苏中世纪的科学技术

苏中世纪的科学技术第1页/共120页

“中世纪”曾被历史学家贬斥为“黑暗世纪”，这是历史的偏见。因为就世界范围而言，东方的中国文明和近东的穆斯林文明都达到了他们的辉煌时代，即使在欧洲，人们也没有在逆境中消沉，不仅继承了传统的精华，而且在某些方面，还创立了新的社会规范和思想体系。为欧洲步入近代社会奠定了重要的基础。第2页/共120页

中世纪的科学技

术

欧洲进入了封建社会。形成了欧洲特有的领主庄园制经济。

教会神学占绝对统治地位。贵族割据、政治分裂、王权削弱。

思想、文化受到严格的控制和禁锢。社会特征：第3页/共120页

整个中世纪，欧洲的发展深深地打上了基督教的烙印。由于其主要关注点不是研究现实的世界和人，其目的也不是为了现世人的快乐和利益，关注的重点是人与上帝的关系，其最高目的是人从罪恶中拯救出来，达到绝对快乐的天堂。这应该是中世纪科学无法得到很好发展的根本原因。第4页/共120页

基督教是从地中海东岸巴勒斯坦地区的犹太人所创立的宗教而来。（流浪的）犹太民族由于无法忍受法老的统治，离开埃及后在巴勒斯坦南部地区，建立了自己的国家。后被并入罗马帝国，成为诸多民族之一。

然而，就是这个在古代政治、军事上微不足道的民族，却诞生了一位对人类历史和文化产生重大影响的人物。他就是耶稣。基督教的兴起第5页/共120页

和犹太教提倡的以牙还牙，以眼还眼不同，耶稣提倡宽恕敌人。犹太教的耶和华是威严、有绝对控制权的父亲形象，而耶稣则突出强调了上帝慈爱、普施恩惠、庇护一切的父亲形象。由于耶稣所传播的新教义激怒了犹太教长老，后来由于门徒犹大告密，罗马帝国驻犹太总督彼拉多将耶稣逮捕。耶稣受尽打骂侮辱，最后被钉死在十字架上（公元30年）。基督教第6页/共120页

基督（救世主）教产生于公元前2世纪以后，起初是流传于犹太人下层的一种秘密教派，并于公元1世纪传入罗马。它本来是受压迫而濒临绝望的奴隶和下层平民，为寄托自己的希望所幻想出的群众性宗教（物质的希望破灭了，但逆来顺受的美德可以做到）。它原本主张人人平等、鄙视富人和权贵、反对罗马统治，还带有互助博爱的淳朴风气。这个宗教以它平民化的格调逐渐深入人心，并随之传入上流社会。基督教统治的建立第7页/共120页

罗马统治者认识到基督教是一只不可忽视的力量，想利用它使帝国度过危机，于是承认了基督教传教的自由，并在公元380年将基督教定为国教。从此，基督教因与政权相结合而逐渐失去它的群众基础，教会被赋予了种种特权，教会组织成为帝国的政治工具，随时将对它不满的人加上“异端”的罪名投入狱中。基督教统治的建立第8页/共120页

自公元476年西罗马帝国被日耳曼人所灭之后，不少日耳曼人的部族，例如法兰克人亦开始皈guī依（归依

）基督教。由于日耳曼人的文化水平比罗马人低，甚至连自己的文字也没有，于是教会便成了中世纪西欧唯一的学术权威；因为几乎只有教士和修士才能读书识字，所有的学者都是教会人士。正因如此，西欧便开始完全陷入一片黑暗的迷信时代。中世纪的基督教第9页/共120页公元前400年左右，罗马人在意大利北部建立自己的共和制国家。罗马的铁血历程：前265年征服整个意大利半岛；布匿战争（罗马—迦太基）于前146年迦太基毁灭告终；直到前30年控制了全部希腊化地区，建立了庞大的罗马共和国。凯撒（前100—前44），屋大维（前63—公元14年）成为罗马皇帝，进入罗马帝国时代。图拉真在位期间（98—117）达到最大版图。

罗马帝国的兴衰第10页/共120页第11页/共120页公元330年罗马帝国迁都至拜占廷并改名为君士坦丁堡，对西部的控制日渐消弱。公元395年，皇帝狄奥多修去世，他的两个儿子将罗马帝国分成东罗马和西罗马帝国。（西罗马是真正的罗马帝国，因为帝国原本的大部分属地在这里，而东罗马则打算守住亚历山大大帝打下的基业。）公元410年，蛮族攻陷罗马，西罗马帝国支离破碎。公元476年，西罗马帝国灭亡（最后一名皇帝被废）。公元610年，东罗马帝国开始希腊化，改称拜占廷帝国，希腊语成为国语。，西罗马帝国的灭亡第12页/共120页西塞罗—古罗马著名政治家、雄辩家、法学家、哲学家怀特海—英国数学家、哲学家。罗马性格与希腊气质第13页/共120页第14页/共120页第15页/共120页

