中国最古老的光（中国最古老老的照片）

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1、离光氏的起源和来历 2、眼镜是不是我国发明的？在我国的历史情况？ 3、古中国对大气光现象的研究有哪些？ 4、小学五年级下册品德与社会第三单元第七课:中国古代科技之光 5、人类最早记录光的直线传播,是我国什么的什么 离光氏的起源和来历

光氏的起源和来历可以追溯到古代中国的尧时代，其始祖是有传说的尧帝的大臣光辉。据《尧舜禹记》记载，尧时有大臣“光辉”，他是尧帝的大臣，被封为“廉”，就是今天的光氏，他的后代子孙就形成了光氏家族。在当时的历史背景下，光氏家族一直是中国最古老的家族之一，其家族历史可以追溯到距今已有4500多年的尧帝时代。

[img]眼镜是不是我国发明的？在我国的历史情况？

眼镜的起源和发展

我国的眼镜，有着悠久的历史，中外史籍中都记载了眼镜最早起源于中国,是我国古老文化、医疗、技艺的遗产。它的发展变迁经历了几千年的历史。

我们说眼镜是从中国传到外国的，是有史可查的，是在13世纪末叶。在西方国家，眼镜的最早出现正是在13世纪末叶。当时有个意大利人，名叫马可波罗(Marco Pol6)，他曾旅居小国十七年，为元朝宫庭办事，跑遍中国各地，当时他见到元朝宫庭里有人戴眼镜，对此他很感兴趣，在他回国时就把眼镜传到了西方，所以在西方最早制造眼镜的地方，则是马可波罗的故乡枣威尼斯。另外，在马可波罗的游记中还载有老年人戴眼镜阅读小说及小字的记载。

最原始的眼镜是起源于透镜(放大镜)，它的制造、应用与光学透镜的出现有密切的相关。相传最初发现眼镜能使物体象放大的光学折射原理是在日常生活中偶然察觉的。当时有人看到一滴松香树脂结晶体上恰巧有只蚊子被夹在其中，通过这松香晶体球，看到这只蚊子体形特大，由此启发了人们对光学折射的作用的认识，进而利用天然水晶琢磨成凸透镜，来放大微小物体，用以谋求解决人们视力上的困难。这就是我国眼镜的维形时期。

据《世界之最》介绍：“是在公元前2283年，中国皇帝就通过透镜米观察星星。眼镜是中国传到外国的。根据孔子(公元前551年?79年)说：中国那时就有人戴水晶和其它透明矿物质做成的眼镜，用来医治眼睛或遮避阳光。

经初步考证：有关透镜和眼镜的历史，我国早在战国时期(2300年前)，墨子l 5卷，中己载有墨子很多有关光和对平而镜、凸面镜、凹面镜的论述。公元前三凹世纪时我国古人就通过透镜取火。东汉初年张衡发现了月亮的盈亏及月日食的初步原因，也是借助于透镜的。

中国最古老的眼镜是水品或透明矿物质制做的圆形单片镜(即现在的放大镜)，传说店代大文人祝枝山就曾用过这样眼镜，在宋代时就有人用水晶镜掩日来提高视力了。

明代开始到现在一直称为“眼镜”。

十三世纪元代，我国已能利用水晶的折射率做成眼镜，帮助解决视力不足的困难，但当时戴眼镜的人并不多。明代宣德年间〔公元14!6一1435年)，开始有了“单照“镜(近似现在的放大镜)鉴于当时加工技术，只有老花镜，并限于宫庭内流传，皇帝常常作为御品赐给年老大臣，以矫正视力老花的缺陷。由此之后眼镜已进入了人类的生活之中。以后为了便于使用，有的将镜片缝在帽子上，有的装装在铁圈里。

十六世纪开始才出现架在鼻梁上的双片镜，在镜架两端系上线挂在耳朵上。以后眼镜架的生产不断改进，逐渐由繁而简，出粗糙到精巧。镜框有纸圈、漆皮、午角、玳瑁、铜圈等。

这些不同镜框直延至清代后期，开始用镜脚代替，这样既美观又方便，以至出现了以戴眼镜(平光镜)为赶时髦的潮头。清乾隆时，李行南的《中江竹杖词》巾有“少年不尽风流态，理聪斜窥红粉妆”之句，就是指江南一带人以戴眼镜为时髦，亦有在结婚礼仪时，新娘以上有色眼镜掩羞容。

我国限镜的取材和形式的演变，是随着时代的进步和工业、手工业的生产发展而变化。从眼镜形式和镜框(架)的演变，在我国最古老的眼镜只有一块镜片，不带边框，手持使用。后来为了手持方便，则把镜片用木质(后用金属)作边框，固定在一个单柄边框上，仍然是手持使用(如当今的单柄放大镜。到明消之际，小国姑苏(今苏州)上方山一带、用水晶制成的镜片，就是装在单柄铜框上，叫做单怕眼镜。苏州乃是我国水晶眼镜生产之盛地，流传古今，遍销全国，相传海外。

随着时代的进步和发展，由于单柄眼镜使用不方便、开始则把两个单镜经过针销或铆合连接在一起，如图1当中旋转轴可以上下分合，用绳带牵挂在头或帽子上、也可利用压力把它夹在鼻梁上使用。最古老的镜架(边框)为木制、纸制、动物角质、皮革和玳瑁甲等材料，后来相继发汉到采用金屈材料如；铜、铁、金、银及现代的各种合金、镀金、包金、K金、不锈钢和塑胶材料。其形状早期眼镜均为圆形或椭圆形，有的只有边框无脚服；有的有脚腿也不象现代眼镜的式样。

例如：无脚镜框为折叠式：(即用丝线绳套在耳上使用)有脚镜框的腿也是折叠式：其镜盒都是用纸糊的，经过涂漆搞的也很讲究．可以挂在腰带上作装饰品，其式样有圆形、椭圆形二种。(如图1枣2)此外还有为眼镜配套的镜套,镜袋，主要起保护眼镜和方便携带作用。

