四種發(fā)明對中國古代的政治、經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用，且這些發(fā)明經(jīng)由各種途徑傳至西方，對世界文明發(fā)展史也產(chǎn)生了很大的影響。那么是誰發(fā)明的呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家整理的相關(guān)資料，歡迎大家閱讀!

　　指南針—沈括、陳元靚、陶弘景

　　指南針的發(fā)明是古代先民對磁現(xiàn)象的觀察和研究的結(jié)果。古代先民對磁現(xiàn)象的觀察和研究的過程中，進(jìn)一步了解了磁的性質(zhì)，并試圖更多地應(yīng)用這些性質(zhì)。傳說秦始皇修建阿房宮時，有一宮門是用磁鐵制造的。如果刺客帶劍而過，立刻會被吸住，被衛(wèi)兵當(dāng)場捕獲。這樣的故事還很多，《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進(jìn)甘、陜一帶，在敵人必經(jīng)的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時，被牢牢吸住，不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲，磁石對他們沒有什么作用，可自由行動。敵人以為神兵，不戰(zhàn)而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石，磁石經(jīng)常把“以鐵葉錮之”的船吸住，使其難以脫身。

　　魏晉南北朝時，中國先民對磁石的性質(zhì)已有了很多認(rèn)識。就連當(dāng)時的詩人曹植在矯志詩中也用了“磁石引鐵，于金不連。”的句子。可見他也了解磁石的性質(zhì)。南北朝梁代的陶弘景在《名醫(yī)別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優(yōu)良磁石出產(chǎn)在南方，磁性很強(qiáng)，能吸引三、四根鐵針，使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強(qiáng)的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強(qiáng)弱之分，而且指出了測量方法。這可能是世界上有關(guān)磁力測量的最早記載。

　　中國先民對磁石的性質(zhì)的研究和認(rèn)識是指南針發(fā)明和發(fā)展的基礎(chǔ)。

　　指南針在古代主要被堪輿家們用于相宅相墓，同時也被用于航海及其他。正是這后者對人類社會進(jìn)步發(fā)揮了巨大作用，因而指南針才得以躋身于古代四大發(fā)明的行列。中國典籍記載指南針用于航海，始于宋代朱彧1119年寫的《萍洲可談》，書中寫道：“舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。”之后，類似的文獻(xiàn)層出不窮，這表明在航海活動中，指南針普及得相當(dāng)快。這一發(fā)明后來經(jīng)阿拉伯傳入歐洲，對歐洲的航海業(yè)乃至整個人類社會的文明進(jìn)程，都產(chǎn)生了巨大影響。

　　指南針也叫羅盤針，是中國古代發(fā)明的利用磁石指極性制成的指南儀器。因此，介紹司南必須從磁石說起。

　　磁石通常稱為“吸鐵石”，它把許多鐵屑緊緊吸在一起，就象一個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為“慈石”。

　　磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極，一頭叫正極，另一頭叫負(fù)極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵，地球的南北兩頭也有不同的磁極，地球的北極是負(fù)磁極，地球南極為正磁極。根據(jù)同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿一根可以自由轉(zhuǎn)動的磁針，無論站在地球的什么地方，它的正極總是指北，負(fù)極總是指南。

　　戰(zhàn)國時期，人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具──司南。但是，戰(zhàn)國時期的司南是什么樣子無法考證。《中國歷史》課本插圖──“司南”，是根據(jù)中國歷史博物館展品“漢代司南模型”繪制的。這個模型是后人根據(jù)史書記載以及地下出土的漢代地盤實物制成的。地盤是青銅做成的，內(nèi)圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的準(zhǔn)確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的正極磨成司南的長柄，勺頭底部是半球面，非常光滑。使用時先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動勺柄，使它轉(zhuǎn)動，等到司南停下來，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀(jì)時仍在應(yīng)用。

　　到了宋代，勞動人民掌握了制造人工磁體的技術(shù)，又制造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚象船一樣能浮在水面上。然后把魚和天然磁鐵放在一起，由于磁體的吸力，鋼片受磁感應(yīng)也具有磁性。這種人工傳磁方法制成的指南魚比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經(jīng)過長期的改進(jìn)，人們又把鋼針在天然磁體上摩擦，鋼針也有了磁性。這種經(jīng)過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗，即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。“水浮法”是把指南針放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。“縷懸法”就是在磁針中部涂上一些蠟，上面粘一根絲線，把絲線懸在木架上，針下安放一個標(biāo)有方位的圓盤，靜止時鋼針就指示南北。“指甲法”就是把鋼針放在手指甲面上，輕輕轉(zhuǎn)動，由于手指甲的光滑，磁針就和司南一樣也能發(fā)生指南作用。“碗唇法”是把磁針放在光滑的碗邊上，轉(zhuǎn)動磁針，便和指甲法一樣發(fā)生指南作用。沈括經(jīng)過精密的觀察實驗，還發(fā)現(xiàn)磁針指示的方向并不是正南正北，而是微偏西北和東南，這種發(fā)現(xiàn)在科學(xué)上叫磁偏角。而且指南針還能帶給別人很好的辨別方向的用處。