拜占庭帝国在保存古希腊罗马的文化遗产上，做出很大贡献。尽管拜占庭帝国的国教也是基督教，但在这个国家，教会的势力始终没有超过世俗的政权，所以在思想和文化上还留有一定的自由空间，许多古希腊原稿被完整保留；宏伟的建筑、精美的手工艺品把首都装饰得十分壮丽。

虽然在科学的黑暗时代，这点星星之火并没能形成燎原之势，但却为后来欧洲的文艺复兴留下了不灭的火种。第16页/共120页柏拉图学院被封闭（维持了900多年的希腊学术殿堂被政治的暴力毁灭了）

东罗马皇帝查士丁尼（527-565）一度统一东西罗马，但他因宗教原因（基督教已是东罗马国教），为讨好教会、打击异教哲学，公元529年下令封闭雅典所有学校，包括著名的柏拉图学园。

雅典学者如著名的亚里士多德注释者辛普里丘，一开始都去了波斯，但不久东迁拜占庭帝国。第17页/共120页亚历山大图书馆被烧毁（公元前47年、392年、640年）

当时世界上藏书最多，达70万卷之多。据说，当时政府命令，所有到亚历山大港的船只都要把携带的文书交出供检验，如发现有图书馆没有的书，则马上抄录，留下原件，将复制件奉还原主。

①前47年，罗马统帅凯撒(女婿庞培)烧毁亚历山大港的舰队，大火殃及亚历山大图书馆，3个世纪来的70万卷图书付之一炬。但藏书甚丰的塞拉皮斯神庙幸免于难。②392年，罗马帝国皇帝狄奥多修一世下令拆毁塞拉皮斯希腊神庙，30多万件希腊文手稿被毁。第18页/共120页亚历山大图书馆被烧毁③640年，回教徒（穆斯林）攻占亚历山大里亚。奥马尔说道：“如果那些希腊作品与《古兰经》相同，就无需保存，如果相悖，也无需保存，不妨销毁”。结果，这些草纸和羊皮书在全城4000家公共浴室里做燃料，6个月竟然还没有烧完。杀害了女科学家希帕提娅（不信基督教，与亚历山大城的行政长官交往密切，该行政长官与基督教会的教长矛盾甚深）(亚里山大里亚的最后一名著名数学家)(公元415年3月)推行愚民政策垄断教育第19页/共120页

现在的亚历山大图书馆是1995年后重建的，占地4万平方米，它不仅是埃及的重点建筑项目，也是联合国教科文组织在世界范围内的重大科研和建筑项目，它的造型是从77个国家的设计中优选的。古老而又现代化的亚历山大图书馆第20页/共120页

该藏书室耗资2600万英镑，可容纳840万册图书。这座藏书库最密集的书架高近30层，取书的工作人员在庞大的书架下显得非常渺小。牛津大学将雇用工人在接下来的一年中陆续将600万册图书和120万卷地图册从博得利老馆运至这座新的藏书库，以减轻拥挤不堪的书库的压力。（10.10.7）英国斯文顿牛津大学博德利图书馆新藏书室第21页/共120页

当基督教生长并传播时，已经神秘化的哲学通过早期教会神父的努力，同基督教义结合在一起。在拉丁神父中，圣奥古斯丁对基督教的影响最大。他的《忏悔录》和《上帝之城》是基督教的两大经典之作。他为圣经关于“上帝创造世界”、“天国”、“原罪”等作了全面论证，而且首先提出一套理性应当服从信仰，哲学应当服务于神学，只有在基督教义中才能达到神秘的自我意识的神学体系。就这样，哲学一步一步发展成经院哲学,古希腊的自由科学精神被彻底的禁锢起来了。经院哲学的兴起原罪”是由始祖亚当传下来的第22页/共120页欧洲农业及其他技术的发展

至12世纪，粮食生产和人口在欧洲都有了显著增加。工业、工匠的技艺、商业贸易以及城市中心都发展起来。中世纪早期的发明以及工业技术的改进，改变了欧洲社会的面貌，使它变得有生气起来。然而人们并没有认识到这些发明的重要意义，那些抄写久已失传的亚里士多德著作的人们受到社会的尊敬，而那些改变了中世纪面貌的技术发明家却名不见经传。第23页/共120页欧洲农业及其他技术的发展

