九、影响文明进程的四大发明
说到中国古代的科技文明,就不能不说四大发明。指南针、火药、纸张和印刷术的发明,不仅给中国文化带来重大影响,也影响着世界的文明进程。
指南针与航海术
大约在公元前5世纪左右,中国人就发现了磁铁的指极性。指南针的前身就是出现于战国时期的一种名为“司南”的小玩意。今天,我们常常将其作为中国古代科学技术的象征物。这是一个很漂亮的物件,在平滑的“地盘”上,放上一个像勺子的物品,勺子以天然磁石经过琢磨制成,重心恰好落到勺底的正中,勺子为圆底,可以自由旋转,当它停下之时,勺柄就会指向南方。当时人们就将它派上了用场,如当时郑国人到远方采玉,就使用“司南”,确保不迷失方向。
“司南”利用的是地球磁场的作用。地球是一个大磁体,它的两极分别在接近南极和北极的地方,因此地球表面的磁体自由转动时,就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北。
司南
到了公元4世纪,东晋人发明了一种叫做“指南鱼”的小游戏。其方法是拿一块薄铁叶,剪裁成鱼形,两头翘起,腹部的地方略微有些下凹,看起来像一只小船,磁化后浮在水面,就能指示南北。磁化的方法是将铁片放到火中烧,烧红的铁片放置在子午线的方向上,这时,铁片内部分子处于活动状态,铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化目的。这是中国人利用磁化作用的众多小发明之一。
中国人发明指南针技术并加以广泛运用大约在公元9至10世纪。公元10世纪时中国人发明了缕悬式指南针,小小的磁针挂在高高的梁柱上,磁针的下面是圆星的方位盘,有二十四向,磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向,通过看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位。
公元12世纪时,中国人还发明了“指南龟”:将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,放置在木板顶端的竹钉上,这样木龟就有了可以自由旋转的支点了,静止时首尾分指南北。
大致在北宋时,指南针就被用于航海。开始时人们对它的性能并不太熟悉,所以航海人员晚上靠星星、白天靠太阳辨别方向,逢到阴天才靠指南针。到了元代,指南针对于航海的作用被充分认识,不论白天黑夜,不论阴天晴天,航海者都用指南针辨别方向。人们在船上设置了专门放置指南针的“针房”,并有专业人员负责看管。当时的指南针技术还比较粗略,多是将指南针放到水中,即所谓“浮针”,后来把它和罗盘结合起来,指南针的使用范围便日益广泛。
指南针的发明,促进了中国人的航海事业。中国人配合对潮汐、季风等的观察,在航海中创造了一套实用性很强的导航技术。正是凭借这样的导航技术,才出现像郑和下西洋那样的海上壮举,将中国人的航海事业推进到一个新时代。
造纸术和文明的传播
战国时有一位思想家惠子,与庄子是朋友。惠子是逻辑学家,他很有学问,人们说他“学富五车”——今天中国人常用这个成语形容有学问的人。惠子的学问再大,怎么能读完装满五车的书?原来,当时的书不是写在纸上,而是刻在竹简上的。
人类发明了文字,有了文字就要书写。中国自古以来,发明了许多种书写的方式:有刻在龟甲上的,那是三千多年前的甲骨文;有铸在青铜器上的,那是金文;有锲刻在石头上的,那叫碑文;也有刻在竹简上的;还有写在布帛上的。
元至正元年(1314) 朱墨双色套印《金刚经注》