我国眼镜行业的形成和发展，大致可分为三个历史发展阶段。

明清之际行业帮会的形成

在我国历史上(约14 17世纪)随着个体手工业的发展，眼镜用料由天然晶石发展到使用玻璃后，眼镜的使用范围则开始向民间推广和扩大，制作技术也有新的发展。

中国姑苏(苏州)是我国眼镜的发源地，苏州生产眼镜不仅历史悠久，而且对我国的眼镜业的发展起了很大的推动作用。明代激帧初年(公元1628年＞、苏州眼镜史上山现了一位杰出的技帅，名叫孙云球，字文玉，又字泗滨，原籍吴江。他从小勤奋好学，当时他看到视力不健的人很痛苦，但“单照”镜之类又使用不方便。于是他就汰心研制一种可常架在眼睛上的镜片。他经过反复多次试验，利用机械原理发明创造了镜片研磨机器—牵陀车。这种牵陀车，就是所谓古典法加工的水橙，是用脚踏转动，采用矿石砂、白泥、砖灰等作研磨剂或抛光材料，把镜片磨成凸凹透镜，以适应眼屈光的需要，最后终于掌握了“磨片”技术。用天然水晶石磨制出镜片。同时他又掌握了“对光”

现称验光)的技术，按照人的年龄和不同的视力研制出老花、近视、远视等品种以及各种光度的镜片，并编制了一套“随目对镜”的原始验光方法．用以验目配境。这样就可以随目配镜，效果丝毫不差，戴在脸上也比较方便舒适，以适应各人视力的需要，这是我国主觉验光配境的开始。

后来．孙云球又发明研制了不同用途的光学镜头，有百花镜、鸳鸯镜、放大镜、多面镜、幻容镜等数十种之多。从此，孙云球制造的眼镜名扬各地。可惜，这样一位有作为的技术人才，33岁就病逝了。但是他留下一部名n4《镜史)的科技著作．对推动后世眼镜制造技术，起着不可估量的作用。

继孙云球之后到了清代乾隆、嘉庆年间，苏州又出了一个制造眼镜的人才，名叫褚三山．他进一步发展了制造眼镜的技术，颇有影响。

由于苏州出了孙云球、褚三山两位杰出的制造眼镜的技术人才，从而推动了当时苏州眼镜行业的形成和发展。在1735年，苏州已出现了专门生产眼镜的手工作坊。

到了清康熙年间，眼镜的制作与销售已在北京、上海、苏州、天津、广州等地蓬勃发展。眼镜已成了专门的商品。

2．清末民初眼镜行业的顺起

自I 840年鸦片战争以后，西方的配镜技术传人我国，为眼镜行业的倔起开辟了新的道路。清朝末年，首先是英国人约翰·高德(J。hnGoddard)，在上海开设了“高德洋行”，专营机磨检光眼镜。之后其他洋人接因而来。如托极司(TobiM)开设了“明晶洋行”，英籍犹太人雷茂顿(Ram5比n)开设的“雷茂顿洋行”等。

至此以后，到19门年曾经在“高德洋行”中国人筹资开设了“中国精益眼镜公司”。由于精益眼镜公司的开业，使我国眼镜行业有了新的发展．特别是在验光配镜方面有了很大的改革：

①开始废除了旧式店铺沿用已久的“对光牌”验光配镜，采用了主客体相结合的验光技术。

⑨淘汰了纯手工操作制做镜片的方法，设置了机械研磨加工设备，发展了研磨技术，这时不仅能磨制各种不同性质、不同规格的镜片，还开始自制式监制各类镜框(架)。

③在检、磨、割、装、矫、制等技术方面，由于采用了一些国外的新技术和设备，因而培养了一代制做眼镜的专业人才，为我国眼镜行业很快形成一支新的技术队伍，打下了坚实基础。

由于精益眼镜公司生产的眼镜适应了我国人民的需要，售价又低于洋行洋货,不久便在全国占领了市场并在各地开设了分店。到第一次世界大战时，精益眼镜公司已在北京、香港、天津、济南、沈阳、大连、哈尔滨、南京、无锡、苏州、杭州、扬州、汉口、长沙、南昌、开封、广州、重庆等十八处开设了分支机构。

在抗战前，精益眼筐公司的产品，还曾在巴拿马万国博览会上获奖。在1919年．孙中山先生曾到广州精益公司分店验光配镜，并为之题词：“精益求精”。

1935年前后．上梅除精益眼镜公司之外、还开设了几家大型专业眼镜公司，其中有“茂昌眼镜公司、吴良才眼镜公司”等。这些专业眼镜均设有先进的验光配镜设备和镜片加工研磨、割边专用机器。

与此同时，北京的眼镜行业也大为发展。北京先后开设了慎昌钟表眼镜行．大明目镜公司(始建于1937年)等，也都分别设有验目配镜和前店后厂的镜片加工车间。同时，原有老式的生产方式家庭手工业作坊，也随之发展增多，并且不断革新其生产技艺，采用一些国外进口材料，使旧式眼镜在形式上力求更新。从此．北京的眼镜行业更是兴旺发达，进而成立了眼镜同业工会．协调全行业的共同事宜。这是旧中国北京眼镜行业的大致形成过程。

3．新中国成立后眼镜行业的变迁和飞跃

旧中国．眼镜行业的发展，虽然初具规模，并且有了行业帮会或同工业会等行业组织，但是在其生产和经销中均属私人店铺和家庭手工作坊，其产品大都是为统治阶级服务的装饰品，产量不多、价格昂贵，因而发展缓侵。特别是生产工业．直到解放前夕，全国生产眼镜的厂家只廖廖无几，都是一家一户，生产工人多则十JL个人，少则一二人，而且生产工艺十分落后、产品质量低劣、品种单调、数十年一贯制。

新中国成立后，在党的正确路线指引下，眼镜生产开始由家庭小作坊式的手工生产，逐步到组织起来合作生产的小企业。如：北京在合作化和公私合营前，眼镜工商业为数不多。

工业有近百户小作坊，从业人员约有270余人；商业共有39户专兼营商店，从业人员不到300人，其中只有十家(即：精益、大明、东方、精明、昌明、四明、宝隆、刘明斋、孙泳良常记)

