『壹』 古希臘人是如何發明了幾何學
相傳四千年前,埃及的尼羅河,每年洪水泛濫會淹沒很多土地。
為了重新測量土地以便於征稅收,埃及人對幾何圖形的面積、角度的計算和測量研究得越來越深入。
在古籍《萊因德紙草書》中就記載了各種平面圖形、立體面積和體積的計算方法。
隨著歷史的發展,古希臘人整理了歷年來積累的知識和經驗,逐漸將知識抽象化,建立了幾何的基本理論和定理。
(1)施萊希的發明擴展閱讀
幾何學的發展史
1、歐氏幾何的創始
公認的幾何學的確立源自公元300多年前,希臘數學家歐幾里得著作《原本》。歐幾里得在
《原本》中創造性地用公理法對當時所了解的數學知識作了總結。歐幾里得的《原本》是數學史上的一座里程碑,在數學中確立了推理的範式。他的思想被稱作「公理化思想」。
2、解析幾何的誕生
解析幾何是變數數學最重要的體現。解析幾何的基本思想是在平面上引入「坐標」的概念,並藉助這種坐標在平面上的點和有序實數對(x,y)建立一一對應的關系,於是幾何問題就轉化為代數問題。
解析幾何的真正創立者應該是法國數學家迪卡兒和費馬。
3、非歐幾何的誕生與發展
非歐幾何的誕生源於人們長久以來對歐幾里得《原本》中第五公設即平行公設的探討,直到數學家高斯、波約和俄國數學家羅巴切夫斯基進行推理而得出的新的一套幾何學定理,並將它命名為非歐幾何,一般稱為「羅氏幾何」。
1854年德國數學家黎曼發展了羅巴切夫斯基的幾何思想,從而
建立了一種更為一般化的幾何,稱為「黎曼幾何」。直到19世紀後期,數學家貝爾特拉米、克萊因、龐加萊在歐氏空間建立了非歐幾何的模型,非歐幾何才得到理解和承認。
4、射影幾何的發展
文藝復興時期的幾何發展源於對宗教繪畫的更高追求。
5、幾何學的統一
非歐幾何的創立打破了長久以來人們認為只有歐氏幾何的觀念。希爾伯特為統一幾何學的提出了實施方法,即公理化方法。這種公理系統透徹的闡述了幾何學的邏輯關系和包含內容,完整的統一了幾何學。
『貳』 被恩格斯列為19世紀三大發明有哪些
被恩格斯列為19世紀三大發現:細胞學說、進化論和能量守恆定律.
1)細胞學說
【簡介】細胞學說是1838~1839年間由德國的植物學家施萊登(Schleiden)和動物學家施旺(Schwann)所提出,直到1858年才較完善。它是關於生物有機體組成的學說,主要內容有:
① 細胞是有機體, 一切動植物都是由單細胞發育而來, 即生物是由細胞和細胞的產物所組成;
② 所有細胞在結構和組成上基本相似;
③ 新細胞是由已存在的細胞分裂而來;
④ 生物的疾病是因為其細胞機能失常。
⑤.細胞是生物體結構和功能的基本單位。
⑥.生物體是通過細胞的活動來反映其功能的。
2)【生物進化論】簡稱進化論,是生物學最基本的理論之一。進化(Evolution),是指生物在變異、遺傳與自然選擇作用下的演變發展,物種淘汰和物種產生過程。地球上原來無生命,大約在30多億年前,在一定的條件下,形成了原始生命,其後,生物不斷的進化,直至今天世界上存在著170多萬個物種。生物進化論最早是由查爾斯·羅伯特·達爾文提出的,在其名著《物種起源》有詳細的論述。
進化論有三大經典證據:比較解剖學、古生物學和胚胎發育重演律。
3)【能量守恆與轉化定律 】
定律內容能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為別的形式,或者從一個物體轉移到別的物體,在轉化或轉移的過程中其總量不變。能量守恆定律如今被人們普遍認同,但是並沒有嚴格證明。
(1)自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應:物體運動具有機械能、分子運動具有內能、電荷的運動具有電能、原子核內部的運動具有原子能等等。
(2)不同形式的能量之間可以相互轉化:「摩擦生熱是通過克服摩擦做功將機械能轉化為內能;水壺中的水沸騰時水蒸氣對壺蓋做功將壺蓋頂起,表明內能轉化為機械能;電流通過電熱絲做功可將電能轉化為內能等等」。這些實例說明了不同形式的能量之間可以相互轉化,且是通過做功來完成的這一轉化過程。
(3)某種形式的能減少,一定有其他形式的能增加,且減少量和增加量一定相等.某個物體的能量減少,一定存在其他物體的能量增加,且減少量和增加量一定相等。
『叄』 麻醉劑最早是誰發明的
