技術(shù)的歷程

前言

《技術(shù)的歷程》叢書是課程擴展項目的一部分。這套六卷本的叢書講述了從遠古時期到當代社會的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明的故事，包括人類最早使用的火、車輪的發(fā)展、太空旅行、現(xiàn)代計算機和人類基因組計劃；等等。這套叢書中的各個分卷則分別講述了從史前時代到現(xiàn)代社會之間某一時期重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科技發(fā)明。    每卷均由兩類文章組成：    全面深入型的課文是這套叢書的核心。這些文章重點講述了那些具有特殊意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)進步，介紹了這些發(fā)現(xiàn)或發(fā)明的背景和相關(guān)人物的情況，并解釋了它們是如何投入使用的。每篇文章通常聚焦于一個當時最先出現(xiàn)的特定進步，但也經(jīng)常追溯這一進步的歷史淵源以及探究后來的發(fā)展歷史，這可以使讀者能對每一主題的來龍去脈獲得更為深入、詳細的了解。每頁頁邊附加的文本框，通常是對科學(xué)原理的一些解釋。    在每篇課文中，都有兩個關(guān)鍵的學(xué)習(xí)工具，這兩個工具就在每頁頁邊的彩色欄框里：    課程要求欄向讀者表明，該主題與12年級的美國國家和各州的科學(xué)技術(shù)教育標準的某些關(guān)鍵內(nèi)容具有特定聯(lián)系。    術(shù)語欄對文章中的關(guān)鍵詞給出了解釋。    大事年表型的文章附在每卷的末尾。其中按照時間順序列出了各項科學(xué)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和技術(shù)進步，以及科學(xué)探索的關(guān)鍵日期。每段歷史時期的大事年表都被分成幾個互相平行的部分，每部分都聚焦于一個特定的科技領(lǐng)域。    書后還有一個簡明的詞匯表，列出了本卷所闡釋過的主要條目，索引中列出了相關(guān)的人物和主要的主題。需要指出的是，這套書中所附的帶詳細說明的插圖都很重要，其中有早期的印刷品和繪畫、當代的照片、藝術(shù)作品的復(fù)制品和解釋性的圖表。

作者簡介

作者:(美)里爾斯、霍爾 譯者:汪前進

書籍目錄

序言中國古代科學(xué)記數(shù)和算盤引水渠、水壩和防洪古代的橋梁水力阿拉伯科學(xué)造紙術(shù)和紙的使用維京人的航海旅行風(fēng)力數(shù)學(xué)的進步城堡與橋梁磁性指南針時鐘與手表槍和火藥印刷術(shù)的發(fā)展地理發(fā)現(xiàn)之旅哥白尼與宇宙馬鈴薯與煙草帆船大事年表詞匯表索引