设有前店后厂的生产车间和同仁医院眼科附属的眼镜片加工车间，共有生产工人46人。

随着我国经济建设的飞速发展，眼镜行业也得到大力发展。在工业方面，北京、上海、苏州等主要产地均具有了一定规模的眼镜生产基础。如上海眼镜一厂、上海眼镜二厂、北京眼镜厂、北京608厂、北京603厂、苏州眼镜厂等，已经成为我国眼镜工业的大型骨干企业，其规模均为近千人的国家中型企业。其产员数量质量及配套能力均居全国首位，有的产品则为市级或国家级优质产品，有的名牌产品多年长期出口．行销全国，驰名中外。

另外，一些国防工业企业，仪器仪表工业也有部分企业转向眼镜行业生产加工，商业服务部门也不断扩大或增加销售网点和增添验光配镜L设备、仪器。有些城市还非常重视理论教育.如北京、、上海、广州、天津、重庆等还开办丁眼镜技术短训班和职工个等专业技工学校为眼镜行业培养了大批专业技术人才。

1985年4月，由国家轻工业部倡导牵头，在江苏省镇江市召开了全国眼镜行业的“中国眼镜协会”成立大会。到会的入会集体会员企业共有140亲家，其中规模较大的骨干企业有85个，分别隶届轻工业部、商业部、机械工业部、兵器工业部、农牧渔业部、卫生部和国家科委；分别在14个省、市、自治区等31个城市；共有职工27237人。其中，技术人员l 393人：500人以上的单位15个，200一500人的单位29个，200人以下的单位41个o按经济性质划分：全民企业15个，集体企业49个，乡镇企业Io个，中外合资企业若干个。这85个单位共有固定资产净值14522万元，1984年全年生产能力为：镜架2018万副，(其中金属架590万副)。镜片1609万副，毛坯1694万副；总产值1．4亿元，总销售I．9亿元．总利润3449万元，每年出口镜架、镜片150万副，换汇75万美元。眼镜协会成立后一年多来又有近百家厂、商申请加入了协会，到1986年底已发展到集体会员企业240个，共有职工3万余

我国眼镜行业的发展，是经过了几千年的发展变迁．至今已形成了一个具有一定规模和一定配套生产能力的大行业，在整个国民经济当中成为不可缺少的一部分，并为国家和人民做出了应有的贡献.

古中国对大气光现象的研究有哪些？

对于大气光现象的观测，是我国古代光学最有成就的领域之一，有任务明确、组织严密的官方观测机构，积累了太阳的10种不同光气等大量天象资料。

古代对视差与蒙气差、虹、海市蜃楼等太阳的光气现象多有研究，其中不乏有价值的光学史资料。

孔子到东方游学，途中遇见两个小孩在争辩，便问他们争辩的原因。其中一个小孩说：“我认为太阳刚升起来时离人近，而到中午时离人远。”另一个小孩则认为：“太阳刚升起时离人远，而到中午时离人近。”一个小孩说：“太阳刚升起时大得像一个车盖，到了中午时小得像一个盘盂，这不是远小近大的道理吗？”另一个小孩说：“太阳刚出来时清凉而略带寒意，到了中午时就像把手伸进热水里一样热，这不是近热远凉的道理吗？”孔子听了两个小孩的话，一时也不能判定他们谁对谁错。著名的“两小儿辩日”的故事，是战国时期列御寇所作《列子》中的一篇文章。此书多取材于周秦时期的事实，所以我们可以相信这个故事发生在2000多年之前。其实，“两小儿”提出了一个复杂的光学问题，它涉及光的折射、吸收、消光、视差以及一些生理上、心理上的问题。

对于“小儿辩日”问题，从西汉时期开始就有人进行研究，很多人都发表过意见。其中说得最全面的大概算是晋代的文献学家束晳，他很明确地提出：视距离的变化与视像变化，都是由于“人目之惑”，“物有惑心”与“形有乱目”。

应当说，这不但已经相当圆满地解决了“小儿辩日”的问题，而且在大气光学中有一定的普遍意义，可以说是我国古代光学上的一项成就。

对于这个问题，后来也还有不少议论，其中后秦精通天文术数的姜岌又有新的创见，他用“地有游气以厌日光”去解释晨昏的太阳色红，中午的太阳色白。这实质上是一种大气吸收与消光现象。

后来还有人提出“浊氛”、“烟气”、“尘氛”等词，都是指空气中悬浮着的水气、尘埃等微粒所构成的一种雾霾，认为这些是太阳颜色变红的原因。

除了对视差的研究，古人对虹格外关注。我国在殷代甲骨文里就把“虹”字形象地写成了弯弯的杠的样子。在周代的上半期，我国劳动人民已经有了这样一条经验：早晨太阳升起时，如西方出现了彩虹，天就要下雨了。

《诗经•蝃蝀》记载：“蝃蝀在东，莫之敢指。”“朝隮于西，崇朝其雨。”意思是说，一条彩虹出东方，没人胆敢将它指。朝虹出现在西方，整个早晨都是蒙蒙雨。

战国时期的《楚辞》，记载虹的颜色为“五色”。东汉文学家蔡邕在《月令章句》一书中，也说到虹的生成条件及其位置规律。

他说：虹是生成于和太阳相对方向的云气之中，没有云就不会见到虹，但阴沉天气也不会形成虹。这些说法，尽管是十分表面的，但基本上是正确的。

先秦时期，还有人企图以当时的阴阳哲学理论去解释虹的生成。

《庄子》说道：“阳炙阴为虹。”在阴阳理论里，太阳属阳，水属阴，把阳光照射水滴，说是“阳炙阴”，是能够自圆其说的。当然，这并没有说到色散的本质上来。不过也可以看到，古人对待科学问题具有独特的思想方法。

至唐代，人们对于虹的认识就大大前进了一步。当时已经知道虹是太阳光照射雨滴而生成的。

唐代学者孔颖达写的《礼记注疏》中，在《月令》“虹始见”条目下就记载：“若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”这里已粗略地揭示出虹的成因。