麻醉劑是中國古代外科成就之一。早在距今2000年之前,中國醫學中已經有麻醉葯和醒葯的實際應用了。《列子·湯問篇》中記述了扁鵲為公扈和齊嬰治病,「扁鵲遂飲二人毒酒,迷死三日,剖胸探心,易而置之;投以神葯,既悟如初……。」用「毒酒」「迷死」病人施以手術再用「神葯」催醒的故事。 東漢時期,即公元2世紀,我國古代著名醫學家華佗發明了「麻沸散」,麻沸散入選中國世界紀錄協會世界最早的麻醉劑;華佗入選中國世界紀錄協會世界最早使用麻醉劑進行手術的人。麻沸散創造了中國古代醫學的一個世界之最。作為外科手術時的麻醉劑。據《後漢書》記載,華佗發明了麻沸散,「若疾發結於內,針葯所不能及者,乃令先以酒服麻沸散,既醉無所覺,因刳破腹背,抽割積聚。若在腸胃,則斷截湔洗,除去疾穢,既而縫合,傅以神膏,四五日創愈,一月之間皆平復。」這段關於割除腫瘤或腸胃吻合手術的描述與現代外科手術的情景驚人地一致,無怪華佗一直被尊為世界上第一個使用麻醉葯進行胸腔手術的人。中葯麻醉劑「麻沸散」問世,對外科學發展起了極大的推動作用,對後世的影響是相當大的。華佗發明和使用麻醉劑,比西方醫學家使用麻醉劑進行手術要早1600年左右。因此說,華佗不僅是中國第一個,也是世界上第一個麻醉劑的研製和使用者。遺憾的是華佗的著作及麻沸散的配方均已失傳。 西醫用笑氣、乙醚、氯仿等化學麻醉劑進行外科手術僅有150年左右的歷史,然而在中世紀,歐洲也在秘密使用類似麻沸散或蒙汗葯一類的葯劑。美國人拉威爾(Lawall)在1926年出版了《世界葯學史》,他認為中古時代阿拉伯人所用的一種麻醉劑,可能是中國傳去的,因為中國名醫華倫擅長此術,他還尊稱華倫為「中國的希波克利特」(Hippocrates,公元前5世紀的希臘醫葯之父)。 在這里,我們可以從西方的筆記和小說中追述一下麻沸散西傳的蛛絲馬跡。 1298年義大利人馬可·波羅在他的游記中記述了阿拉伯國家關於「山老」阿拉亭的傳說。「山老」為了訓練刺客,用一種麻葯酒將青年人麻醉,送到「極樂國」中去享樂,過一段時候再麻醉了送回來訓練《馬可·波羅游記》第一卷,第二十三、二十四章),這種麻葯酒是否由中國傳去雖然沒有明證,但這種做法與《聊齋志異》中的「天宮」中的情節極其相似。 較馬可·波羅略晚一些的卜伽丘在名著《十日談》中曾講到一個修道院長從萊望的王公那兒得到一種葯粉,據說就是「山老」用的葯粉。依照用量多少,可以隨意讓服葯的人睡的時間長些或短些,睡的像死去無二《十日談》第三天,故事第八)。在另一個故事中則講到一個名叫馬才奧·台柱·蒙太的醫生,提煉了一種麻醉葯,讓病人喝了就可以要他睡多少時候都成,以便順利開刀(《十日談》第四天,故事第十)。這說明麻醉葯已從阿拉伯國家傳到歐洲。 較卜伽丘又晚一些的義大利作家斑德洛在16世紀中寫出短篇小說集,在第二卷故事九中敘述了羅密歐與朱麗葉的愛情悲劇,其中教士給朱麗葉服了葯粉而假死。後來英國莎士比亞據此故事寫出了名劇《羅密歐與朱麗葉》。從這些材料中可以進一步看到口服麻醉劑西傳的蛛絲馬跡。 實際上,這種口服麻醉劑在歐洲並未廣泛流傳和應用。長期以來,歐洲在拔牙、截肢或醫療戰傷時大多是捆住病人或用棍擊頭部將病人打昏後硬做。只是150年前才創立了化學麻醉法開拓了西醫外科,後來又發展為注射用的麻醉針劑,並在世界廣泛傳播。 麻醉湯劑是中國的獨創,用量多少可以控制麻醉的深度和時間,服過量會出現假死現象,這也曾為壞人利用,南宋周密在《癸辛雜識續集》中曾指出:「或雲,今之貪官污吏,臟過盈溢,被人所訟,則服百日丹者,莫非用此?」貪官污吏用口服麻醉劑搞假死以逃應得的懲罰,這應該是麻醉劑的又一種不正當用途,但也說明中醫麻醉劑的葯性已被更多人所掌握。
『肆』 19世紀40年代,德國科學家施旺和施萊登提出了什麼
1938年,德國生物學家M.J.施萊登概括出細胞學說的主要論點,提出植物是由細胞組成的,並且指出植物胚胎來自單個細胞。次年,T.施旺進一步加以充實,提出動物和植物的細胞從整體而言,結構上是相似的,細胞是生物體的功能單位。這兩位德國學者對細胞及其功能較為明確的定義,宣告了細胞學說基本原則的創立,有力地推動了生物學的發展,
施萊登和施旺的細胞學說主要有三個方面內容:(1)細胞是有機體。一切動植物都是由細胞發育而來,並由細胞和細胞產物所構成,動植物的結構有顯著的一致性。(2)每個細胞作為一個相對獨立的基本單位,既有它們「自己的」生命,又與其他細胞協調地集合,構成生命的整體,按共同的規律發育,有共同的生命過程。(3)新的細胞可以由老的細胞產生。
『伍』 恩格斯將「細胞學說」列為19世紀自然科學的三大發明之一,其他兩大發明是什麼
細胞學說 進化論 能量守衡和轉化定律
『陸』 盤尼西林的作用它的發明有什麼重大意義諾貝爾獎又是怎麼回事
盤尼西林是青黴素
阿莫西林是羥氨苄青黴素,也是青黴素類
盤尼西林的功效
