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1、更多好书请点击 www.uus8.org原始科技编写 崔玉亭科技之光在闪烁火与人类人类从开始怕火到能利用火，经过了一百多万年的时间。一开始，人们 知道火能够给人以光明和温暖，慢慢地，经过若干年时间，人们便把火带到 洞穴中去了。 现在已经知道的人类用火最早的遗迹是在我国的土地上，当然这火都是 野火，也就是说不是人制造出来的，而是天赐予的，比如雷电、火山等原因。 云南元谋旧石器时代遗址中就发现许多炭灰，而山西芮城西侯度遗址也 有类似的遗物。北京周口店龙骨山发现的灰层竟厚达 6 米之多。 据考古学发现，在龙骨山北坡猿人居住的山洞里，厚厚的灰层中有烧过 的兽骨和石块，有的石灰石甚至已经烧成石灰，在洞穴
2、中还发现过一块木炭。 周口店的灰烬这么厚，使人得出这样的结论：篝火在当地绵延不绝地燃 烧了有数百年之久。这表明 2 0 万至 5 0 万年前，住在这里的北京人已经是长 期地、很有效地掌握利用人类的天敌和朋友火。 人类的生活越来越依赖火了，自然火又不是随时可得，火的保存成了生 活中的一件大事。虽然人们已经有了一些保存火种的办法，但是由于一些不 可抗拒的原因而遭致火种的熄灭，因此，人们不得不寻找人工取火的办法。 究竟人工生火最初是怎样实现的呢？我们可以从古代文献记载和近代原 始部落生活方式两方面结合起来找出答案。 古代庄子一书有云：“木与木相摩则然，金与火相守则流。”韩 非子一书中也有“钻木取火”
3、的说法。 钻木怎样取火？我们来看看海南岛黎族老百姓在解放前还使用的钻木取 火的古老方法： 先折一根山麻木，把它弄成扁平状，再在上面刻下一个浅浅的凹坑。然 后再在凹坑边刻上一条很浅的缺槽。弄好后，把它放在地上，再折一根山麻 细枝当小棍子。 这时候，人坐在地上用两只脚把刻穴的山麻木踩好，用小棍子一端放在 凹穴上，双掌用力搓小棍子，棍子急速旋转，末端与凹穴接触处因剧烈摩擦 而发热，就会由热而生出小火花。 这些火花，把摩擦时落下的一些木屑点燃。然后把木屑放在事先准备好 的干茅草里一吹，茅草就会着起火焰，这种方法就叫“钻木取火”。海南岛 黎族百姓在解放前，还使用过这种古老的方法。更多好书请点击 www.
4、uus8.org也有人认为最初的人工生火是用燧石打击而得到的，据文献记载，这种 取火方式是到了铁器时代才实现的。 火的利用，使化学变化成为可能，同时，其他多种自然科学的产生也都 从这里开始。如果从本质上说，火就是能量，就是力量，运用火就是运用其 能量。 自从发明了人工取火的办法，人类就得到了用火的完全自由。有了火， 人类的食物来源扩大了，居住的范围也扩大了。 火在生产上也给了人类很大的帮助，它可以烧烤木矛的尖端使之硬化， 也可以烧烤枝条使之弯曲制造某种容器，火还是人们用于狩猎的重要武器。 尤其重要的是，熟食对人类自身的发展有很大的影响，熟食缩短了消化 过程，使人类获得更多的营养，增强了体质，大
5、大地促进了大脑的发达。 人类认识火，降服火，使火为人类所用，可以说是人类科学文明史上的 重大革命，也是人类战胜自然的一曲凯歌。科学从石头开始在远古时期，由于原始社会的生活十分艰苦，人类改造自然的能力还很 低，更谈不上科学地改造自然，所以人类关于自然界的知识十分有限。 还处于萌芽状态的关于自然界的知识，主要是从工具的使用过程中得来 的。 原始社会人类主要的生产工具是石器，因此也被称为石器时代。石器时 代又分为以打制石器为主的旧石器时代和以磨制石器为标志的新石器时代。 在旧石器时代，人类最主要和最重要的是使用石器工具，因为它用的石 料几乎随处可得，取材方便，而且石质坚硬，也不难打制出比较锐利的尖端
6、 和刃口。这对于原始社会的人们来说是十分重要的。 现已发现的最早石器出土于非洲肯尼亚的库彼弗拉，距今已有 2 6 0 万 年，而在我国云南元谋出土的石器也有 1 7 0 多万年的历史了。 尽管这些石器是相当粗糙的，一般没有考古专业知识的人也许不会看出 它们是加工制作后的产物，但是，它们毕竟是人类有目的、有意识地打凿成 形的东西。 后来，经过无数次的实践，人们的经验丰富了，打制成的石器器形越来 越规整，逐渐形成几种不同的类型，我们可依其不同形状和用途分别称之为 砍砸器、刮削器、尖状器等。这些石器在我们祖先的手中发挥过巨大作用和 威力。 在那个时候，要制成一件一定用途的石器也是件不容易的事，这是需
