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蘇頌喺元豐年間畫嘅五幅星圖之一(冬至春天星圖)

大宋係古中國嘅其中一個朝代,依個朝代科技先進,有唔少嘅新發明。中國四大發明之中有三個都係喺大宋嗰陣發明嘅。雖然四大發明主要集中喺大宋,但係佢哋大部份都冇喺大宋時代度用,例如活字印刷術就喺1440年傳到去德國之後先大規模運用。

英國學者李約瑟講過:「每當人喺中國嘅古文入面搵到一種具體嘅科技史料嗰陣,往往會發現佢嘅焦點喺宋代,無論係喺應用科學方面或者純粹科學方面都係噉。」[1]

大宋先進嘅冶金術、土木工程同第一代紙幣亦都影響深遠,促進咗大宋經濟繁榮。

目錄

通才

內文: 通才

大宋嘅通才科學家沈括蘇頌代表大宋早期科技經驗主義嘅思想。沈括通過精確測量子午圈,發現咗地磁偏角嘅存在,比歐洲早咗四百年[2]。喺衛樸嘅協助下,沈括連續五年來每晚三次記錄同測繪月亮嘅運行軌跡,從而修正咗關於月亮嘅運行嘅誤差,呢個亦係佢嘅另一項重要成就[3]但係沈括亦有好多政敵破壞佢嘅計劃。[3]

蘇頌係沈括嘅政敵之一,喺1070年完成咗一本藥物學嘅書──《本草圖經》,包含咗相關嘅學科知識,例如植物學動物學冶金學礦物學[4][5]。嗰本書包括咗好多藥物應用,例如麻黃等等[6]。佢重畫咗五幅唔同嘅大型星圖[7]

記里鼓車、指南車

內文: 記里鼓車指南車

古文對天然磁石吸引鐵以制備磁鐵嘅描述喺《管子[8]、《呂氏春秋[9]同《淮南子[10]入面提及[11][12][13]。到咗漢朝(前202年-220年)開始用指南北天然磁石磨制嘅勺碗狀指南針,用來占卜風水堪輿,重未用喺導航方面[14][15][16]

大宋除咗沈括同蘇頌之外,重有許多重要人物,佢哋之間嘅好多人為當時科技嘅發展同革新做出咗巨大嘅貢獻。雖然機械傳動嘅記里鼓車自漢朝開始就有應用,《宋史》比之前嘅記載提供咗一個更加詳細而深入嘅描述。

 
宋代記里鼓車齒輪系
赤質,四面畫花鳥,重台,勾闌,鏤拱。行一里,則上層木人擊鼓;十里,則次層木人擊鐲。一轅,鳳首,駕四馬。駕士舊十八人,太宗雍熙四年,增為三十人。[17]
其中平輪轉一周,車行一里,下一層木人擊鼓;上平輪轉一周,車行十里,上一層木人擊鐲。凡用大小輪八,合二百八十五齒,遞相鈎鎖,犬牙相制,周而復始。[17]

宋代嘅記里鼓車指南車擺埋一齊。指南車由三國時期機械製造家馬鈞發明,採用齒輪嘅原理製作,將複雜嘅差速齒輪擺埋一齊,呢個方法亦係而家所有現代汽車喺轉向嗰陣對旋轉嘅車軚力矩相同,速度唔同嘅原理。指南車好先進,同指南針採用磁極原理唔同。宋代博物學者燕肅,喺1027年製造出新一代指南車,佢嘅製作方法喺《宋史》亦有記載[18][19]。據《宋史》記載,吳德仁喺1107年將記里鼓車指南車合體:

大觀元年,內侍省吳德仁又獻指南車、記里鼓車之制,二車成,其年宗祀大禮始用之。[17]

紡織機

喺紡織領域,11世紀嘅中國人已經開始用皮帶驅動嘅紡織機[20]。南宋紹興年間畫家樓儔所畫嘅《耕織圖》採用圖畫嘅形式詳實記錄耕作同蠶織[21]

活字印刷術

內文: 活字印刷術

膠泥式活字印刷術北宋發明家畢昇響11世紀發明。同畢昇同時代嘅沈括所寫嘅《夢溪筆談》記載咗畢昇呢一個創造性發明[22]

慶曆中,有布衣畢昇又為活板。其法:用膠泥刻字,薄如錢唇,每字為一印,火燒令堅。先設一鐵板,其上以松脂、蠟和紙灰之類冒之。欲印,則以一鐵範置鐵板上,乃密布字印,滿鐵範為一板,持就火煬之,藥稍熔,則以一平板按其面,則字平如砥。若止印三、二本,未為簡易;若印數十百千本,則極為神速。[23]

