紧平衡是谁发明的（什么是紧平衡）

今天给各位分享紧平衡是谁发明的的知识，其中也会对什么是紧平衡进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

文章目录：

• 1、除四大发明外中国古代还具有一定影响的1-20个
• 2、雨伞，望远镜,照相机,自行车分别是什么时候发明的?哪国人发明的?
• 3、我国粮食紧平衡的原因
• 4、什么杠杆平衡原理
• 5、1.什么是“粮经矛盾”
• 6、中国古代的四大发明分别是什么？

除四大发明外中国古代还具有一定影响的1-20个

1、鼓：

传说公元前3500年中国人已有人造的鼓。公元前3000年，做鼓的方法是用兽皮蒙在框架或容器上。到公元前1000年，米索不达米亚的苏默人制成了一人高的圆鼓，鼓身还绘有图画。后来有了小铜鼓和大铜鼓。15世纪骑兵用的大铜鼓，17世纪时开始为乐团采用。1692年蒲塞尔为“仙后”所作的配乐中就用上了。这种鼓现在叫定音鼓，19世纪有了低音大鼓。鼓声可使节拍鲜明，粗犷有力。公元前2世纪中国人发明了定音鼓。

2、二进位制：

相传在公元前3000年伏羲发明了二进位制。《周易》就是五经之一的《易经》，它是我国最古老的经典之一。《周易》相传是由约公元前3000年的伏羲画卦、周文王重卦、周公作爻(yao)辞，并经过孔丘修订而成为《易经》。当代的电子计算机用的不是十进制而是二进制。二进制是谁发明的？《周易》中的“易数”用的就是二进制。换句话说就是伏羲发明了二进制，伏羲就是神农。传说神农尝百草才有五谷，我国才有原始农业。伏羲对我国社会的进步可谓大矣！我国北京的先农坛就是为了祭奠神农（即伏羲）而建造的，这里表达炎黄子孙对他的敬佩之情。

3、绳索：

公元前2800年，中国人已经掌握了创造麻绳的技术。我国人民开始用大麻纤维制绳。到公元纪元开始时，用大麻纤维已成为世界上大多数地区的主要制绳材料。1775年，英国发明家马虚发明制绳机，结束了手工制绳的时代。从1950年开始用人造纤维制造绳索，直径约2毫米的马尼拉绳受到5512公斤的拉力便会折断，而同样粗的尼龙绳则能承受13227公斤的拉力。

4、指南针：

相传公元前2700年中国的轩辕黄帝发明了指南针。黄帝用指南针，在大雾中辨别方向，打败了蚩尤。根据史书记载，中国人早在战国时代已使用指南针。公元前3世纪的《韩非子》中说，战国时代已有人用“司南”（指南针）。宋代沈括《梦溪笔谈》对此记载更详。1090年，中国和阿拉伯航海家开始在船上装设了指南针。作导航工具。欧洲在11世纪左右，才用浮在水上的磁针制成指南针。1250年左右，在地中海地区指南针的磁制已装在有度的卡片上面，并以中央旋轴保持平衡。

16世纪时把指南针镶在带平架上，在船上发挥作用。19世纪铁船用指南针要装上一片弗林德斯顿铁，以校正船的磁力所引起的误差。20世纪制成的船和飞机用陀螺罗盘仪指南针。根据旋转顶点稳定姿态与星体有关的原理，陀螺罗盘有两大优点：既不因接近金属而偏转，双指向真正北而不是磁北。1908年德国制成世界上第一台此类实用仪器。最优良的指南针是美国人斯波里所制。1910年在“德拉威”号船上试验成功，很快就被美国海军采用。总之，指南针是我国四大发明之一，后来传遍全世界为全球航海业等方面的发展做出了很大贡献。

5、养鱼法：

公元前2500年中国人已经懂得养鱼。那时我国人民能用人工孵化鱼卵，把它养大食用。1960―1970年代，欧美才用人工养殖蛙鱼等鱼类。英国等西欧国家现在每年由养鱼场生产淡水养鱼约有10万吨。

6、赤道式天文仪：

公元前2400年，中国人发明了赤道式天文仪。

7、十进计数制：

中国人于公元前14世纪，发明了十进计数制。在现代科学中是十分重要的，欧洲人正式采用它的最早时间的证据，是公元976年的一份西班牙手稿中发现的，而中国早在公元前14世纪的商朝，便已经采用了。在出土的公元前13世纪的甲骨文中，见有中国人用十进制记述了“547天”的实例。

8、印刷术：

公元前1324年，中国人已会雕刻印章，用墨水印在文件上，印刷术是世界上第一种传播媒介，有了它才可把资料信息传播出去。印刷术是我国的四大发明之一。我们中国人从古时候起就使用印章，刻上人名或官衔。印章本来是官衔的标职，到公元 前1324年，又开始用来加盖在文件上；最初是用墨水，到公元五、六世纪才开始用红色印泥。中国印章大多用皂石、玉石、竹子甚至象牙雕刻而成。中国人认为，有印章为凭的文件书信和票据经签字更可靠。现在的印刷书籍中，最古老的是《金刚经》，由中国人王 印刷，如今已成孤本。868年中国人发明了雕版印刷术，《金刚经》是凸版印刷，它是一幅5．25米的卷轴，用多块长91厘米，宽36厘米的刻版印的。后来落在英国人手中，现藏于伦敦大英博物馆。

1040年代中国刻字工人毕升在北京历年间发明了活字印刷术，泥六面体活字模，加热变硬，按韵排在转盘上。印时把活字铺在有松脂、腊等粘合物的铁板上，周围用铁框扎紧，放在火上加热使粘合物熔化，冷却后活字就粘在铁板上了。印完后烤热铁板取出活字，以备日后再用。1403年朝鲜的李太宗创办了最早的金属铸字工厂（当时朝鲜也用方块字），又过了30年朝鲜参照古印度的梵文，创造了一套拼音字母以代替方块字。现在的朝鲜文有40个字母，只需要少量字母就可拼出所有的字。1438年在德国梅茵兹城古腾堡居住的根弗第谢（德国人）创造了一套浇涛金属字母活字的模具。用硬金属雕出凸模字，再用锤字把凸模字压在软铜上，制出凹模，用凹模排在框架上印刷。到15世纪时大概已开始采用铅锡合金。他在1451年印出欧洲第一本用活字印刷的书――《多纳托斯拉丁文法》。约在1453年开始印刷拉丁文圣经。他的印刷机是用普通的螺旋压榨机改装的。把一页为一个印版面上放在印刷的印台上，刷上油墨，铺上纸张，用装在螺旋下的压印板加压。一天才能排一页，每小时只能印16张左右。

1457年，福斯特和舒奥佛发明了多色印刷，印出第一本双色书――拉丁圣诗。1461年，班堡的靠士特把木刻版与活字印刷结合起来，印出第一本有插图的书――德文的寓言，共有101张插图。1470年法国人让森在威尼斯设计出第一批罗马活字。1477年托雷米绘制了《世界地图》，用凹版印刷术印出，共26幅铜版印制。不易仿制，纸面上的油墨稍微鼓起，特点较多，易辨真伪，所以仍用于印刷钞票、邮票和有价证券等。1501年意大利人格里福出了一套斜体字；1561年他把这些字缩小印出袖珍本书籍。（西方的斜体字主要用于强调字句。）1620年，荷兰的伯靳奥发明了收字方便印刷术，每小时可印150份。1642年德国的赛根发明了镂刻凹版印刷法，最适于印画，首幅画是德国伊利莎伯爵夫人的肖像。