孔颖达的说法跟现代严密而完整的解释相比，尚有较大的距离。但在1300多年前就能提出这样的解释，实在是足以自豪的。

还应特别提到的是，我们祖先非但最早对虹的成因做出了解释，而且创造过一个“人造虹”的实验。

当山间瀑布下泄，水珠四溅，日光照射，即成七彩，犹似虹霓之状，这是人们所容易发现的。在这种现象启发之下，使人们想到了能否人为地造成虹霓之状。

唐代著名道士、词人和诗人张志和写的《玄真子》一书中记载：“背日喷乎水成虹霓之状。”意思是说，背着太阳向空中喷水，就可以看到虹霓现象。

这个实验确实是很有意义的。这是人们有意识进行的一次白光色散实验，它直接模拟了虹霓现象，不但可以验证关于虹的成因的解释，而且给了历史上关于虹的种种迷信邪说以毁灭性打击。

除了虹霓以外，古人还注意到许多色散现象，在唐宋时期前后不断被发现并记载下来。这不但丰富了人们对色散的认识，而且有助于对虹霓成因的解释。

人们深入观察了单独一个水滴的色散现象。南宋时期学者程大昌在《演繁露》一书中记载着一个很有趣的现象：

当雨过天晴或露水未干的时候，沾于树枝草木之端的水滴，由于表面张力的作用，总是结为亮晶晶的圆珠之状。

仔细观察其中一个小水珠，在日光照射之下，可以显出五颜六色，这就是白光经过水珠折射反射之后的色散现象。

程大昌能够仔细地深入观察这种现象，是很难得的。更重要的是，他从中得出的结论是很科学的。他说这种颜色，不是水珠本身所有，而是“日之光品着色于水”。这就指出了太阳光之中包含有数种色光，经过水珠的作用可以显出五色来。这可以说接触到了色散的本质问题。

应当指出，搞清楚单个水滴的色散现象，为解释水滴映日成虹现象提供了更扎实的基础，其意义显然是很大的。从南北朝时期开始，就发现了某些结晶体的色散现象。梁元帝萧绎撰写的《金楼子》里记载着一种叫君王盐或玉华盐的透明自然晶体，“及其映日，光似琥珀”。“琥珀”颜色呈红、黄、褐色，就是说白光通过晶体折射后呈现出几种色光来。这是关于晶体色散的最早记录。

明代科学家方以智在《物理小识》里，对这些知识作了总结性记载。他不但全面罗列了各种各样的色散现象，包括自然晶体的色散，人造透明体的色散，水滴群的色散；更重要的是能够指出虹霓现象和日月晕、云彩等现象是相同的道理，都是白光的色散。

明代中期以后，朝廷对于色散的研究，又是一番情况。西方近代科学家渐渐输入，比如意大利传教士利玛窦来华，就带有棱镜片，并做过色散表演。

我国最早正确介绍近代色散知识的人，是清代翻译家张福僖翻译的《光论》。

这本书对于棱镜的分光、折光、光的合成和色盘等均有所阐述，并以白光在水滴中的折射、反射发生色散的道理，去解释虹的成因，书中又以虹为实例来证明白光可分为七色。这样，使得人们的色散知识更加完整了。

从上面简单的介绍可以看到，我国古代对于虹的色散本质有相当深刻的认识，对于色散的现象有很多发现。

古人还注意到海市蜃楼的现象。海市蜃楼，也称“蜃景”，是光线经过上下差异很大的空气层，发生显著折射与全反射时，把远处景物显示在空中或地面的奇异幻景，它常发生在海边与沙漠。

古代对于海边的蜃景记载较多也较早，在汉晋时期的书上，把它说成是蛟龙吐气的结果，即所谓“蜃气”。

北宋时期文学家苏轼指出，海市蜃楼都只是一种幻景。沈括也对山东登州经常出现的海市蜃楼进行了忠实记录，但不曾解释成因。

明代政治家陈霆在《两山漫谈》中探讨了这个问题，他说：“城郭人马之状，疑塘水浩漫时，为阳焰与地气蒸郁，偶尔变幻。”这个见解是很有价值的。

在这些基础上，清代的学者用“气映”来说明蜃景的原理：水面既能反射成像，上升的气的界面也可以像镜子那样反射成像，以此说明蜃景的生成，是明确的。

小学五年级下册品德与社会第三单元第七课:中国古代科技之光

中国古代四大发明

四大发明在人类文明史上的重要地位。印刷术、指南针、火药和造纸术，是我国古代的四大发明，是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代，我国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5世纪后的千余年里，欧洲处在封建社会之中。在这个漫长的时期里，我国的科学技术一直在向前发展，而欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪，由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐步形成，欧洲的近代自然科学才得以诞生。

我国的四大发明在欧洲近代文明产生之前陆续传入西方，成为“资产阶级发展的必要前提”(《马克思恩格斯全集》)，为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础：印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和受高等教育的状况，便利了文化的传播；火药和火器的采用摧毁了封建城堡，帮助了资产阶级去战胜封建贵族；指南针传到欧洲航海家的手里，使他们有可能发现美洲和实现环球航行，为资产阶级奠定了世界贸易和工场手工业发展的基础。总之，我国古代的四大发明，在人类科学文化史上留下了灿烂的一页。这些伟大的发明曾经影响并造福于全世界，推动了人类历史的前进。

指南针的发明

中国古代四大发明之一。利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器，有多种形体。战国时期，已发现磁石吸铁的现象，并用天然磁石制造“司南之勺”，“其柄指南”。此后,经过长时期的实践,发现人工磁化的方法，造成更高一级的磁性指向仪器。宋代科学家沈括首先记载了地磁偏角，说用天然磁石摩擦钢针，使之磁化成为磁针，可以指南，而常微偏东，并介绍了四种支挂磁针的方法：一是浮于水面，二是放在指甲上,三是放在碗沿上,四是线缕悬挂（见彩图缕悬法指南针 据沈括记载复制模型）。宋军中配备指南鱼，是将薄铁叶剪成鱼形而磁化，用于阴天和黑夜判断行军方向。后来又发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘,即罗盘。曾三异在《因话录》中记载当时有“地螺”,“或有子午正针，或用子午、丙壬间缝针”。这种地罗还是一种水罗盘。当时，阴阳家用地罗看风水。在清丈田地和判决土地诉讼时,也使用地罗。据《萍洲可谈》、《宣和奉使高丽图经》、《诸蕃志》和《梦粱录》记载，至晚在北宋后期，指南针已用于航海，南宋时，使用“针盘”导航。这种针盘还使用“浮针”，这对于海上交通的发展，中外经济文化交流，起了极大作用。

