小校報

不只是「四大發明」

精選系列: 小點子。大改變 作者: 兔爾斯 最後更新: 16/11/2021

說起古代中國有甚麼發明,各位同學是不是馬上就想到「四大發明」?不過,你說得出是哪四個發明嗎?除此以外,其實古代中國還有許多傑出的發明家。讓我們一起來認識前人的智慧與創造吧!

「四大發明」的起源

十七世紀的英國哲學家弗蘭西斯.培根認為指南針、火藥及印刷術這三項創新發明,對整個世界的影響最為深遠。美國學者卡特在1925年出版的 ‘The Invention of Printing in China and Its Spread Westward’(《中國印刷術的發明和它的西傳》)一書中,則首次把造紙術與以上源自古代中國的創新合稱為「四大發明」。這個說法逐漸為大眾所接受,成為廣為流傳的「中國四大發明」。

指南針

古代中國已掌握通過提煉生鐵及與天然磁石接觸,製成磁鐵的技術。早於東漢時期的《論衡.是應》已有記載:「司南之杓,投之於地,其柢指南。」。當中,司南便是指利用磁石指極性製成、可辨別方向的儀器。

在開封市展示的勺碗形指南針模型 

 

在勺碗造型外,古代中國亦曾出現過指南龜和指南魚等造型的類似發明。宋朝沈括在《夢溪筆談》的著述,是中國現存利用磁化繡花針做成指南針的最早記錄。從指南儀器造型的變化,可見發明家們並不因循守舊;相反,他們會根據時代的改變,不斷改進現有的發明,以符合當時人們生活的需求。

作戰用透鏡式指南針 by Nicolas Kaiser   

 

火藥

四大發明中的「火藥」,指的是爆炸威力較低、俗稱「黑火藥」的早期炸藥。學術家一般認為中國的黑火藥是古代術士在煉製「長生不老藥」期間所得到的副產品。唐代的《太上聖祖金丹秘訣》裏,早已出現火藥配方的書面記載。

黑火藥 by Lord Mountbatten    

黑火藥曾被用作軍事用途,例如是製成彈藥和地雷等。即使新式火藥在十九世紀中後期的面世,黑火藥也並未完全退出歷史舞台,而是改用在煙花、鞭炮等用途上。

 

印刷術

中國現存最早載有明確日期的印刷品是在敦煌莫高窟發現、雕板印刷而成的《金剛經》。雕板印刷是指在木板上雕刻原稿後,將木板刷上墨,然後在印刷機中加壓印成複製品。然而,每塊雕板只能用來印製特定書籍,而在製作時若有任何錯處,都需要整塊雕板廢棄,重新雕刻。而且由於面積較大,這些雕版亦不耐用,印刷時經常需要更換。

雕板的刻製 by 三獵    

 

古代中國的發明家為了克服雕板印刷的弊端,發明了活字印刷術,帶來大規模印刷的可能性。宋朝沈括的《夢溪筆談》,是第一本描述活字印刷過程的著作,書中記載當時的一名工匠畢昇是發明用黏土燒製文字的人。

金屬活字 by Willi Heidelbach    

 

造紙術

漢朝以前,古代中國的書籍文檔主要記載在竹簡和縑帛之上。然而前者過於笨重,後者的費用則甚為高昂,因此當時的書籍極不流通。據《後漢書.宦者列傳》記載,東漢宦官蔡倫有見及此,改用樹皮、破布、麻頭和魚網等廉價之物造紙,將造紙成本大幅降低,是後世紙張得以普及的基礎。

漢朝用來包裝紙的麻纖維織料殘片 by Ytrottier     

 

這些能在歷史留名的發明,背後凝聚了無數發明家的努力和堅持。古代中國的重要發明,也遠遠不只以上四項。在古代中國的發明史上,出現過許多有着卓越貢獻的人物,當中包括張衡和諸葛亮。

「上知天文,下知地理」的張衡

東漢時期的發明家張衡,是古代中國科學史上的代表人物。他的發明不勝枚舉,不但製作出一度失傳的指南車,也發明了可探測震源方向的候風地動儀,以及改良了用來演示天體運動的渾天儀等。

 

侯風地動儀

地動儀以青銅鑄成,合蓋隆起,形似酒甕。在八個主要方位上,各有一個口含銅球的龍頭,其下則有仰頭張口的蟾蜍與之對應。當某一方向傳來地震時,該方向的龍珠便會落入蟾蜍口中,並發出巨響,其餘龍頭則不為所動。因此,根據口含銅珠的蟾蜍的方位,便可得知遠方地震的發生和方向。在1500多年後,法國物理學家奧特弗耶(Jean de Hautefeuille)才研發出地震儀。現代的地震儀則晚在十九世紀才出現。

候風地動儀的其中一款模型 by en:user: Kowloonese 

 

渾天儀

西漢天文學家耿壽昌,以一個佈滿星辰的圓球象徵太空,以圈框象徵地面,並設有轉動軸可供旋轉,從而模擬天象變化——這便是中國最早的天球儀模型。

清代渾天儀 by 貓貓的日記本 

 

張衡據此改良,通過漏壺滴水來推動齒輪運轉,使天球儀可以和天球運動同步轉動,成為世界第一部水力渾天儀。渾天儀內有鐵軸貫穿球心,代表地球的自轉軸,天球外表刻有南北極、赤道、廿八星宿等。

諸葛亮也是發明家?

在中國,節慶祈福許願時所放的天燈,又名為「孔明燈」,相傳三國時期的著名軍事家諸葛亮受困平陽時,將繫有求救訊息的紙燈籠放到空中,後來便演變成「孔明燈」。雖然此一發明並未有確實的歷史記載,不過在史書中記述諸葛亮曾有多項發明。

孔明燈 by Richy 

 

 

木牛流馬

《三國志》記載諸葛亮曾三度使用木牛流馬,以此通過五百里崎嶇的棧道來運送軍糧:「木牛者方腹曲頭,一腳四足,頭入頷中,舌着於腹載多而行少,宜可大用,不可小使。」由於設計早已失傳,後世只可以根據文字記載加以構想。有學者認為「木牛流馬」是一種獨輪小車;亦有認為「木牛」及「流馬」其實是兩種運輸工具,前者為四輪車,後者則是據其改良而得的雙輪或獨輪車。

 木牛流馬的四足推測模型 by Morio 

 

「創新」不一定是從零開始, 許多發明由面世到普及,都需要經歷不斷改進和革新。用心留意和觀察身邊大大小小的發明,思考當中的優劣之處,或者也能幫助你激發創意!

 

作者簡介
兔爾斯
兔爾斯

來自2046的機械兔,懂得穿越時空。精通運算與科技,記憶力超強。當兔耳仔高速轉動時,可以像直升機般飛行。好動友善、樂於助人的性格,大家都喜歡和他一起玩。

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