　　火藥—馬鈞

　　火藥是中國漢族發(fā)明于隋唐時期，距今已有一千多年了。火藥的研究開始于古代道家煉丹術(shù)，古人為求長生不老而煉制丹藥，煉丹術(shù)的目的和動機(jī)都是荒謬和可笑的，但它的實驗方法還是有可取之處，最后導(dǎo)致了火藥的發(fā)明。恩格斯高度評價了中國在火藥發(fā)明中的首創(chuàng)作用：“現(xiàn)在已經(jīng)毫無疑義地證實了，火藥是從中國經(jīng)過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經(jīng)過西班牙傳入歐洲。”火藥的發(fā)明大大的推進(jìn)了歷史發(fā)展的進(jìn)程，是歐洲文藝復(fù)興的重要支柱之一。火藥的發(fā)明 煉丹家雖然掌握了一定的化學(xué)方法，但是他們的方向是求長生不老之藥，因此火藥的發(fā)明具有一定的偶然性。煉丹家對于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石藥，在使用之前，常用燒灼的辦法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或減低，這種手續(xù)稱為“伏火”。唐初的名醫(yī)兼煉丹家孫思邈在“丹經(jīng)內(nèi)伏硫磺法”中記有：硫磺、硝石各二兩，研成粉末，放在銷銀鍋或砂罐子里。掘一地坑，放鍋子在坑里和地平，四面都用土填實。把沒有被蟲蛀過的三個皂角逐一點(diǎn)著，然后夾入鍋里，把硫磺和硝石起燒焰火。等到燒不起焰火了，再拿木炭來炒，炒到木碳消去三分之一，就退火，趁還沒冷卻，取入混合物，這就伏火了。唐朝中期有個名叫清虛子的，在“伏火礬法”中提出了一個伏火的方子：“硫二兩，硝二兩，馬兜鈴三錢半。右為末，拌勻。掘坑，入藥于罐內(nèi)與地平。將熟火一塊，彈子大，下放里內(nèi)，煙漸起。”他用馬兜鈴代替了孫思邈方子中的皂角，這兩種物質(zhì)代替碳起燃燒作用的。伏火的方子都含有碳素，而且伏硫磺要加硝石，伏硝石要加硫磺。這說明煉丹家有意要使藥物引起燃燒，以去掉它們的猛毒。雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點(diǎn)火會發(fā)生激烈的反應(yīng)，并采取措施控制反應(yīng)速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發(fā)生。《太平廣記》中有一個故事，說的是隋朝初年，有一個叫杜春子的人去拜訪一位煉丹老人。當(dāng)晚住在那里。半夜杜春子夢中驚醒，看見煉丹爐內(nèi)有“紫煙穿屋上”，頓時屋子燃燒起來。這可能是煉丹家配置易燃藥物時疏忽而引起火災(zāi)。還有一本名叫《真元妙道要略》的煉丹書也談到用硫磺、硝石、雄黃和蜜一起煉丹失火的事，火把人的臉和手燒壞了，還直沖屋頂，把房子也燒了。書中告戒煉丹者要防止這類事故發(fā)生。這說明唐代的煉丹者已經(jīng)掌握了一個很重要的經(jīng)驗，就是硫、硝、碳三種物質(zhì)可以構(gòu)成一種極易燃燒的藥，這種藥被稱為“著火的藥”，即火藥。由于火藥的發(fā)明來自制丹配藥的過程中，在火藥發(fā)明之后，曾被當(dāng)做藥類。《明熹宗實錄》：“天啟二年十二月二十日辛巳，援遼總兵毛文龍以登撫(袁可立)所遣管運(yùn)參將黃胤恩、推官孟養(yǎng)志等發(fā)到糧餉并布疋、軍器、火藥等物，復(fù)蒙頒給 敕印、旗牌，授以援遼總兵便宜行事，具謝恩。”《本草綱目》中就提到火藥能治瘡癬、殺蟲，辟濕氣、瘟疫。火藥不能解決長生不老的問題，又容易著火，煉丹家對他并不感興趣。火藥的配方由煉丹家轉(zhuǎn)到軍事家手里，就成為中國古代四大發(fā)明之一的黑色火藥。

