• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.活字印刷术
  • 4.火药武器
  • 5.土木工程
  • 6.航海术
  • 6.1.背景
  • 6.2.著作
  • 6.3.桨轮船
  • 7.冶金术
  • 8.风力

宋朝科技

宋朝科技在中国历史上有大量的科技成果,四大发明之中有三个诞生于宋朝,即指南针、火药和活字印刷术。

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宋朝科技中有世界上最早的一台天文钟,另外还有精确绘制的石刻《天文图》《地理图》与《帝王绍运图》,曾有评论“华夏民族之文化,历数千载之演进,造极于赵宋之世。”

基本信息

  • 中文名

    宋朝科技

  • 发明

    胶泥活字印刷术

  • 科学家

    通才科学家如沈括和苏颂

  • 时间

    960年—1279年

活字印刷术

条目:活字印刷术

868年大唐印刷的金刚般若波罗蜜经

活字印刷术由北宋发明家毕升于11世纪发明。与毕升同时代的沈括所著的《梦溪笔谈》记载了毕升的这一创造性发明:

庆历中,有布衣毕升又为活板。其法:用胶泥刻字,薄如钱唇,每字为一印,火烧令坚。先设一铁板,其上以松脂、蜡和纸灰之类冒之。欲印,则以一铁范置铁板上,乃密布字印,满铁范为一板,持就火炀之,药稍熔,则以一平板按其面,则字平如砥。若止印三、二本,未为简易;若印数十百千本,则极为神速。

活字印刷与雕版印刷降低了成本,增加了印刷品的发行数量。这也就意味着有更多学子可以学习知识,参加科举考试。活字印刷在朝鲜半岛的高丽王朝‎时期得到了改进,于1234年将毕升的烧粘土字改为金属字。中国的活字印刷也在不停改进,王祯在1298年发明了木活字版印刷,华燧于1490年发明了铜活字。虽然活字印刷与雕版印刷几个世纪以来作为主要的印刷方式,但东亚国家后来还是最终采用欧洲的印刷机。

交子被认为是世界最早使用的纸币,发行于中国北宋时期1023年的成都。

在印刷术之前,中国已经有能力大规模生产纸。造纸术由东汉蔡伦改进,不再使用竹简和缣帛作为原料,改用树皮、破布、麻头和鱼网等廉价之物造纸,大大降低了造纸的成本,为纸的普及准备了条件。105年发明成功,公元3世纪广泛应用。大宋是世界上最早发行纸币的国家,交子是世界上最早的纸币。 交子产生的原因据《宋史》记载是因为铁钱笨重,携带不方便。1023年(天圣元年),北宋朝廷在四川(益州)设交子务,发行官交子。李焘的《续资治通鉴长编》也有相关记载。手纸自从6世纪以来在中国得到广泛使用,保存茶叶的纸袋也于7世纪出现,并且大宋朝廷在奖励官员的时候将纸币装在纸质的信封里。在宋仁宗庆历年间,人口首次达到了1亿。为了满足人口增长的需要,独立或政府资助的工业开始发展。例如,除了独立的纸币印刷外,政府还在惠州、成都、杭州等处成立了几个铸币厂。这些工厂的工人数目庞大,据记录仅在杭州就超过1000人。

火药武器

敦煌壁画,目前所知最早的关于火枪和手榴弹(右上方)的描绘

领先的军事科技使宋朝在一定程度上抵御住了北方的邻国的侵袭。火焰喷射器最早起源于拜占庭帝国时期的希腊,公元7世纪应用虹吸管而制造的一个设备,称为“希腊火”。 在中国,最早提及希腊火的著作是吴任臣于917年所编撰的《十国春秋》。 宋人钱俨的《吴越备史》记录了猛火油(即石油)不能被水熄灭的特性, 书中还提到这种猛火油源自中国的南方海上贸易伙伴“大食国”(今阿拉伯半岛)。932年,狼山江(今江苏南通附近狼山的江面)之役,钱元瓘应用火油击败了淮南杨渭,这也是中国第一次将火药应用到战争中。 宋人将双活塞应用到油泵中,以连续喷射火焰。 曾公亮的《武经总要》中记载的“猛火油柜”已经引入了火药作为引燃物。公元975年(宋开宝八年),宋军进攻金陵南唐主李煜,南唐神卫军都虞侯朱令赟用猛火油纵火攻宋军,由于风向改变,火焰反燃而导致本方军队大败。李焘的《续资治通鉴长编》详细记载了该战役:

