四大發明是指中國古代對世界具有很大影響的四種發明。即造紙術、指南針、火藥、活字印刷術。一起來看看小編給大家精心準備的資料，歡迎閱讀!

　　中國古代對世界具有很大影響的四種發明

　　指南針

　　指南針的發明是漢族在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。古代中國人接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。后來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究，終于發明了可以實用的指南針。

　　指南針輾轉傳入歐洲后在航海大發現中發揮出不可替代的作用。但科學家清楚，最早解答“指南針為何能夠指南”問題的并不是中國人，而是英國科學家吉爾伯特。那么，中國發明指南針后對指南針理論作過什么樣的探討?吉爾伯特的理論是否及時傳到了中國?明末清初的“西學東漸”，又對中國指南針理論的發展有過哪些影響?上海交通大學科學史與科學哲學系教授關增建從2003年起開始著手研究這些基本上還是空白的問題。

　　“中國最早的指南針理論，是建立在陰陽五行學說基礎上的‘感應說’。”關增建介紹，11世紀中葉時中國大科學家沈括還對指南針感到匪夷所思，他的《夢溪筆談》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發現和指南針的架設方法，但對指南針為什么會指南卻沒有一點概念——“磁石之指南……莫可原其理!”隨后，文人學者們從陰陽五行學說出發，結合當時人們對大地形狀的認識，提出各種指南針理論。例如，最晚成書于宋代的《管氏地理指蒙》，首先提出如下邏輯：

　　“磁針是鐵打磨成的，鐵屬金，按五行生克說，金生水，而北方屬水，因此北方之水是金之子。鐵產生于磁石，磁石是受陽氣的孕育而產生的，陽氣屬火，位于南方，因此南方相當于磁針之母。這樣，磁針既要眷顧母親，又要留戀子女，自然就要指向南北方向。”

　　關增建表示，從近代物理學的觀點來看，“蒙氏理論”完全異想天開，但從事物的屬性出發解釋其行為，在東西方科學史上都是常用的做法。中國古代陰陽學說昌盛，用陰陽學說闡釋指南針指南及“常微偏東”的原理，是再自然不過的事情。特別是，該理論認為磁石不同端面有不同屬性，它們決定磁針的指向，這種說法很容易啟發人們發現磁石的兩極，并進一步聯想到磁極與磁針指向之間的關系，從而為正確認識這一問題找到可能的途徑。

　　南宋人的指南針原理，仍認為“指南針之所指，即陽氣之所在”，只是圍繞磁偏角現象，立論依據更多轉向地理方位的坐標系統——中國古人認為地是平的、大小有限，這樣地表面必然有個中心，過該中心的那條子午線就是唯一的南北方向。南宋人曾三異等認為，一旦測量地點不在這條南北線上，指南針所指向自然“少偏”。到明代，有人假托南唐人著作指出，指南正針由大地方位系統決定，而偏角則由天體方位劃分系統所決定。關增建認為，這種說法“體現了傳統指南針理論在陰陽感應學說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現出來的窘迫”。

　　明萬歷年間(公元1573～1620年)，傳教士來華，帶來西方的指南針理論、地球學說以及相關科技知識。受其影響，中國學者開始從新的視角探討指南針理論問題，在此過程中，陰陽五行的作用不斷淡化，力學角度的分析不斷增加，但吉爾伯特1600年提出的科學理論連西方學界都沒統一，更談不上入主東土。傳教士中，1658年抵華的比利時耶穌會士南懷仁的指南針理論最系統，但他認為決定磁針指向的是地球的地理南北兩極本身，理論仍然局限在古代科學的范圍，而不像吉爾伯特認識到地球本身存在一個磁體。南懷仁理論在中國影響深遠，直到19世紀中葉，中國仍有學者用它解釋指南針問題。而此時，清末來華的傳教士已開始著手把西方近代磁學知識介紹給中國了。