新式犁的使用。

马耕代替牛耕，马用于运输。二圃改三圃制（一种轮耕制度）。

水磨房的出现。

鼓风机应用于冶金。

风力远洋船的出现。

歌特式建筑。第24页/共120页

阿拉伯帝国的崛起是与穆罕穆德创立伊斯兰教分不开的。到公元632年穆罕默德逝世时，阿拉伯半岛已经基本统一。在以后的几个哈里发统治时，阿拉伯发动了大规模的对外战争，领土扩张到亚、非、欧广大地区。8世纪初，阿拉伯人把疆界推到中国唐朝的边境，还进占南亚的印度河流域。经过100年的扩张，阿拉伯成为地跨亚、非、欧的封建军事帝国。（公元7—13世纪）阿拉伯帝国的崛起第25页/共120页

到10世纪，庞大的阿拉伯帝国分裂成三个哈里发国家，即巴格达哈里发国家（黑衣大食）、开罗哈里发国家（绿衣大食）、科尔多瓦哈里发国家（白衣大食，即现在西班牙、葡萄牙所在地区）。后来，西班牙、葡萄牙等国逐渐从阿拉伯哈里发国家中独立了出来，成为后来欧洲的海上强国。西班牙、葡萄牙等国的由来第26页/共120页保存了古希腊、古罗马人的科学成就

阿拉伯帝国经济繁盛，国际贸易发达，中国的丝绸、印度的香料、非洲的象牙、黄金都经阿拉伯商人运销各地，形成了四通八达的陆海商道。

古代阿拉伯人在科学技术史上的主要贡献是：保存了古希腊、古罗马人的科学成就，沟通了东西方的科学技术交流。中国古代许多技术发明，就是通过阿拉伯人传到西方去的。第27页/共120页

阿拉伯帝国的学者们保存并传播了古代文化。在西罗马帝国灭亡前后的长期动乱中，许多希腊、罗马古典作品毁坏流失，一部分通过东罗马流传到阿拉伯帝国。阿拉伯学者认真研究，把许多古代作品例如：希腊亚里士多德、柏拉图、欧几里得、阿基米德、托勒密的著作译成阿拉伯文。

西欧在封建社会初期文化十分落后，西欧人后来是通过阿拉伯文译本才又重新认识这些学术成就的。保存了古希腊、古罗马人的科学成就第28页/共120页

阿拉伯人足迹遍于亚、非、欧三大洲，成为东西方文化的沟通媒介。他们吸收了印度10个数字的记数法，把它介绍到欧洲，推动了欧洲数学的发展。由此产生“阿拉伯数字”的名称。他们把中国古代的技术传到西方。中世纪的科学技术第29页/共120页第30页/共120页公元570年8月20日（回历纪元前54年3月12日），穆罕默德（570-632）在麦加诞生。公元610年起(40岁)，开始宣传伊斯兰教义。公元622年穆罕默德离开麦加，在麦地那正式创立了伊斯兰教，622年定为回教纪元元年。630年穆罕默德返回麦加，统一阿拉伯半岛。632年穆罕默德病逝。穆罕默德逝世后，由他最亲近的弟子艾布·伯克尔、欧麦尔、奥斯曼、阿里先后继承他的事业，称“哈里发”(意为安拉使者的继承人，四大哈里发时期）。伊斯兰教的诞生奉为唯一的神第31页/共120页公元635年，阿拉伯人占领了大马士革。公元636年，占领了叙利亚。公元638年，占领了巴勒斯坦。公元642年，灭亡了波斯帝国和埃及。随后又相继攻占了北非和西班牙公元8世纪，东扩，征服了中亚，威胁中国。第一个王朝倭wō

wēi马亚朝（661-750），定都大马士革，古称“白衣大食”。第二个王朝阿拔斯朝，定都巴格达，史称“黑衣大食”。1258年旭烈兀率蒙古军队攻陷巴格达，阿拉伯帝国灭亡。阿拉伯帝国第32页/共120页第33页/共120页阿拉伯国家科学技术的发展□经济繁荣、文化发达、政治稳定。

□接收了大量受迫害的希腊学者。

□继承和发展了希腊的文化遗产。

□统治者鼓励和支持科学文化的研究。

□《一千零一夜》

□巴格达创立的“智慧馆”（图书馆）与亚历山大里亚的缪塞昂相似，设有2个天文台、一个翻译官、一个图书馆。□《几何原本》于800年、《至大成》于827年译成阿拉伯文。□沟通东西方科学文化。第34页/共120页阿拉伯国家科学技术的主要成就◆炼金术——化学（首先要提到的）炼金术从希腊到东方；