於細菌繁殖期起殺菌作用,對革蘭陽性球菌(鏈球菌、肺炎球菌、敏感的葡萄球菌)及革蘭陰性球菌(腦膜炎球菌、淋球菌)的抗菌作用較強,對革蘭陽性桿菌(白喉桿菌)、螺旋體(梅毒螺旋體、回歸熱螺旋體、鉤端螺旋體)、梭狀芽胞桿菌(破傷風桿菌、氣性壞疽桿菌)、放線菌以及部分擬桿菌有抗菌作用
諾貝爾獎
諾貝爾獎是以瑞典著名化學家、硝化甘油炸葯發明人阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾(1833-1896)的部分遺產作為基金創立的。諾貝爾獎包括金質獎章、證書和獎金支票。
諾貝爾生於瑞典的斯德哥爾摩。他一生致力於炸葯的研究,在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。他不僅從事理論研究,而且進行工業實踐。他一生共獲得技術發明專利355項,並在歐美等五大洲20個國家開設了約100家公司和工廠,積累了巨額財富。
1896年12月10日,諾貝爾在義大利逝世。逝世的前一年,他留下了遺囑。在遺囑中他提出,將部分遺產(920萬美元)作為基金,以其利息分設物理、化學、生理或醫學、文學及和平5種獎金,授予世界各國在這些領域對人類作出重大貢獻的學者。
據此,1900年6月瑞典政府批准設置了諾貝爾基金會,並於次年諾貝爾逝世5周年紀念日,即1901年12月10日首次頒發諾貝爾獎。自此以後,除因戰時中斷外,每年的這一天分別在瑞典首都斯德哥爾摩和挪威首都奧斯陸舉行隆重授獎儀式。
1968年瑞典中央銀行於建行300周年之際,提供資金增設諾貝爾經濟獎(全稱為瑞典中央銀行紀念阿爾弗雷德·伯恩德·諾貝爾經濟科學獎金,亦稱紀念諾貝爾經濟學獎,並於1969年開始與其他5項獎同時頒發。諾貝爾經濟學獎的評選原則是授予在經濟科學研究領域作出有重大價值貢獻的人,並優先獎勵那些早期作出重大貢獻者。
1990年諾貝爾的一位重侄孫克勞斯·諾貝爾又提出增設諾貝爾地球獎,授予傑出的環境成就獲得者。該獎於1991年6月5日世界環境日之際首次頒發。
諾貝爾獎的獎金數視基金會的收入而定,其范圍約從11000英鎊(31000美元)到30000英鎊(72000美元)。獎金的面值,由於通貨膨脹,逐年有所提高,最初約為3萬多美元,60年代為7.5萬美元,80年代達22萬多美元。金質獎章約重半鎊,內含黃金23K,獎章直徑約為6.5厘米,正面是諾貝爾的浮雕像。不同獎項、獎章的背面飾物不同。每份獲獎證書的設計也各具風采。頒獎儀式隆重而簡朴,每年出席的人數限於1500人至1800人之間,其中男士要穿燕尾服或民族服裝,女士要穿嚴肅的夜禮服,儀式中的所用白花和黃花必須從聖莫雷空運來,這意味著對知識的尊重。
『柒』 名人發明東西的故事
名人發明東西的故事有:
1、愛迪生發明電燈
美國發明家愛迪生。是鐵路工人的孩子,小學未讀完就輟學,在火車上賣報度日。愛迪生是一個異常勤奮的人,喜歡做各種實驗,製作出許多巧妙機械。他對電器個性感興趣,自從法拉第發明電機後,愛迪生就決心製造電燈,為人類帶來光明。
愛迪生在認真總結了前人製造電燈的失敗經驗後,制定了詳細的試驗計劃,分別在兩方面進行試驗:一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料;二是改善抽空設備,使燈泡有高真空度。他還對新型發電機和電路分路系統等進行了研究。
愛迪生將1600多種耐熱發光材料逐一地試驗下來,唯獨白金絲性能量好,但白金價格貴得驚人,務必找到更適宜的材料來代替。1879年,幾經實驗,愛迪生最後決定用炭絲來做燈絲。他把一截棉絲撒滿炭粉,彎成馬蹄形,裝到坩鍋中加熱,做成燈絲,放到燈泡中,再用抽氣機抽去燈泡內空氣,電燈亮了,竟能連續使用45個小時。就這樣,世界上第一批炭絲的白熾燈問世了。1879年除夕,愛迪生電燈公司所在地洛帕克街燈火通明。
為了研製電燈,愛迪生在實驗室里常常一天工作十幾個小時,有時連續幾天試驗,發明炭絲作燈絲後,他又接連試驗了6000多種植物纖維,最後又選用竹絲,透過高溫密閉爐燒焦,再加工,得到炭化竹絲,裝到燈泡里,再次提高了燈泡的真空度,電燈竟可連續點亮1200個小時。電燈的發明,曾使煤氣股票3天內猛跌百分之十二。
繼愛迪生之後,1909年,美國柯進而奇發明了用鎢絲代替炭絲,使電燈效率猛增。從此,電燈躍上新台階,日光燈、碘鎢燈等形形色色的燈如雨後春筍般登上照明舞台。
(7)施萊希的發明擴展閱讀:
1、發明,是應用自然規律解決技術領域中特有問題而提出創新性方案、措施的過程和成果。產品之所以被發明出來是為了滿足人們日常生活的需要。發明的成果或是提供前所未有的人工自然物模型,或是提供加工製作的新工藝、新方法。