7、要 多方面知识和经验的，不是任何一块石头都能打制出一件能用的石器，因此 需要懂得辨别不同的石头。 石头比较笨重，形状也比较短小，在使用上有时就不大方便，于是人们更多好书请点击 www.uus8.org又在石器上安装上木头的或骨角的把柄，这时，出现了复合工具。 复合工具的出现，是人类工具发展史上的一大进步。 旧石器时代是一个相当漫长的历史时期，它大约从二三百万年前直到一 万五千年前，占了人类发展史的绝大部分。由此可见，在人类的早期，每向 前发展一步是何等的艰难。 以打制的方法制造石器，器形总是难以十分准确的。如在北京周口店发 掘的“北京中国猿人”，他们是我们 5 0 万年前的原始祖先，他们使用的
8、石器 代表着在中国所发现的历史最古老的石器。 在这些大小约十多万件石器中，有石英的、水晶的，也有燧石的、石灰 石的。这些石头经过砸打形成的状态，有圆的、有片状的，几乎十多万件中， 没有两件是同形状的。 旧石器时代后期人，即智人，就人类的进化水平来说，智人同先前的人 种相比，是更高级的人种了。 大约在一万多年前，人们又发明了石器的磨制技术，即在打出石器的粗 坯之后，再用研磨的方法进一步加工，这样就可以使得石器的形状更为规整， 尖端、刃口更加锋利。 磨制石器的出现表明社会生产力有了很大的发展和提高， 人类进入了 “新 石器时代”。在这个时期，人类已经出现了初步的科学技术，或者说是出现 了真正意义上
9、科学技术的初端萌芽了。 从此，石器的制作越来越精巧，类型也更为复杂，甚至可以加工相当坚 硬的玉石，制成一些很是漂亮的玉器。在这一时期，石器具有五大特点： 1 . 种类多； 2 . 加工精细，制作目的性十分显著； 3 . 石器不仅是打制，还经过了磨制； 4 . 用料多样化，不仅有天然生成的燧石，而且还有石髓、玛瑙等； 5 . 除了制作工具外，还出现了用石器做成的装饰品。 石器制作技术的进步，使人类在自然界中谋生的本领相应得到提高，人 们可以进行较大规模的狩猎活动。大约一万多年前，人们又发明了弓和箭。 弓箭的发明是人类长期经验的积累和智力发展到一定时期的成果，而 且，弓箭和带孔安把柄的石器一样，都
10、是在更高程度上利用力学原理的一个 标志。 发明弓箭除了利用力学原理以外，还利用了杠杆原理、弹性原理、飞行 稳定性原理。这些在原始社会里，可以说是一个了不起的成就。弓箭的发明 和体用。无疑是人类在认识和改造自然的过程中迈出了很有意义的一步。 新石器晚期，人们对于石器的数量和质量的需求有了很大的增长，一般 地拣取石块来制作工具也不能满足人们的需要，于是人们便开山凿石，最早 的采矿业也就产生了。 这样的采石工场遗址在我国和欧洲的一些地方都曾经发现过。这时候的更多好书请点击 www.uus8.org人们当然有了一些初步的岩石学、矿床学等方面的知识。 在新时期结束之前，史前期的葬墓也时有发现，火葬只是到
11、后来才出现， 而且大半见于欧洲中部。在新石器时代的墓葬中，时常发现石制用具，说明 当时的人相信这些用具在另一个世界里对死者会有用处，相信灵魂不死。 所以，在原始社会，石器与人们的劳动、生活息息相关，可以说，科学 是从石头开始的。因此，在当代高科技领域里，有一种计算机被命名为石头 S t o n e （四通）。这可能就是人们忘不了自己的出身的缘故吧。洞穴和蚕丝早期人类的住所，多为天然洞穴，因为那里比较安全又能躲避风雨和寒 冷。但是天然洞穴毕竟有限，而且有些洞穴又不适应人居住。于是，人们开 始设法营造自己的安身之地。 我国新石器时代的建筑遗址多有发现，在黄河流域一带多为半地穴式木 构架建筑，而在西
12、安半坡就有一百多座这样的房子所组成的建筑群，可能是 一个村落。 而人类穿着衣服大约也有几十万年的历史，开始时只是把兽皮披在身 上，目的是为了御寒。后来又发明了骨针，人们学会了缝制衣服。 新石器早期，一些距今 6 7 千年的陶器上留下了纺织物的印痕，可以帮 助我们了解那时纺织物的大致情况。 人类最早利用的纤维是麻类、棉花和羊毛。我国是丝织物的发源地，早 年在浙江绍兴就出土了约 4 7 0 0 多年前的丝织物残片。 说到发明用蚕丝来织布，我国古老的历史上曾有过这样一个民间传说： 这个传说，是说劳动人民利用自己的智慧，逐渐地学会把野蚕捉到家中 喂养起来，并种植桑树，养蚕做提丝，最终完成了用蚕丝织丝绸