1107年，中国人还发明了彩色印刷术。600多年后，1719年，德国的勒布朗设计的彩色印刷机取得了专利权。印出第一部书是《油画色彩之调和》。1727年英国苏格兰金匠格特发明了浇铸铅版法。1775年法国人迪多制订了量度活字大小的单位。1798年德国的逊纳菲尔德发明平版印刷法，最适于印插图。1875年英国首先使用胶印法，把图像印到橡皮布上，然后正式印到弹性所需的材料上。1800年，英国的斯坦贺制成第一台铁架印刷机代替了木制印刷机。每小时可印250张。1810年德国 人在伦敦工作的哥尼格取得了蒸汽印刷机的专利权（机械化的手动印刷机），每小时可印400页。1812年德国人哥尼格和鲍尔设计出滚筒式滚压印刷机。《泰晤士报》卖了这台机器，每小时可印1100张。后来哥尼格还设计了每次能印两面的印刷机。

1839年英、美、俄三国分别发明了电铸版。用电铸金属板来代替木刻印板。1845年纽约的荷奥取得了第一架实用轮转印刷机专利。费城的《纪事报》购买了这台机器。1848年伦敦《泰晤士报》的工程师阿普斯和考珀设计了一台轮转印刷机，在此报运用，每小时能印8000张。1861年美国荷奥采用纸型制出的曲面铅版，从此有了完全圆形的印刷版面。1852年，英国照相技术先驱塔尔博特发现了钢线凸版印刷的原理，1880年首先采用这种办法在纽约《画报》上复印一张照片，标题是“纽约贫民窟一景”。1886年德国人默根索勒在美国工作发明了高速自动排字的策诺整排机，此机用于《纽约时报》。两年后正式投产，每小时可排字模6000个左右，速度是最熟练工人的四倍。1887年英国公务员兰斯顿发明了排字精良的莫诺铸排机，此机于1897年正式投入生产。在此之前，1477年前人们就知道雕刻铜凹版印刷法；1895年奥地利人克利克发明了照相凹版法；1839年，许布约在美国发明了照相排字机。从此印刷商不要金属活字，并改用平板印刷代替传统的凸版印刷。此法是把字母相继投射到照相纸上面，然后冲洗出来，贴到一页样本上。这张拼好的版用照相机转拍在金属板的感光膜上，经过酸蚀，使这块印版具有1798年逊纳菲尔德发明的石印版的性能；油墨只附着于版上有图形的地方。现在，照相排字法已经取代了绝大多数传统的排字方式。

1965年德国发明了电子照相排字机之后，开始了用电脑控制排字时代。先进印刷厂是整页版面可在电脑屏幕上设计，设计者一页版面编排妥当之后，就用电脑记忆装置把全部内容存贮起来，包括文字、标题、图片位置等等。然后，由电脑控制的激光器在照相纸上扫描，把整个版面的图像印出来，再用照相法制成印版进行印刷，这叫激光照排法。当今世界上很多大型报刊都用先进方法进行排印，例如我国的《科技日报》、《中国电视报》和《北京晚报》等，都采用了此先进的印刷技术。

9、漆――世界第一种塑料：

中国人最迟在公元前13世纪已经发明使用了漆。1976年在河南省安阳市发掘出的“妇好”墓（葬于公元13世纪），她的上过漆的棺木就是证明。李约瑟说：“漆可能是人类所认识的最古老的工业塑料。”在古代中国，油漆业的组织和管理很有章法，有私人的油漆作坊，也有国家的制作中心。巴黎东方艺术博物馆存有一只油漆的木酒杯，杯上雕刻的铭文除说明该杯制作于公元四年外，还刻有参加制作的七名工匠和制作中心的五位官员的名字。这个木酒杯表现了中国人两千年前就有对制造工艺的看法；另一方面，这个杯子还表明当时的生产很可能已使用现代的工业生产的流水线那样的工艺流程。早在公元前二世纪，中国人已发现了漆的重要化学性质，发现了通过漆的蒸发过程使其变质的方法，发现了通过在漆中放几只螃蟹壳，漆就会保持液状，不会变干。公元前120年的《淮南子》一书和公元12世纪的李氏都提到螃蟹壳能使漆保持液态的特殊功能。现代科学家化验证实，甲壳体组织内确有抑制某些酶的活动的化学成份，其中一种酶就是漆变硬的酶。漆可以通过化学作用保持长久的液态，这使中国的这项生物化学工艺具有不衰的工业雏形模式。

10、铜镜：

约公元前12世纪中国人发明了铜镜。中国人于公元5世纪还发明了魔镜；英国结晶学家威廉·布莱格到1932年，系统地阐明了魔镜的理论，比中国晚了一千五百年左右。魔镜是世界上最奇异的物品之一。魔镜有何奇妙之处呢？在魔镜的反面铸有青铜图案――图像或文字，或二者兼而有之。反射光线的一面为凸状，是由经抛光处理的青铜制成用作镜面。在大多数照明情况下，这种镜子看上去与其它的普通镜子无异。但是，在明亮的阳光下使用魔镜时，它反光的一面就能被“看透”。用镜面将阳光反射到暗色的墙上，人们就能从投在墙壁上的影像中看到镜面的图案或文字。坚实的青铜制品变得透明了，这种令人感到神秘不解的现象使中国人给魔镜取了透光镜名称。青铜是不透光的，然而实际使人感到透光，这是为什么？这奥妙之深让中外学者探讨了几百年，中国的科学家沈活和外国科学家威廉·布莱格爵士都发表过高见。威廉·布莱格爵士于1932年发现这一奥妙时说：“正是反射的放大作用使图案清楚地显现出来。”李约瑟正确地将这一切称为“是在通向掌握金属表现微细结构道路上迈出的第一步。”

11、伞：

公元前1100年，中国人已经使用伞，那时已经用伞表示身份。伞骨用竹或檀香木制成，上面覆以树叶或羽毛做的伞面。公元12世纪英语才出现“伞”这个词。以前一直只有阳伞，到1733年代，巴黎人用油布做伞面，才制成雨伞。1750年，英国的汉威到外国旅行后带了一把伞面回伦敦，轰动一时。1874年雪靠耳附近迪卡地区的金属拉丝工霍克斯取得弧形钢质伞骨的专利权。有了此伞骨，伞可以收紧，从此成为英国绅士常用的雨具。1930年柏林人豪普特发明了伸缩伞。在学术界也有人说，公元4世纪三国时期中国人才发明了伞。

12、风筝：

公元前1000年，中国人最先放风筝。早在信史之前，传说中国人已会放风筝。相传公元前四世纪，中国著名工匠鲁班（即公输班）做了一只风筝，升空三日而不坠。还有一个故事说一名将军包围了王宫，利用风筝测量宫墙与己方军队的距离。风筝可用于送砖上屋或在风筝尾部系上鱼钩钓鱼。公元1600年，东方的风筝（菱形）由荷兰人传到了欧洲。19世纪英国发明家克雷由风筝产生灵感而发明滑翔机。德克萨斯州演员科迪“上尉”，曾利用风筝拖动折叠式小艇，横渡英伦海峡；1901年再接再励，乘坐双箱形风筝飞行，使英国陆军部大感兴趣。不久，飞机取代了军用风筝，而科迪“上尉”也在1913年驾驶他的新双翼飞机时失事遇难。1970年，美国太空计划设计了各种“飞行翼”，使风筝再次成为成年人的玩意儿，例如罗格乐乐折叠飞行翼，本是专为水星号太空船仓安全着陆而设计的，后来被降落伞取代了；但这种折叠翼，结果成为今日悬挂式滑翔机的机翼。风筝飞上天空为飞机飞上天空提供了原理和灵感。