機器設備、儀表裝備和各種消費用品以及有關製造工藝、生產流程和檢測控制方法的創新和改造,均屬於發明。
2、指中國古代對世界具有很大影響的四種發明。即造紙術、指南針、火葯、活字印刷術。
(1)造紙術的發明:為人類提供了經濟﹑便利的書寫材料,掀起一場人類文字載體革命。
(2)印刷術的出現:加快了文化的傳播,改變了歐洲只有上等人才能讀書況。
(3)指南針的發明:為歐洲航海家進行環球航行和發現美洲提供了重要條件,促進了世界貿易的發展。
(4)火葯武器的發明:改變了作戰方式,幫助歐洲資產階級摧毀了封建堡壘,加速了歐洲的歷史進程。
『捌』 19世紀自然科學的三大發明
19世紀自然科學的三大發現
1.細胞學說
2.能量守恆和轉化定律
3.生物進化論
『玖』 名人發明創造的故事
轉:指南針
在發明指南針之前人類在茫茫大海中航行,常常會迷失方向,造成不可想像的後果,是中國人發明了指南針,使人類航行有了方向。指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。中國古代四大發明之一。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究,終於發明了可以實用的指南針。
磁現象的發現
先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識,在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現:「山上有磁石者,其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現,《呂氏春秋》九卷精通篇就有:「慈招鐵,或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為:「石是鐵的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了。」
漢以前人們把磁石寫做「慈石」,是慈愛石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵,那麼是否還可以吸引其他金屬呢?我們的先民做了許多嘗試,發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。
當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時,有時候互相吸引,有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極,一個稱N極,一個稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理,但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為「斗棋」。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,並當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質,製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白,但這類現象他們很清楚。
指南針的始祖——司南
指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡,且可以自由旋轉。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」,當時的著作《韓非子》中就有:「先王立司南以端朝夕。」「端朝夕」就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用,鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具,因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型,勺柄指南極,並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置於光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱,而且它與地盤接觸處要非常光滑,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難於旋轉,無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量,攜帶很不方便,這可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體製成的磁勺組成,青銅盤上刻有二十四向,置磁勺於盤中心圓面上,靜止時,勺尾指向為南。