13、衣服的发明。 人们通常用“春茧到死丝不断，留赠他人御风寒”来喻蚕之一生。 春蚕，可爱的小生命，吃的是桑叶，吐出的却是一缕缕细丝，它无私地 将洁白的蚕丝奉献，自己却化成蛹，默默地幽闭在自造的蚕茧之中，度过虽 死犹荣的一生。 蚕又是怎样被发现的呢？ 却说远古时代，天地悠悠，气象万千。那时的人们吃都顾不上，哪还顾 着穿。他们穿着十分简陋。 夏天时，他们穿的是用一片片树叶串连起来的衣服。而冬天，则把猎捕 的野兽的皮剥下来晾干，往身上一裹，就算是衣服了。 后来，人们发现了麻类植物的外皮可以剥下来，晒干，制成麻线，再编 织成麻皮，做成衣服穿。于是，人们便把麻类植物的根和种子成片地种在一 起。 用麻类植物做
14、成的布，比用树叶、兽皮做成的衣服是一大进步。但是它更多好书请点击 www.uus8.org毕竟很粗糙，于是人们继续寻找新的衣着原料。 后来发现了蚕丝，并用蚕丝织成衣服。发现蚕丝，这里有一段美丽而动 人的故事。 在 4 5 0 0 多年前，在黄河流域有一场战争黄帝尤之战。在这场战争 中，黄帝大胜并建立了黄帝部落。 部落联盟建立后，黄帝开始执掌大权，把部落里的工作进行了分工：有 专门管理种植五谷的，有专门管理制造工具的，有专门管理食物分配的，还 有管理制作衣服的。 黄帝派自己的妻子嫘祖专门负责管理制作衣服，又派胡曹（管理制作帽 子的）、伯余（管理制作服装的）、于则（管理制作鞋子的）三位大臣协助 嫘
15、祖工作。 嫘祖是位勤劳善良的妇女。她没有今天有些女人的依仗权势和夫荣妻贵 的思想，白天，带领着妇女们上山剥树皮，下田剥麻皮；晚上，又和妇女们 把男人们狩猎的野兽剥下皮来，进行加工制作。 由于在嫘祖的带领下，全部落的男女都穿上了衣服，不再受皮肉之苦了。 但是由于劳累过度，嫘祖病倒了，且整日不思茶饭，病情日益加重。 看护的妇女们万分着急。她们忽然想到，何不到山上采些新鲜的野果让 她品尝呢？于是，几个妇女跑遍了附近的山山岭岭，采摘到不少果实。 傍晚，几位妇女满载而归，她们一样一样把野果放在地上，任嫘祖挑选。 嫘祖很受感动，便支撑起病弱的身子，看着满地的野果。 突然，她眼睛一亮， 指着地上一堆白色的果
16、子说： “把它拿来让我尝尝。 ” 一妇女连忙捧起几颗递到嫘祖面前。嫘祖咬了一口，但无法咬动，便问 道：“这是什么果子，怎么咬不动？” 另一妇女连忙说：“这堆果子是我们临下山时，在桑树林中采摘的，由 于天太晚，我们来不及咬，就采来了。” 正在这时，一位烧火的妇女走了过来，说道：“你要是吃不动，我给你 煮煮吧。”于是，她将地上的白果全部倒入锅中。 烧了好一阵，那妇女心想，这下肯定能咬动了，便拿起一个，还是咬不 动。那妇女暗暗惊奇，哪有树上结着咬不动的果子，上面的咬不动，那底下 的呢？ 那妇女拿着一根小棍，在锅中搅了几下，往外一拉，发现树枝上缠着不 少细细的如头发丝般的白丝。她们又抽呀搅呀缠呀，没有
17、多长时间，在锅中 煮的白果，全部变成细白丝线，缠在树棍上。 嫘祖一看，连忙要人搀起到锅旁看个究竟，嫘祖是个非常聪明的妇女， 她细看了缠在树枝上的细丝线后，便说：“这不是果树的果子，不能吃但它 有别的用场。” 嫘祖顾不得虚弱的身子，详细地询问了果子是哪里采来的。第二天，在 妇女们的搀扶下，嫘祖亲自查看了桑林，并看到树上爬满了软绵绵的大虫子，更多好书请点击 www.uus8.org正蠕动着身子，贪婪地啮食着桑叶。 嫘祖已知道这大虫子能变成那果子后，便每天来观察，看它是怎样由大 虫子变成椭圆的果子的。嫘祖后来把这些虫子放在家中喂养亲自栽桑、养蚕。 年复一天，嫘祖又发明了用蚕丝织制丝绸，就这样，她被后
18、人供奉为 “先 蚕”（蚕神），把她看作是养蚕、缫丝的创造者。 “嫘祖养蚕”只是个传说，但这个传说告诉我们：中国古代劳动人民很 早就发现了蚕丝，并且把它们织成衣料。后来又逐渐学会种植桑树，给蚕提 供桑叶等一系列程序。 嫘祖的传说，这是古代人们把劳动人民的创造发明归功于嫘祖一人，并 编成神话故事罢了。最早的农业和畜牧业人类由原始采集到集体渔猎，他们还只是从自然界中，取得自己的生活 所需，并无大的奢求。 而原始农业和原始畜牧业的出现，却是人们在自然界中创造了自己的生 活所需。这一革命性的变革，是出现在旧石器时代晚期，新石器时代早期。 世界上最早出现农业科学的地区在西亚。考古学家已经发现了约一万年 前
19、人类在现今土耳其境内种植小麦的证据；在我国余姚一处石器时代遗址中 发现大量被炭化的稻谷，经鉴定是 6 千年前的遗物。 农业最早是依赖石器工具和火，被称为“刀耕火种农业”。人们先用石 器工具将地面上的树木、柴草砍倒，晒干，然后点上火，将地上面的柴草之 类烧尽，最后撒上种子。 古人在种子播种下去之后，便任其生长。待作物成熟后，再用石器工具 收割，后以石磨或石碾加工，生产便完成了。 到了新石器晚期，人们又学会制造和使用石耜、骨耜、石犁等农具，于 是农业又发展到“耕锄农业”。 而动物的驯养大约开始于一万多年前，人类最早驯养的是狗，然后又驯 养了牛、羊、猪、鸡等动物。 后来，人们发现畜牧业比种植业更为有