13、米酒：

公元前1000年，中国人发明了米酒。

14、弓箭：

中国人于公元前8世纪发明了弓箭。公元前200年中国人已发明了弩弓。它主要用于打仗和狩猎，可卧射、立射、骑射，威力甚大。而欧洲的意大利在公元10世纪才使用弓，比我国晚了一千二百年。

15、古代机器人：

公元前770年至公元前256年东周时期，中国人就已发明了古代机器人。当今世间，只要谈及机器人，言必欧美、东洋；然而可曾知道世界上最早制出古代机器人的，是我们中国人。我国制出的古代机器人不仅精巧，而且用途也很广泛，有各式各样的机器人。会跳舞的机器人、会唱歌吹笙的机器人、持赚钱的机器人和会捉鱼的机器人……等，应有尽有。

会跳舞的机器人。我国唐朝的段安希说：西汉时期，汉武帝在平城、被匈奴单于冒顿围困。汉军陈平得知冒顿妻子阏氏所统的兵将，是国中最为精锐骠悍的队伍，但阏氏具有妒忌别人的性格。于是陈平就命令工匠制作了一个精巧的木机器人。给木机器人穿上漂亮的衣服，打扮得花枝招展，并把它的脸上擦上彩涂上胭脂，显得更加俊俏。然后把它放在女墙（城墙上的短墙）上，发动机关（机械的发动部分），这个机器人就婀娜起舞，舞姿优美，招人喜爱。阏氏在城外对此情景看得十分真切，误把这个会跳舞的机器人为真的人间美女，怕破城以后冒顿专宠这个中原美姬而冷落自己，因此阏氏就率领她的部队弃城而去了。平城这才化险为夷。

会唱歌吹笙的机器人。唐代的机器人更为精巧神奇，唐朝人张骛在《朝野全载》中说：洛州的殷文亮曾经当过县令（相当于“县长”），性格聪巧，喜好饮酒。他刻制了一个木机器人并且给它穿上用绫罗绸缎做成的衣服；让这个机器人当女招待。这个“女招待”酌酒行觞，总是彬彬有礼。

会赚钱的机器人。唐朝时，我国杭州有一个叫杨务廉的工匠，研制了一个僧人模样的机器人，它手端化缘铜钵，能学和尚化缘，等到钵中钱满，就自动收起钱。并且它还会向施主躬身行礼。杭州城中市民争着向此钵中投钱，来观看这种奇妙的表演。每日它竟能为主人捞到数千钱，真可称为别出心裁，生财有道。

会捉鱼的机器人。唐代的机器人还用于生产实践。唐朝的柳州史王据，研制了一个类似水獭的机器人。它能沉在河湖的水中，捉到鱼以后，它的脑袋就露出水面。它为什么能捉鱼呢？如果在这个机器人的口中放上鱼饵，并安有发动的部件，用石头缒着它就能沉入水中了。当鱼吃了鱼饵之后，这个部件就发动了，石头就从它的口中掉到水中，当它的口合起来时，它衔在口中的鱼就跑不了啦，它就从水中浮到水面。这是世界上最早用于生产的机器人。

此外，在《拾遗录》等书中，还记载了古代机器人登台演戏、执灯伴瞎等机巧神妙。

16、分行栽培与精细耕地法：

公元前6世纪，中国人发明了分行栽培与精细耕地法；欧洲人到1731年才使用此项技术，比中国晚了二千四百年左右。

17、铁犁：

公元前6世纪，中国人发明了铁犁。欧洲人到17世纪才使用铁犁，比中国晚了二千三百年左右。公元1050年，中国人还发明了犁镜，给犁装上犁镜，便于翻土，从而提高了农业产量。大约公元前3500年，米索不达米亚平原农夫发明了牛拉犁具。犁是人类早期开始耕地的农具，中国人大约自商代起已使用耕牛拉犁，木身石铧。公元前500年，欧洲农夫造出了铁犁，犁前有二个轮了和一个犁刃（即犁铧）。中国战国时期在木犁铧上套上了V形铁刃，俗称铁口犁。犁架变小，轻便灵活，更可以调节深浅，大大提高了耕作效率。欧洲人于1700年代开始用先进的罗瑟兰犁、兰塞姆金铁犁和播种机。1830年美国移民开始用迪尔铜犁，其他各大洲也开始用铜犁。总之，犁的发明、应用和发展，凝聚了中国人和世界其他各位发明家的心血，并显现了他们的智慧。

18、大定音钟：

中国人于公元前6世纪发明了大定音钟；欧洲人到公元1000年才有定音钟，比中国晚了一千六百年左右。

19、长明灯：

大约在公元前589年，中国人发明了长明灯。灯蕊为石棉；灯油为海豹油或鲸油。

20、算盘：

公元前550年中国人发明了算盘，用于计算，也是自古以来商业上广泛应用的计算工具，后来传到世界各地，到12世纪才逐渐被现代阿拉伯数字所取代。到20世纪前苏联和远东地区很多人仍然使用算盘，生塑算盘代替木竹算盘。目前世界上电子计算器和电子计算机有代替算盘的趋向，但因为算盘价格低廉，所以，用电子计算机在全世界完全代替算盘，至少还需要十年。

21、地毯：

公元前五百年地毯已在中国应用。已知最早的地毯起源于公元前五世纪的中国和伊朗。1606年，法国巴黎附近最早用上了织机编织的地毯。现在的地毯变为人造纤维和羊毛编织而成。

22、双动式活塞风箱：

中国人于公元前5世纪发明了双动式活塞风箱。西方于16世纪才用双动式活塞风箱。比中国晚了二千一百年左右。

23、水涌钵

公元前5世纪，中国人发明了水涌钵。

24、空位表零法：

中国人在公元四世纪以前就开始用空位表示零，中国的算盘就是这样表示的。按照西方的传统说法，用符号“0”来表示零，是印度人在公元九世纪发明的，它出现在公元870年瓜摩尔的碑文中。但是，实际上，符号“0”的出现要比这早得多。在公元683年柬埔寨和苏门答腊的碑文中，以及在公元686年苏门答腊附近的邦加岛上的碑文中，均出现这一符号。一些专家认为，这些国家出现的零的符号，是由中国传过去的，而他们又将这符号传到印度。零非常重要，如果忽视了零，那么现代技术就会瓦解。当然用空位表示零这是中国人的一项发明，然而我们并不是说使用“0”符号的绝对优先权属于我国，因为直到1247年“0”符号才第一次在我国印刷品中出现，尽管我们确信至少在一个世纪以前就已经使用这个符号了，但没有人知道，这个表示零的符号中国人在何时、何地首先使用的，这是需要进一步考证的。

25、化学武器：

利用毒气进行化学战的历史，在中国至少可以追溯到公元前四世纪早期。在墨家早期著作中，就有关于利用风箱把在炉子内燃烧的芥末释放出来的气体，打入围城敌军隧道的记载。这比第一次世界大战中德国利用堑壕芥子气早2300年。中国人化学武器有下列几种：“粪弹”，这是毒气弹的雏形。“飞砂弹”，它是将一管火药放在陶罐里，火药的成份是生石灰、松香、有毒植物的乙醇提取之。把这种武器从城墙上放下去，随即炸开，致命毒物四散。“催泪弹”，公元二世纪中国人便使用催泪弹，它所产生的烟雾很快地使人泪如泉涌。海脉油、四川漆和海星等毒汁会使敌人声音嘶哑。我国有的毒物能使敌人肌肉腐烂直至露出白骨。火矛包含着砒霜和一般的毒物。1540年贝林古西奥所著的《烟火药学》一书中说，火矛被燃后，就吐出“炽热地火舌，有两三步远，使人毛骨悚然”。在欧洲，直到1580年，砷才作为一种深受欢迎的东西，但在17世纪它被汞烟球所代替，这是当时中国奉献给世界的礼物之一。

