明代科技一角
内容来自贴吧，侵删 一、数学方面：王文素用30年时间，于明嘉靖三年（1524年）完成了54卷总计1500多问近50万字的《新集通证古今算学宝鉴》。这是一部博大精深的中国古典数学巨著，现只存手抄孤本于北京国家图书馆。在对该书的研究中，学者们发现：王文素解高次方程的方法，较英国的霍纳（Hirner，1786～1837）、意大利的鲁非尼（Ruffini，l765～1822）早近300年；在解代数方程上，他比17世纪牛顿和拉夫森（J.Raphson，1648～1715）早140多年，率先用导数逐步迭代求解，亦即17世纪微积分创立时使用的导数，王文素在16世纪已率先发现并使用。
王文素利用“开方本源图”，解出像X9+25X8+235X7+1035X6+2160X5+1728X4=27993600000这样的高次方程。国外类似的图首见于德国数学家斯蒂非尔（M.Stifel，约1487～1567）1544年著的《算术大全》中，较《新集通证古今算学宝鉴》迟20年且不如该图完备。
二、物理、化学：
1596年，李时珍在《本草纲目》中记载了176种无机药物的化学性质以及蒸馏、蒸发、升华、重结晶、沉淀、烧灼等技术。
徐光启在总结前人经验编撰《农政全书》的手稿《造强水法》中记录了以绿矾（硫酸亚铁）与硝为原料制造酸的工艺过程，并说以金属加入后“皆成水；惟黄金不化水中，加盐则化”。因能溶解金属而把它称为“强水”，此名称长期在民间沿用。
三、金属冶炼：
明代的钱币“永乐通宝”（1403～1424年）有的含锌高达99%（朱棣不地道造假钱，俺要去举报他）。欧洲到18世纪才开始冶炼锌。
方以智（1611—1671）在《物理小识》卷七中记载了炼焦炭的方法，欧洲到西元1771年才开始炼焦。（中国古代的炼焦方法主要是指把炼焦煤在土法炼焦炉内，烧炼成焦炭，不同于近代的高温干馏方法。）
宋应星在《天工开物》记载了我国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁（低碳钢）的连续生产工艺，退火、正火、淬火、化学热处理等钢铁热处理工艺和固体渗碳工艺等。
明代炼钢技术也有新的发展，嘉靖时已发明了‘苏钢’冶炼法，现代冶炼专家周志宏说：“（苏钢冶炼法）在国外还没有类似发明，显然是一种创造性的发明……整个过程适合现代的冶金原理，不用坩埚而创造出一种淋铁氧化的方法而使渣铁分开，成为比较纯的工具钢。这是中国古代先进炼钢工人的智慧结晶。”同时还发明了生铁淋口法，运用生铁水淋灌工具刀口，使工具有钢的锋刃，也是明朝人民的独特创造。
当然周志宏先生在说那话的时候可能不知道另一个消息：1979年，洛阳市文物工作队在黄河北岸的吉利工区发掘了一批汉墓，其中一座出土了11个坩埚。坩埚皆直筒形，口沿稍稍外卷，底圆，外径一般为14－15厘米，外高35－36厘米，壁厚2厘米。内外壁均有烧流，外表粘有煤块、熔渣等物，内表面较为平滑，有的地方粘有一层薄薄的铁渣。其中一个坩埚内壁的中段粘附一钢块，钢块整体作戟形，表面黄褐色，长10厘米、宽15厘米、厚0.4厘米。伴出物有五铢钱五枚，分别与《满城汉墓发掘报告》的Ⅱ、Ⅲ型（西汉中期）相当。经坩埚热释光断代试验，距今为1832±147年。故墓葬年代大体定为西汉中晚期至东汉中期。
经化学分析，钢块含碳量为1.21%，属过共析高碳钢。扫描电镜（能谱）成分分析结果为：铁98.637%、磷0.277%、硫0.584%、硅0.117%、铝0.383%.可见其含磷、硫较高。从金相分析看，金属基体为珠光体，晶粒间界上分布着许多网状渗碳体，磷共晶和氧化物。碳分布较为均匀，基本上是等轴晶，未见明显的柱状晶，磷共晶以不规则的星形分布于晶粒间界上。经扫描电镜分析，共晶区含磷9%－12%.不管金属晶粒还是非金属夹杂，均无拉伸和破碎现象，说明钢块冷凝后并未进行过任何压力加工。
经分析，坩埚成分为：二氧化硅43.57%、氧化铝37.28%、氧化铁3.46%、氧化钾0.63%、氧化钠0.26%、碳13.66%，可见其中氧化铝和碳含量都较高，这显然是有意选择配制的。优点是耐火度较高、热稳定性较好。经测定，坩埚耐火度为1580－1610℃。依Fe－C平衡图，并考虑到其他夹杂元素的影响，坩埚附着钢完全熔化的温度约低于1470℃，故坩埚耐火度是能够满足冶炼要求的。这也体现了我国古代耐火材料技术的高超。
