日前,一張距離地球5500萬光年的“黑洞照片”

讓世界掀起了科技狂歡潮

當地時間2019年4月10日,比利時布魯塞爾,科學家召開新聞發佈會,公佈人類史上首張黑洞照片 (東方ic/圖)

科技推動進步,這個道理自古有之

其實,早在1400多年前

與常州孟河頗有淵源的南北朝齊樑時期

科技的各個領域就得到了飛速發展

“兩朝龍飛地,齊樑帝王鄉”。孟河鎮地處新北、丹陽交界處。南北朝時,出了包含齊樑兩位開國皇帝在內的共15位帝王,此地也被譽爲“齊樑故里”。

近80年的齊樑時期,除了齊朝後期8年的內亂以及樑朝侯景之亂後將近10年的戰亂外,全國基本上處於相對安定的環境,保證了經濟的發展。在此基礎上,其科技進步也日新月異,成果斐然。在《齊樑故里考證及齊樑文化新論》一書中,專門有篇內容講述了齊樑時期的科技成果,讓我們一起來看看吧!

1

天文曆法:圭表與大明曆

►圭表的改進

樑天監(502-519年)時期,我國著名科學家祖沖之(429-500年)之子祖𣈶對測量日影的重要天文儀器圭表作了改進。在表下面的石圭上開鑿溝槽,灌上水後校正圭表的水平狀態,起着與今水準管相似的作用,從而提高了表影測量的精度,爲後世圭表所採用(《六朝史》397頁)。

圭表

►大明曆的施行

南朝劉宋時期,國家曆法使用的是何承天編制的《元嘉歷》,祖沖之發現裏面有很多錯誤,於是想編一部新曆法。從此,祖沖之借鑑古代曆法,夜以繼日地研究計算,用了5、6年時間編出了《大明曆》,也稱“甲子元歷”。在《大明曆》中,祖沖之提出了在391年插入144個閏月的新閏周。根據新的閏周和朔望月長度,可以求出《大明曆》的迴歸年長度是365.24281481日,與現代測得迴歸年長度僅差萬分之六日左右,也就是說一年只差50多秒,這是非常精確的資料。

祖沖之把這部曆法交給皇帝,希望皇帝能改用新曆法,但皇帝不懂曆法,權臣戴法興又極力反對,使得這部曆法在當時沒有得到頒佈實行。直到48年後,祖沖之的兒子祖𣈶向梁武帝蕭衍上書3次,才得以實行。

2

數學:圓周率與祖𣈶原理

祖沖之對圓周率的精密化

祖沖之從小就對數學和天文學產生濃厚興趣,一生鑽研,其中尤以數學的成就最爲突出。祖沖之算出的圓周率(即兀值)的範圍爲3.1415926﹤兀﹤3.1415927,這是世界上首次將兀值推算到小數點後7位數,比歐洲早了千餘年。

祖𣈶原理

祖𣈶是祖沖之的兒子,他繼承家學,在數學上的主要成就是推算出球體的體積公式,即祖𣈶原理。這是一個涉及幾何求積的著名命題。唐代李淳風注《九章》時提到祖𣈶的開立圓術,祖𣈶在求球體積時,使用的一個原理:“冪勢既同,則積不容異”。“冪”是截面積,“勢”是立體的高。意思是兩個同高的立體,如在等高處的截面積恆相等,則體積相等。該原理在西方直到17世紀才由意大利數學家卡瓦列利發現,比祖𣈶晚1100多年。

▲舉個“栗子”:兩垛歐元2分硬幣具有相同體積

3

化學:發現水銀特性

陶弘景(456-536 年),齊樑時期著名學者。梁武帝曾送給他黃金、硃砂、曾青、雄黃等原料,讓他煉丹。過程中,陶弘景掌握了不少化學知識,其中包括了水銀“能消化金、銀成泥,人以鍍物是也”(《本草綱目·水銀條》引),說明瞭水銀能溶解金、銀,並可使用於鍍金、鍍銀工藝中。他又作試驗,證實了不僅硫酸銅,只要是可溶的銅鹽,均可與鐵產生置換反應。這種現象的發現和研究,爲以後宋元時期水法鍊銅(即膽銅法)的出現奠定了基礎(以上據《六朝史》424-425 頁)。

▲陶弘景

4

醫藥學:人才輩出

齊樑時期我國醫藥學出現了極大的進展。其特點是懂醫的人數多了,不僅有專職醫生,而且有爲數衆多的兼職行醫之人,如南齊時褚澄的“善醫術”,既爲官也爲民治病(見《南齊書》和《南史》本傳)。此外,當時還湧現出一批代代相傳的世家大醫,如東海徐熙家族,熙本人、其子秋夫,孫道度、叔向曾孫文伯、嗣伯、謇,玄孫雄,雄子之才(493-573年)、之範,均善醫術。