　　先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦，即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現：“山上有磁石者，其下有金銅。”其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也。”那時的人稱“磁”為“慈”他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。并認為：“石是鐵的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。”據說秦始皇統一六國后，在咸陽附近修阿房宮，宮中有一座門是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宮行刺，就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們，古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。

　　火藥

　　火藥是中國漢族發明于隋唐時期，距今已有一千多年了。火藥的研究開始于古代道家煉丹術，古人為求長生不老而煉制丹藥，煉丹術的目的和動機都是荒謬和可笑的，但它的實驗方法還是有可取之處，最后導致了火藥的發明。恩格斯高度評價了中國在火藥發明中的首創作用：“現在已經毫無疑義地證實了，火藥是從中國經過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經過西班牙傳入歐洲。”火藥的發明大大的推進了歷史發展的進程，是歐洲文藝復興的重要支柱之一。火藥的發明 煉丹家雖然掌握了一定的化學方法，但是他們的方向是求長生不老之藥，因此火藥的發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，這種手續稱為“伏火”。唐初的名醫兼煉丹家孫思邈在“丹經內伏硫磺法”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，入藥于罐內與地平。將熟火一塊，彈子大，下放里內，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、碳混合點火會發生激烈的反應，并采取措施控制反應速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發生。《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。當晚住在那里。半夜杜春子夢中驚醒，看見煉丹爐內有“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。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生。這說明唐代的煉丹者已經掌握了一個很重要的經驗，就是硫、硝、碳三種物質可以構成一種極易燃燒的藥，這種藥被稱為“著火的藥”，即火藥。由于火藥的發明來自制丹配藥的過程中，在火藥發明之后，曾被當做藥類。《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)所遣管運參將黃胤恩、推官孟養志等發到糧餉并布疋、軍器、火藥等物，復蒙頒給 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到軍事家手里，就成為中國古代四大發明之一的黑色火藥。

　　球狀火藥包扎在箭桿頭附近，點著引線以后，用弓箭將火藥射出去燒傷敵人。還有把火藥、毒藥，再加上一些瀝青、桐油等，做成毒球，點著以后，用弓箭射出，殺傷敵人是后來的“萬人敵”。到了宋朝，人們將火藥裝填在竹筒里，火藥背后扎有細小的“定向棒”，點燃火管上的火硝，引起筒里的火藥迅速燃燒，產生向前的推力，使之飛向敵陣爆炸，這是世界上第一種火藥火箭。以后又發明了火槍和槍，這些都是用竹管制成的原始管形火器，是近代槍炮的老祖宗。

　　歐洲人約在13世紀時才懂得黑火藥的作用，而經過數個世紀的發展與改良，主要是粒狀火藥和火帽等發明，黑火藥兵器乃逐步取代冷兵器，在陸地戰爭戰術、攻城筑城技術以及海軍戰列艦的發展和戰術等各方面，造成革命性的影響，而黑火藥作為爆炸藥和推進劑，一直到十九世紀中后期才逐漸被無煙火藥、三硝基甲苯、苦味酸、季戊炸藥、旋風炸藥等新發明的炸藥所取代，這些新炸藥則不是中國人的發明。

　　活字印刷術

　　它開始于隋朝的雕版印刷，經宋仁宗時的畢升發展、完善，產生了活字印刷，并由蒙古人傳至了歐洲，所以后人稱畢升為印刷術的始祖。中國的印刷術是人類近代文明的先導，為知識的廣泛傳播、交流創造了條件。

　　雕版印刷是用刀在一塊塊木板上雕刻成凸出來的反寫字，然后再上墨，印到紙上。每印一種新書，木板就得從頭雕起，速度很慢。如果刻版出了差錯，又要重新刻起，勞作之辛苦，可想而知。

　　北宋刻字工人畢升在公元1004年至1048年間，用細質且帶有粘性的膠泥，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。印刷結束后把活字取下，下次還可再用。這種改進之后的印刷術叫做活板印刷術。