20、利，于是，畜牧业的比重增大了。 由于畜牧业的不断发展，他们不得不到处寻找草场，这时出现了游牧。于是， 畜牧业从农业中分离出来，这是人类社会的第一次大分工。 在动、植物的驯化、选育上，我们的祖先给我们留下了丰富的遗产。 现今世界上的许多农作物，如小麦、大麦、水稻、玉米、甘薯、亚麻、 棉花和多种蔬菜、豆类等，都已为原始人类所种植。 而家禽家畜的许多品种也都已为原始社会的人们所驯养。他们在品种改 良上，也做出了许多不可磨灭的贡献。更多好书请点击 www.uus8.org精美的陶器农业生产的发展，人们的生活稳定，生活水平的不断提高，人们对自己 的用具的需求也随之增加。 原先人们所使用的容器，大都是木制
21、或藤条制成的，这样一些容器有很 大的缺点，不能用来盛水等液体，更不能用火烧烤。于是，制陶技术出现了。 1 9 6 2 年，中国考古工作者在江西万年县大源仙人洞，发现了一个距今已 1 万年之久的新石器时代早期洞穴，从洞中发掘出 9 0 余片陶器的残片。 这些陶片都是用砂子和粘土混合烧制的，质地粗糙而疏松，很容易打碎， 从陶片的凹凸不平分析，是手工制成的。 原来我们的祖先，他们想出办法，在器皿的外面抹上湿粘上，在使用中， 有时器皿被火烧后，里面的本质就烧掉了，而外面的粘土却变得更硬。 后来，聪明的祖先逐渐意识到，粘土成型后，不用衬上木制容器，也能 烧出器皿。于是人们便将粘土捣碎，用水调和揉软，再捏
22、成各种器皿的形状， 第一步完成了。 把捏好的器皿拿到太阳下暴晒，晒干后，再用火烘烤，原始的陶器就这 样制作出来了。 我国最早的陶器出土于河南、河北和江西等地，制陶技术最少也在 9 千 年之前，而西亚地区出土的陶器也有 8 千多年了。 到新石器后期，制陶逐渐形成了一套比较完整的和较为合理的工艺，这 时，人类的制陶技术也相当成熟并用于实践中去。人们的陶器工艺水平大为 提高，已经可以制作带有美丽图案的彩陶。这说明人类对于美的感觉和科学 文明已发展到自觉阶段了。 这一时期的彩陶作品中，有集体舞蹈的图案，有鱼型图案，甚至有十分 规整而漂亮的各式几何纹图案，如曲线、直线、水纹、三角形等等。这些花 纹和图案
23、表明，人类已经具有比较成熟的审美意识和出现了艺术创作的萌 芽，人类文化又向前迈进一步。 新石器时代陶器制作工艺也比较复杂，首先选择那些可塑性和操作性能 好的粘土作原料。经过人工的淘洗和澄滤，成为又细又纯又软的备料。 然后是制坯，彩陶的陶坯大多是手制。粗坯制成后，嵌入把手。陶坯制 好后，要绘制彩饰，这需要把有各种颜色的天然矿物涂绘在陶坯上，彩绘通 常是红黑两色。红色彩料主要是用赤铁矿，黑色是含锰较高的土。 最后的烧窑，据现在分析，彩陶的烧成温度大约是 9 5 0 C 。 到了新石器晚期，手工制陶又有了巨大的进步。制坯时广泛使用简单机 械陶轮，陶器的质地和形状也更加丰富。不仅原来的黑陶、红陶、灰陶
24、 更精巧，还出现了白陶。 现代出土的新石器晚期的黑陶，器壁薄而坚硬，壁仅有 1 3 毫米厚，好 像是蛋壳。它造型美，漆黑发光，是件珍贵的艺术品。更多好书请点击 www.uus8.org我国商代出现的刻纹白陶和薄壳白陶，质地优良，造型端正美观，坚固 耐用。这种陶器的出现和发展，引起了后来瓷器的产生。 在制陶的历史上，釉陶显然要比陶器晚一些，到了我国的夏商时期，釉 陶的出现明显地增多了。人们在生产一些精制陶器时，常常在它的表面涂一 层加石灰水的色衬，烧出的陶器表面光滑明亮，这就是釉层。 商代以后，人们从无意识地发现釉层发展到有意识地配制釉料，陶器就 更加完美了。在这个过程中，瓷器逐渐出现，玻璃也出
25、现了。现代考古学家 发掘商代的遗址，出土了大批的原始瓷器。利用金属在人类早期，人们最早认识的金属是铜和黄金，只有这两种金属最引人 注目。因为它们在自然界中偶有以单质状态存在的，人们很容易认识它。 金和铜都具有延展性，可以敲砸成形。不过金子稀少，性也太软，人们 更有兴趣的还是铜。 1 9 5 5 年，河北省唐山市大城山遗址发掘时曾发现两块铜牌。铜质呈红 色，由于所在土层干燥，锈蚀程度不太严重。形状为梯形，上端有两面穿成 的单孔。 从这个遗址出土的其他文物分析，它们属于龙山文化后期的遗存。铜牌 不像是铸造出来的，而很像是敲打出来的。后来又在甘肃威龙山晚期遗址中 发现铜器近 2 0 件，经鉴定，均是
