第二章 中国传统科学技术的奠基
目录
第一章 中国传统科学技术的萌芽
第二章 中国传统科学技术的奠基
第一节 “炉火纯青”话冶铜
第二章 中国传统科学技术的奠基
第三章 中国传统科学技术的形成
第三章 中国传统科学技术的形成
第三章 中国传统科学技术的形成
第四章 中国传统科学技术的发展
第四章 中国传统科学技术的发展
第四章 中国传统科学技术的发展
第五章 中国传统科学技术的衰落
第五章 中国传统科学技术的衰落
第五章 中国传统科学技术的衰落
第五章 中国传统科学技术的衰落
附录
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(先秦时期,约公元前21世纪—前221年前)
约公元前21世纪时,在中国大地上建立了第一个王朝——夏王朝,自此中国开始步入了文明发展的历程。金属工具的出现,使农业和手工业生产获得较大的发展,社会分工也更加细化。特别是开始有了脑力劳动与体力劳动的分工,以及文字的出现,为科学的诞生创造了必要的条件。
及至春秋战国时期,随着铁器的使用、生产力的提高、社会的变革、学术的繁荣,科学技术也呈现了一个蓬勃发展的局面,奠定了中国传统科学技术的基础。具有鲜明中国特色的科学技术,例如天文学、数学、医学、冶金技术等,都在这时期产生,并迈开了前进的步伐。从世界古代文明发展史看,中国早期的文明是落后于古巴比伦、古埃及以至古希腊的。但是,由于中国走着自己的发展道路,发明了青铜冶铸和生铁冶铸技术,加快了文明发展的速度,所以到公元前三四世纪,已达到了实际的先进水平,可以与古希腊文明相互媲美了。

第一节 “炉火纯青”话冶铜

我国大约在四五千年前的新石器时代晚期开始利用铜。考古发现表明,当时已能用冷锻工艺加工天然红铜,并有了初始的青铜冶铸技术。到了商代,青铜冶铸技术已臻于成熟,春秋战国时期更有进一步的发展。人们可以从出土的大量精美的先秦青铜器,例如重达875公斤的司母戊鼎,湖北随县出土的大型编钟等,看到当时青铜冶铸技术所达到的高超境界。
“炉火纯青”是我们常用的一个成语,用来比喻功夫达到纯熟完美的境地。而关于“炉火纯青”的来源,现在通用的一般辞典都说是来源于道家炼丹成九*九*藏*书*网功时火焰发青,有的还加注了“迷信”二字。实际上这一说法是不对的。
从世界范围看,古代美索不达米亚人大约于9000年前开始利用自然铜,6000年前有了铜的冶炼,5500年前有了青铜;古埃及大约于7000年前开始炼铜,5000年前有了青铜。相比之下,中国对于铜的利用要晚得多。但中国不像其他古文明地区那样,经过长期炼制红铜的历程,而是在红铜加工出现不久就开始冶炼青铜,并利用青铜熔点低、易于浇铸的特点,使青铜冶铸技术迅速发展起来,
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很快跨入世界先进行列,创造了举世瞩目的青铜文明。
成书于春秋末期的《考工记》中,有一段关于观察火焰颜色的变化,以判定青铜冶炼进程的记载,说在冶炼青铜时,铜料与锡料中会先冒黑浊的气,“黑浊之气竭,黄白次之;黄白之气竭,青白次之;青白之气竭,青气次之,然后可铸也。”近代科学证明,金属加热时由于蒸发、分解、化合等作用,会产生不同颜色的气体。冶炼青铜时,原料中所附着的碳氢化合物会燃烧,产生黑浊的气体,随着炉温的升高,原料中所含的氧化物九九藏书网、硫化物等杂质会产生黄白、青白之气,到只冒青气的时候说明杂质基本去除,青铜已经炼成,可以浇铸了。由此可见,“炉火纯青”应是来源于青铜冶炼,而不是炼丹。它是一种经验性的总结,是科学的,而不是迷信。当然,在能用青气判断青铜炼成时,冶炼技术已经相当成熟了。这个经验是经过漫长的岁月,通过无数的生产实践才取得的。
近代科学分析表明,含锡量17%左右的青铜,呈橙黄色,外表美观,声响效果较佳,耐腐蚀好,正好是铸造钟和鼎之类器物所需要的。锡的含量增长,青铜硬度增加
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,但质地脆而易于断裂;含锡量减少,则青铜硬度下降,但韧性增加。刀、削、矢一类兵器要求有较高的硬度,故含锡量相应较高;而斧、戈、戟之类工具和兵器要求有一定韧性,以提高使用寿命,故含锡量相应偏低。铜镜需要磨光,使呈银白色光泽,要求质硬,不怕脆,故含锡量最高。由此可见,“六齐”大体上正确反映了青铜合金的配比规律。
青铜有铜锡合金、铜铅合金、铜锡铅合金之分,《考工记》中说的“六齐”指的是锡青铜的配比。“六齐”为“六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一,谓之九*九*藏*书*网斧斤之齐。四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一,谓之大刃之齐。五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐。金、锡半,谓之鉴燧之齐”。也就是青铜中的含锡量分别为16.7%、20%、25%、33.3%、40%、50%。这是世界上最早的关于合金配比的经验性总结。
先秦优秀青铜文明的标志,除大量青铜器外,还体现在已总结出有一定合理性的青铜合金配比规则,即按照青铜器的不同用途的性能要求,配制不同比例的青铜合金。这就是《考工记》中所记载的“金有六齐”,“金”指青铜,“齐”是合金的称谓。
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