　　這種印刷方法雖然原理簡單，卻與現代鉛字排印原理相同，使印刷技術進入了一個新時代。

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

　　印刷術是按照或圖畫原稿制成印刷品的技術。中國是世界上最早發明印刷術的國家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的，現在的木版水印畫仍用此法，統稱“刻版印刷術”( 亦稱“雕版印刷術”)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和后來出現的拓印碑石等。造紙和制墨等生產技術出現之后，逐漸發明了刻版印刷技術。刻版印刷的始創時間，現在眾說紛紜，尚未定論。我認為它始創于東漢，發祥在洛陽，盛行于隋唐。世界上現存最早的印刷物是唐咸通九年(公元868年)印制的《金剛經》(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年發現。1907年為英國人斯坦因盜去，現存于英國倫敦不列顛博物館)。

　　造紙術

　　紙是何時問世的，已很難確知了。根據考古出土的文獻，我們可以知道紙發明于西漢時期。1933年，在新疆羅布淖爾漢代烽燧亭故址中出土了一片麻紙，同時出土的木簡有漢宣帝黃龍元年(公元前49年)的年號;1957年，在西安市東郊的灞橋出土了公元前二世紀的古紙，紙呈泛黃色，已裂成碎片，最大的長寬約10厘米，最小的也有3×u65300X厘米。經鑒定，它是以大麻和少量苧麻的纖維為原料的，其制作技術比較原始，質地粗糙，還不便于書寫。1977年，考古工作者在甘肅居延肩水金關西漢烽塞遺址的發掘中，也發現了麻紙二塊。其中之一，出土時團成一團，經修復展開，長寬為12×u65297X9厘米，色澤白凈，薄而勻，一面平整，一面稍起毛，質地細密堅韌，含微量細麻線頭，顯微觀察和化學鑒定都表明，它只含大麻纖維，同一處出土的竹簡最晚年代是漢宣帝甘露二年(公元前52年)。這些情況表明至遲于公元前一世紀中葉，在遙遠的邊塞已有了質量較高的紙，這種紙在內地的出現應更早一些，即它是在灞橋紙后約數十年內出現的。從這些事實說明造紙術自發明以后，其技術的進步是很快的。1978年，在陜西扶風又發掘得西漢宣帝時期的紙。1901年，先后在新疆和甘肅敦煌發現兩張東漢紙;1942年，在內蒙古額濟納河旁的東漢烽燧遺址中，考古工作者又掘得東漢時期約公元二世紀初年的紙張，即所謂額濟納紙，上有六、七行殘字，這可說是現存最早的字紙實物;1959年，在新疆民豐縣也發現了一張東漢紙;1974年，在甘肅武威縣一座東漢墓中，更發掘了一批東漢紙，這些紙比起西漢紙有著明顯的進步，十數張紙的上面都有書寫的字跡，有的是書信、詩抄，也有的是日常文書，可見這時的紙已經比較普遍地被人們用作書寫的材料了。東漢時期，不僅中原地區使用紙，而且傳播到了新疆、甘肅、內蒙古等地區。另外，也不僅限于上層統治者使用，而是連民間也比較廣泛地使用起來了。可以說，東漢時期是造紙技術已經比較成熟的時期了。

　　從出土的實物中我們可以知道，早期的紙都是以大麻為原料制成的。其制造工藝大致為：漚麻，即把麻浸泡水中，使它脫膠;接著把麻加工成麻縷;然后把麻縷搗爛，又稱 打漿 ，使麻纖維分散開;最后進行撈紙，也就是使麻纖維均勻地散布在浸入水中的篾席上，再撈出干燥，就成紙張。

　　這個工藝過程與漂絮法極其相似，表明造紙工藝正是脫胎于漂絮法。當然，早期的紙還是很粗糙的，麻纖維搗得不夠爛，纖維在成紙時也分布得很不均勻，因此還不便于書寫，大都只是用來包裝物品。但這畢竟是世界上最早的紙張，正是由于它的出現，才引起了書寫材料的革命。在這場書寫材料的革命中，蔡倫以其重大的貢獻而留名青史。