指南針的發明
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一隻小船,磁化後浮在水面,就能指南北。當時以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種「指南魚」。
北宋時,曾公亮在《武經總要》載有製作和使用指南魚的的方法:「用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚型,置炭火中燒之,侯通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數分則止,以密器收之。用時,置水碗於無風處平放,魚在水面,令浮,其首常向午也。」這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內部分子處於比較活動的狀態,使鐵分子順著地球磁場方向排列,達到磁化的目的。蘸入水中,可把這種排列較快地固定下來,而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的發明,對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法:「方家以磁石摩針鋒,則能指南。」按沈括的說法,當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向,從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發明不但世界最早,而且為有實用價值的磁指向器的出現,創造了條件。
沈括還在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象:「以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理應有異,未深考耳。」這是說,用磁石去摩擦縫衣針後,針鋒有時指南,也有時指北。從現在的觀點來看,磁石都有N和S兩個極,磁化時縫衣針針鋒的方位不同,則磁化後的指向也就不同。但沈括並不知道這個道理,他真實的記錄了這個現象並坦白承認自己沒有做深入思考。以期望後人能進一步探討。
關於磁針的裝置方法,沈括介紹了四種方法:
1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面,就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉,指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑,磁針可以旋轉自如,指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部塗一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風的地方,就可以指示方向了。
沈括還對四種方法做了比較,他指出,水浮法的最大缺點,水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由於摩擦力小,轉動很靈活,但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法,他認為這是比較理想而又切實可行的方法。事實上沈括指出的四種方法已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關我國古代科學技術的著作,書中談到磁學和指南針的一些問題。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的製作方法。這種指南魚與《武經總要》一書記載的不一樣,是用木頭刻成魚形,有手指那麼大,木魚腹中置入一塊天然磁鐵,磁鐵的S極指向魚頭,用蠟封好後,從魚口插入一根針,就成為指南魚。將其浮於水面,魚頭指南,這也是水針的一類。