章節(jié)摘錄

中國秦朝的著名將軍蒙恬(約公元前250～前210年)曾用兔毛和山羊毛制筆，改進了當時的毛筆。把它變成了一種使用起來較為方便的書寫工具。當時人們使用的書寫材料主要是竹木簡和縑帛。但縑帛太昂貴，竹簡和木簡又太笨重，所以人們一直在設(shè)法尋找更為廉價易得的書寫材料。中國在西漢時期就已出現(xiàn)利用大麻和苧麻纖維制成的紙，但是原料來源和產(chǎn)量都很有限。大約在105年，東漢宦官蔡倫(約61～121年)改進了當時的造紙術(shù)，用浸軟的樹皮、麻頭、破布和廢舊漁網(wǎng)的混合物制造書寫用紙。由他監(jiān)造而成的這種紙質(zhì)地優(yōu)良、廣受歡迎，被人們稱作“蔡侯紙”。利用這種方法和材料來源，中國人造出了廉價耐用的紙。人們現(xiàn)在已知的世界上最早的印刷書籍也出現(xiàn)在中國，這是一部刊印于868年的中文版梵語佛教經(jīng)典《金剛經(jīng)》。這是由木刻雕版印制的7張黃漬紙粘連而成的一根卷軸，總長度超過5米。    化學(xué)和物理學(xué)    中國古代煉丹家在煉丹的過程中使用包括硝石、硫黃在內(nèi)的多種物質(zhì)來煉制所謂的長生不老藥。在煉制過程中，起火、爆炸事故常常發(fā)生。所以中國的煉丹家們最先掌握了這些物質(zhì)發(fā)生燃燒和爆炸的條件及配方。煉丹家們的知識為兵家所用，就產(chǎn)生了用于火攻和制造爆炸的武器——火藥。中國人在戰(zhàn)國時期就已經(jīng)發(fā)明出用于指南的裝置——司南。但由于史料缺乏詳細的文字和圖片記載，后人只能猜測司南的外形及制作工藝。此后，又幾經(jīng)改進和演變，在宋代中國人已經(jīng)制造出世界上最早的指南針。東漢學(xué)者張衡(78～139年)是中國歷史上最早制造水運渾象的人。132年，他利用漏壺的等時性，以漏壺流出的水為原動力，再通過渾象內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)等傳動和控制設(shè)備，使渾象每天均勻地繞天軸旋轉(zhuǎn)一周，從而達到自動地、基本正確地演示天象的目的。132年，張衡還發(fā)明了候風(fēng)地動儀，它實際上是一個地震記錄儀。從后人復(fù)原而成的模型來看，其外形像一個大型酒樽。中間有一個倒立的震擺。當?shù)卣鸢l(fā)生時，震擺因受到震動而失去平衡，從而觸動安裝在震擺周圍的八組機械裝置中的一道，使儀器外面對應(yīng)的龍口張開，龍口里所含的小銅球落入它下面的蟾蜍口中，由此便可知道震中的方向。這只是中國眾多實用發(fā)明和技術(shù)中的幾個例子。    中國與歐洲具有完全不同的思想發(fā)展路線。歐洲科學(xué)是一種循序漸進地獲得對自然的整體理解的思想體系。各個時代流行的哲學(xué)體系以及神學(xué)思想都會影響到歐洲科學(xué)家們的思想。對于中國的科學(xué)家來說，佛教、道教以及受到官方推崇的儒家思想雖然都曾一度在思想領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，但從未像西方的基督教神學(xué)那樣對學(xué)術(shù)思想和學(xué)術(shù)活動構(gòu)成極為嚴厲的鉗制和約束。此外，中國古代哲學(xué)家們思辨性的哲學(xué)體系與科學(xué)技術(shù)專家們的務(wù)實工作似乎構(gòu)成了兩條相互獨立的思想脈絡(luò)，而不是一種哲學(xué)指導(dǎo)或引領(lǐng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)系模式。    天文學(xué)    天文學(xué)對中國人來說尤為重要，這是因為他們認為，日食、月食、流星等各種天象能夠預(yù)示吉兇，所以觀測和記錄天象對古代中國人來說，是領(lǐng)會上天旨意的一種重要途徑。此外，作為一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常受重視的古老國家，根據(jù)天象制定準確可靠的歷法，也是農(nóng)業(yè)本身的實際需要。這就需要一部準確可靠的歷法。據(jù)《尚書·堯典》記載，帝堯曾派一批天文官員到東南西北四個方向去觀測天象，以制定歷法、預(yù)報季節(jié)。但至今仍未發(fā)現(xiàn)與此相關(guān)的歷法實物。成書不晚于春秋時代的《夏小正》中反映了夏代的一些天文知識。當時已經(jīng)有天干紀日法，并有了旬的概念，10天為一句，直到今天人們?nèi)栽谘赜眠@個概念。