26、马胸带换具：

大约在公元前4世纪中国人发明马胸带换具。在此之前，西方在公元8世纪换马的惟一手段是“项前肚带换具”。这是一种不合理的方法，因为皮带勒在喉部，意味着马一旦使出最大力气就会立即窒息死亡。我国发明的马胸带换具克服了这一缺点。我国的这项发明后来通过中亚传到了欧洲。欧洲考古学家在公元7至10世纪的古墓中发现了胸带换具遗物。

27、石油照明法：

大约于公元前4世纪，中国人发明了石油照明法和天然气照明法。

28、铸铁术：

公元前4世纪，中国人发明了铸铁术。

29、马肩套挽具：

公元前四世纪至公元前一世纪，中国人发明了马肩套换具。这比在欧洲出现胸带具后一百年出现的肩套换具要早一千年。中国人还发现，肩套换具可以用另一种更简单的方式：换绳可以拴在肩套（项圈的两侧，直接套在车上）。正是这种形式的肩套换具，今天仍在全世界普遍采用。

30、硝石鉴别方法：

中国人在公元前3世纪以前发现了硝。这比西方早2000年。在发明火药之前，首先必须认识到并且获得它的三种成分中最重要的成分，这就是硝石。西方在中世纪以前不知有此物，欧洲缺少此物，而中国资源丰富，并且可区别于其他矿物而予以提纯。鉴别硝石是根据颜色反应。硝石燃烧发出紫色火焰可证实钾的存在。中国人至少在公元前3世纪就会用此法鉴别硝石的存在。中国人发现硝石为后来发明火药奠定了基础。

31、世界上第一条等高运河―――灵渠。

西方于公元13世纪才建了等高运河，比中国晚了一千六百年左右。

32、立体地图：

中国人最迟在公元前3世纪就发明了立体地图。在司马迁写的《史记》中，就记过了一张公元前210年绘制的秦始皇墓地图。书上写道：“以水银为百川江河大海，机相灌输，上具天文，下具地理。”1985年6月《每日电讯》的一篇报导说：秦始皇墓地虽然还没有打开，但是可能已经发现了。据说是墓入口处的地方发现了微量的水银。考古学家猜测这可能就是上述立体地图上所示的水银。

早在公元前3世纪，中国有名的蓬莱仙山的地图就出现在罐子和香炉上。这对以后立体地图绘制技巧的发展有着十分重大的影响。公元32年将军马援讲到的军事立体地图，河谷山脉的模型是用糯米制作的。此外，还出现了木刻的立体地形图，大科学家沈括在《梦溪笔谈》中曾记述了这种地图。1130年黄裳也制作了一张木刻立体地图。此图后来引了哲学家朱熹的兴趣，他千方百计地收集木刻地形图，以便进行研究。他自己也有时用粘土，有时用木刻制作立体地形图。黄裳在一部《鹤林玉露》里，还讲述了朱熹制作的一幅地形图的情况：“（朱熹）尝欲以木作华夷图，刻山水凹凸之势。合木八片为之。以雌雄榫镶入，可以折。度一人之力可以负之。每出则以自随，后竟未能成。”

很可能立体地形图的制作由中国传到阿拉伯，后又传到了欧洲。1510年，保罗·多克斯制作了欧洲最早的地形图，绘出了奥地利的库夫施泰因的邻近地区。阿拉伯人伊贝·巴蒂塔（公元1304―1377年）叙述了他在直布罗陀看到一张立体地形图。中国以外的国家有关立体地形图的记载没有比这更早了。

33、吊桥：

中国人李冰于公元前3世纪在四川省灌县修建了安蓝桥。这是世界最早修建的竹缆链桥。它总长为320米，有八个孔，整个结构中没有一块金属材料。此吊桥上铺了板便于人们行走。这种用竹了做的索桥是极有效的，整个缆索是以竹子为内芯，外边包着从竹子外层劈下的竹条（蔑片）编成的“辫子”。编成辫子是因为蔑片把内芯缠得越紧，缆索的强度就越大，从而增加了安全因素。并且，中国人于公元1世纪又发明了铁吊桥。这桥可用于通行车辆。1655年到中国访问的西方人马丁·马蒂尼曾描述过贵州境内一条河上的铁索桥，并编在那个时期有名的巨著《中国图集新编》中。西方的第一座吊桥，即温奇桥。是公元1741年建成的，跨于英格兰的提兹河上，它只有缆索而没有桥面供车辆通行。由于欧洲人于1809年才建成第一座可以通行车辆的吊桥，因此在这方面中国人比西方要早很多年呢!

雨伞，望远镜,照相机,自行车分别是什么时候发明的?哪国人发明的?

雨伞的 发明者 中国人据说是2000多年前 鲁班的妻子云氏 但是 据说在 古埃及时代比鲁班稍微早一个世纪 贵族就开始用伞 所以 说到底是谁发明的 至今没有肯定答案 望远镜的发明者是荷兰人，至于究竟是谁，迄今还没有弄清楚 时间大概是 1600年左右 照相机的发明者是法国画家达盖尔 时间是1839年8月19 日 自行车发明者一般认为是 德国男爵卡尔杜莱斯 时间是 1817年

我国粮食紧平衡的原因

我国粮食平衡的主要原因就是因为袁隆平老爷子开发了多产的水稻呀，另一方面就是各种土豆地瓜这种的，其他的替代性的主要粮食作物也还是很增产的呀。

什么杠杆平衡原理

在使用杠杆时，为了省力，就应该用动力臂比阻力臂长的杠杆；如欲省距离，就应该用动力臂比阻力臂短的杠杆。因此使用杠杆可以省力，也可以省距离。但是，要想省力，就必须多移动距离；要想少移动距离，就必须多费些力。要想又省力而又少移动距离，是不可能实现的。正是从这些公理出发，在“重心”理论的基础上，阿基米德发现了杠杆原理，即“二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。

杠杆的支点不一定要在中间，满足下列三个点的系统，基本上就是杠杆：支点、施力点、受力点。

其中公式这样写：支点到受力点距离(力矩) * 受力 = 支点到施力点距离(力臂) * 施力，这样就是一个杠杆。

杠杆也有省力杠杆跟费力的杠杆，两者皆有但是功能表现不同。例如有一种用脚踩的打气机，或是用手压的榨汁机，就是省力杠杆 (力臂 力矩)；但是我们要压下较大的距离，受力端只有较小的动作。另外有一种费力的杠杆。例如路边的吊车，钓东西的钩子在整个杆的尖端，尾端是支点、中间是油压机 (力矩 力臂)，这就是费力的杠杆，但费力换来的就是中间的施力点只要动小距离，尖端的挂勾就会移动相当大的距离。

两种杠杆都有用处，只是要用的地方要去评估是要省力或是省下动作范围。另外有种东西叫做轮轴，也可以当作是一种杠杆的应用，不过表现尚可能有时要加上转动的计算。

古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言："假如给我一个支点，我就能把地球挪动!"这句话不仅是催人奋进的警句，更是有着严格的科学根据的。

编辑本段杠杆分类

杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。这几类杠杆有如下特征：

1.省力杠杆：L1L2, F1F2 ,省力、费距离。如拔钉子用的羊角锤、铡刀，瓶盖扳子等。

2．费力杠杆： L1＜L2, F1＞F2,费力、省距离，如钓鱼竿、镊子等。

3．等臂杠杆： L1＝L2, F1＝F2,既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。

编辑本段人体内的杠杆

几乎每一台机器中都少不了杠杆，就是在人体中也有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西，弯一下腰，甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用，了解了人体的杠杆不仅可以增长物理知识，还能学会许多生理知识。