最早的“指南针” 战国时代，我国人民利用磁铁造成了一种指示方向的工具，叫“司南”。“司南”就是指南的意思。

司南的形状和现在的指南针完全不同。它是根据我国古代的勺子的形状制成的，很象我们现在用的汤匙。

司南是怎样制成的呢？古书上缺少详细的记载，又没有实物留下来，所以我们没有办法知道它的准确形状。根据专家们的研究，司南大约是把整块的天然磁铁，轻轻地琢磨成勺子的形状，并且把它的S极琢磨成长柄，使重心落在圆而光滑的底部正中。

司南做好以后，还得做一个光滑的底盘。使用的时候，先把底盘放平，再把司南放在底盘的中间，用手拨动它的柄，使它转动。等到司南停下来，它的长柄就指向南方，勺子的口则指向北方。

司南的底盘是用青铜做的，有的是个涂漆的木盘，青铜和漆器都比较光滑，磨擦的阻力比较小，司南转动起来很灵活。这种底盘内圆外方，四周还刻有表示方位的格线和文字。现在的出土文物中，就有这样的铜盘和涂漆的木盘；还有东汉时候的一幅石刻，刻着一个小勺子放在一个小方台上，有人认为这就是司南。

司南是世界上最早的“指南针”。战国时候，有人去采玉，怕在荒山中迷路，就带上司南。

司南必须放在光滑的底盘上旋转，底盘还必须放平，否则就会影响它指南的作用，甚至会使它从底盘上滑下来。因此，人们发明司南以后，又继续不断地研

究改进指南的工具。

指南鱼 公元九六零年，宋太祖建立宋朝，结束了五代十国时期的封建割据局面。北宋时候，农业、手工业和商业都有了新的发展。在这个基础上，我国的科学技术获得了辉煌的成就。宋朝时候，我国在指南针的制造方面，跟造纸法和印刷术一样，也有很大的发展。

大约在北宋初年，我国又创制了一种指南工具——指南鱼。

当时有一部有名的军事著作，叫《武经总要》，其中说：行军的时候，如果迂到阴天黑夜，无法辨明方向，就应当让老马在前面带路，或者用指南车和指南鱼辨别方向。《武经总要》这部书是在北宋仁宗庆历四年（公元一零四四年）以前写成的。这就是说，在那个时候，我国已经有指南鱼，并且把它应用到军事方面去了。

指南鱼用一块薄薄的钢片做成，形状很象一条鱼。它有两寸长、五分宽，鱼的肚皮部分凹下去一些，使它象小船一样，可以浮在水面上。

钢片做成的鱼没有磁性，所以没有指南的作用。如果要它指南，还必须再用人工传磁的办法，使它变成磁铁，具有磁性。

关于怎样进行人工传磁，《武经总要》没有明白的记载，但是它指出，指南鱼要用“密器收之”，也就是说，要拿一个密封的合子藏起来。根据这一点来看，当时的人工传磁法大约是这样的：把钢片做的鱼和天然磁铁放在同一个密封的 合子里，使它们接触，时间久了，钢片做的鱼就也会具有磁性，变成磁铁。

原来，不管磁化或者没有磁化的钢铁里面，每一个分子都是一根“小磁铁”。没有磁化的钢条，它的分子毫无次序地排列着，“小磁铁”的磁性都互相抵消了。磁化了的钢条，所有的“小磁铁”都整整齐齐地排列着，同性的磁极朝着一个方向，不用说，整个钢条就具有磁性了。如果拿一块磁铁，紧紧擦着一根没有磁化的钢条，老是从这一头向另一头移动，那么，由于磁铁的吸力，普通钢条中的分子也都顺着一个方向排列起来，这样，就完成“传磁”的工作了。《武经总要》上讲到的“密器收之”，可能就是指这种人工传磁方法。

我国人民发明用人造磁铁做指南鱼，这是一个很大的进步。这说明我国人民在九百多年前就已具有相当丰富的磁铁知识了。

使用指南鱼，比使用司南要方便，它不需要再做一个光滑的铜盘，只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平，也不会影响指南的作用，因为碗里的水面是平的。而且，由于液体的摩擦力比固体小，转动起来比较灵活，所以它比司南更灵敏，更准确。

当时不但有钢片做的指南鱼，还有用木头做的指南鱼和指南龟。宋代《事林广记》记载了用木头做指南鱼的方法：用一块木头刻成鱼的样子，象手指那样大，在鱼嘴往里挖一个洞，拿一条磁铁放在里面，使它的S级朝外，再用蜡封好口。另外用一根针从鱼口里插进去，室南鱼就做好了。把指南鱼放到水面上，鱼嘴里的针就指向南方。

指南龟也是用木头刻成的，放磁铁的办法和木头指南鱼一样，插在尾部。指南龟不放在水里，人们在它的肚子下面挖一个洞，把它装在光滑的竹钉上面，使它便于自由转动，它尾部的那根针，也会自动指向南方。