朱令赟自湖口以众援金陵,号十五万,缚木为筏,长百余丈,战舰大者容千人,顺流而下,将焚采石浮梁。王明率所部兵屯独树口,遣其子驰骑入奏,且请增造战船三百,以袭令赟。上曰:“此非应急之策也。令赟朝夕至,金陵之围解矣。”乃密遣使令明于洲浦间多立长木,若帆樯之状。令赟望见,疑有伏,即稍逗遛。时江水浅涸,不利行舟,令赟独乘大航,高十余重,上建大将旗幡。至皖口,行营步军都指挥使刘遇聚兵急攻之,令赟势蹙,因纵火拒斗。会北风甚,火反及之,其众悉溃。己未,生擒令赟及战棹都虞候王晖等,获兵仗数万。金陵独恃此援,由是孤城愈危蹙矣。

《 武经总要》中记载的 火焰喷射器

火药的破坏力在唐朝炼丹术已经提及,如唐朝清虚子编的《铅汞甲庚至宝集成》的记载的“伏火矾法”,而宋人孟要甫的《诸家神品丹法》则收录了无名氏配方的“伏火硫黄法”。目前流传下来的最早的记载火药作为武器的制作过程的书籍为曾公亮的《武经总要》,描绘了炸药从弹弩发射的机理。 该书记载了中国第一批军用火器,分火球类和火箭类,在第十一和十二卷中,记录了引火球、蒺藜火药 、毒药烟球三种火药配方。宋朝后期研制成功世界上最早的炮管和大炮射弹。关于中国火枪最早的艺术作品来自敦煌的佛教壁画,该画大约作于公元950年。12世纪初期,这些火枪被大量使用,用中空的竹管作为枪管,装有火药沙、铅弹、尖锐的金属屑或瓷器碎片的,后来发展成为大的火药推进的箭。最后,易损坏的竹子被铸铁管所取代,同时新武器名称也由原来的“火枪”变为“火铳”。13世纪还发展出了“百子连珠炮”,在铜管或铸铁管中可以填充大约100粒铅弹。关于金属手枪最早的考古发现来自中国黑龙江的出土文物,制作年代为1288年。中国人来发明了包裹炸药的炮弹。明朝焦玉所著的《火龙经》记载了宋朝初期的“飞云霹雳炮”,这是一种轻型爆炸性火炮,炮身铁铸造,射生铁铸造的球型爆炸炮弹。1126年(靖康元年),金人围攻汴京,李纲在守城时曾用霹雳炮击退金兵,“夜发霹雳炮以击贼,军皆惊呼”。

《武经总要》中记载的投石机

宋朝新武器的研制逐步推进,还研制出了投石机。据《宋史》记载,1277年(元至元十四年),元兵攻静江,静江外城被攻破,邕守马成旺及其子都统应麒投降,“独塈部将娄钤辖犹以二百五十人守月城不下”。元军围之十余日,“娄乃令所部入拥一火炮燃之,声如雷霆,震城土皆崩,烟气涨天外,兵多惊死者,火熄入视之,灰烬无遗矣”。明朝学者茅元仪在著作《武备志》描绘了这个武器。14世纪的《火龙经》也是中国第一部描绘地雷的书籍,地雷被应用在1277年宋人与蒙古人的战争中,宋军使用埋设于地面的“火药炮”(即铁壳地雷),后来在元朝进一步发展。

土木工程