贾比尔（721-815）：近代化学的先驱。提出所有金属都是由两大组分（硫（易燃）和汞（可塑可熔）），按一定比例化合而成。重要意义：炼金术的化学实验中引入了定量分析的方法。

阿尔拉兹（850-925，著名医生），提出三组分理论：汞、硫、盐。一直流行到17世纪波义尔的《怀疑的化学家》出版为止。

碱(alkali)、酒精(alcohol)、糖(sugar)来自阿拉伯文。第35页/共120页◆物理：阿尔哈曾（965-1039）生于伊拉克的巴士拉，死于埃及的开罗。著有《论视觉》7卷传世。他第一次认识到，人的眼睛并不发射光线，所有的光线来自太阳，人的眼睛是一个光线接受器。认识到透镜的成像原理及折射和反射现象。

《论月光》研究了月亮反射太阳光问题。

◆

医学：伊本.西那（980～1037）的名著《医典》（百科全书）记载大量临床实例；血液循环理论。◆

掌握了造纸术。第36页/共120页◆数学：开始成为一门独立的科学。阿拉伯数学家—花拉子模（790-850）伊本.穆萨，生于波斯北部的花拉子模，故而得名。闻名于历史的工作是：写了一部论印度数字的书和一部《复原和化简的科学》

。

《复原和化简的科学》对近代西方数学影响极大，其中引入了阿拉伯数字；复原（al-jabr）（保持方程两边的平衡，移项）译成拉丁文成了algebra，即今天的代数（代数学的鼻祖

）。全书分三部分，第一部分是一次和二次方程的解法，第二部分是实用测量计算，第三部分是用代数方法处理阿拉伯人的遗产问题。花拉子模第37页/共120页

◆

研究托勒密体系—花拉子模在天文学上的工作。著有《地球形状》，把地球的大小估计过大。花拉子模

引用了阿拉伯数字（包括零），但未使用符号，式子是用文字叙述表达的。第38页/共120页

阿拉伯帝国兴起之时，正是中国唐朝时期。唐朝称阿拉伯为大食。穆罕默德用《古兰经》鼓励他的门徒：“为了追求知识，虽远在中国，也应该去。”反映了阿拉伯人对中国文明的向往。阿拉伯人对中国文明的向往第39页/共120页中国古代科学技术的高度发展独立发展的科技文明农、医、天、算陶瓷、丝织、建筑第40页/共120页第41页/共120页中国古代科学技术的高度发展

（隋、唐、宋、元）

中国正处在封建社会高度发展的中期。加强了制度的建立。注重对书籍的收集和整理。采取了较平等的民族政策。发展和完备了科举和教育制度。

废除了贵族世袭占田制和劳役地租。

鼓励发明，注意推广应用。第42页/共120页指南针（人工磁化）数学：任意高次幂的开方法、解联立方程天文学：历法、天文测量仪器医学：孙思邈（药王）的“千金方”农学：元代王祯的“王祯农书”瓷器业快速发展（景德镇）建筑：赵州桥（隋），“营造法式”（北宋李诫）北宋沈括(1031-1095)的“梦溪笔谈”

北宋庆历年间平民毕升发明了胶泥活字印刷术

北宋时火药已开始用于战争，制成了火箭、火球、火羡黎等武器。隋、唐、宋、元时期主要科学技术成就第43页/共120页明代的主要科学技术成就

（1368-1644）

四大科技名著

李时珍

“本草纲目”（1518-1593）

徐光启

“农政全书”（1562-1633）徐霞客

“徐霞客游记”（1586-1641）

宋应星

“天工开物”（1587-？）。

航海：郑和下西洋。

铸造技术：万钧钟（重约42吨，现存北京西郊大钟寺内）。

炼焦技术：比欧洲早1个世纪。

炼锌技术。

翻译了“几何原本”前6卷。第44页/共120页《本草纲目》是一部中医学论述药物学的专著，为明代著名医药学家李时珍编撰于公元1578年，成书后几经周折，后初刊于万历二十一年（1593年）。李时珍1518-1593年今湖北蕲qi春人

毫无疑问，明代最伟大的科学成就，是李时珍那部在本草书中登峰造极的著作《本草纲目》。

李约瑟

第45页/共120页

全书约190万字，共52卷。分16

部60类，共收药物1892种，其中植物药1094种，动物药443种，矿物药

161种，其他类药物194种。由李时珍

新增加的有374种。插图共1160幅，

附药方11096则。每种药物一般都记有名称、产地、形态、采集方法、药物性味功用及炮制过程等。全书共分水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、服器、虫、鳞、介、禽、兽、人等16部为纲，60类为目。在每药物之下，标正名为纲，附释名为目，故命名其书为《本草纲目》。李时珍第46页/共120页第47页/共120页第48页/共120页