活字印刷同雕版印刷降低咗成本,增加咗印刷品嘅發行數量。正因為噉,有更加多學子可以學習知識,參加科舉考試。活字印刷喺朝鮮半島嘅高麗王朝‎時期得到改進,崔允儀響1234年將畢昇嘅燒粘土字改做金屬[24]。中國嘅活字印刷亦都不停改進,王禎喺1298年發明瞭木活字版印刷[25]

紙嘅應用

 
交子係世界最早嘅正式發行紙幣

交子

內文: 紙幣交子

有印刷術之前,中國已經有能力大規模造造紙術東漢蔡倫改進,唔再用竹簡同縑帛做原料,改用樹皮、破布、麻頭同魚網呢啲平嘅物品造紙,大大降低咗造紙嘅成本,為紙嘅普及準備咗條件。105年發明成功,公元3世紀廣泛應用[26]。大唐係世界上最早出現紙幣國家唐憲宗時代嘅飛錢係已知最早嘅紙幣[27],而到咗宋代,交子就做咗世界上最早「正式」發行嘅紙幣[28]。交子出現嘅原因據《宋史》記載係因為鐵錢太重,唔方便[29]。1023年(天聖元年),北宋朝廷喺四川(益州)開「交子務」(簡單啲講即係銀行),發行官交子[30][31]。李燾嘅《續資治通鑒長編》亦有相關記載[32]

手紙、信封

內文: 手紙信封

手紙自從6世紀以來喺中國得到廣泛使用[33],保存茶葉嘅紙袋亦都喺7世紀出現[33],而大宋朝廷獎勵官員會將紙幣裝喺紙信封入面[33]

工業發展

內文: 鑄幣

喺宋仁宗慶曆年間,人口第1次達到1億。為咗滿足人口增長嘅需要,獨立或者政府資助嘅工業開始發展。例如,除咗獨立嘅紙幣印刷之外,政府重喺惠州成都杭州等地方開咗幾個鑄幣廠[34]。呢啲工廠嘅工人數目大,據記錄單係喺杭州就超過1000人[34]

火藥武器

 
十世紀五代時期嘅敦煌(嗰陣係歸義軍)壁畫,家下所知最早嘅關於火槍手榴彈(右上角)嘅描繪[35]。世界上最早嘅金屬火統喺中國黑龍江出土,製作年代係1288年,而家響黑龍江省博物館[36][37]

領先嘅軍事科技令大宋一定程度上抵擋住北面鄰國嘅侵襲。火焰噴射器最早起源喺拜占庭帝國時期嘅希臘,公元7世紀應用虹吸管而造出來嘅一個設備,叫做「希臘火」。喺中國,最早提及希臘火嘅古文係大清吳任臣寫嘅《十國春秋》入面提及917年吳王楊隆濱派使者送猛火油畀契丹大王[38][39]

不過猛火油同火藥武器無關,例如,宋人錢儼嘅《吳越備史》記錄咗猛火油(即石油)唔可以俾水整熄嘅特性[40],書入面重提到呢種猛火油源自中國南面嘅海上貿易夥伴「大食國」(家陣嘅阿拉伯半島[41][42]。宋人將希臘人嘅發明,即係兩個活塞應用到火器入面,去連續噴[42]。一直到北宋中期,曾公亮嘅《武經總要》入面記載嘅「猛火油櫃」先至引入火藥做引燃物[42]

土木工程

 
法國當代運河船閘系統,採用咗北宋喬維岳發明嘅復閘系統技術

984年,淮南轉運令喬維岳負責治理淮河,整嘅二斗門,係復閘形式嘅運河船閘,從而提高河運能力。根據《宋史》記載:

維岳規度開故沙河,自末口至淮陰磨盤口,凡四十里。又建安北至淮澨,總五堰,運舟所至,十經上下,其重載者皆卸糧而過,舟時壞失糧,綱卒緣此為奸,潛有侵盜。維岳始命創二斗門於西河第三堰,二門相距逾五十步,覆以廈屋,設縣門積水,俟潮平乃洩之。建橫橋岸上,築土累石,以牢其址。自是弊盡革,而運舟往來無滯矣。[43]
 