26、人们利用天然纯铜直接锤锻而成。 人们在采集自然铜的时候，常与自然铜伴生的色彩鲜艳的孔雀石也很引 人注目。把孔雀石和木炭同放在陶器内燃烧也能炼出铜来，最早的炼铜技术 就这样开始了。 这一来，人们可以更有效地利用铜了，铜可以延展，可以任意做成所需 形状，锤打不碎，而且可以重复利用，色泽美观。这些优点都不是石器所能 比的。 但是铜的硬度低，不如石头坚利，产量又很少，所以仍然难以取代石器 成为主要的生产工具。人类的这一时期是金石并用的，通常被称为金石并用 时代。 由于铜硬度低的缺点，人们在开始时也只能把它制作成装饰物和小件用 具。金属在原始社会初露头角，在社会生活中没有起到太大作用，不过，它 的出现已
27、经预示着石器时代行将结束。治理洪水传说夏代以前，人们还生存在原始部落，当时有三代领袖，即我们常说 的尧、舜、禹。更多好书请点击 www.uus8.org当禹袭了舜的天位，做部落领袖的时候，夜间，天上有 5 颗大星出现， 并像珠子一样连成一串，禹感到这是不祥之兆，便召来一些长者，断定凶吉。 长者们仔仔细细地观察了 5 天晚上，那五颗大星的尾巴向东移了移，便 立即告诉禹：“北极之外，是一片汪洋，那里水浪滔天，太阳被汪洋整整泡 了 5 0 年才得以重见天日。现在，五颗星的头在北、尾东移，这说明北极漫天 大水已被大鱼和巨龙搅翻了，海水要漫起，五岳三山可能要受灭顶之灾。” 另一位长者接着说道：“王还是早
28、作准备，大洪水就要到了。” 其实，禹心里早知，洪水将至。因为从尧在位时，洪水已经漫天遍野， 给人们造成了巨大灾难。尧令鲧去领导治水，鲧便去偷天帝的土来堵埋洪水， 哪知洪水是越堵越厉害，一直治了 9 年水也未成功。 鲧在羽渊这个地方，听到尧传来处死他的命令，便一头扎进水里，再也 没有上来。尧又令鲧的儿子禹继续领导治水。 禹吸取了父亲的经验，不在“堵”，而是“疏”，就是挖大沟，凿通山 川，让水顺着这些沟洞流出去。 但要想把这洪水“疏导”走，必须凿通龙门关，要凿通龙门关，必须从 几百里外的积石山开始。于是，禹亲自视察地形，终于弄清了地形。 禹便带领民工开凿龙门关，禹在丛山峻岭中领着人们一干就是 1
29、3 年。他 发誓：不凿通龙门关，誓不罢休。 这期间，他腿上的汗毛被磨光了，脚上长出厚厚的茧，有三次路过自己 的家门，都顾不得回家去看一眼。在历史上留下了“三过家门而不入”的美 名。 经过 1 3 年的努力奋斗，他终于让黄河水流入海，把水利工程从陕西一带 一直建设到浙江，为人类树立了不向自然力屈服，合理运用自然规律进行奋 斗，使人类在自然力威胁下顺利生存和发展下去的榜样。 到了公元 3 0 0 0 年前的商代， 人们用诗歌来赞颂禹的功绩： “大水向东流， 这都是禹的功绩。”“当茫茫的洪水铺天而来时，是禹治理了它才露出了地 面的土壤。” 后人无限感激和怀念禹，便在浙江绍兴会稽山下建了纪念他的庙。禹
30、庙 旁边有条石船，一丈多长，相传是禹乘坐的。庙中还有铁制的鞋底，相传是 禹穿的。 大禹治水从科学角度上看，他是有史记载的人类第一次同洪水搏斗，以 维护人类的生存环境和条件的人，也是人类第一次化水害为水利，运用自然 规律治水的人。 虽然我们已经无法考证鲧和禹传说的确切性，或者说就是一个传说，但 是，这些传说足以证明，从远古时代，我们的祖先已经开始兴建自己的水利 设施了。 无论是从科学角度，还是从传说的角度，都可以说明原始社会人已经有 自己的信仰，而这些信仰就是最朴素的劳动思想和劝人为善的良好崇拜。更多好书请点击 www.uus8.org经天纬地东方科学人类眼望长空这是一个晴朗的日子，微风轻拂着，
31、像是丝绒拂着人面一样，美妙得无 从觉察，使你几乎不相信那炎炎夏日已经过去。 篱笆、田野、树木、山和原野，呈现出它们的永远变换着的浓绿的色调。 天空明净无云，太阳照得明亮而温暖，但那飘落的树叶告诉你，秋天已经来 临。 在这秋高气爽的日子，鸟的歌声和万千只昆虫的呤呤声，充满着空中， 茅屋旁边的园子里挤满了丰富而又美丽的花，在浓露之中闪耀着，像是铺满 了灿烂的珠宝的花床。 这个时候，农人们已经在田间劳作了，他们和打仗冲锋一样，有的摔掉 了草帽，有的脱去了布衫，所有的石镰都闪烁着黄橙橙的颜色，瞬时，一排 排稻谷倒在他们脚下。 就在人们精心劳动之时，天空慢慢起了雾气，山峰的阴影一寸寸逼近村 庄，并且越来
