中国古代三部科技著作

更新时间:2023-09-03 13:31:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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1. 中国古代三部科技著作,及其著作,内容,后世影响。

《考工记》,中国春秋时期记述官营手工业各工种规范和制造工艺的文献。关于《考工记》的作者和成书年代,长期以来学术界有不同看法。目前多数学者认为,《考工记》是齐国官书,作者为齐稷下学宫的学者,该书主体内容编纂于春秋末至战国初,部分内容补于战国中晚期。今天所见《考工记》,是作为《周礼》的一部分。《周礼》原名《周官》,由"天官"、"地官"、"春官"、"夏官"、"秋官"、"冬官"六篇组成。西汉时,"冬官"篇佚缺,河间献王刘德便取《考工记》补入。

《考工记》篇幅并不长,但科技信息含量却相当大,全文约7000多字,记述了木工、金工、皮革工、染色工、玉工、陶工等6大类、30个工种,其中6种已失传,后又衍生出1种,实存25个工种的内容。此外书中内容涉及先秦时代的制车、兵器、礼器、钟磬、练染、建筑、水利等手工业技术,还涉及天文、生物、数学、物理、化学等自然科学知识。正因为此,历代有关《考工记》的注释和研究层出不穷,其中成绩卓著的学者,早期有汉代的郑玄,中期有唐代的贾公彦,晚期有清代的戴震、程瑶田、孙诒让等。

进入20世纪,西方科学技术的传入,科学考古的开展,使对《考工记》的研究进入了一个新阶段。研究者利用科学的手段和思维方法,利用考古实物和模拟实验资料,对《考工记》所涉及的古代技术、科学知识以及社会科学中的问题进行专题研究,发表了许多论文,在整体上把《考工记》研究提升到一个新水平。

《考工记》中保留有先秦大量的手工业生产技术、工艺美术资料,记载了一系列的生产管理和营建制度,一定程度上反映了当时的思想观念。该书是中国目前所见年代最早的手工业技术文献,在中国科技史、工艺美术史和文化史上都占有重要地位,在当时世界上也是独一无二的。

《九章算术》,是中国古代第一部数学专著,是算经十书中最重要的一种。该书作者不详。根据研究,西汉的张苍、耿寿昌曾经做过增补。具体成书年代亦不可考。最后成书最迟在东汉前期,但是其基本内容在东汉后期已经基本定型。 该书内容十分丰富,共收有246个数学问题,分为九章、它们的主要内容分别是:

第一章“方田”:田亩面积计算;提出了各种多边形、圆、弓形等的面积公式;分数的通分、约分和加减乘除四则运算的完整法则。后者比欧洲早1400多年。

第二章“粟米”:谷物粮食的按比例折换;提出比例算法,称为今有术。。

第三章“衰分”:比例分配问题;介绍了开平方、开立方的方法,其程序与现今程序基本一致。这是世界上最早的多位数和分数开方法则。它奠定了中国在高次方程数值解法方面长期领先世界的基础。

第四章“少广”:已知面积、体积,反求其一边长和径长等。

第五章“商功”:土石工程、体积计算;除给出了各种立体体积公式外,还有工程分配方法。

第六章“均输”:合理摊派赋税;用衰分术解决赋役的合理负担问题。

第七章“盈不足”:即双设法问题;提出了盈不足、盈适足和不足适足、两盈和两不足三种类型的盈亏问题,以及若干可以通过两次假设化为盈不足问题的一般问题的解法。这也是处于世界领先地位的成果,传到西方后,影响极大。

第八章“方程”:一次方程组问题;采用分离系数的方法表示线性方程组,勾股定理求解相当于现在的矩阵;解线性方程组时使用的直除法,与矩阵的初等变换

一致。这是世界上最早的完整的线性方程组的解法。这章还引进和使用了负数,并提出了正负术——正负数的加减法则,与现今代数中法则完全相同;解线性方程组时实际还施行了正负数的乘除法。这是世界数学史上一项重大的成就。

第九章“勾股”:利用勾股定理求解的各种问题。其中的绝大多数内容是与当时的社会生活密切相关的。提出了勾股数问题的通解公式。

《九章算术》系统总结了战国、秦、汉时期的数学成就。后世的数学家,大都是从《九章算术》开始学习和研究数学。它的出现,标志中国古代数学形成了完整的体系。作为一部世界科学名著,《九章算术》在隋唐时期即已传入朝鲜、日本,一些知识还传播至印度和阿拉伯,甚至经过这些地区远至欧洲,为中国乃至世数学发展做出了杰出贡献。

《梦溪笔谈》,北宋沈括著,大约成书于1086年-1093年。沈括(公元1031~1095年),字存中,杭州钱塘(今浙江杭州)人,北宋科学家、政治家,晚年以平生见闻,在镇江梦溪园撰写了《梦溪笔谈》。《梦溪笔谈》包括《笔谈》、《补笔谈》、《续笔谈》三部分,内容涉及天文、历法、气象、地质、地理、物理、化学、生物、农业、水利、建筑、医药、历史、文学、艺术、人事、军事、法律等诸多领域。

天文学方面:《梦溪笔谈》阐释了沈括对浑仪、漏刻、圭表等天文仪器研制方面的许多创见,记述了他的“日有盈缩”这一重要发现以及他关于实行阳历“十二气历”的建议。书中还准确描述了五星运行轨迹,计算出月道与黄道交角每月后退度数更为精确的数值,正确说明月亮的盈亏生光现象,发明准确测定极星位置的方法,详细记录并描述陨石特征及陨落过程,指出了铁陨石的存在,等等。 物理学方面:《梦溪笔谈》对小孔和凹面镜成像进行解释,开辟了“格术光学”这一光学新领域。另外,沈括还讨论了指南针的不同安装方法,记录了“以磁石磨针锋”的指南针人工磁化方法及指南针“常微偏东,不全南也”的现象,从而肯定了地磁偏角的存在。在声学方面,《梦溪笔谈》记述的沈括在琴弦上贴小纸人,以验证声音共振现象的发明,比欧洲类似的发明要早约七百年。《梦溪笔谈》还记载有关于光的直线传播,沈括运用光的直线传播原理形象的说明了月相的变化规律和日月蚀的成因。

数学方面:《梦溪笔谈》讨论了垛积问题,发展了《九章算术》以来的等差级数,建立了隙积术,解决了高阶等差级数的求和问题。书中还探讨了会圆术,给出新的弓形面积的近似公式。隙积术和会圆术的建立,为中国古代数学的发展开辟了新的方向。

在地质地理方面:《梦溪笔谈》记述了沈括对浙江雁荡山、陕北黄土高原地貌地质的考察,明确提出了流水侵蚀作用说。该书还通过对化石的讨论来论证古今气候变化,对矿石资源亦有涉及,指出江西铅山山涧水中有胆矾,可以炼铜;发现陕北的石油可以用于照明和制墨。在地图制作方面,记述了沈括以熔蜡和木屑制作立体地图的发明,这一发明早于欧洲约七百余年。书中对地图制做中州县相对方位的描述,由传统8个方位增至24个方位,同时特别重视对两地间直线距离——“鸟飞之数”的测量,使州县相对位置更为可靠。

《梦溪笔谈》所记述的科技知识,具有极高价值,基本上反映了北宋的科学发展水平和沈括的研究心得,是中国科学技术史上的重要文献,百科全书式的著作,被英国科学史家李约瑟评价为“中国科学史上的坐标”。

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