这种木头指南鱼和指南龟，很可能是一些懂得方术的方士创造的，做成以后只是用来变戏法。所以《事林广记》的作者，把它们当作《神仙幻术》了。

火药的发明

中国古代四大发明之一。古代炼丹家制药时，逐渐发现硫黄(S)、 焰硝(KN□)和木炭(C)的混合物有燃烧和爆炸能力。唐末天□年间(904～906)，在战争中开始出现火药箭,还出现“发机飞火”的记载,即用抛石机投掷火药包，作燃烧性兵器。宋朝东京开封府(今河南开封)设广备攻城作，其中有生产火药的部门。《武经总要》一书记载了火药的三种配方,生产火药已达相当规模。尽管生产技术严格保密，仍传入辽朝，故从日本大量进口硫黄的同时，又严禁硫黄和焰硝向辽出口。宋神宗赵顼时，边防军中已大量配备火药弓箭、火药火炮箭等兵器。辽道宗时,也已在南京析津府(今北京)“日阅火炮”。南宋时，水军也配备了霹雳炮、火炮、火箭等兵器，在建康府（今江苏南京）、江陵府（今湖北江陵）等城市都设有火药兵器制造业。早期火药兵器威力有限，不可能取代冷兵器。但自南宋中期以后，火药兵器在兵器中的比重显著增大（见彩图火箭(模型)将火药筒缚在箭支的前部,利用火药燃烧时产生的后推力带动箭支前进,宋代军队配备的火药武器之一）。金朝火药制造技术来源于辽,金军攻宋之初,已使用火炮。此后，在宋、金、元之间的战争中，火药的使用愈益频繁。金末抗击蒙古军时，曾使用震天雷、飞火枪等火器。宋代出现了类似近代炮弹的铁火炮，却仍用抛石机投射；又发明了突火枪,以巨竹为筒,发射“子窠”,类似于后世枪炮，却尚未使用金属发射管。这是辽、宋、 金代火药兵器进步的极限，却已决定了后世火药兵器的发展方向。总之,辽、宋、金代可算是人类使用火药的奠基时期。到元、明又发现了铜铁铸造的管状火器——铳和炮。

火枪 南宋时候，火药的使用越来越普遍了，火器也得到了进一步的发展。 为了防御金兵的侵扰，南宋的军事家们就不断想法改进武器。南宋初，宋高宗绍兴二年（公元一一三二年），有一个叫陈规的军事学家，发明了一种管形火

器——火枪，这在火器史上是一大进步。

这种火枪是用长竹杆做的，竹管里装满火药。打仗的时候，由两个人拿着，点着了火，发射出去，用它烧敌人。

这是我国最早出现的管形火器。把火药装在竹管里做成火枪，在火药的应用上是个了不起的进步。用抛石机发射火药，不容易准确地打中目标；有了管形火器，人们就可以比较准确地发射和适当地操 纵火药的起爆了。

火枪发明以后，经过不断的改进，到了南宋未年，又有人发明了突火枪。突火枪是用粗毛竹筒做成的，竹筒里放有火药，还放一种叫“子窠”的东西。用火把火药点着以后，起初发出火焰，接着“子窠”就射出去，并且发出象炮一样的声音。

这种“子窠”，究竟是什么东西呢？它很可能就是一种最早的子弹，可惜古书上没有说明。

火枪的作用只在烧人，突火枪却能发出子窠打人，比火枪又前进了一步。

火枪和突火枪，都是用竹管做的原始的管形火器，威力不大，但它们是近代枪炮的老祖宗。近代的枪炮，就是从它们慢慢发展来的。

造纸术的发明

东汉元兴元年(105)，蔡伦在前人造纸术的基础上，改革和推广了造纸技术。新的造纸术使旧的不便书写的麻纸变成了至今大致结构没有改变的良纸工艺。

在蔡伦造纸术出现之前，在中国，商代用甲骨，西周用青铜器，春秋时用竹简、木牍、缣帛作为记事材料。汉代，农业发达，经济繁荣，国力强盛，文化事业蓬勃发展。笨重的竹简和昂贵的缣帛已不能满足人们的需求，寻求新的书写材料已成为时势所趋，造纸术就因此应运而生。

据20世纪中叶以来在新疆、陕西、甘肃等地出土的麻质古纸，专家确认为西汉麻纸的片状纤维物，说明造纸术可能出现在蔡伦之前，而且可能与人们对纺织用麻的处理过程有关。但这些西汉麻质古纸上都没有发现可以辨识的书写文字，加上对化验分析结果解释不同，对西汉是否已出现了造纸术中术界尚有很大争议。闪此《后汉书·蔡伦传》对蔡伦发明造纸术的记载，是迄今为止有时间和人物的准确记载造纸术的最早记录，广为人们承认。

蔡伦(62～121)，字敬仲，桂阳(今湖南郴州)人，明帝永平十八年(75)入宫为宦。章帝章和元年(87)任尚方令，掌管宫廷手工作坊。和帝元兴元年(105)发明造纸术。安帝元初元年(114)封龙亭侯。安帝建光元年(121)去世，葬在封地。

《后汉书·蔡伦传》记载：蔡伦造纸之前，书写记事的纸实际上是丝织物(缣帛)，蔡伦用树皮、麻头、破布、鱼网，经过挫、捣、抄、烘等一系列的工艺加工，制造植物纤维纸，一种至今大致结构没有改变的良纸，也是真正意义上的纸。105年，蔡伦向汉和帝献纸，受到和帝赞誉。造纸术于是广为天下所知，蔡伦造的纸被称为“蔡侯纸”；105年则被普遍认为造纸术的发明年代。

蔡伦对造纸术的改革和推广，使纸的使用在东汉后日渐多起来。从考古发掘出的东汉古纸看，已有不少带有书写字体，而且质量明显提高。这些东汉古纸，或是诗抄，或是书信，或是书札的残部，都是东汉末年的产物，准确的应属永初四年(110)前后。科学家对1974年甘肃武威旱滩坡的东汉晚期墓出土的留有字迹的古纸进行了细致的科学分析，发现古纸已具有一定的强度和柔性，厚度与现代机制原稿纸相当，原料为大麻等麻类纤维，纤维交结细匀紧密，且有单面涂布加工，说明当时的造纸工序已相当精细，造纸技术已达到一定水平。

东汉时纸的使用，有许多书稿文献都有记载。如《后汉书·邓皇后纪》中所说的贡纸和《后汉书·百官志》中所说的宫廷内专管纸墨的少府守宫令和尚书令右丞，说明纸在宫廷内已广为使用。而《后汉书·延笃列传》所载的牍记纸和书写纸及《北堂书抄》中所载的信纸，则说明一般官吏和士人也有使用纸书写的了。

造纸术的发明是中国古代最伟大的发明之一，也是人类文明史上一项最杰出的成就。纸的出现，是人类文明的基础，它作为一种新的信息载体在中国率先出现，使中国汉代的文明勃兴超过了其它的文明。公元八世纪左右，阿拉伯人才开始用中国的技术和设备造纸。