32、越浓。农人们停止手中的动作，呆呆地看着眼前发生的一切。 周围一片寂静，静得凭蚊子的嗡嗡声都能听出它在什么地方飞。这时， 左边的山峦已完全暗了下来，而右边的树顶和村庄好像都罩了一层薄薄的玻 璃纸。 这时，不知是谁高喊一声“天狗吃日了”，打破了这苍茫的寂静。人们 仿佛刚从梦中惊醒一样，都“噢”的叫开了。他们急忙跑向村庄 农人们把家中所有能敲响的东西都拿了出来，把所有能活动的人都动员 起来，他们拿着破锅、脸盆、菜罐等器具，敲击着、奔跑着、吆喝着，试图 撵走这吃日的天狗。 半圆的月亮从黑幕中探出窄窄的小脸，那如泣如诉的星星也露出了惨淡 的忧伤，一些树木如似狰狞的巨人站着，树叶的罅隙好像几千双眨着的眼睛
33、。 这时的人们像疯了一样，满村狂跑着呼唤着，大地在震颤着惊悸着，万 物失去了自己的形状，仿佛等着末日降临一般。 而村东的大庙前，那巫师的长剑直刺天空，唤起了农人对荒野以外模糊 的渴望。巫师喃喃地祈祷声撒在天地的心田中。 慢慢地，天空好像被这有灵性的人们感悟一般，它惺忪地抹抹一脸的倦 意。人们可以看见了一丝亮光，亮光愈来愈大，愈来愈明亮，快乐的世界重 又苏醒过来，那吃日的天狗迫于人们无穷的威力，逃遁了。 人们欢呼着，跳跃着，欢呼着人类撵走天狗这一伟大胜利。 这是怎么一回事呢？ 原来这是一个很平常的自然现象，按照科学来解释它，就是当太阳、月 亮、地球处在同一条直线上时，就出现了我们上面的这种情况，
34、科学家们给更多好书请点击 www.uus8.org它一个明确的定义：日蚀。 现在，每当有比较罕见的日全食或日环食发生，世界各地许多人会怀着 极大的心趣赶往日食发生地，以求一饱眼福。 然而，在远古时期，日蚀却是一种可怕现象，当时人们尚不知道日蚀是 怎么回事，试想，天空突然间黑下来，刚才还是阳光普照的整个世界一下子 被笼罩在无边的黑暗之中，仿佛世界的末日来临一般，人们怎么能不感到极 端恐怖和惊慌呢？ 据说，古埃及的一位国王竟然被这突如其来的“灾难”吓死了。上古时 期，每当发生日蚀，人们便猜想太阳被毁灭了。 于是，人们为了拯救太阳，撵走那危害太阳的妖魔，不同地区的人们用 不同的方式，来驱赶恶魔。有的
35、用响声惊吓妖魔，有的则把带火的箭射向空 中，以射死恶魔。 而法老和巫师们便大念其咒语，让妖魔受到良心的谴责，并让人们点起 大量的火把以恢复昏暗太阳的光芒。这种现象一直持续了几千年。东方的天地智慧中国是天文科学最早萌发的国家之一，他们很早就懂得通过天文观测来 确定季节、时间和方位。 大约在 4 5 0 0 年以前，人们就从东、南、西、北四个方向观察天象，后来 又懂得了用星宿（亮星）的位置来确定播种的季节，通过天文观测和农耕的 实践逐步懂得四季的划分。 古人对农时的推算和掌握，也逐步从经验中提升出来。在尧帝时就有了 初步的历法，史书曾记载尧派人观测天象、制定历法、预报季节的情况。 到了夏朝时，就有
36、了专管天文的官员。公元前 2 4 世纪中国夏朝发生了一 次战争，夏朝皇帝仲康下令让胤国之君为主帅去征讨羲氏、和氏两个人。 仲康征讨羲、和二人的原因是：二人沉湎于酒，玩忽职守，使时间发生 了错误，所掌握日月不够准确。结果“废时乱日”，“昏迷于天象”，本应 预报的日食没有报准。 依照夏朝之法，预报早于或晚于日食发生时间，均要受到杀头的严厉制 裁。可见，当时的中国在天文学上的成就了。 在这时，人们已经能够靠北斗星来确定方位，用其他恒星确定季节，甚 至在原始山洞的石壁上面，就画有大熊星座（北斗星）的图画。 早在夏代，就出现了天干记日法，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、 壬、癸十个天干进行十进制的记日
37、，把十天分为一旬。 而到了商代，就出现了干支记日法，用十个天干和十二地支相互配合组 成甲子、乙丑、丙寅等六十干支。这标志着六十进位的形成。到了周代，又 出现了用圭表测日影来确定冬至、夏至的时刻，同时还用 1 2 地支把一天分为更多好书请点击 www.uus8.org1 2 时辰。 商、西周时期对天文观测已十分重视，考古学家证明，公元前 1 3 世纪的 甲骨卜辞中就有了月食、新星爆发的记载。 诗经中就开始提到 2 8 宿的名 字。其中有好几处描述过金星，金星又叫启明星，长庚星等。 到了春秋战国时期，天文学有了比较大的发展。如甘德、石申分别著有 天文星占和天文等书，书中记载了数百颗恒星的方位。 甘
38、、 石二人还发现了行星的顺行和逆行， 并测得了火星的运行周期为 1 . 9 年，现在测得是 1 . 8 8 年；木星为 1 2 年，现在测得是 1 1 . 8 6 年。可见当时天 文学已发展到一定的高度。 在长沙马王堆出土的帛书五星占中，记录了从公元前 2 4 6 年到公元 前 1 7 7 年间木星、土星和金星的位置和它们在一个会合周期内的动态表。 金星会合周期为 5 8 4 . 4 日，比现在测得值仅小 0 . 4 8 日； 土星会合周期为 3 7 7 日，比现在测得值小 1 . 0 9 日。 在春秋一书中，共记载了 3 7 次日食，这是世界上最早的科学的天象 记录。鲁文公 1 4 年（前
