科学技术史第一章(4下)幻灯片.ppt

第四节：中国封建时代的科学技术(下) 四、实用科学 五、西学东渐 六、李约瑟问题 七、中国古代科学技术的特点 教学目的和要求 1. 了解中国封建时代科学技术的社会背景及其与古希腊科学社会背景的差异； 2. 重点掌握三大独创技术和四大发明及其在人类文明史上的重大意义； 3. 着重认识中国封建时代天文学、数学、医学和农学的重要成就及其相对于古希腊科学的特征； 4. 深入理解“李约瑟悖论”的涵义及其探讨这一命题的重大现实意义。 四. 实用科学 天文学 数学 中医药学 农学 1.天文学 皇家的需要，农业社会的需要。不以宇宙理论见长，而以积累观测为主。 皇家垄断天学，禁止民间私习。天学享有很高的地位，不仅敬授人时，而且揭示天行之道。 观乎天文以察时变；观乎人文以化成天下。 《周易》 天垂象，见吉凶，圣人象之。 《周易》 乃命羲和，钦若昊天。历象日月星辰，敬授人时。 《尚书·尧典》 尧复遂重黎之后，不忘旧者，使复典之，而立羲、和之官。明时正度，则阴阳调，风雨节，茂气至，民无夭疫。年耆禅舜，申戒文祖，云“天之历数在而躬”。舜以命禹。由是观之，王者所重也。 《史记·历书》 1. 天文学 1.1精确、系统的天象观测记录：中国史记中保存有2000多年来关于日蚀、月蚀、彗星、新星、太阳黑子等丰富的天象观测记录；对恒星的观测成果反映在历代的星表和星图中。 对日食和月食详细的记载，从汉初到1785年，日食925次，月食574次 异常天象的记录，如太阳黑子（前28年）、极光、彗星（前613年－1621年包括哈雷彗星）、新星、超新星（前352－1604共75次） 天象观测 观测仪器—浑仪、浑象、圭表，观象台 天象记录—《天文志》：保存最完整的天象观测记录 《左传》：“秋七月，有星孛入北斗”—哈雷彗星（回归周期76年）的最早记录（618BC） 《宋会要》：“至和元年（1054）五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。—1054年（北宋）“超新星”的记录—恒星演化的重要证据。 1.2 独特、优秀的历法体系 1) 商代的阴阳历 2) 战国的四分历 3) 汉代的太初历 4) 唐大衍历 5) 元代授时历 6) 此外，宋代沈括的十二气历、明末的崇祯历 1.3 先进、精密的天文仪器 浑仪、漏壶和圭表 1) 浑仪：东汉张衡（38—139）的水运浑天仪、元代郭守敬（1231—1316）的简仪 2) 漏壶：汉丞相府漏壶、宋代漏壶 3) 圭表：《周礼-考工记》和《元史》中的有关记载 地动仪 石刻星图（苏州） 1.4 宇宙结构学说 盖天说、浑天说和宣夜说。张衡的浑天说是一种以地球为中心的宇宙理论，在中国古代论天学说中占统治地位。 宇宙结构学说 宇宙理论：盖天说，浑天说，宣夜说 1)盖天说—天圆如张盖，地方如棋局 —天似盖笠，地法覆盘 2)浑天说—天圆如弹丸，地如卵中黄 3)宣夜说—天了无质，日月众星，浮于虚空之中 算学 2.数学 实用数学而非演绎数学；私人的爱好而非国家的事业，因此没有自主而连续的发展 10进位位置制记数法 纵式筹码 横式筹码 记数规则 “凡算之法，先识其位。一纵十横，百立千僵；千十相望，万百相当” （《孙子算经》） “满六以上，五在上方，六不积算，五不单张”（《夏侯阳算经》） 例如：752836 用空位符号“口”表示零，后演变为“○”。 意义 “用十个记号来表示一切的数，每个记号不但有绝对的值，而且有位置的值，这种巧妙的方法出自印度。这是一个深远而又重要的思想，它今天看来如此简单，以致我们忽视了它的真正伟绩。但恰恰是它的简单性以及对一切计算都提供了极大的方便，才使我们的算术在一切有用的发明中列在首位；而当我们想到它竟逃过了古代最伟大的两位人物阿基米德和阿波罗尼斯的天才思想的关注时，我们更感到这成就的伟大了。” ——拉普拉斯 2.数学成就 西汉《九章算术》（1世纪）共讲述了246个问题的解法，根据所要解决的测量和计算问题分为九章即九大类， 涉及丈量农田、不同等级谷物的兑换、建筑结构计算、分配计算等，是中国古代数学体系的奠基作，标志着中国以计算和解决实际问题见长的实用数学体系的形成，但在理论和演绎推理方面远不及欧氏几何学。 刘徽（魏晋时人） “徽幼习九章，长再详览。观阴阳之割裂，总算术之根源，探赜之暇，遂悟其意。是以敢竭玩鲁，采其所见，为之作注。” 极限方法 古法：径一周三 刘徽的“割圆术”— “割之弥细，所失弥少。割之又割，以至于不可割，则与圆合体而无所失矣”。 刘徽计算到192边形，求得3.1416，含有极限思想。 2.数学 1) 南北朝祖冲之（429－500）及