運河復閘原理圖,喬維岳10世紀發明,喺沈括《夢溪筆談》

嗰項發明亦都係世界首創[44],之後流傳出去。喺沈括嘅《夢溪筆談》入面,亦都講到復閘嘅應用,重詳細描述咗應用嗰個技術之後嘅效果。

其它

絲綢、陶瓷喺中國係民生產業,亦都係奢侈品行業及同宗出口貨品,佢嘅工藝喺宋代都有發展。自唐以來,陶瓷業蒸蒸日上,而宋代嘅美術工藝就最勁,歷代都鬥佢唔過。瓷器入面,以最出名。景德鎮嘅瓷器源於唐而喺宋真宗嗰陣最勁[45]。喺現代,仍然有陶瓷專家通過研究古代特别係宋代景德鎮等地嘅陶瓷原料同工藝來改進陶瓷製作技術[46]

參攷

  1. Needham,第1卷
  2. Sivin,III,第22頁。
  3. 3.0 3.1 Sivin,III,第18-19頁。
  4. Unschuld,第60頁。
  5. Wu,第5頁。
  6. Needham,第四卷,第二分册,第446页。
  7. Needham,第四卷,第三分册,第569页。
  8. 《管子》地數第七十七,原文:「……黃帝曰:『若此言可得聞乎?』伯高對曰:『上有丹沙者,下有黃金。上有慈石者,下有銅金。上有陵石者,下有鉛錫赤銅。上有赭者,下有鐵。』……」
  9. 《呂氏春秋》卷九,原文:「……慈石召鐵,或引之也。……」
  10. 《淮南子》卷十六 说山训,原文:「……慈石能引鐵,及其於銅,則不行也。……」
  11. Blanc (1985), 125, 128, 132–133, 136.
  12. Knoblock (2001), 218.
  13. Rickett (1998), 424.
  14. Carlson (1975), 755.
  15. Gernet (1962), 77.
  16. Tom (1989), 98–99.
  17. 17.0 17.1 17.2 脱脱,《宋史》,志第一百二,舆服一,指南车。
  18. 脱脱,《宋史》,志第一百二 舆服一,“仁宗天聖五年,工部郎中燕肅始造指南車”、“其法:用獨轅車,車箱外籠上有重構,立木仙人於上,引臂南指。”
  19. Sivin,III,第31頁。
  20. Needham,第四卷,第二分册,第108页。
  21. 北京晚报,从《耕织图》到耕织图
  22. Bowman,第105页。
  23. 沈括,《夢溪筆談》,卷十八-技藝。
  24. Ebrey,第238页。
  25. Thomas Christensen (2007). "Did East Asian Printing Traditions Influence the European Renaissance?". Arts of Asia Magazine (to appear).
  26. Needham,第四卷,第一分册,第一页。
  27. "Origins of Money and Banking". University of Exeter. May 25, 2005. 喺2007-03-09搵到. 
  28. Ebrey,第156页。
  29. 脱脱,《宋史》,志第一百三十四食货下三,会子盐上,“患蜀人铁钱重,不便贸易”。
  30. 脱脱,《宋史》,志第一百三十四食货下三,会子盐上,“转运使薛田、张若谷请置益州交子务,以榷其出入,私造者禁之。仁宗从其议。”
  31. 加藤繁,《中国经济史考证》,第二卷,第11页。
  32. 李燾,《續資治通鑒長編》,卷一百一十一,天聖元年,“薛田為轉運使,請官置交子務以榷其出入。……戊午,詔從其請,始置益州交子務。”
  33. 33.0 33.1 33.2 Needham,第四卷,第一分册,第122页
  34. 34.0 34.1 Needham,第五卷,第一分册,第48页。
  35. 《The Genius of China》,Robert Temple。
  36. Needham,第五卷,第七分册,第293页。
  37. "The World's Earliest Cannon (世界上最早的火炮)" (用Chinese寫). 喺November 18, 2010搵到. 
  38. 資治通鑑卷269均王上貞明三年(丁丑,公元九一七年),原文:「……吳王遣使遺契丹主以猛火油,曰:『攻城,以此油然火焚樓櫓,敵以水沃之,火愈熾。』……」,李約瑟可能當時淨係得《十國春秋》可以佐證,應該以《資治通鑑》為主
  39. Needham,第五卷,第七分册,第80页。
  40. Needham,第五卷,第七分册,第81页。
  41. 錢儼,《吳越備史》,卷三,文穆王,“火油得之海南大食國,以鐵筒發之,水沃其焰彌盛。”
  42. 42.0 42.1 42.2 Needham,第五卷,第七分册,第82页。
  43. 脱脫,《宋史》,列傳第六十六,喬維岳。
  44. Needham,第四卷,第三分册,第350页。
  45. 柳詒徵 《中國文化史》 第二十三章:宋元間之文物
  46. 周仁 《中國古陶瓷研究論文集》,《景德鎮陶瓷的研究》。