关于坩埚附着钢的冶炼工艺，目前尚无更多的资料可寻，经推测很可能是一种直接冶炼，即以铁矿石为原料，以木炭、煤炭作还原剂和渗碳剂，在坩埚中直接还原渗碳。一般而言，这样冶炼得到的产品应当是生铁，但控制得当，也可以得到钢。据说古印度的坩埚钢便是这样直接冶炼得到的。但古印度坩埚钢多未达到液态，而是一种胶融状的半液态，其出炉产品往往是一种组织和成分极不均匀的固体块。洛阳坩埚钢却是充分熔化了的。在西方，液态坩埚钢在1740年才出现，我国在汉代就炼出了液态坩埚钢，这得领先了多少年？ 四、计量单位：
关于重量和体积单位傻蛋在这里就不说了，大家都比较熟悉。中国古代的长度单位有里、丈、尺、寸、分、厘、毫、丝、忽、微其中除了1里等于150丈以外其余皆为十进制，最小的微折算成现在长度为0.0333微米。这里就更别说宋朝洪迈在《容斋随笔》中提到的极微尘（那个算下来等于10亿分之1.335米都接近纳米级了）很打击人的,当时的主要困难还是没法在实际测量中应用。
五、生物地理：
王夫之提出了关于生物体的新陈代谢的观念，他说：“质日代而形如一……肌肉之日生而旧者消也，人所未知也。人见形之不变而不知其质之已迁……”
明代著名地理学家徐弘祖（1586～1641）所著《徐霞客游记》是当时世界上第一部广泛系统地探索和记载岩溶地貌的地理学著作，他比欧洲最早系统地研究岩溶地貌的德意志人瑙曼（NaumannKartFriedrich，1797～1873）要领先二百余年。著名科学史学家李约瑟称：“他的游记读来并不象是17世纪的学者所写的东西，倒象是一位20世纪的野外勘测家所写的考察记录。”充分说明了这部著作的开创性贡献。
六、气象天文：
十四世纪中叶的《白猿献三光图》载有132幅云图，并与天气变化联系起来，绝大部分与现代气象学原理一致。欧洲到西元1879年才出版只有16幅的云图。
嘉靖年间，万户进行世界上最早的火箭升空试验，不幸牺牲，成为人类载人飞行先驱，为纪念其为科学献身jīng神，现在月球和火星有以其名字命名的环形山。
七：造船工艺技术项目名称中国采用大致年代欧洲采用大致年代
摇橹公元前1世纪17—18世纪
平衡式梯形斜帆公元2—3世纪15世纪末
船尾舵1—2世纪12—13世纪
平衡舵11世纪18世纪末19世纪
水密隔舱晋代之前18世纪
船壳包板11世纪16世纪以后
车船(轮船)8世纪16世纪
航海指南针11—12世纪12世纪末13世纪初
利用八面风12世纪初16世纪 另外还有些是明朝人在吸收了西方知识后取得的成就，可以从一个侧面证实明朝的人不比现代人笨，至少他们比俺聪明上万倍！
1637年，宋应星在《论气·气声》中对声音的产生和传播作出了合乎科学的解释，他认为声音是由于物体振动或急速运动冲击空气而产生的，声音是通过空气来传播的，同水波相类似。
方以智从气一元论自然观出发，提出朴素的光波动学说，认为：“气凝为形，发为光声，犹有未凝形之空气与之摩荡嘘吸。故形之用，止于其分，而光声之用，常溢于其余：气无空隙，互相转应也。”亦即，方以智认为光的产生是由于气受到激发的缘故。由于气弥漫分布于所有空间，彼此间无任何空隙，被激发的气必然与周围静止的气发生相互作用，“摩荡嘘吸”，将激发传递出去，这就形成了光的传播。（光的电磁波动说？）
同样是那个方以智他不但对于光的反射和折射和声音的发生、传播、反射、隔音效应有心得，还对色散以及比重、磁效应等诸多问题有记述，又在《物理小识》卷二中提出：“宙（时间）轮于宇（空间），则宇中有宙，宙中有宇。”也就是提出了时间和空间不能彼此独立存在的时空观。（这个……太超前了点没法理解，严重怀疑他娃可能是穿越众！）
附明后期主要著作：
未受外来影响明朝人自己整理编撰的有：李时珍《本草纲目》1578年朱载堉《律学新说》1584年潘季驯《河防一览》1590年程大位《算法统宗》1592年屠本畯《闽中海错疏》1596年徐光启《农政全书》1633年宋应星《天工开物》1637年徐霞客《徐霞客游记》1640年吴有性《瘟疫论》1642年。
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