　　造紙術(shù)—蔡倫

　　人們都知道蔡倫造紙，實際上，在東漢蔡倫大規(guī)模造紙之前，中國人就已經(jīng)發(fā)明了造紙術(shù)，20世紀(jì)在中國各地出土的許多西漢時期的古紙片，可以證明這一點(diǎn)。這并非否定蔡倫造紙之功，而是說蔡倫的造紙術(shù)并非是突然之間的發(fā)明，它有一個技術(shù)積累的過程。西漢時期出土的植物纖維紙，是蔡倫造紙的前身。蔡倫擴(kuò)大了造紙原料的范圍，破布、魚網(wǎng)、樹皮、麻頭等都可以造紙，其中樹皮造紙更是他的發(fā)明。他的造紙工藝更為精細(xì)，造紙術(shù)到他這里，擺脫了紡織品附庸的地位——此前都是利用紡織之后拋棄的副產(chǎn)品來造紙的，蔡倫將造紙發(fā)展為一種獨(dú)立的工藝。

　　東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫在總結(jié)前人制造絲織晶的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，用樹皮、破漁網(wǎng)、破布、麻頭等作為原料，制造成了適合書寫的植物纖維紙，改進(jìn)了造紙術(shù)，才使紙成為人們普遍使用的書寫材料。被稱為“蔡侯紙”。對紙的概念有個統(tǒng)一認(rèn)識。什么樣的物品叫“紙”。在古代，埃及有紙草紙，歐洲有羊皮紙，中國歷史上有絲絮紙和作書寫用的縑帛紙和蔡侯紙，其中只有植物纖維制造的蔡侯紙對世界造紙業(yè)的發(fā)展及人類文化的傳播具有深遠(yuǎn)影響，其基本工藝一直沿用至今。根據(jù)史書記載和后人研究，蔡倫造紙術(shù)的基本點(diǎn)，歸納起來就是用植物纖維為原料，經(jīng)過切斷，漚煮、漂洗、舂搗、簾抄、干燥等步驟制成的纖維薄片。沒有經(jīng)過造紙基本步驟處理的纖維薄片，不具備紙的基本性能，就不能稱之為中國古代傳統(tǒng)概念上的紙。世界上最早的紙是埃及的紙莎草紙，而歐洲中世紀(jì)則普遍使用羊皮紙，這兩種紙因為原料單一，改進(jìn)余地有限，被使用復(fù)數(shù)種類材料的中國紙所取代。

　　活字印刷術(shù)—畢升

　　北宋刻字工人畢升在公元1004年至1048年間，用細(xì)質(zhì)且?guī)в姓承缘哪z泥，做成一個個四方形的長柱體，在上面刻上反寫的單字，一個字一個印，放在土窯里用火燒硬，形成活字。然后按文章內(nèi)容，將字依順序排好，放在一個個鐵框上做成印版，再在火上加熱壓平，就可以印刷了。印刷結(jié)束后把活字取下，下次還可再用。這種改進(jìn)之后的印刷術(shù)叫做活板印刷術(shù)。

　　推廣

　　后來，元代著名農(nóng)學(xué)家與機(jī)械學(xué)家王楨發(fā)明了木活字，并創(chuàng)造出比較簡捷的適于漢字復(fù)雜特點(diǎn)的轉(zhuǎn)盤排字方法，后來又發(fā)明了金屬活字，使活字印刷得到了改進(jìn)。唐代的雕刻印本傳到日本，8世紀(jì)后期日本完成了木板《陀羅尼經(jīng)》以后又傳到朝鮮民主主義人民共和國、阿拉伯聯(lián)合酋長國一帶和東歐。15世紀(jì)，德國人學(xué)會了用合金鑄字，從此畢升首創(chuàng)的活字印刷在歐洲各地推廣開來。

　　印刷術(shù)是按照或圖畫原稿制成印刷品的技術(shù)。中國是世界上最早發(fā)明印刷術(shù)的國家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的，現(xiàn)在的木版水印畫仍用此法，統(tǒng)稱“刻版印刷術(shù)”( 亦稱“雕版印刷術(shù)”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后來出現(xiàn)的拓印碑石等。造紙和制墨等生產(chǎn)技術(shù)出現(xiàn)之后，逐漸發(fā)明了刻版印刷技術(shù)。刻版印刷的始創(chuàng)時間，現(xiàn)在眾說紛紜，尚未定論。我認(rèn)為它始創(chuàng)于東漢，發(fā)祥在洛陽，盛行于隋唐。世界上現(xiàn)存最早的印刷物是唐咸通九年(公元868年)印制的《金剛經(jīng)》(它全鄭長4877毫米，高244毫米，由七張粘連起來而成一卷。卷首有釋迦說法圖，末有“咸通九年四月十五日王玠為二親敬造普施”題記。原藏于甘肅敦煌千佛洞，1899年發(fā)現(xiàn)。1907年為英國人斯坦因盜去，現(xiàn)存于英國倫敦不列顛博物館)。