徐霞客自二十二岁起，以三十余年，历尽艰险，游历考察各地。其旅行考察，大致可分为两个阶段。徐霞客（1586-1641）明代地理学家，名弘祖，字振之，号霞客，江苏江阴人。第49页/共120页

崇祯九年（1636）前的三十年，他主要游览各地名胜，考察风土人情。他东到普陀，西至华山，北涉燕赵，南达闽粤，足迹遍及山东泰山、江苏太湖、浙江天台山、雁荡山、安徽黄山、江西庐山、武夷山、河南嵩山、湖北太和山、广东罗浮山、山西恒山、五台山、北京盘山等。徐宏祖第50页/共120页

崇祯九年（1636）起至十三年（1636-1640），这五年间，他不避艰险，不畏劳苦，作万里远游，考察了我国湖南、广西、贵州、云南等广大石灰岩地区溶岩地貌，对其分布、类型、特征和成因都作了详细的记载和分析研究。所著《徐霞客游记》一书是一部60万字的日记体著作，对所到之处的地理、水文、地质、植物等情况，均加详细记录，其中关于石灰岩岩溶地貌的记述，早于欧人约二个世纪。第51页/共120页

《天工开物》明末科学家宋应星编著，它几乎论述了明朝工、农、手工业所有部门的技术（诸如机械、砖瓦、陶瓷、硫磺、烛、纸、兵器、火药、纺织、染色、制盐、采煤、榨油等生产技术）反映了我国当时具有世界先进水平的许多生产技术和经验，对研究明代科学技术和社会生产具有很高的价值。这部书现在已被译成几国文字，国外称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。

全书分18卷。很快传入日本。1869年有法文摘译本，后译成德、英多种文字。第52页/共120页沈括(1031-1095)北宋杭州人

“我辞官后住在林下，深居简出，谢绝同别人来往，回忆平日和客人的那些话，便时常用笔记一些事情，则对谈话若有所悟，日子平淡地过去，能交谈的，只有笔和砚台罢了，所以叫做笔谈。”〈梦溪笔谈、自序〉第53页/共120页《梦溪笔谈》是沈括毕生的科学研究结晶。全书共30卷。属自然科学的条文有200多条，约占1/3，其余为社会科学。全书分17类：故事、神奇、异事、谚谑（xuè）、杂志、人事、辩证、乐律、象数、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、药议。

还记录了有关自然现象的论述，包括雷电风霜虹海市蜃楼和龙卷风等。书中也有一些关于活字印刷、河北炼钢、福建农民种茶等宝贵经验。

著名科学家李约瑟称誉沈括为「中国整部科学史中最卓越的人物」，赞许《梦溪笔谈》是中国科学史的里程碑。第54页/共120页指南鱼元代指南龟

沈括在“梦溪笔谈”中谈到指南针的制造：在磁石上磨过的小铁针具有稳固的磁性，可用于制造指南针。第55页/共120页

他还介绍了四种磁针装置的方法：“水浮”、“指爪”、“碗唇”和“缕悬”。他还指出磁针“常微偏东，不全南也。”1、水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面。2、碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。3、指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上（光滑），磁针可以旋转自如，指示方向。4、缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。第56页/共120页

从11～14世纪约300年间，出现了一批著名的数学家和数学著作，如贾宪的《黄帝九章算法细草》，刘益的《议古根源》，秦九韶的《数书九章》，李冶的《测圆海镜》和《益古演段》，杨辉的《详解九章算法》、《日用算法》和《杨辉算法》，朱世杰的《算学启蒙》、《四元玉鉴》等，很多领域都达到古代数学的高峰，其中一些成就也是当时世界数学的高峰。

秦九韶是高次方程解法的集大成者，他在《数书九章》中收集了21个用增乘开方法解高次方程(最高次数为10)的问题。为了适应增乘开方法的计算程序，奏九韶把常数项规定为负数，把高次方程解法分成各种类型。第57页/共120页中国古代三大技术第58页/共120页北京故宫太和殿

第59页/共120页长城第60页/共120页开封铁塔第61页/共120页第62页/共120页

塔建在方形及八角形的二层砖台基上，塔身平面也是八角形，底径30米，高九层（外观五层，暗层四层），67.31米。底层的内外二圈柱都包砌在厚达一米的土坯墙内，檐柱外设有回廊，即《营造法式》所谓的“副阶周匝”。