纸的出现和推广，使汉以后的文化生活出现了崭新的面貌。纸的质量越来越好。汉中平二年(185)，山东造纸能手左伯(字子邑)造出“左伯纸”，史称“子邑之纸，妍妙辉光”。公元2～5世纪，左伯纸、张芝笔和韦诞墨曾是文人墨士喜爱的文房用品。但纵观汉代的书写材料占主要地位的仍是简牍和缣帛。直到晋以后，经济发展，造纸术流传到长江流域和江南一带，造纸材料丰富，才出现了较多较好的纸。晋代盛行的读书、抄书和藏书之风都得益于纸的普及和推广。抄经热、藏书热和因传抄左思《三都赋》而出现的洛阳纸贵，都是纸普及后出现的前所未有的景观。

印刷术的发明

自从有了纸以后，随着经济文化的发展，读书的人多起来了，对书籍的需要量也大大增加了。

晋朝初年，官府有书二万九千九百四十五卷。南北朝时候，梁元帝在江陵有书籍七万多卷、隋朝嘉则殿中藏书有三十七万卷，这是我国古代国家图书馆最高的藏书记录。

除了官府藏书，私人藏书也越来越多。比如晋朝郭太，有书五千卷；张华搬家的时候，单是搬运书籍，就用了三十辆车子。

印刷术发明以前，只有官府和郭太、张华那样的富人才能有这么多的藏书，一般人要得到一两本书也很不容易，因为那时的书都是手抄本。要抄这么多的手抄本，得花费多少人力呀！这种情况如果不改变，怎么能够满足社会上的需要呢？

历史上常常有这样的情况：一项科学发明，只要社会上迫切需要它，同时又有产生它的物质条件，那么，它就会很诀出现的。雕版印刷术的出现就是这样。

在雕版印刷术出现以前，社会上已经广泛应用印章和拓碑。

印章有阳文和阴文两种，阳文刻的字是凸出来的，阴文刻的字是凹进去的。“如果使用阳文印章，印到纸上就是白底黑字，非常醒目。但是印章一般比较小，印出来的字数毕竟有限。

刻碑一般用阴文，拓出来的是黑底白字，不够醒目。而且拓碑的过程比较复杂，用来印制书籍也不方便。但是，拓碑有一个很大的好处，那就是石碑面积比较大，一次可以拓印许多字。

如果截长补短，把拓碑和印章的各自特点结合起来呢？情况当然就不一样了。

我国劳动人民在拓碑和印章这两种方法的启发下，发明了雕版印刷术。

雕版印刷的方法是这样的：把木材锯成一块块木板，把要印的字写在薄纸上，反贴在木板上，再根据每个字的笔划，用刀一笔一笔雕刻成阳文，使每个字的笔划突出在板上。木板雕好以后，就可以印书了。印书的时候，先用一把刷子蘸了墨，在雕好的板上刷一下，接着，用自纸复在板上，另外拿一把干净的刷子在纸背上轻轻刷一下，把纸拿下来，一页书就印好了。一页一页印好以后，装订成册，一本书也就成功了。这种印刷方法，是在木板上雕好字再印的，所以大家称它为“雕版印刷”。

我国的雕版印刷是在什么时候发明的呢？对这个问题，历史学家还没有统一的意见，但多数人认为是在唐朝时候发明的。

在隋末唐初，由于大规模的农民大起义，推动了社会生产的发展，文化事业也跟着繁荣起来，客观上产生雕版印刷的迫切需要。

根据明朝时候邵经邦《弘简录》一书的记载：唐太宗的皇后长孙氏收集封建社会中妇女典型人物的故 事。编写了一木叫《女则》的书。贞观十年土长孙皇后死了，宫中有人把这本书送到唐太宗那里。唐太宗看到之后，下令用雕版印刷把它印出来。

贞观十年是公元六三六年。《女则》的印行年代可能就是这一年，也可能稍后一些。这是我国文献资料中提到的最早的刻本。从这个资料来分析。可能当时民间已经开始用雕版印刷来印行书籍了，所以唐太宗才想到把《女则》印出来。雕版印刷发明的年代，一定要比《女则》出版的年代更早。

到了九世纪的时候，我国用雕版印刷来印书已经相当普遍了。

唐朝时候，有个杰出的诗人叫白居易。他把自己写的诗编成了一部诗集——《白氏长庆集》长庆四年十二月十日（公元八二五年一月二日），白居易的朋友元稹给《白氏长庆集》写了一篇序文，序文中说：当时人们白居易的诗“缮写模勒”，在街上贩卖，到处都是这样。

从前人们把刻石称为“模勒”，到了唐代，也就把雕版称为”模勒“了。这里的“模勒”两字就是雕版印刷的意思。

《旧唐书》还有这样一条记载，大和九年（公元八三五年）十二月，唐文宗下令各地，不得私自雕版印刷历书。这是怎么一回事呢？根据另外一些古书的记载情况是这样：当时剑南、两川和淮南道的人民。都用雕版印刷历书，在街上出卖。每年，管历法的司天台还没有奏请颁发新历，老百姓印的新历却已到处都是了。颁布历法是封建帝王的特权，东川节度使冯宿为了维护朝廷的威信，就奏请禁止私人出版历书。历书关系到农业生产，农民非常需要，一道命令怎么禁得了呢？虽然唐文宗下了这道命令，民间刻印的历书仍旧到处风行。就是在同一个地区，民间印刷历书的也不止一家。

黄巢起义的时候，唐僖宗慌慌张张逃到了四川。皇帝也逃跑了，当然没有人来管理禁印历书的事了。因此，江东地方的人民就自己编印了历书出卖。唐僖宗中和元年（公元八八一年），有两个人印的历书，在月大月小上差了一天，发生了争执。一个地方官知道了，就说：“大家都是同行做生意，相差一天半天又有什么关系呢？”历书怎么可以差一天呢？那个地方官的说法真叫人笑掉了牙。这件事情却告诉我们，单是江东地方，就起码有两家以上印刷历书。