其中，大部分为费力杠杆，也有小部分是等臂和省力杠杆。

点一下头或抬一下头是靠杠杆的作用(见图)，杠杆的支点在脊柱之顶，支点前后各有肌肉，头颅的重量是阻力。支点前后的肌肉配合起来，有的收缩有的拉长配合起来形成低头仰头，从图里可以看出来低头比仰头要省力。

当曲肘把重物举起来的时候，手臂也是一个杠杆(如图)。肘关节是支点，支点左右都有肌肉。这是一种费力杠杆，举起一份的重量，肌肉要化费6倍以上的力气，虽然费力，但是可以省一定距离。

当你把脚尖翘起来的时候，是脚跟后面的肌肉在起作用，脚尖是支点，体重落在两者之间。这是一个省力杠杆(如图)，肌肉的拉力比体重要小。而且脚越长越省力。

如果你弯一下腰，肌肉就要付出接近1200牛顿的拉力。这是 由于在腰部肌肉和脊骨之间形成的杠杆也是一个费力杠杆（如图)。 所以在弯腰提起立物时，正确的姿式是尽量使重物离身体近一 些。以避免肌肉被拉伤。

编辑本段发现历程

阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。他首先把杠杆实际应用中的一些经验知识当作"不证自明的公理"，然后从这些公理出发，运用几何学通过严密的逻辑论证，得出了杠杆原理。这些公理是：(1)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上相等的重量，它们将平衡；(2)在无重量的杆的两端离支点相等的距离处挂上不相等的重量，重的一端将下倾；(3)在无重量的杆的两端离支点不相等距离处挂上相等重量，距离远的一端将下倾；(4)一个重物的作用可以用几个均匀分布的重物的作用来代替，只要重心的位置保持不变。相反，几个均匀分布的重物可以用一个悬挂在它们的重心处的重物来代替；似图形的重心以相似的方式分布……正是从这些公理出发，在"重心"理论的基础上，阿基米德又发现了杠杆原理，即"二重物平衡时，它们离支点的距离与重量成反比。"

阿基米德对杠杆的研究不仅仅停留在理论方面，而且据此原理还进了一系列的发明创造。据说，他曾经借助杠杆和滑轮组，使停放在沙滩上的桅船顺利下水。在保卫叙拉古免受罗马海军袭击的战斗中，阿基米德利用杠杆原理制造了远、近距离的投石器，利用它射出各种飞弹和巨石攻击敌人，曾把罗马人阻于叙拉古城外达3年之久。

这里还要顺便提及的是，在我国历史上也早有关于杠杆的记载。战国时代的墨家曾经总结过这方面的规律，在《墨经》中就有两条专门记载杠杆原理的。这两条对杠杆的平衡说得很全面。里面有等臂的，有不等臂的；有改变两端重量使它偏动的，也有改变两臂长度使它偏动的。这样的记载，在世界物理学史上也是非常有价值的，而且墨子的发现比阿基米德早了约二百年。

历史故事

阿基米德将自己锁在一间小屋里, 正夜以继日地埋头写作《浮体论》．这天突然闯进一个人来, 一进门就连忙喊道: ‘哎呀! 你老先生原来躲在这里．国王正调动大批人马, 在全城四处找你呢．’阿基米德认出他是朝廷大臣, 心想, 外面一定出了大事．他立即收拾起羊皮书稿, 伸手抓过一顶圆壳小帽, 随大臣一同出去, 直奔王宫．

当他们来到宫殿前阶下时, 就看见各种马车停了一片, 卫兵们银枪铁盔, 站立两行, 殿内文武满座, 鸦雀无声．国王正焦急地在地毯上来回踱步．由于殿内阴暗, 天还没黑就燃起了高高的烛台．灯下长条案上摆着海防图、陆防图．阿基米德看着这一切, 就知道他最担心的战争终于爆发了．

原来地中海沿岸在古希腊衰落之后, 先是马其顿王朝的兴起, 马其顿王朝衰落后, 接着是罗马王朝兴起．罗马人统一了意大利本土后向西扩张, 遇到另一强国迦太基．公元前264 年到公元前221 年两国打了23 年仗, 这是历史上有名的‘第一次布匿战争’, 罗马人取得胜利．公元前218 年开始又打了4 年, 这是‘第二次布匿战争’, 这次迦太基起用一个奴隶出身的军事家汉尼拔, 一举擒获罗马人5 万余众．地中海沿岸的两个强国就这样连年争战, 双方均有胜负．叙拉古, 则是个夹在迦、罗两个强国中的城邦小国, 在这种长期的战争风云中, 常常随着两个强国的胜负而弃弱附强, 飘忽不定．阿基米德对这种外交策略很不放心, 曾多次告诫国王, 不要惹祸上身．可是现在的国王已不是那个阿基米德的好友亥尼洛．他年少无知, 却又刚愎自用．当‘第二次布匿战争’爆发后, 公元前216 年, 眼看迦太基人将要打败罗马人, 国王很快就和罗马人决裂了, 与迦太基人结成了同盟, 罗马人对此举很恼火．现在罗马人又打了胜仗, 于是采取了报复的行动, 从海陆两路向这个城邦小国攻过来, 国王吓得没了主意．当他看到阿基米德从外面进来, 连忙迎上前去, 恨不得立即向他下跪, 说道: ‘啊, 亲爱的阿基米德, 你是一个最聪明的人, 先王在世时说过你都能推动地球．’

关于阿基米德推动地球的说法, 却还是他在亚历山大里亚留学时候的事．当时他从埃及农民提水用的吊杆和奴隶们撬石头用的撬棍受到启发, 发现可以借助一种杠杆来达到省力的目的, 而且发现, 手握的地方到支点的这一段距离越长, 就越省力气．由此他提出了这样一个定理: 力臂和力 (重量) 的关系成反比例．这就是杠杆原理．用我们现在的表达方式表述就是: 重量×重臂=力×力臂．为此, 他曾给当时的国王亥尼洛写信说: ‘我不费吹灰之力, 就可以随便移动任何重量的东西；只要给我一个支点, 给我一根足够长的杠杆, 我连地球都可以推动．’可现在这个小国王并不懂得什么叫科学, 他只知道在大难临头的时候, 借助阿基米德的神力来救他的驾．

可是罗马军队实在太厉害了．他们作战时列成方队, 前面和两侧的士兵将盾牌护着身子, 中间的士兵将盾牌举在头上, 战鼓一响这一个个方队就如同现代的坦克一样, 向敌方阵营步步推进, 任你乱箭射来也丝毫无损．罗马军队还有特别严明的军纪, 发现临阵脱逃的立即处死, 士兵立功晋级, 统帅获胜返回罗马时要举行隆重的凯旋仪式．这支军队称霸地中海, 所向无敌, 一个小小的叙拉古哪里放在眼里．况且旧恨新仇, 早想进行一次彻底清算．这时由罗马执政官马赛拉斯统帅的四个陆军军团已经挺进到了叙拉古城的西北．现在城外已是鼓声齐鸣, 杀声震天了．在这危急的关头, 阿基米德虽然对因国王目光短浅造成的这场祸灾非常不满, 但木已成舟, 国家为重, 他扫了一眼沉闷的大殿, 捻着银白的胡须说: ‘如果单靠军事实力, 我们决不是罗马人的对手．现在若能造出一种新式武器来, 或许还可守住城池, 以待援兵．’国王一听这话, 立即转忧为喜说: ‘先王在世时早就说过, 凡是你说的, 大家都要相信．这场守卫战就由你全权指挥吧．’