指南龜是當時流行的一種新裝置,將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內,在木龜腹下方挖一光滑的小孔,對准並放置在直立於木板上的頂端尖滑的竹釘上,這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉的支點上了。由於支點處摩擦力很小,木龜可以自由轉動指南。當時它並沒有用於航海指向,而用於幻術。但是這就是後來出現的旱羅盤的先聲。
指南龜發明年代不晚於1325年。木塊刻成龜型,龜腹部中心嵌以磁體,木龜安放在尖狀立拄上,靜止時首尾分指南北。
羅盤定位
要確定方向除了指南針之外,還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時,可能沒有固定的方位盤,隨著測方位的需要,出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向,但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置,就能斷定出方位來。南宋時,曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面的文獻:「地螺或有子午正針,或用子午丙壬間縫針。」這是有關羅經盤最早的文獻記載。文獻中所說的「地螺」,就是地羅,也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針(確定地磁場南北極方向的磁針),還有子午丙壬間縫針(用日影確定的地理南北極方向)這兩個方向之間的夾角,就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位,內中盛水,磁針橫穿燈草,浮於水面。
現在人們已經知道,地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近,並不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極,這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差,這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形,所以磁針指向磁極時必向下傾斜,和水平方向有一個夾角,這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書於北宋的《武經總要》在談到用地磁法製造指南針時,就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南,常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發現使指南針的指向更加准確。
磁性質的應用
指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面,特別是航海上。指南針在航海上的應用有一個逐漸發展過程。成書年代略晚於《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有:「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦則觀指南針。」這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出,當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針,可見指南針剛開始使用時,使用還不熟練。二十幾年後,許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載:「惟視星斗前邁,若晦冥則用指南浮針,以揆南北。」到了元代,指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航,在不同航行地點指南針針位的連線圖,叫做「針路」。船行到某處,採用何針位方向,一路航線都一一標識明白,作為航行的依據。