塔经过多次地震，仍安然无恙。第63页/共120页第64页/共120页第65页/共120页第66页/共120页第67页/共120页第68页/共120页《营造法式》

公元1103年（宋崇宁二年）北宋政府为了管理宫室、坛庙、官署府第等建筑工作，颁行了该书，李诫编修。全书共分五个部分，357篇。该书是各种建筑的设计、结构、用料和施工的法令规范，展示了中国建筑技术史上的两大成就，一是施工管理的科学性，一是建筑设计的摸数制。对促进宋代以后的建筑技术发展起到了积极作用。第69页/共120页南北朝何承天(370～447)制定的“元嘉历”定一个朔望月为29.530585

日，与现代测值29.530588日相比，误差极小。南宋时的“统天历”回归年长365.2425日，比欧洲人达到此精度早了近400年。现存绘制于1190年的苏州石刻天文图，有星1434颗。而西方17世纪望远镜发明之前没有一幅星图载星超过1100颗。中国古代天文学第70页/共120页

南宋淳祐七年（公元1247年）刻。原碑高216厘米，宽108厘米，碑额题：“天文图”三字。现存于苏州石刻博物馆。此图系依据北宋天象观测资料刻成。星图外圈直径约91.5cm，星图本身直径约85cm。整个图上刻有恒星1434颗，还刻有赤道、黄道、28宿区线以及银河的界线。石刻天文图碑第71页/共120页宋代28宿古象星图

二十八宿按东北西南四个方位分作四组，每组七宿，分别与四种颜色、五种四组动物形象相匹配，叫做四象或四陆，对应关系如下：东方苍龙，青色；北方玄武，黑色；西方白虎，白色；南方朱雀，红色。北方玄武南方朱雀东方苍龙西方白虎第72页/共120页十世纪中国古星图，是世界现存最早的星图第73页/共120页

郭守敬1231-1361年河北邢台人元朝天文学家、水利学家、数学家仪表制造家

浑仪第74页/共120页

郭守敬1231-1361年河北邢台人元朝天文学家、水利学家、数学家仪表制造家

浑仪中国古代用于测量天体球面坐标的观测仪器。第75页/共120页第76页/共120页

天体仪，古称“浑象”，一种用于演示天象的仪器。它可直观、形象地了解日、月、星辰的相互位置和运动规律，是现代天球仪的直接祖先。

我国东汉天文学家张衡，在天体仪上安装了一套传动装置，利用漏刻的水推动铜球，均匀绕金属轴转动，每24小时转1圈，这一业绩已载入我国光辉成就史料库中。后来，唐朝的一行和梁令瓒、宋代苏颂和韩公廉等人，把天体仪和自动报时装置结合起来，发展成为世界上最早的天文钟。我国现存最早的天体仪，制于清康熙年间，重3850公斤第77页/共120页第78页/共120页

清代制造的八件大型铜铸天文仪器之一，也是我国古代重要的天文观测仪器。于1744年制成，重达5吨，这台具有中华民族特色、精细制造的古仪，至今仍完好地保存在北京古观象台的观测平台上。玑衡抚辰仪第79页/共120页第80页/共120页第81页/共120页第82页/共120页

毕升在宋仁宗庆历年间（公元1041-1048年）发明了泥活字印刷术。泥活字印刷术在排版时用两块带框的铁板，板上铺一层松脂、蜡、纸灰的混合物。先将泥活字依据需要排在一块板上，用火烤板底，混合物遇热熔化，再取另一铁板将字压平，待混合剂凝固，就可印刷了。另一铁板接着排字，两版交替使用。第一版完后，再加热熔化药剂，就能将活字取下，另行排新字。第83页/共120页转轮排字盘。元代王祯设计发明，用于排放活字字模。字盘为圆盘状，分为若干格，活字字模依韵排列在格内。下有立轴支承，立轴固定在底座上。排版时两人合作，一人读稿，一人转动字盘，方便地取出所需要的字模排入版内。印刷完毕后，将字模逐个还原在格内。图为宋代（公元960－1127年）发明的铜板印刷。铜板长12.4，宽13.2厘米。中国历史博物馆藏。这是一件印刷商标用的模铸铜版。第84页/共120页

南宋理宗开庆元年（公元1259），宋军发明此种管状火器。以巨竹筒为枪身，内部装填火药与子窠（ke）－子弹。点燃引线后，火药喷发，将“子窠”射出，射程远达150步（约230米）。这是世界第一种发射子弹的步枪。