两天以后, 天刚拂晓, 罗马统帅马赛拉斯指挥着他那严密整齐的方阵向护城河攻来．今天方阵两边还预备了铁甲骑兵, 方阵内强壮的士兵肩扛着云梯．马赛拉斯在出发前曾口出狂言: ‘攻破叙拉古, 到城里吃午饭去．’在喊杀声中, 方阵慢慢向前蠕动．照常规, 城头上早该放箭了．可今天城墙上却是静悄悄地不见一人．也许是几天来的恶战使叙拉古人筋疲力尽了吧．罗马人正在疑惑, 城里隐约传来吱吱呀呀的响声, 接着城头上就飞出大大小小的石块, 开始时大小如碗如拳一般, 以后越来越大, 简直有如锅盆, 山洪般地倾泻下来．石头落在敌人阵中, 士兵们连忙举盾护体, 谁知石头又重, 速度又急, 一下子连盾带人都砸成一团肉泥．罗马人渐渐支持不住了, 连滚带爬地逃命．这时叙拉古的城头又射出了密集的利箭, 罗马人的背后无盾牌和铁甲抵挡, 那利箭直穿背股, 哭天喊地, 好不凄惨．

阿基米德到底造出了什么秘密武器让罗马人大败而归呢? 原来他制造了一些特大的弩弓——发石机．这么大的弓, 人是根本拉不动的, 他就利用了杠杆原理．只要将弩上转轴的摇柄用力扳动, 那与摇柄相连的牛筋又拉紧许多根牛筋组成的粗弓弦, 拉到最紧时, 再突然一放, 弓弦就带动载石装置, 把石头高高地抛出城外, 可落在1000 多米远的地方．原来这杠杆原理并不是简单使用一根直棍撬东西．比如水井上的辘轳吧, 它的支点是辘轳的轴心, 重臂是辘轳的半径, 它的力臂是摇柄, 摇柄一定要比辘轳的半径长, 打起水来就很省力．阿基米德的发石机也是运用这个原理．罗马人哪里知道叙拉古城有这许多新玩艺儿．

就在马赛拉斯刚被打败不久, 海军统帅古劳狄乌斯也派人送来了战报．原来, 当陆军从西北攻城时, 罗马海军从东南海面上也发动了攻势．罗马海军原来并不十分厉害, 后来发明了一种舷钩装在船上, 遇到敌舰时钩住对方, 士兵们再跃上敌舰, 变海战为陆战, 占一定的优势．今天克劳狄乌斯为了对付叙拉古还特意将兵舰包上了一层铁甲, 准备了云梯, 并号令士兵, 只许前进, 不许后退．奇怪的是, 这天叙拉古的城头却分外安静, 墙的后面看不到一卒一兵, 只是远远望见几副木头架子立在城头．当罗马战船开到城下, 士兵们拿着云梯正要往墙上搭的时候, 突然那些木架上垂下来一条条铁链, 链头上有铁钩、铁爪, 钩住了罗马海军的战船．任水兵们怎样使劲划桨都徒劳无功, 那战船再也不能挪动半步．他们用刀砍, 用火烧, 大铁链分毫无损．正当船上一片惊慌时．只见大木架上的木轮又‘嘎嘎’地转动起来, 接着铁链越拉越紧, 船渐渐地被吊起离开了水面．随着船身的倾斜, 士兵们纷纷掉进了海里, 桅杆也被折断了．船身被吊到半空后, 这个大木架还会左右转动, 于是那一艘艘战舰就像荡秋千一样在空中摇荡, 然后有的被摔到城墙上或礁石上, 成了堆碎片；有的被吊过城墙, 成了叙拉古人的战利品．这时叙拉古的城头上还是静悄悄的, 没有人射箭, 也没有人呐喊, 好像是座空城, 只有那几副怪物似的木架, 不时伸下一个个大钩钩走一艘艘战船．罗马人看着这‘嘎嘎’作响的怪物, 吓得全身哆嗦, 手腿发软, 只听到海面上一片哭喊声和落水碰石后的呼救声．克劳狄乌斯在战报中说: ‘我们根本着不见敌人, 就像在和一只木桶打仗．’阿基米德的这些‘怪物’原来也是利用了杠杆原理, 并加了滑轮．

经过这场大战, 罗马人损兵折将, 还白白丢了许多武器和战船, 可是却连阿基米德的面都没见到．

编辑本段实例演示

杠杆原理基本有3种类型，第一类的杠杆例子是天平、剪刀、钳子等，第二类杠杆的例子是开瓶器、胡桃夹，第三类杠杆如锤子、镊子等。

杠杆分为3种杠杆。第一种是省力的杠杆，如：开瓶器等。第二种是费力的杠杆，如：镊子等。第三种是既不省力也不费力的杠杆，如：天平、钓鱼竿等。

关于——

阿基米德能举起地球吗？

“给我一个支点，我就能举起地球”，相传这是古代发现杠杆原理的阿基米德说的话。

阿基米德知道，如果利用杠杆，就能用一个最小的力，把无论怎样重的东西举起来，只要把这个力放在杠杆的长臂上，而让短臂对重物起作用。因此，他的手就可以举起质量等于地球的重物。

然而如果这个古代伟大科学家知道地球的质量是多么大，他也许就不会这样夸口了。让我们设想阿基米德真的找到了另一个地球做支点；再设想他也做成了一根够长的杠杆。你知道他得用多少时间才能把质量等于地球的一个重物举起，哪怕只举起1cm呢？至少要30万亿年！

原来地球的质量天文学家是知道的。质量这样大的物体，如果把它拿到地球上称的话，它的重量大约是：6 000 000 000 000 000 000 000t。

如果一个人只能直接举起60kg的重物，那么他要“举起地球”，就得把自己的手放在一根这样长的杠杆上，他的长臂应当等于它的短臂的100 000 000 000 000 000 000倍！

简单地计算一下就可以知道，在短臂的那一头举高1cm，就得把长臂那一头在宇宙空间里画一个大弧形，弧的长度大约是：1 000 000 000 000 000 000km。

这就是说，阿基米德如果要把地球举起1cm，他那扶着杠杆的手就得移动大到这样不可想象的一个距离！那么他要用多少时间才能做完这件事呢？如果我们认为阿基米德能在一秒种里把60kg的重物举高一米(这种工作能力已经几乎等于一马力！)，那么，他要把地球举起1cm，就得用去100 000 000 000 000 000 000S，或三十万亿年！可见阿基米德无法完成这个任

务。

杠杆论文

一根长为4米的一头粗一头细的木棒，在距粗端1米处支住它可以平衡；如果在距粗端2 米处支住，且在另一端挂20N的重物，杠杆仍可平衡，那么这根棒重为多少？

在距粗端1米处支住它可以平衡说明了他的重心在距粗端1米处.

