古代的科学技术——《中国古代物质文化》笔记十

计算的器物

我国直到宋代都用筹算，工具叫算筹，或叫“筭”[suàn]，一般为竹质，筹算的起源应与卜筮[bǔ shì]有关，最早时用的是草茎。

汉墓出土的算筹，竹质，长7汉寸，后逐渐变短。布筹时纵横相间，使用十进制。

算盘可能发明于宋代，《清明上河图》中赵太丞家的柜子上有类似算盘的东西，元代算盘已经普及。

天文历法器物

中国天文学以测影起家，最早的测象仪器是圭表。表是立于地面的标杆，圭是平置的尺。西周初年已有圭表的记事，表高八尺，夏至日影长一尺五寸，就是地中，“何尊”铭文记载，武王灭周后曾言“余其宅兹中国”，就是要建都在天下的中心。

表高八尺，这个数值长期使用，大概与人的高度有关，古人从观测自己的影子开始，商到西周，男子身高约合当时的一丈，故称“丈夫”，东周时尺度加长，身高普遍为八尺，表高八尺大概就在这时候定了下来，到秦汉时，一尺已经增长到23cm左右，所以就称为“七尺之躯”了。

最早的圭表出土于江苏的东汉墓，表高19.2cm，即汉代的8寸，是正式圭表的1/10的袖珍件，当时已广泛使用。

古代“测景台”最重要的遗址在河南登封，（相传为周公测日影处，也就是“地中”），现存的观象台是元代郭守敬1294年主持修建的，表高四十尺，利用小孔成像的“景符”使投影大小“仅如米许”，此后三百年间都是世界上最精密的天文测量仪器。

计时器我国使用漏壶，出现不晚于春秋，最早的实物是西汉的干章铜漏，前26年造。为了解决水压降低，流速变慢的问题，又发明了多级漏壶。

为使漏壶能准确报时，要使用日晷校准，早期日晷完整可靠的仅国博所藏的汉代托克托日晷，出土于内蒙古，曾称“玉盘日晷”，两个同心圆，69条辐射线，上有汉篆。

地图学

地图出现的很早，西周时就有全国性专业地图，《周礼》中多次提到。马王堆汉墓出土了三幅汉文帝时的地图，三幅中最大的地形图，96cm见方，主区为长沙国南部。

西晋地理学家裴秀提出“制图六体”：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。开辟了我国地图“计里画方”的先河。最早的大型地图是西安碑林所藏石刻《华夷图》和《禹迹图》，两图刻于齐（1136年）。

在大地测量的基础上绘制全国地图，则到康熙年间才进行，是1708年的《皇舆全图》。

东汉张衡造候风地动仪的记载真实可靠，实物则不存，现代的复原研究以王振铎先生的方案最著名，但不能测定地震的方向，离真正复原还有距离。

指南针

《韩非子》中记载了“司南”，应该是指南车。

我国很早就发现了磁石的吸铁性，《吕氏春秋》中已经有载，但利用其指南则可疑，宋代以前的文献没有提到过磁石的指极性。王振铎先生根据东汉王充《论衡》的记录，做勺状司南，是用现代电磁材料并人工加强磁化的，否则磁距太小，克服不了摩擦力，这样的复原不可取。

宋代沈括的《梦溪笔谈》说：“方家以磁石磨针锋，则能指南”并介绍了水浮、指甲旋定、碗唇旋定、缕悬等使用方法。用于航海的最早记载见宋代朱彧（1119年）的《萍州可谈》，指南针无疑是我国最先发明的。

结语：

我国的考古学有一种倾向，总想把文物、历史、发明创造的年代向前推，仿佛不这样就无以证明中华文明的源远流长，其实这不正是文化不自信的表现吗？我国古代的文明灿烂辉煌，取得了无数值得敬佩的科学成就，不需要任何虚张声势的添油注水，考古学只需要严谨客观的科学精神。

《中国古代物质文化》全方位介绍了我国古代的文明成就，治学严谨，言必有据，是一本好书。另外此书很有深度，涉及的各方面的专业技术较深，初学者能由此略窥门径，学有所获，便不算入宝山而空手回了。