中國古代歷法一直在不斷改革和演變，可以說，中國古代的天文學(xué)史就是一部歷法演變史。    中國傳統(tǒng)歷法采用甲子紀年，每60年為一個周期。一年有12個月，每個月有29或30天，每個月的第一天起始于新月。每19年就要在陰歷年中增加7個閏月，以使陽歷年與陰歷年保持一致。中國古代的歷法除了標記出春分、秋分、冬至、夏至和農(nóng)時外，還包括對月食和行星所在方位的預(yù)測日期。那些無法預(yù)測的不規(guī)律事件常被看作是某種預(yù)兆。    中國古代的天文學(xué)家們對日食、月食、新星、彗星和太陽黑子都進行了詳細記錄。早在公元前4世紀，天文學(xué)家們就在星表上標注出了恒星的位置，并且這種記錄大約從公元前70年開始就從未間斷過。雖然并不是所有的記錄都能流傳至今，但有一張?zhí)煳臍v表存世，表上記錄了太陽、月亮和行星的位置，還有一張記錄公元前244～前177年的行星運行表也流傳了下來。    天文學(xué)屬于數(shù)學(xué)科學(xué)，已知中國最早的數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》，大約成書于公元前1世紀，它是依據(jù)以前的文獻寫成的，但那些更早的文獻都已失傳。這本書中主要講述天文計算問題，也包括一些算術(shù)和幾何運算方法，其中就包括著名的勾股定理，即西方人所謂的畢達哥拉斯定理。    中國古代數(shù)學(xué)家也注意到了音高與發(fā)聲的物理過程之間的關(guān)系。這使得中國出現(xiàn)了獨特的和聲學(xué)，并出現(xiàn)了用于各種典禮和儀式的石磬和編鐘，最終發(fā)展成在宮廷演奏的音樂。1978年，考古學(xué)家在中國湖北發(fā)現(xiàn)了公元前5世紀的曾侯乙墓，墓中陪葬有65枚帶有鑲金銘文的青銅鐘。敲擊編鐘上的不同位置，每個青銅鐘都可發(fā)出兩個樂音，而且這組編鐘的音域跨越5個八度，令人嘆為觀止。醫(yī)學(xué)    據(jù)說中醫(yī)起源于距今約1萬年的伏羲時代，其理論基礎(chǔ)是宇宙的陰陽調(diào)和。中醫(yī)的經(jīng)典——《內(nèi)經(jīng)》是中醫(yī)大部分著作的文獻來源，傳說為軒轅黃帝(約公元前2698～前2598年)所作，但它極有可能成書于公元前3世紀。中醫(yī)治病使用以草本植物、動物和礦物質(zhì)為主配制的藥物。在治療中也采用推拿按摩、體育鍛煉、調(diào)整氣息和調(diào)節(jié)飲食的方法。針刺穴位的針刺法和用燃燒著的錐形艾絨熏灼皮膚、利用熱刺激來治療疾病的灸法還共同形成了治療學(xué)中的一個分支——針灸療法。中藥包含了上千種的藥材，這也使中國人獲得了廣泛的博物學(xué)知識。醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、天文學(xué)和數(shù)學(xué)是中國古代最為發(fā)達的四門科學(xué)。    弩    中國人從公元前6世紀就開始使用弩。從戰(zhàn)國時期(公元前475～前221年)開始，弩逐漸成為重要的兵器。據(jù)史料記載，公元前209年。在秦二世的軍團中有50000名弩手。    弩主要由弩弓(短弓)、木質(zhì)弩臂和弩機三部分組成。弩弓被橫向固定在弩臂前端，弩機則裝在弩臂偏后的位置上。弩手把弩臂末端靠在肩膀上，即可擊發(fā)待發(fā)的弩箭了。發(fā)射其他類型的弓箭要依賴射手的力氣。但弩卻不同。在弩上面有一個機械弩機，所以射手可以毫不費力地連續(xù)發(fā)射弩上的多支弩箭。因為弩弓弓弦產(chǎn)生的彈力比傳統(tǒng)弓弦要大很多，所以弩箭的射程更遠，甚至能夠輕易穿透厚厚的鎧甲。另外，弩機的彈簧觸發(fā)裝置也提高了弩手遠程射擊的精度。然而，弩手張弩和再次裝箭的速度比傳統(tǒng)弓要慢很多，這使他們?nèi)菀壮蔀閿耻婒T兵攻擊的目標。為了解決這個問題，中國的將軍在弩手旁邊部署弓箭手，他們可以掩護那些張弩和裝箭的弩手。P6-9

編輯推薦

羅馬帝國的衰落和覆滅給歐洲科學(xué)的進步造成了暫時性的停頓，但在中國、阿拉伯國家，技術(shù)卻在飛速發(fā)展。在14世紀初的意大利，知識迎來了新一輪重生，人們也稱之為“文藝復(fù)興”。在這《技術(shù)的歷程(中世紀到文藝復(fù)興)》中我們討論的是從羅馬帝國后期一直到歐洲的文藝復(fù)興時期，即知識與研究飛速發(fā)展的偉大時期。本書由里爾斯、霍爾編著。

圖書封面

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