如果在距粗端2 米处支住，且在另一端挂20N的重物，杠杆仍可平衡，F1*L1=F2*L2得:

G*1m=20N*2m

解得：G=40N

所以，这根棒重为40N

1.什么是“粮经矛盾”

一是粮食供求总量紧平衡与部分品种阶段性过剩的矛盾。一方面，受耕地、淡水等资源环境约束，粮食连续增产的难度越来越大，而随着人口增加、消费结构升级、城镇化进程加快，粮食需求将继续刚性增长，“紧平衡”将成为我国粮食供求的长期态势。另一方面，国内粮食生产连年丰收，而粮食需求增速放缓，粮食高产量、高收购量、高库存量“三高”叠加，阶段性过剩特征十分明显。

二是粮食农产品“地板价”不断上升，“天花板”不断下压，导致粮食价格面临双重挤压与保护粮农利益的矛盾。

三是适度利用国际粮食资源与进口粮食冲击国内市场的矛盾也日益突出。

中国古代的四大发明分别是什么？

中国的四大古发明有，指南针，火药，活字印刷术和造纸术。

指南针

指南针是用以判别方位的一种简单仪器。前身是司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针(俗称吸铁石)。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极，利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

指南针的发明是我国劳动人民，在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究，终于发明了可以实用的指南针。

指南针辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚，最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人，而是英国科学家吉尔伯特。那么，中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨？吉尔伯特的理论是否及时传到了中国？明末清初的“西学东渐”，又对我国指南针理论的发展有过哪些影响？上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。

“中国最早的指南针理论，是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”关增建介绍，11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思，他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法，但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理！”随后，文人学者们从阴阳五行学说出发，结合当时人们对大地形状的认识，提出各种指南针理论。例如，最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》，首先提出如下逻辑：

“磁针是铁打磨成的，铁属金，按五行生克说，金生水，而北方属水，因此北方之水是金之子。铁产生于磁石，磁石是受阳气的孕育而产生的，阳气属火，位于南方，因此南方相当于磁针之母。这样，磁针既要眷顾母亲，又要留恋子女，自然就要指向南北方向。”

关增建表示，从近代物理学的观点来看，“蒙氏理论”完全异想天开，但从事物的属性出发解释其行为，在东西方科学史上都是常用的做法。我国古代阴阳学说昌盛，用阴阳学说阐释指南针指南及“常微偏东”的原理，是再自然不过的事情。特别是，该理论认为磁石不同端面有不同属性，它们决定磁针的指向，这种说法很容易启发人们发现磁石的两极，并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系，从而为正确认识这一问题找到可能的途径。

南宋人的指南针原理，仍认为“指南针之所指，即阳气之所在”，只是围绕磁偏角现象，立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限，这样地表面必然有个中心，过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为，一旦测量地点不在这条南北线上，指南针所指向自然“少偏”。到明代，有人假托南唐人著作指出，指南正针由大地方位系统决定，而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为，这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。

明万历年间（公元1573～1620年），传教士来华，带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响，中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题，在此过程中，阴阳五行的作用不断淡化，力学角度的分析不断增加，但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一，更谈不上入主东土。传教士中，1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统，但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身，理论仍然局限在古代科学的范围，而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远，直到19世纪中叶，我国仍有学者用它解释指南针问题。而此时，清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。

先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识，在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石（主要成分是四氧化三铁）。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现：“山上有磁石者，其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为：“石是铁的母亲，但石有慈和不慈两种，慈爱的石头能吸引他的子女，不慈的石头就不能吸引了。”据说秦始皇统一六国后，在咸阳附近修阿房宫，宫中有一座门是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宫行刺，就会被磁石门吸住。这个故事告诉我们，古代劳动人民很早就掌握了磁学知识。

汉朝以前人们把磁石写做“慈石”，是慈爱石头的意思。

既然磁石能吸引铁，那么是否还可以吸引其他金属呢？我们的先民做了许多尝试，发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属，也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁，而不能吸引其他物品。

当把两块磁铁放在一起相互靠近时，有时候互相吸引，有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极，一个称N极，一个称S极。同性极相互排斥，异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理，但对这个现象还是能够察觉到的。

到了西汉，有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西，通过调整两个棋子极性的相互位置，有时两个棋子相互吸引，有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝，并当场演示。汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质，制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。

地球也是一个大磁体，它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体，可以自由转动时，就会因磁体同性相斥，异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白，但这类现象他们很清楚。

指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺，圆底，可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡，且可以自由旋转。当它静止的时候，勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”，当时的著作《韩非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用，郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。

春秋时代，人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具，因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型，勺柄指南极，并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盘之中，地盘外方内圆，四周刻有干支四维，合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象，积累了大量的知识和经验，经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要非常光滑，否则会因转动摩擦阻力过大，而难于旋转，无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量，携带很不方便，这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。

司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。

指南针是磁铁做成的。磁铁能吸铁，通常称为“吸铁石”，古代称为“慈石”因为它一碰到铁就吸住，好一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。后来，人们才称它为“磁石”。

每块磁铁两头都有不同的磁极，一头叫S极，另一头叫N极。我们居住的地球，也是一块天然的大磁体，在南北两头也有不同的磁极，靠近地球北极的是S极，靠近地球南极的是N极。我们知道，同性磁极相斥，异性磁极相吸引，所以，不管在地球表面的什么地方，拿一根可以自由转动的磁针，它的N极总是指向北方，S极总是指向南方。

指南针是利用磁铁的特性做成的，那么，世界上哪个国家最早发现磁铁和它的特性的呢？

二千多年以前，也就是春秋战国时候，我国已经用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候，就发现了磁铁，并且知道它能够吸铁。

我国古书《管子》上有这样的记载：“上有慈石者，下有铜金。”“铜金”就是一种铁矿。《管子》这部书产生在公元前三世纪，这说明我国最迟在公元前三世纪就知道磁石能够吸铁了。

秦朝时候，还有这样有趣的传说，秦始皇统一中国以后，在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫，阿房宫中有一个磁石门，完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺，只要经过那里，磁石门就会把这个人吸住。

另外，根据古书记载，汉武帝时候，胶东有个栾大，献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上，就会互相碰击，自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来来大的棋子是用磁石做的，所以有磁性，能互相吸引碰击，只是汉武帝不懂这个道理罢了。

古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。

北宋时，曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。用时，置水碗于无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态，使铁分子顺着地球磁场方向排列，达到磁化的目的。蘸入水中，可把这种排列较快地固定下来，而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针，就能使针带上磁性。从现在的观点来看，这是一种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的发明不但世界最早，而且为有实用价值的磁指向器的出现，创造了条件。

《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作，书中谈到磁学和指南针的一些问题。他在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。

关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法：

1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。

2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。

3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。

4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。

沈括还对四种方法做了比较，他指出，水浮法的最大缺点，水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，转动很灵活，但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法，他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。

南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样，是用木头刻成鱼形，有手指那么大，木鱼腹中置入一块天然磁铁，磁铁的S极指向鱼头，用蜡封好后，从鱼口插入一根针，就成为指南鱼。将其浮于水面，鱼头指南，这也是水针的一类。

指南龟是当时流行的一种新装置，将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内，在木龟腹下方挖一光滑的小孔，对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上，这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小，木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向，而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。

指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型，龟腹部中心嵌以磁体，木龟安放在尖状立拄上，静止时首尾分指南北。

要确定方向除了指南针之外，还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时，可能没有固定的方位盘，随着测方位的需要，出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。

方位盘仍是二十四向，但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置，就能断定出方位来。南宋时，曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献：“地螺或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”，就是地罗，也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针（确定地磁场南北极方向的磁针），还有子午丙壬间缝针（用日影确定的地理南北极方向）这两个方向之间的夹角，就是磁偏角。

盘面周围刻二十四方位，内中盛水，磁针横穿灯草，浮于水面。

现在人们已经知道，地球的两个磁极和地理的南北极只是接近，并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极，这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差，这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形，所以磁针指向磁极时必向下倾斜，和水平方向有一个夹角，这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时，就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南，常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。

指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面，特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出，当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针，可见指南针刚开始使用时，使用还不熟练。二十几年后，许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载：“惟视星斗前迈，若晦冥则用指南浮针，以揆南北。”到了元代，指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航，在不同航行地点指南针针位的连线图，叫做“针路”。船行到某处，采用何针位方向，一路航线都一一标识明白，作为航行的依据。