第85页/共120页明代火箭（公元1368－1644年）。长108厘米。在箭支前端缚火药筒，利用火药向后喷发产生的反作用力把箭发射出去。这是世界上最早的喷射火器。第86页/共120页元至顺三年铜炮（公元1332年）炮身长35.3厘米，口径10.5厘米，尾底口径7.7厘米。重6.94公斤。1935年发现于北京市房山云居寺，中国历史博物馆藏。这是中国也是世界现存最早的有明确纪年的火铳(chòng)。

恩格斯指出：“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”第87页/共120页赵州桥

赵州桥（安济桥—安渡济民

），位于河北省赵县的交河上，建于公元590到602年间，隋朝李春所造。净跨度37.02米，拱矢仅7.23米，为单孔弧圈桥（敞肩拱）。

赵州桥距今1400多年，经历10次水灾，8次战乱和多次地震（1966年邢台发生7.6级地震），邢台距这里有40多公里，赵州桥都没有被破坏。第88页/共120页赵州桥

第一批全国重点文物保护单位（1961）。1991年，美国土木工程师学会将其选定为第12个“国际历史土木工程的里程碑”，并建造“国际历史土木工程古迹”铜牌纪念碑。第89页/共120页西学东渐第90页/共120页传教士进入中国，一定程度得到了清政府的支持“西学东源说”对西方科学加以排斥有识之士主张“中学为体，西学为用”

东西方文化开始了艰难曲折的碰撞和融合。西方很快进入了科学高速发展时期，而中国则走向了衰落。西学东渐第91页/共120页近代中国科技的衰落中国科技自身体系

极端实用性，一旦现实不提出直接的要求，它就没有发展的动力。独立、保守、排他。社会政治、经济结构特性、文化传统

封建社会结构本身就为它设定了一个发展的极限。除非社会结构发生重大变化，不幸的是，中国的封建社会太长，延续了2000多年，中国实用型科学技术体系实际上在宋元时期（10—14世纪）就达到了其顶峰（极限）。

清朝社会对科学发展的影响西方经文艺复兴后科学发展迅猛中国没能产生近代科学体系第92页/共120页资本主义萌芽受到严重摧残大兴文字狱知识分子受到残酷镇压实行海禁闭关自守第93页/共120页1、大翻译运动2、十字军东征：东西方交流3、大学的出现4、经院哲学的亚里士多得化：

5、罗吉尔●培根：近代实验科学的先驱

6、城市与建筑中世纪后期的学术复兴第94页/共120页1、第95页/共120页2、十字军东征

从11世纪开始，教会与欧洲封建主以宗教为借口，对地中海东部沿岸的伊斯兰教国家发动了8次“十字军东征”，长达200年(1096～1291)。作为带有宗教狂热情绪的战争活动，本来是野蛮和仇恨的产物，却在历史上奇妙地促进了新文明的产生。十字军东征的最初动机是基督教想要夺回被穆斯林占领的圣地耶路撒冷，十字军（左肩披着红十字）由乌合之众（封建贵族、商人、教会）组成，纪律散漫，甚至会抢掠同为基督徒的东正教徒，所以每次都以失败告终。然而通过战争的交往，反而促进了基督教文明、阿拉伯文明、以及东罗马帝国所保存的希腊文明的交流和融合。第96页/共120页

通过十字军东征，西方获得阿拉伯世界的科学、中国的四大发明，古希腊人的哲学文献。12世纪，欧洲人投入极大热诚翻译阿拉伯文献，希腊原始文献通过阿拉伯世界辗转翻译为拉丁文，欧洲人的事业再次出现希腊人的智慧结晶。在此过程中，阿拉伯学者的解释乃至创新也深刻地渗透其中，以至于很难分清哪些是希腊人自己的工作，哪些是阿拉伯人的创造。与此同时，欧洲的城市经济逐渐恢复，工商业有所发展，资本主义因素开始萌芽。在新的社会经济和文化条件下，欧洲在中世纪后期，尤其是在13世纪以后，科学技术出现了复苏的迹象。第97页/共120页

从12世纪开始，西欧教育的发展进入一个新的历史时期，中世纪大学的建立是这种发展的主要标志。中世纪大学的产生，是社会多种因素相互作用的产物。工商业的发展、城市的兴起、十字军东征、经院哲学的出现等等，都在不同程度上产生了重要的推动作用。但就每一所大学的建立而言，又各有其特殊和具体的原因。3、中世纪大学的兴起

