發展,但以渾天儀的影響最大,居於古代宇宙理論的主導地位。
”靈台”故址話天文
在”漢魏故城”遺趾的南郊,有一座巨大的土台,這就是東漢國家天文台-靈台的故址,距今已有1900多年。
在歷史上,統治者都是相信天命論的。
他們以為天是有意志的,天把地上的權力教給帝王,帝王要按照天的意志來管理國家。
因此,歷代政府都設置了天文台,派專人負責,日夜不停地觀測天象,並作記錄。
現在全世界都公認,我國歷史上的天象記錄是最完整、最有系統、最豐富的。
”無堅不鑽”的科學家張衡
張衡掌管天文的官員太史令,他對古代觀測星象的儀器進行改善,增加了地平環和子平環,使渾儀逐漸完善。
他還在前人工作的基礎上,創制了演示混天思想的儀器水運渾像。
他以一個直徑約五尺的空心銅球表示天球,上劃二十八宿,中外星官和互成24度交角的黃道、赤道,球外有地平圈之下,天軸則支架在子午圈上,天球可繞天軸轉動。
另外,張衡在另一有關天文學的著作《靈憲》中,總結了當時的天文知識,論述了宇宙生成和演化的思想,他也提出日月五星和恆星與地球的距離有遠有近,它們各自運行的軌道也也時接近地球。
對於地震問題,張衡也進行了深入地研究,他創制了世界上第一台地震儀,叫”候風地動儀”。
張衡精通於數學。
他對圓周率進行過研究,給出了兩個圓周率的數值,一為730/232,約於3.1466;
一為√10,約等於3.1622。
他還製造過指南針和記里鼓車,在機械製造方面有高的造詣。
(圖三)張衡-水運渾像
(圖四)候風地動儀
漫話”九章算數”
《九章算術》是我國現存最古老的一部數學傳著,是經由幾代人的不段修改、補充而完成的。
而它的基本內容至還在東漢前期即已成書,而他的基本內容至還在西漢後期就以基本定型。
所謂”九章”就是分為九大類數學問題,全書共有246個數學問題及其解答,其體例與現在的數學問題相似。
第一章方田,是關於各種形狀的田畝面積的計算問題。
第二章粟米,講的是各種比例的計算問題,特別是按比例交換各種穀物的問題
第三章衰分,講的是按等級分配物資或按等級攤派稅收的比例計算
第四章少廣,講的是由己知面積或體積,求其一邊的邊長問題。
第五章商功,講的是有關土石方和用工量的各種工程數學問題。
第六章均輸,講的是按人口多少、路程遠近、物價高低等條件,攤派稅收和分派民工的比例問題,涉及到比例配分的計算。
第七章盈不足,講的是用兩次假設來解決某些難題的算法。
第八章方程,講的是聯立一次方程組的解決問題與中學代數課中的”加減消除法”基本相同。
第九章勾股,講的是利用勾股定理測量和計算高、深、廣等問題。
《九章算術》的問世,標志著中國傳統的數學已經形成,它對後世的數學發展有著深刻的影響。
圓周率和祖沖之
在漢之前,中國一般用三作為圓周率數值,即”周三徑一”。
這在計算圓的周長和面積時,誤差很大。
最早提出科學計算方法的數學家是劉徽,他創立了”割圓木”,這個方法把極限的概念還用來解決實際問題,是數學史上一項很重要的成就。
割圓木-當圓內接近正多邊形邊數不斷增加時,它的周長越來越接近於圓周長,當圓內接正多邊行邊數無限大時,其周長就是圓周的周長。
這個方法只需用圓內接正多邊形的面積就可求取圓周率,不必計算圓外切正多邊形的面積,大大簡化了計算的過程。
他也應用這個方法,從圓內接正192邊形的面積,得出π,也另一近似值的π=3927/1250。
南北朝期的祖沖之,在劉徽工做的基礎,把圓周率堆到古代上的最高峰。
與王堆地圖和裴秀”制圖六體”
地圖的繪製與地理情況一樣,都與治理國家有關,也受到歷代政府的重視。
在先秦時期,並將地圖用於政治、經濟、軍事的目的。
先秦經典《周禮》中就說,大司徒的職責是掌握邦國地圖的人。
另一經典《管子》說明地圖對兵家的重要性。
世界上遺存最早以實測為基礎繪制的地圖-長沙馬王堆漢墓中,發掘出土了公元前168年以前的三幅地圖,都是畫在帛上。
地形圖大致按1:
17萬-1:
19萬之間的比例尺繪製而成。
圖中對山脈、河流、居民點、道路都有一定的畫法。
駐軍圖是一幅彩色軍事地圖,以不同的顏色標示出不同的地形及居民分佈的地方。
把古代制圖學理論化,並創立制圖理論的西普傑出地圖家翡秀,他將原有地圖繪測的基礎上,加以總結、提高,創立了中國傳統地圖學的制圖理論,並為了國家治理,使”君王不下堂而知四方”,繪制了新的全國地圖,在泰始四年至七年,他完成了《禹貢地域圖》18幅,這是中國和世界見於文字記載最早的地圖集。
翡秀創立的制圖理論稱為”制圖六體”,也就是繪制地圖時必須遵守的六項原則。
即分率、准望、道理、高下、方邪、迂直。
”分率”就是比例尺,說明必須有按比例反映地區長寬大小的比例尺。