当时跟着唐僖宗逃到四川的柳毗在他的《家训》的序里也说，他在成都的书店里看到好多关于阴阳、杂记、占梦等方面的书籍。这些书大多是雕版印刷的。可见当时成都的印刷业比较发达，不但印历书，还印其他各种书籍了。

唐朝刻印的书籍，现在保存下来只有一部咸通九年刻印的《金刚经》。 咸通九年是公元八六八年，离开现在已经一千多年了。这一千多年前的印刷品，是怎样保存下来的呢？这里还有一段故事。

甘肃省墩煌东南有坐鸣沙山，早在晋朝的时候，有一些佛教徒在这里开了山洞，雕刻佛像，建筑寺庙。山洞不断增加，佛像也跟着增多，人们就把这里称为“千佛洞”。一九零零年，有一个王道士在修理洞窟的时候，无意中发现了一个密闭的暗室，打开一看，里面堆满了一捆捆纸卷，其中有相当多的纸卷是唐代抄写的书籍，还有一卷是唐代刻印的《金刚经》。

这部《金刚经》长约一丈六尺，高约一尺，是由七个印张粘连而成的卷子。卷首有一幅画，上面画着释迦牟尼对他的弟子说法的神话故事，神态生动，后面是《金刚经》的全文。卷未有一行文字，说明是咸通九年刻印的。

这本书是世界上现存的最早的雕板印刷书籍。图画也是雕刻在一块整版上的，也许是世界上最早的版画。

到了五代时候，有个封建官僚叫冯道。他在短短的五个朝代中做过四个朝代的大官，是个卑鄙无耻的家伙。他看到江苏、四川等地人民贩卖的印本书籍，各种各样都有，单单没有儒家经典，就在后唐长兴三年向皇帝建议雕版印刷儒家经典。

当时共印九种经书，经历了四个朝代，直到后周广顺三年，先后花了二十二年的时间，才全部刻成。

因为这次刻书影响比较大，后来竟有人认为印刷术是五代时候冯道发明的，这当然是错误的。

到了宋朝时侯，印刷业更加发达起来，全国各地到处都刻书。北宋初年，成都印《大藏经》，刻板十三万块；北宋政府的中央教育机构——国子监，印经史方面的书籍，刻板十多万块。从这两个数字，可以看出当时印刷业规模之大。宋朝雕板印刷的书籍，现在知道的就有七百多种，而且字体整齐朴素，美观大方，后来一直为我国人民所诊视。

宋朝的雕版印刷，一般多用木板刻字，但也有人用铜板雕刻。上海博物馆收藏有北宋“济南刘家功夫针铺”印刷广告所用的铜版，可见当时也掌握了雕刻铜版的技术。

说起印制书籍，雕版印刷的确是一个伟大的创造。一种书，只雕一回木板，就可以印很多部，比用手写不知要快多少倍了。

可是用这种方法，印一种书就得雕一回木板，费的人工仍旧很多，无法迅速地、大量地印刷书籍，有些书字数很多，常常要雕好多年才能雕好，万一这部书印了一次不再重印，那未，雕得好好的木板就完全没用了。

有什么办法改进呢？

到了十一世纪中叶（宋仁宗庆历年间），我国有个发明家叫毕升，终于发明了一种更进步的印刷方法——活字印刷术，把我国的印刷技术大大提高了一步。

毕升用胶泥做成一个一个四方长柱体，一面刻上单字，再用火烧硬，这就是一个一个的活字。印书的时候，先予备好一块铁板，铁板上面放上松香和蜡之类的东西，铁板四周围着一个铁框，在铁框内密密地排满活字，满一铁框为一版，再用火在铁板底下烤，使松香和蜡等熔化。另外用一块平板在排好的活字上面压一压，把字压平，一块活字版就排好了。它同雕版一样，只要在字上涂墨，就可以印刷了。

为了提高效率，他准备了两块铁板，组织两个人同时工作，一块板印刷，另一块板排字；等第一块板印完，第二块板已经准备好了。两块铁板互相交替着用，印得很快。

毕升把每个单字都刻好几个；常用字刻二十多个碰到没有予备的冷僻生字，就临时雕刻，用火一烧就成了，非常方便。印过以后，把铁板再放在火上烧热，使松香和蜡等熔化，把活字拆下来，下一次还能使用。

这就是最早发明的活字印刷术。这种胶泥活字，称为泥活字，毕升发明的印书方法二和今天的比起来，虽然很原始，但是活字印刷术的三个主要步骤一制造活字、排版和印刷，都已经具备。所以，毕升在印刷方面的贡献是非常了不起的。北宋时期的著名科学家沈括在他所著的《梦溪笔谈》里，专门记载了毕升发明的活字印刷术。

毕升发明活字印刷以后，朝鲜人民又开始用泥活字等方法印书，后来又采用木活字印书。到了十三世纪，他们首先发明用铜活字印书。我国使用铜活字印书比朝鲜稍晚。朝鲜人民还创造了铅活字、铁活字等。

十六世纪末年，日本侵入朝鲜，把朝鲜的铜活字和木活字抢去不少。于是，日本人也学会了活字印刷术。

我国的印刷术还传到了越南。十五世纪的时候，越南开始用雕版印刷术的方法印书。十八世纪初，他们也开始用木活字印书了。

欧洲印刷术的产生，也受了我国印刷术的深刻影响。

元朝时候，到中国来的欧洲人很多。他们看到元朝政府印的纸币可以代替金银使用，觉得非常新奇。在他们写的游记中，对于中国的纸币记载得很详细。

当时到中国来的欧洲人，很多住在杭州等地。杭州的书坊非常多，刻印工人的技巧也非常熟练。有的欧洲人在那里住过好几年，所以很自然地就把印刷术带回欧洲去了。

人类最早记录光的直线传播,是我国什么的什么

人类最早记录光的直线传播的， 是我国春秋时期著名的思想家、墨家学派的创始人墨子（墨翟 ）

大约两千四五百年以前，我国的学者—－墨翟（墨子）和他的学生，墙体上就会形成物的倒影，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因，指出了光的直线进行的性质。前后移动中间的板，墙体上像的大小也会随之发生变化，这种现象说明了光沿直线传播的性质。

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