欧洲大学的诞生是中世纪文化生活中最为辉煌的一页，是欧洲对人类文化做出的最大贡献之一。第98页/共120页

中世纪大学最初产生于12世纪的意大利、法国和英国。早期中世纪大学通常是在原有的文化教育机构基础上建立起来的。中世纪大学中重要的组织机构是学院。在中世纪大学中，按学科划分一般有四个学院，即文学院、法学院、医学院和神学院。其中，文学院是预备性质的机构，为进入其他三个学院作准备。神学院则是地位最高的学院。第99页/共120页意大利博洛尼亚大学

(11世纪末）巴黎大学（1150年）牛津大学（1167年）剑桥大学（1209年）那不勒斯大学（1224年）图卢兹大学（1230年）里斯本大学（1290年）

第100页/共120页

大学（university）在中世纪是一个非常含糊的名词，它指的是人的任何一种联合状态或协会。早期的大学常常是为了追求这种联合状态的优越性而组成的社会团体。这样，它们就更象是一些行业公会。事实上，在11世纪时，“大学”和“行业公会”的确是可以相互替换地用于工艺社会的。第101页/共120页中世纪欧洲大学的三种主要类型:

一种是由教会建立的，以巴黎、牛津和剑桥大学为代表。学校中的师生形成一个由校长指导的、封闭性的集合体。第二种是市立学校，例如波伦亚和帕多瓦大学。学校由一个教区长管理（学生选举出来），学生对教师以及课程有很大的控制权。第三种是国立大学。由世俗的统治者在教皇的认可下建立的。那不勒斯大学和萨拉曼卡大学，就属于这种类型。第102页/共120页

中世纪大学的教学方法一般包括授课和辩论两个环节。授课是指阅读指定教材和由教师解释教材。辩论有两种，一种是课堂上展开的“问题辩论”，一种是课下在公共场所举行的“自由辩论”。

“问题辩论”通常先由教师给出一个论点，由他本人或者学生引经据典做成一个否定性的答案；然后，由助教对这一论点进行正面论证，并对反驳意见进行解答；学生或教师可以针对助教的论证提出新的反驳和问题；经过反复的发问与回答、论证与反驳，最后由教师作出最初的论点是否成立的结论。第103页/共120页

牛津大学是英语国家中最古老的大学。早在1096年，就已有人在牛津讲学。1167年，当时的英格兰国王同法兰西国王发生争吵，英国学者被迫从巴黎“总学”回国，不久牛津也迅速发展成为一个“总学”。12世纪末，牛津被称为“师生大学”。1201年，它有了第一位校长。1213年，该校从罗马教皇的使节那里得到第一张特许状。牛津大学的35所学院及其机构散布于牛津全城。牛津的博德利图书馆是英国第二大图书馆（仅次于大不列颠图书馆），藏书600万册。牛津大学UniversityofOxford

主照亮我

第104页/共120页

牛津的阿什莫尔博物馆建于1683年，是英国最古老的博物馆。此外，还有专门收藏自然史、人种史、科学史珍品的其他博物馆，馆藏十分丰富。

牛津出版社举世闻名，是世界上最大的大学出版社。尤其是20卷《牛津英语词典》，享誉全球。在英国历史上40个首相中，就有29个毕业于牛津，包括当代英国最著名的政治家哈马德·威尔逊、爱德华·

希思、玛格丽特·撒彻尔等。牛津大学的毕业生中还有一位欧洲国家的总统、一位挪威国王、5位美国参议员，澳大利亚内阁1/3的成员。现代文学家格林、奥登等人也毕业于牛津。牛津大学毕业生中还有21位获诺贝尔奖。牛津大学UniversityofOxford

第105页/共120页剑桥大学

剑桥的历史可追溯到1209年。当时聚集了不少因宗教、社会或学术思想分歧而被逼迁的

牛津年轻学者们。

1284年，剑桥最古老的彼得学院建立后，整个精英的学术建设更为集中，也为日后剑桥大学城的孕育铺下了深厚的奠基，并创造了与牛津分庭抗礼的骄人光环。剑桥－求知学习的理想之地三一学院第106页/共120页剑桥大学三一学院TrinityCollege,Cambridge1546年建立牛顿培根罗素拜伦麦克斯韦尼赫鲁甘地

剑桥大学三一学院是规模最大、财力最雄厚、名声最响亮的学院之一。同时，也拥有最优美的建筑与庭院。

学术成就最顶尖，因拥有众多著名毕业生而声名显赫，到目前为止该学院共培养出了31名诺贝尔奖得主，著名毕业生包括牛顿、培根、拜伦、怀特海、罗素、维根斯坦等人。第107页/共120页圣约翰学院的叹息桥第108页/共120页王学院的教堂数学桥