▲褚澄

齊樑時著名學者陶弘景在藥物學研究方面作出最大貢獻,他對漢代《神農本草經》中的365味藥做了鑑別和校注。同時,又彙集魏晉以來醫家新發現的藥物並結合自己的實踐經驗,編成《名醫別錄》三卷,又撰成《本草經集註》七卷,具有較高的學術水平(引自《六朝史》415-416 頁)。

5

冶金、找礦:“灌鋼法”與《地鏡圖》

灌鋼法是我國冶金發展史上的一項重大成就,遠遠領先於當時的世界各國。陶弘景曾親自從事刀劍冶鍛的研究,並將心得寫成《古今刀劍錄》一書,將當時新的鍊鋼工藝灌鋼法記錄在書中。他在《古今刀劍錄》中指出:“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者。”其中,“生”指生鐵,“鍒”指熟鐵,“雜煉生鍒”即是將生鐵和熟鐵混雜在一起冶煉,因生鐵含碳量高而熔點低,先焙化的生鐵摻入後焙的熟鐵之中,碳爲熟鐵吸收,從而增加了熟鐵的含碳量,提高了鋼的強度,獲得品質較好的鋼,是謂“灌鋼”。可見灌鋼當時不僅製作兵器,還用作生產工具。陶弘景逝世後,東魏北齊人綦母懷文也用灌鋼法制作兵器。

樑代的地植物找礦專著《地鏡圖》(作者不詳)是這一時期找礦理論的代表作,系統地論述了地表植物與地下礦藏的關係,展示了當時找礦理論的新知識、新成就和新方法(《六朝史》422 頁)。

6

機械製造:齒輪系統的利用

宋末升明(477-479年)中,蕭道成輔政,令祖沖之按古法(當時已失傳)追修指南車。據《南齊書卷五十二·祖沖之傳》記載:“衝之改造銅機,圓轉不窮,而司方如一,馬鈞以來未有也。……以諸葛亮有木牛流馬,乃造一器,不用風水,施機自運,不勞人力。又造千里船,於新亭江試之,且行百餘裏。於樂遊苑造水碓磨(用水力舂米的機械水碓和用水力磨面的機械水磨,結合製成的新型高效糧食加工機械),世祖親自臨視”。由此可見,在機械中利用齒輪系統裝置,是這一時期機械製造的一個特點(《六朝史》421 頁)。

7

紡織技術:紡織、養蠶工藝突破

齊樑時,紡織業技術又進一步,在織物上鑲嵌金箔,並司織出各種精美圖案。民間還發明瞭“鹽醃法”,以鹽殺繭蛹。鹽醃法貯藏的繭,“易繅而絲韌”,質量有了保證。這種方法對於擴大蠶繭生產、延長紡絲期起着重要作用,也成爲了蠶繭工藝上的重大發明(《六朝史》419-420 頁)。

8

史學:著作不斷

齊樑時期是我國史學最爲繁榮的時期之一。據《隋書卷三十三·經籍二(史部)》的大略統計,齊樑時人在史學方面的著作就有60多部。儘管其中絕大部分已散失,但沈約的《宋書》和蕭子顯的《南齊書》仍至今流傳,且具有不可替代的史料價值。

此外,如今傳世的《晉書》,也是以齊徐州主臧榮渚(卒於永明六年)所撰的110卷《晉書》作爲藍本的(見中華書局“晉書出版說明”及《南史卷七十六·本傳》和《隋書卷三十三·經籍二》)。

9

語言學:發現“第四聲”

中文語言,魅力無窮,特別是4個聲調,在不同語境能表達出說話人的情緒表達,其實,發現他們也經過了長時間的探索。

據史料記載↓

《南齊書卷五十二·陸厥傳》:“汝南周愚善識聲韻。(沈)約等文皆用宮商,以平上去入爲四聲,以此制韻,不可增減,也呼爲永明體。 ”

《梁書卷十三·沈約傳》:約(441-513)“又撰四聲譜,以爲在昔詞人,累千載而不寤,而獨得胸衿,窮其妙旨,自謂入神之作”。

周秉鈞在《古漢語綱要》四聲一節中稱:“中古漢語的聲調有四聲之分。……上古有無四聲,說者尚無定論。然而以聲調辨別意義,確是漢語的特點,所以平、上、去、入之名雖然定於周(顒)沈(約),而聲調之實自當早於齊樑,這是可以肯定的。 ”

▲沈約像

語言學大師王力在其所著《漢語史稿·上冊》(中華書局版193頁)中稱:“沈約發現這一個語言事實,把它運用到韻文上去罷了。但是,由此可見,平上去入四聲的分別,至少在第五世紀以前已經存在了”。顯然,沈約等人發現當時語言中的四聲,並加以命名,是我國古漢語研究中的一個里程碑,在齊樑人文科學研究的成果中是不能不提到的。

▲王力

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來源:愛新北

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