指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中,進一步了解了磁的性質,並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多,《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶,在敵人必經的狹窄道路兩旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時,被牢牢吸住,不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲,磁石對他們沒有什麼作用,可自由行動。敵人以為神兵,不戰而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石,磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住,使其難以脫身。
魏晉南北朝時,我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了「磁石引鐵,於金不連。」的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法,他指出:優良磁石出產在南方,磁性很強,能吸引三、四根鐵針,使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石,能吸引十多根鐵針,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分,而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。
中國在北宋時期就發明了人工磁化的兩種方法:一種是沈括所說的用天然磁石摩擦鋼針的方法,另一種是利用地球磁場的作用使鋼鐵磁化。
人們把經過磁化的鋼針,穿過幾根燈草,放在一個乘滿水的碗里,它就能浮在水上為航船指明方向,這就是世界上最早用來指示方向的儀器--指南針。而許多動物已經在我們之前就學會了利用地球磁場來辨別方向。
火葯
火葯是我國古代四大發明之一。因為是用硝石、硫黃和木炭這三種物質混和製成的,而當時人們都把這三種東西作為治病的葯物,所以取名「火葯」,意思是「著火的葯」。
自秦漢以後,煉丹家用硫黃、硝石等物煉丹,從偶然發生爆炸的現象中得到啟示,再經過多次實踐,找到了火葯的配方。三國時有個聰明的技師馬鈞,用紙包火葯的方法做出了娛樂用的「爆仗」,開創了火葯應用的先河。
唐朝末年,火葯開始應用到軍事上。人們利用拋射石頭的拋石機,把火葯包點著以後,拋射出去,燒傷敵人,這是最原始的火炮。後來人們將球狀火葯包紮在箭桿頭附近,點著引線以以後,用弓箭將火葯射出去燒傷敵人。還有把火葯、毒葯,再加上一些瀝清、桐油等,搗在一起做成毒球,點著以後,用弓箭射出,殺傷敵人是後來的「萬人敵」。到了宋朝,人們將火葯裝填在竹筒里,火葯背後扎有細小的「定向棒」,點燃火管上的火硝,引起筒里的火葯迅速燃燒,產生向前的推力,使之飛向敵陣爆炸,這是世界上第一種火葯火箭。以後又發明了火槍和槍,這些都是用竹管製成的原始管形火器,是近代代槍炮的老祖宗。
造紙術
造紙技術的發明,是中華民族對世界文明出貢獻之一。
大約在3500多年前的商朝,我國就有了刻在龜甲和獸骨上的文字,稱為甲骨文。到了春秋時,用竹片和木片替代龜甲和獸骨,稱為竹簡和木牘。甲骨和簡牘都很笨重,戰國時思想家惠施外出講學,帶的書簡就裝了五車,所以有學富五車的典故。西漢時在宮廷貴族中又用縑帛或綿紙寫字。縑是細絹、帛是絲織品的總稱吏一方縑帛上寫字時,便於書寫,不但比簡牘寫得多,而且還可以在上面作畫,但是價格昂貴,只能供少數王宮貴族使用。公元前2世紀西漢初期已經有了紙。
發明人
東漢和帝元興元年(公元105年),蔡倫在總結前人製造絲織晶的經驗的基礎上,發明了用樹皮、破漁網、破布、麻頭等作原料,製造成了適合書寫的植物纖維紙,才使紙成為普遍使用的書寫材料。被稱為「蔡侯紙」。
蔡倫只是改進造紙術,而不是紙的發明人。
造紙術在7世紀經朝鮮傳到日本。8世紀中葉傳到阿拉伯聯合大公國。到12世紀,歐洲才仿效中國的方法開始設廠造紙。
發明地點
洛陽
活字印刷術
印刷術是中國古代四大發明之一。它開始於隋朝的雕版印刷,經宋仁宗時的畢升發展、完善,產生了活字印刷,並由蒙古人傳至了歐洲,所以後人稱畢升為印刷術的始祖。中國的印刷術是人類近代文明的先導,為知識的廣泛傳播、交流創造了條件。
雕版印刷是用刀在一塊塊木板上雕刻成凸出來的反寫字,然後再上墨,印到紙上。每印一種新書,木板就得從頭雕起,速度很慢。如果刻版出了差錯,又要重新刻起,勞作之辛苦,可想而知。