“准望”就是方位,用來確定地圖上地形地物彼此之間的位置關係。
“道里”就是距離,用來確定各地間距離的遠近。
“高下”、”方邪”(即方斜)、”迂直”(即曲直),說明各地間由於地形高低變化和中間物的阻隔,道路就會有高下、方斜、曲直的不同。
”巧思絕世”的機械製造家馬鈞
馬鈞對於機械製造有著特別濃厚的興趣,他一生的創造發明很多,著名的有
1.改進縫機
2.製造指南車-指南車是中國古代的一項重大機械發明。
車中裝有可自動離合的齒輪傳動裝置,並與木人相連,木人有一指手指向前方。
不管車輛朝什麼方向行走,在自動離合齒輪裝置的作用下,木人的手都指向南方。
(圖五)指南車
3.龍骨水車-這種水車是在前人創造的用來吸水洒路的翻車的基礎上,加以改進制成的。
馬鈞設計的翻車結構巧妙,很像一種鏈唧筒,能夠連續不斷地將水提上來。
“翻車”亦稱“踏車”、“水車”,省稱“龍骨”。
其結構是以木反為槽,尾部浸入水流中,有小輪軸一。
另一端有小輪軸,固定於堤岸的木架上。
用時踩動拐木,使大輪軸轉動,帶動槽內板葉刮水上行,傾灌於地勢較高的田中。
後世又有利用流水作動力的水轉龍骨車,利用牛拉使齒輪轉動的牛拉
翻車。
以及利用風力轉動的風轉翻車。
廣東等地用手搖的較輕便,施於田間水溝,稱“手搖拔車”。
效率超過當時其它提水機具百倍,而且輕便靈巧,連兒童都能使用。
(圖六)龍骨水車
4.記里鼓車-記里鼓車又名記道車、大章車。
它是利用車輪帶動大小不同的一組齒輪,使車輪走滿一里時,其中一個齒輪剛好轉動一圈,該輪軸撥動車上木人打鼓或擊鐘,報告行程。
(圖七)記里鼓車剖析圖
(圖八)計里鼓車
5.輪轉發石車-將石塊繫於繩索,繩纏於輪的四周。
當輪激烈轉動之後,以利刀斷繩或引火斷繩,石塊便連續地一個個拋出去。
3、中國傳統科學技術的發展
(隋唐宋元時期,公元581-1368年)
這個時期是中國歷史上政治、經濟、文化最為興盛的時期,也是科學技術發展的鼎盛時期。
“文明之母”-印刷術
印刷術是中國的一項大發明,也是中國對於世界文明發展的一項貢獻。
從技術上來說,它在歷史上經歷了兩個發展階段,一是雕板印刷階段,一是活字排版印刷階段。
雕板印刷術的工藝:
一般是選取紋質細密堅實的木材做為材料,鋸成一定大小的木板,然後刨平,在其上把要印刷的文自或圖像刻成反寫陽文,再刷墨印刷。
活字印刷:
宋畢發明,泥印每一,用火燒烤,使其陶化而變得堅硬;
每一字皆有幾個印,常用字如“之”、“也”等,則有二十幾個印,以備排版遇到重複的字時應用;
活字厚薄如錢脣,不用時用紙貼上,每韻為一貼,貯存於木格之中;
排版時先準備一塊鐵板,板上鋪一層由松香、蠟和紙灰混成的粘合劑,板周圍用鐵笵框住,然後按所需的字的字韻在木格中取字排版,排滿鐵笵後把鐵板放在火上加熱,待粘劑稍微熔化,用一塊木板按在字面上,使字面平齊,同時與鐵板黏牢,即可刷墨印刷。
如果遇到事先沒有準備的字,就隨時刻字,燒硬補上,“瞬息可成”非常便捷。
為了提高工效,一般準備兩塊鐵板,一板排好字進行印刷,另一板進行排字。
第一板印完後,第二板已排好字,用第二板印刷時,把第一板的字取下重新排字,這樣“更互用之,瞬息可就”。
印刷用訖後取字的方法,是把印版拿到火上加熱,使粘合劑熔化,把活字取下。
因是泥字,不會被黏合劑沾污。
取下的活字仍按字韻放置於木格中,以備再用。
沈括說,用泥活字印刷,“若止印三、二本,未為簡易,若印數十百千本,則極為神速”。
元代時,王禎成功地利用木活字進行印刷,他對活字印刷工藝不少改進,其中突出的有兩項:
1、排版時,用竹片把每行的字夾住,再用小木塊、木屑填緊。
2、發明轉輪排字架。
在可以轉動的兩個大輪盤上,有許多格子;
木活字模編有號碼,按字的韻排放在格子內。
兩個排字架可裝三萬多字。
排版時,一人根據稿件,報出字模的號碼,一人坐在兩個排字架中間,按號碼撿出字模。
這樣,排字工人就不用走來走去揀字,提高了排字製版的效率。
(圖九)轉輪排字架
指南針與航海
利用磁鐵的指極性製造指南儀器,是我國古代的一項重大發明。
演變發展史:
1、
戰國-司南之杓,戰國時,人們利用磁鐵做成「司南」,這是一種原始的指南針。
他們把磁鐵磨成勺子的形狀,勺柄為S極,並將它們放在用青銅或木製的漆盤上,盤子四周刻上24個方位的線格。
轉動司南,勺柄指向南方,而勺口則指向北方。
(圖十)司南之杓
二、唐末、宋初-人們發明了人工磁化方法,製造出了指南針。
指南針最初是由風水先生發明的。
他們用鐵針磨擦磁鐵,使其磁化,而成指南針有四種裝置:
1.水浮法2.放在碗唇上3.放在指
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