指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中，进一步了解了磁的性质，并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时，有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过，立刻会被吸住，被卫兵当场捕获。这样的故事还很多，《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带，在敌人必经的狭窄道路两旁，堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时，被牢牢吸住，不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲，磁石对他们没有什么作用，可自由行动。敌人以为神兵，不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石，磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住，使其难以脱身。

魏晋南北朝时，我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁，于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法，他指出：优良磁石出产在南方，磁性很强，能吸引三、四根铁针，使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石，能吸引十多根铁针，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分，而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。

指南针在古代主要被堪舆家们用于相宅相墓，同时也被用于航海及其他。正是这后者对人类社会进步发挥了巨大作用，因而指南针才得以跻身于古代四大发明的行列。我国典籍记载指南针用于航海，始于宋代朱彧1119年写的《萍洲可谈》，书中写道：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”之后，类似的文献层出不穷，这表明在航海活动中，指南针普及得相当快。这一发明后来经阿拉伯传入欧洲，对欧洲的航海业乃至整个人类社会的文明进程，都产生了巨大影响。

指南针也叫罗盘针，是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。因此，介绍司南必须从磁石说起。

磁石通常称为“吸铁石”，它把许多铁屑紧紧吸在一起，就象一个慈祥的母亲吸引自己的孩子，所以人们称它为“慈石”。

磁石吸铁是因为每块磁石两头都有不同的磁极，一头叫正极，另一头叫负极。人类居住的地球也是一块天然大磁铁，地球的南北两头也有不同的磁极，地球的北极是负磁极，地球南极为正磁极。根据同性磁极相排斥，异性磁极相吸引的原理，拿一根可以自由转动的磁针，无论站在地球的什么地方，它的正极总是指北，负极总是指南。

战国时期，人们利用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南。但是，战国时期的司南是什么样子无法考证。《中国历史》课本插图——“司南”，是根据中国历史博物馆展品“汉代司南模型”绘制的。这个模型是后人根据史书记载以及地下出土的汉代地盘实物制成的。地盘是青铜做成的，内圆外方，中心圆面磨得非常光滑，以保证勺体指示方向的准确性。中心圆外围依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共计二十四个方位。地盘中心的小勺是用整块的天然磁铁磨成的，磁铁的正极磨成司南的长柄，勺头底部是半球面，非常光滑。使用时先把地盘放平，再把司南放在地盘中间，用手拨动勺柄，使它转动，等到司南停下来，勺柄所指方向就是南方。这种勺形司南直到八世纪时仍在应用。

到了宋代，劳动人民掌握了制造人工磁体的技术，又制造了指南鱼。指南鱼是把薄钢片剪成鱼形，长二寸，宽五分，鱼的肚皮部分凹下去，使鱼象船一样能浮在水面上。然后把鱼和天然磁铁放在一起，由于磁体的吸力，钢片受磁感应也具有磁性。这种人工传磁方法制成的指南鱼比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南鱼放在水面上就能辨别方向了。经过长期的改进，人们又把钢针在天然磁体上摩擦，钢针也有了磁性。这种经过人工传磁的钢针可以说是正式的指南针了。沈括在他的《梦溪笔谈》中提到他对指南针的用法做过四种试验，即水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法。“水浮法”是把指南针放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。“缕悬法”就是在磁针中部涂上一些蜡，上面粘一根丝线，把丝线悬在木架上，针下安放一个标有方位的圆盘，静止时钢针就指示南北。“指甲法”就是把钢针放在手指甲面上，轻轻转动，由于手指甲的光滑，磁针就和司南一样也能发生指南作用。“碗唇法”是把磁针放在光滑的碗边上，转动磁什，便和指甲法一样发生指南作用。沈括经过精密的观察实验，还发现磁针指示的方向并不是正南正北，而是微偏西北和东南，这种发现在科学上叫磁偏角。而且指南针还能带给别人很好的辨别方向的用处.

火药

用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的，而当时人们都把这三种东西作为治病的药物，所以取名“火药”，意思是“着火的药”。火药

自秦汉以后，炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹，从偶然发生爆炸的现象中得到启示，再经过多次实践，找到了火药的配方。三国时魏国有个聪明的技师马钧，用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”，开创了火药应用的先河。

唐朝末年，火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机，把火药包点着以后，抛射出去，烧伤敌人，这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近，点着引线以后，用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药，再加上一些沥清、桐油等，捣在一起做成毒球，点着以后，用弓箭射出，杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝，人们将火药装填在竹筒里，火药背后扎有细小的“定向棒”，点燃火管上的火硝，引起筒里的火药迅速燃烧，产生向前的推力，使之飞向敌阵爆炸，这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪，这些都是用竹管制成的原始管形火器，是近代代枪炮的老祖宗。

造纸术

造纸技术的发明，是中华民族对世界文明的杰出贡献之一。

大约在3500多年前的商朝，我国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字，称为甲骨文。到了春秋时，用竹片和木片替代龟甲和兽骨，称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重，战国时思想家惠施外出讲学，带的书简就装了五车，所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时，便于书写，不但比简牍写得多，而且还可以在上面作画，但是价格昂贵，只能供少数王宫贵族使用。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。

东汉和帝元兴元年(公元105年)，蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上，发明了用树皮、破渔网、破布、麻头等作为原料，制造成了适合书写的植物纤维纸，才使纸成为人们普遍使用的书写材料。被称为“蔡侯纸”。

蔡伦只是改进造纸术，而不是纸的发明人。

造纸术在7世纪经朝鲜传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪，欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。

活字印刷术

它开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时的毕升发展、完善，产生了活字印刷，并由蒙古人传至了欧洲，所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。

雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字，然后再上墨，印到纸上。每印一种新书，木板就得从头雕起，速度很慢。如果刻版出了差错，又要重新刻起，劳作之辛苦，可想而知。

北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间，用质细且带有粘性的胶泥，做成一个个四方形的长柱体，在上面刻上反写的单字，一个字一个印，放在土窑里用火烧硬，形成活字。然后按文章内容，将字依顺序排好，放在一个个铁框上做成印版，再在火上加热压平，就可以印刷了。印刷结束后把活字取下，下次还可再用。这种改进之后的印刷术叫做活板印刷术。

这种印刷方法虽然原始简单，却与现代铅字排印原理相同，使印刷技术进入了一个新时代。

后来，元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字，并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法，后来又发明了金属活字，使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本，8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪，德国人学会了用合金铸宇，从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。

印刷术是按照或图画原稿制成印刷品的技术。中国是世界上最早发明主的国家。早期的印刷是把图文刻在木板上用水墨印刷的，现在的木版水印画仍用此法，统称“刻版印刷术”( 亦称“雕版印刷术”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后来出现的拓印碑石等。造纸和制墨等生产技术出现之后，逐渐发明了刻版印刷技术。刻版印刷的始创时间，现在众说纷纭，尚未定论。我认为它始创于东汉，发祥在洛阳，盛行于隋唐。世界上现存最早的印刷物是唐咸通九年(公元868年)印制的《金刚经》(它全郑长4877毫米，高244毫米，由七张粘连起来而成一卷。卷首有释迦说法图，末有“咸通九年四月十五日王(王+介)为二亲敬造普施”题记。原藏于甘肃敦煌千佛洞，1899年发现。1907年为英国人斯坦因盗去，现存于英国伦敦不列颠博物馆)。

北宋科学家、政治家沈括曾在《梦溪笔谈》中有一篇文章叫《活板》，其中详细介绍了活板印刷术的全过程，通俗易懂，非常详细。

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