北宋刻字工人畢升在公元1004年至1048年間,用質細且帶有粘性的膠泥,做成一個個四方形的長柱體,在上面刻上反寫的單字,一個字一個印,放在土窯里用火燒硬,形成活字。然後按文章內容,將字依順序排好,放在一個個鐵框上做成印版,再在火上加熱壓平,就可以印刷了。印刷結束後把活字取下,下次還可再用。這種改進之後的印刷術叫做活板印刷術。
這種印刷方法雖然原始簡單,卻與現代鉛字排印原理相同,使印刷技術進入了一個新時代。
後來,元代著名農學家與機械學家王楨發明了木活字,並創造出比較簡捷的適於漢字復雜特點的轉盤排字方法,後來又發明了金屬活字,使活字印刷得到了改進。唐代的雕刻印本傳到日本,8世紀後期日本完成了木板《陀羅尼經》以後又傳到朝鮮民主主義人民共和國、阿拉伯聯合大公國一帶和東歐。15世紀,德國人學會了用合金鑄宇,從此畢升首創的活字印刷在歐洲各地推廣開來。
北宋科學家、政治家沈括曾在《夢溪筆談》中有一篇文章叫《活板》,其中詳細介紹了活板印刷術的全過程,通俗易懂,非常詳細。
『拾』 你還知道那些發明家他們發明了什麼
畢升發明了活字印刷術,蔡倫發明了造紙術,諾貝爾發明了炸葯,西門子發明了發電機,愛迪生發明了電燈、電影、電報、電話、留聲機、復印機等。
1、畢升
畢升(約971年—1051年),一作升,湖北蘄州蘄水縣直河鄉(今湖北黃岡市英山縣草盤地鎮五桂墩村)人,北宋布衣,我國古代偉大的發明家,中國古代四大發明之一「活字印刷術」的發明者。
其發明活字印刷術,比德國人古騰堡發明金屬活字印刷早四百多年。
2、蔡倫
蔡倫(?-121年),字敬仲,東漢桂陽郡人。漢明帝永平末年入宮給事,章和二年(公元88年),蔡倫因有功於太後而升為中常侍,蔡倫又以位尊九卿之身兼任尚方令。
蔡倫總結以往人們的造紙經驗革新造紙工藝,終於製成了「蔡侯紙」。元興元年(公元105年)奏報朝廷,漢和帝下令推廣他的造紙法。建光元年(公元121年),因權力斗爭自殺身亡。
蔡倫的造紙術被列為中國古代「四大發明」,對人類文化的傳播和世界文明的進步作出了傑出的貢獻,千百年來備受人們的尊崇。被紙工奉為造紙鼻祖、 「紙神」 。
3、諾貝爾
阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾,瑞典化學家、工程師、發明家、軍工裝備製造商和炸葯的發明者,1833年10月21日出生於斯德哥爾摩,1896年12月10日逝世。
諾貝爾一生擁有355項專利發明,並在歐美等五大洲20個國家開設了約100家公司和工廠,積累了巨額財富。
1895年,諾貝爾立囑將其遺產的大部分(約920萬美元)作為基金,將每年所得利息分為5份,設立諾貝爾獎,分為物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎、文學獎及和平獎5種獎金(1969年瑞典銀行增設經濟學獎),授予世界各國在這些領域對人類作出重大貢獻的人。
為了紀念諾貝爾做出的貢獻,人造元素鍩(Nobelium)以諾貝爾命名。
4、西門子
維爾納·馮·西門子(Ernst Werner von Siemens)(1816年12月13日—1892年12月6日)世界著名的德國發明家、企業家、物理學家、電氣工程師,鋪設、改進海底、地底電纜、電線,修建電氣化鐵路,提出平爐煉鋼法,革新煉鋼工藝,創辦西門子公司。
1866年,西門子提出了發電機的工作原理,並由西門子公司的一個工程師完成了人類第一台自勵式直流發電機。同年,西門子還發明了第一台直流電動機。
西門子研發的這些技術往往馬上被產品化投入市場,或者將其應用到新的產品中。例如電梯(1880)、電力機車(1879)、有軌電車(1881)、無軌電車(1882)等都是西門子公司利用其創始人的發明最先投入市場的。
諷刺的是,直到20世紀末才開始有所發展的電動汽車也是西門子公司在1898年最先發明的。
1890年,西門子退休。此前德皇弗里德里希三世授予其貴族稱號。西門子的名字也被用來命名電導的單位。
5、愛迪生
托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(Thomas Alva Edison,1847年2月11日—1931年10月18日),出生於美國俄亥俄州米蘭鎮,逝世於美國新澤西州西奧蘭治。發明家、企業家。
愛迪生是人類歷史上第一個利用大量生產原則和電氣工程研究的實驗室來進行從事發明專利而對世界產生深遠影響的人。
他發明的留聲機、電影攝影機、電燈對世界有極大影響。他一生的發明共有兩千多項,擁有專利一千多項。
參考資料來源:網路——發明家