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來源: 人民網
主持人：中國古代的四大發明是人類智慧寶庫中的璀璨明珠，張開遜教授對此有著獨到見解，我們聽聽他的見解。
張開遜：中國的四大發明不僅影響了中國人的生存方式，而且改變了世界的格局。四大發明，一般我們指的是指南針的發明、造紙術的發明、火藥的發明和活字印刷的發明，按照時間順序來說，指南針的發明是最早的，有歷史記載的資料表明，最早在春秋戰國時期的兩部製作，一部是鬼谷子的記載，一部是韓非子的著作，都記載了利用指南針辨別方向的記載，鬼谷子的記載談到了尋找玉的石料的時候，如果在深山裡帶著指南針，就不至於迷失方向，在韓非子的記載里談到，國君可以根據指南針了解自己國家的疆域。指南針一直到宋代以後，開始用於航海。
後來在12世紀的時候，傳到了阿拉伯世界，後來傳到了歐洲，中國爲什麼在春秋戰國時期就發明了指南針呢？很可能原因在於在那個時期中國人發明了液態生鐵冶煉技術，極大的增進了人們對鐵礦石的需求，人們開始開採各種各樣的鐵礦石，其中可能開採到了具有磁性的鐵礦石，就是四氧化三鐵，就是今天的磁類礦，這種磁類礦的碎塊能夠在地磁的作用下轉動，使得它的磁場和地磁場反應一致，聰明的中國人就用這種觀察到的自然現象做成一種實用的裝置。
第二件發明是東漢時期造紙的發明。紙是人類最重要的一種書寫工具，人類發明文字之後，面臨著一個大的問題就是選擇最合理的載體，記載、書寫文字。人們曾經用過莎草紙、羊皮紙和樹葉等等，發現它們都不理想。西方抄寫一部聖經的時候，需要用300張整羊皮，中國人發明了造紙技術以後，極大的促進了人類文化和知識的傳播，使思想、智慧能夠插上輕盈的翅膀，飛向遠方。
造紙技術的發明，也經歷了一個漫長的過程，人們發現了在中國古文字――甲骨文和大篆的經文裡是沒有『紙』這個字的，表明在戰國中期以前，中國人是沒有紙的，而且今天的『紙』的造字是左面一個角絲旁，右邊是『氏』，表明紙是由蠶絲構成的，造紙經歷了三個過程：第一是人們在做絲製品的時候，剩一些廢料、斷的絲綢，漂洗的時候，撈起來能夠，沉澱在一起，薄薄的，像紙一樣的東西，我們把這個東西就叫今天的『紙』，但是這種紙不是用來書寫的，當時用來包東西或者做內衣，後來人們在用苧麻做衣服的時候，也用一些苧麻的纖維把他們連接在一起，後來粘接成一個薄薄的一層布一樣的東西，這就是『麻紙』，中國最早發現的地圖，在西漢時期的地圖就是用麻紙繪製的。
一直到東漢時期，朝廷有一位官員叫蔡倫，當時他負責管理爲朝廷提供日用品和辦公用品的工廠，他把樹皮、破布和破魚網搗碎以後，用今天熟知的造紙方法，把他們做成紙，這種紙就完全能夠使用書寫了。紙在顯微鏡下面看是什麼樣的呢？就是由橫七豎八的一個一個的小的纖維打結勾連在一起的，當書寫的時候，由於這些纖維和水接觸的時候，由於表面張力的作用，蘸著墨汁的筆，墨汁很快就通過紙的纖維滲透到紙的內部去了。當字跡乾燥以後，水分蒸發以後，這些碳粉顆粒、墨粒就牢固地沉積在紙的纖維內部，所以長久的不會脫落。同時紙也很容易摺疊。這個發明使得人類有了一種理想的記錄和書寫信息的工具。
紙在7世紀以後傳入日本，後來逐漸傳到了阿拉伯世界，傳到了歐洲。
第三件發明是火藥。火藥的發明打破了世界的寧靜，結束了人類的冷兵器時代，應該說火藥是一個陰錯陽差的發明，人們並不是要有計劃地發明這種東西，是出於人們對長生不老的追求。在世界上的很多地區，人們都有兩個共同的願望，第一個願望就是想用廉價的材料煉出貴金屬，就是我們所謂的『鍊金術』，人們希望用這種辦法獲得財富，另外一個活動就是人們想煉出長生不老的仙丹，這兩種努力，在東方和西方有不同的側重，西方更看重鍊金，因爲他們更注重貿易。東方則更看重煉丹，因爲中國在大一統的國家形成以後，當權者可以通過國家的權力，很容易獲得所需要的財富，他們對財富的嚮往並不強烈，他們對鍊金術並沒有什麼興趣，但是他們很難長生不老，所以對煉丹很感興趣。所以，從漢代開始，煉丹就成爲一種國家支持的探索自然的行爲。
當時，特別是道家的一種理念，就是總是相信煉丹是可以煉出來的。在國家的支持下，很多道士選擇了各種各樣的材料煉丹，根據陰陽五行的理論，他們選擇了那些極端的具有陽性的或者極端陰性的和符合金木水火土要素的材料配置仙藥，他們選中了硫磺、硝石和炭合在一起，他們認爲硫磺是一種陽性的、火性物質，硝石的化學成分是硝酸鉀，他們認爲這種成分是陰性的，木頭燒過以後，變成了炭，他們認爲是木的精華，他們把這三種東西配置在一起，希望煉出長生不老的藥，後來就煉出了火藥，火藥最早的記載是在公元7世紀的時候，有一位中國的大醫學家孫思邈，在他的【丹經》裡面談到了火藥的最原始的部分，後來，在北宋時期，火藥已經用於實戰，當時人們用火藥做燃燒彈、炸彈和毒氣彈，在火藥造成的毒氣彈里還加了砒霜。
火藥爲什麼能夠有那麼奇特的威力呢？它的原因是這樣的。因爲硫磺的燃點是攝氏250度，當溫度超過250度的時候，在有氧的氣氛裡面，硫磺開始燃燒，硫磺燃燒的時候產生大量的熱，就使得硝酸鉀大量分解，硝酸鉀分解的時候，能夠產生大量的氧，硝酸鉀產生的氧和硫磺產生激烈的化學反應，產生更高的溫度，就使得炭參與反應，炭參與燃燒之後，產生更大的熱量，由於火藥能夠自己提供燃燒所需要的氧，而且有發生氧化反應的需要的物質，能夠在狹小的空間裡，一瞬間像雪崩式的產生大量的氣體和產生極高的溫度。
由於有這個特性，因此，就能夠產生三種效果：第一，如果這種火藥燃燒過程中產生的推力只能夠在一個方向上釋放，它就能夠推動一個物體高速地運動，就變成槍彈。第二，如果火藥是在一個密閉的金屬球體裡面，比如說鑄鐵做成的橋體裡面燃燒、爆炸，當爆炸的壓力超過鐵塊的極限壓力的時候，鐵塊一瞬間就會變成碎片，變成無數把飛刀，就殺傷敵人，就是今天所說的炸彈。第三，如果在一個燃燒的空腔裡面，只讓火藥產生的熱氣向後噴射，那麼這個殼體本身就沿著相反的方向前進，這就是火箭。所以火藥的發明爲人類提供了製造前所未有的新武器的條件，也爲今天的航天技術奠定了最最重要的技術基礎。 |
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