39、6 1 3 ）就有“星陨如雨”的记载，这也是最早的关于 陨石雨的记载。 关于彗星的观测，春秋中也有记载：鲁文公 1 4 年，“ 秋七月 有星索入北斗。”这是世界上最早的一次关于哈雷彗星的记录。 上面这些都说明春秋战国时，我国的天文观测成就是很大的，同时也给 后人留下了极为宝贵的资料。 和春秋时期天文学相联系的是历法，到春秋后期，采用了一年为 3 6 5 . 2 5 日，1 9 年 7 闰，这种历法叫古四分历。古四分历比真正的年长度每年多 1 1 分钟。 由于农业生产的需要，春秋战国时期还逐步形成了对 2 4 节气的划分，平 均 1 5 天设置一个节气， 这实质上是不自觉地根据太阳的位置和视运动
40、来确定 的一种历法。 到了秦、汉时期，我国的天文学的发展主要表现在三个方面，即天文观 测、天文理论和历法。 这个时期对天象观测的记录很多，其中最伟大的科学成就是关于太阳黑 子的观测。 太阳黑子实际上是太阳表面漩涡状的低温区。我们知道，太阳是个炽热 的大火球，表面温度也有 6 0 0 0 C 左右。在这样 的温度下，所有的物质都气化了，分解为比较简单的元素。 在太阳燃烧的过程中，会产生局部的温度不均匀区域，这些区域的温度 会低于附近区域的正常温度而产生气漩，这些气漩产生后能存在一定时间， 这就是太阳黑子。 黑子并不是真正的黑色，只不过温度低一点，看上去发暗罢了。现在世 界上公认最早的黑子记录，是
41、中国西汉河平元年（前 2 8 年）三月所见的黑子更多好书请点击 www.uus8.org现象。 据汉书五行志记载：“日出黄，有黑气大如钱，居日中央。” 这段文字把太阳黑子出现的时间、形状、大小、位置都描述得十分清楚。 其实，我国还有比这更早的黑子记载，早在公元前 1 4 0 年的淮南子 一书中就有这样的描述：“日中有鸟。”所谓的“鸟”也就是太阳黑子 的形状。 古人们观测太阳黑子，全靠目力。只有利用日赤无光、烟雾蔽日之际， 或是太阳近于地平线，朦胧不清之中，以及利用盆中装油使日影映于盆中的 方法，才能观望和记录。 从汉代后的 1 6 0 0 多年里，我国关于黑子的记录超过 1 0 0 次。中国人
42、的精 确黑子观测，得到了外国学者的赞扬。中国古人测天的精确，十分惊人。黑 子的观测，远在西人之前大约 2 0 0 0 余年。 的确，直到 1 6 1 0 年，意大利天文学家伽利略才利用望远镜观测到太阳上 有黑斑这一现象，才在欧洲天文学界引起轰动。 我国的祖先们不但记录了最早的太阳黑子现象，而且还记录了公元 1 3 4 年出现的新星，这是人类第一次对新星的记载。 后汉书天文志中还记载了公元 1 8 5 年出现超新星，“客星出南门 中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消”。 中国历史上在 1 7 0 0 年以前曾有 9 0 个新星记录，其中可能有 1 1 颗超新 星，2 4 史中有 1 0 0
43、 多次太阳黑子记录，这些极有价值的科学的天文记录，都 出于秦汉时期。 秦汉时期对日食、月食、黑子、陨石雨、彗星、新星、超新星的记录都 比较全面而准确，反映了当时精细而高超的观测水平。 秦汉时期的天文科学理论在天文观测的基础上已经形成。当时的天文科 学理论有三种： 1 . 盖天说。其系统化和数学化的论说则见于周髀算经。这一学说认 为半圆形的天在上，拱形的大地在下，日月星辰附在有实体的天上，但不能 转到地的下面去。 这一学说有许多自相矛盾之处，后来被天文观测的事实所否定。 2 . 浑天说。这一学说经耿寿昌、杨雄等人的努力，到张衡时就逐步形成 了比较完善的理论。 张衡认为：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸
44、，地如鸡中黄，孤居于内，天 大而地小，天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而 浮。” 他们还认为，无限的天体绕地球运行，“宇之表无极，宙之表无穷。” 浑天说实质上是地球中心宇宙论。 3 . 宣夜说。由东汉时期的郄萌加以系统化，他认为“日月众星，自然浮 生虚空之中，其行止皆须气焉”。天是无限的“高远无极”，各种天体靠气更多好书请点击 www.uus8.org的作用在无限的空间浮动。 宣夜说缺乏对天体运动规律的具体说明，还只是一种猜测性的理论，所 以它的影响不如浑天说。 秦汉时期，天文学的观测和理论成果主要用于制定和完善历法体系，其 次还用于占卜、算卦等。 公元前 1 0 4 年
45、，汉都城长安贴出了招募天文历算家来京制历的通告，接 着从全国不少地方征募到 2 0 多人，其中有邓平、落下闳、唐都等人。 他们在公孙卿、壶遂、司马迁等人的主持下，讨论制定了大初历。 这是我国流传至今的第一部完整的历法，于汉武帝太初元年（前 1 0 4 ）到东 汉章帝元和 2 年（公元 8 5 ）间颁布实行。 太初历第一次以没有中气的月份为闰月，推算出 1 3 5 个朔望月有 2 3次食季的交食周期。它规定：一个月为天，平年个月，闰年加 月，年中加 个月。这样计算，每年就是月，相当于一回归年是天。2943 81127 19365385 1539121197这一历法根据当时的天文知识，把月份、闰月
46、、季节排布得非常合理，但用 现代测量值来比较，回归年的长度的误差比较大。 秦汉时期，在天文、历法发展的同时，地学知识也逐步地发展起来，用 于军事目的的地图和地形图在中国出现得非常早。如在长沙马王堆三号汉墓 中曾出土三幅绘在帛上的地形图、驻军图和城市图。这些图的比例在 8 万至 1 8 万分之一，画得精细准确。 秦汉时代典型的地理科学著作是汉书地理志，全书分三部分，第 一部分和第三部分记述了前人的地理学著作，由此可以看出中国地学研究的 久远历史。 第二部分记录了汉代的疆域、行政区划分，以及山地、河流、物产、水 利工程、官办厂矿、军事要塞、庙宇、古迹等。此外还记载了湖泊、天然气、 盐铁矿等方面的详
47、细位置。这是一部科学价值很高的地学著作。 与天文学和地学发展相联系的是气象科学，由于农业生产和军事活动的 需要，人们日益注意天气的变化，开始对雨量、风速和风向、湿度等进行定 量测量。 他们把风力分为 8 级：8 级，拔树；7 级，折木飞沙；6 级，折大枝；5 级，折小枝；4 级，坠叶；3 级，摇枝；2 级，鸣条；1 级，叶动。 他们创造性地发明了“悬炭识雨”的晴雨计，还用琴弦的弛张来测晴雨， 王充论衡中说：“天且雨，琴弦缓。” 王充和董仲舒等人还用水的循环和五行说解释风、云、雨、雾、雷、电、 雪、雹的成因。上述事实，说明秦汉时期我国人民在劳动实践中积累了相当 的气象科学知识。张衡与天文学更多好
48、书请点击 www.uus8.org张衡，字平子，东汉建初三年（7 8 年）诞生于河南南阳郡西鄂县石桥镇 的一个没落的官僚家庭。祖父张堪是地方官吏，张衡幼年时期，家境已经衰 落。 但贫困的生活并未影响张衡对学业的进取，张衡学习十分勤奋，史书上 形容他到了“如川之逝，不舍昼夜”的程度。加之南阳是经济和文化都发达 的地区，这样的社会环境使他得以开阔眼界。 只读经卷典籍满足不了张衡的求知欲望，从 1 7 岁开始，他便离开故里， 踏上求师问学的旅途。 他曾到汉朝故都长安一带考察了两三年，游览了当地的名胜古迹，考察 了当地的山川形势、物产风俗、世态人情，足迹遍及广大的渭河平原。 后来他又到了当时的京都洛阳
49、，求知若渴的张衡进入了当时的最高学府 太学学习。他虚心好学，勤奋努力，进步很快，终于成为学识比较渊博 的学者。 这时候，地方上曾经推举他做“孝廉”，公府也多次招聘他去做官，但 他不为所动，一心扎进知识的海洋里。他对天文、地理、数学等无不潜心研 究，在各方面均取得了很大成绩，深得许多名士的赞许。 和帝永元 1 2 年（1 0 0 年），2 3 岁的张衡为了谋生，应邀回乡出任南阳太 守的主薄，掌管文书工作。在这期间，他劝太守减轻对老百姓的剥削，还采 取了一些发展农业的措施，所以南阳境内连年丰收。 张衡在他 2 9 岁那年，完成了两篇著名的文学作品：东京赋和西京 赋。他以很大篇幅无情揭露讽刺了京师中帝王贵族“取乐今日，遑恤我后， 既定目宁，焉知倾”的腐朽寄生生活，受到了劳动人民的欢迎而传诵于世。 公元 1 1 1 年，张衡应征进京，先后任郎中、太史令、公车司马令等低、 中级官职。其中担任太史令时间最长，达 1 4 年之久。 太史令是主持观测天象、编订历法、候望气象、调理钟律等事务的官员， 在他任职期间，对于天文历算进行了精湛的研究，为天文学做出了重大的贡 献。 我们前面说过，汉代已形成了三种关于天体运动和宇宙结构的学说，即 盖天说，浑天说和宣夜说。 张衡根据自己对天体