日漸精微的天文歷法

◆縷懸法指南針

◆硝、硫、炭(標(biāo)本)
初期火藥成分以硝、硫磺為主，輔以其他 碳水化合物，后來形成硝、硫、炭三元體系。

■指南針

指南針同火藥一樣，也是中國古代的偉大發(fā)明。早在戰(zhàn)國時期，中國就出現(xiàn)了磁石制作的指南工具“司南”。司南呈勺狀，放在刻有24個方位刻度的地盤上，勺柄會自動指向南方。司南發(fā)展到宋代演變?yōu)橹改萧~、指南龜。宋人還發(fā)現(xiàn)“磁石磨針，則能指南”，并掌握了人工磁化技術(shù)，學(xué)會了用磁性鋼針作為指南工具。宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中記載了裝置指南磁針的四種方法：水浮、指爪、碗唇、縷懸。沈括還發(fā)現(xiàn)了指南針在指示方向時“常微偏東，不全南也”，沈括關(guān)于磁偏角的發(fā)現(xiàn)對地磁學(xué)研究是一個重大貢獻，他比哥倫布橫渡大西洋所發(fā)現(xiàn)的磁偏角要早400年。

指南針的改進給航海事業(yè)帶來了劃時代的影響。依托著先進的指示工具和精良的航行設(shè)備，宋朝成為當(dāng)時海上貿(mào)易的大國，泉州、明州都是當(dāng)時馳名中外的海上貿(mào)易港口。中國的造船技術(shù)也是世界上最先進的，龐大的帆船商隊頻繁遠(yuǎn)航至阿拉伯、印度、東南亞、日本與朝鮮。在航行中，指南針發(fā)揮了巨大作用，“舟師識地理，夜則觀星、晝則觀日、陰晦觀指南針”。南宋發(fā)明羅盤后，航海者“風(fēng)雨晦冥，惟憑針盤而行……毫厘不敢差誤，蓋一舟人命所系也”。指南針的技術(shù)被阿拉伯人傳到了歐洲，后世麥哲倫的環(huán)球航行、哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸等都借助了指南針的神奇力量。

◆畢 像

■印刷術(shù)

自東漢蔡倫改進造紙術(shù)，文明傳播的方式有了新的突破，有了現(xiàn)代意義上的書籍。而印刷術(shù)的發(fā)明則開辟了書籍發(fā)展的新篇章。

現(xiàn)存宋版書雕版細(xì)致，字體工整，刀法圓潤，可見宋代的雕版印刷已經(jīng)相當(dāng)成熟。宋太祖開寶四年（971）張徒信費時12載雕印了全部的《大藏經(jīng)》，共刻板13萬塊，總計1076部、5048卷。如此浩大的書籍印制工程在世界上也是前所未有的。北宋熙寧以后除官方印刷外，民間私刻、坊刻蔚然成風(fēng)。有的私人書鋪就有刻工數(shù)十人之多，宋朝雕版印刷進入鼎盛時期。哲宗時期徐戩刻印《夾注華嚴(yán)經(jīng)》等佛教書籍販往朝鮮等地，獲利頗豐。

隨著雕版印刷的鼎盛，其耗時費工、每印新書都要重新刻板的弱點也表露無遺。慶歷年間（1041～1048），平民畢 發(fā)明了活字印刷術(shù)，彌補了雕版印刷的不足，大大節(jié)省了雕版所需人力，縮短了印制周期。畢 用膠泥刻成單字燒硬，備用。印刷時，在帶框的鐵板上涂上松香、蠟、紙灰的混和物，然后將所需活字排在框里，排滿后就放到火上焙烤。待松香等混合物熔化后再用鐵板把字壓平成板，則可印刷。印完后，又將鐵板置于火上加熱，取下活字，以便下次使用。方便經(jīng)濟的活字印刷術(shù)是中國印刷史上一次重要的技術(shù)革命，在世界上也處于領(lǐng)先地位。畢 發(fā)明活字印刷術(shù)比德國人谷登堡用活字印刷《四十二行圣經(jīng)》早了400余年。

◆泥活字版（示意模型）

造福萬民的醫(yī)藥學(xué)

中醫(yī)學(xué)以博大精深的理論體系、高超的醫(yī)療技術(shù)、浩如煙海的醫(yī)學(xué)著作至今仍屹立于世界醫(yī)學(xué)之林?；赝笏?，其時的醫(yī)學(xué)規(guī)模及水平亦昂然挺立于世界前列。

■醫(yī)學(xué)的全面進步

宋代醫(yī)學(xué)著作十分豐富，顯示了宋代醫(yī)學(xué)事業(yè)的全面進步，僅《宋史·藝文志》就輯錄醫(yī)書500余種，其中以針灸學(xué)、法醫(yī)學(xué)、婦科學(xué)成就最高。北宋翰林醫(yī)官王惟一總結(jié)傳統(tǒng)針灸學(xué)經(jīng)驗，于仁宗天圣年間（1023～1032）著成《銅人腧穴針灸圖經(jīng)》一書。考慮到“傅心豈如會目，著辭不若案形”，王惟一還設(shè)計并主持鑄造了兩件針灸用的銅人作為醫(yī)學(xué)教學(xué)的模型。王惟一所制銅人構(gòu)造精巧，造型逼真，銅人表面鑄有經(jīng)絡(luò)走向及穴位位置，穴位鉆孔?？忌鷾y試時，先在銅人表面涂上蠟，再向銅人體內(nèi)灌滿水，針入穴位則水就會由孔中流出，否則無水流出，以此考定成績。圖經(jīng)和銅人的問世對理清經(jīng)絡(luò)混亂局面、發(fā)展針灸的臨床應(yīng)用都起到了立竿見影的作用。

◆《洗冤集錄》書影
宋慈的《洗冤集錄》共5卷，53目，每目下又分若干條。

《洗冤集錄》的問世標(biāo)志著宋代法醫(yī)學(xué)理論的成熟。認(rèn)為“獄事莫重于大辟，大辟莫重于初情，初情莫重于檢驗”的宋慈（1186～1249）于淳 七 年（1247）寫成了《洗冤集錄》，這是世界上第一部系統(tǒng)的法醫(yī)學(xué)著作，比歐洲法醫(yī)學(xué)奠基人F·菲德里的同類專著《醫(yī)生的報告》早350年?！断丛┘洝饭?卷，對現(xiàn)場檢查、驗尸、死傷鑒別等方面都有詳細(xì)論述。

宋代醫(yī)學(xué)分科日益精細(xì)，宋代太醫(yī)局專設(shè)產(chǎn)科一門，負(fù)責(zé)培養(yǎng)專門人才。宋代婦產(chǎn)科 名醫(yī)輩出，也有不少名著面世。南宋陳自明總結(jié)中國婦科醫(yī)學(xué)的偉大成就，編輯了《婦人大全良方》，是中國現(xiàn)存古代最系統(tǒng)的婦產(chǎn)科專著。該書詳細(xì)論證了婦產(chǎn)科病癥的診療方法，自此中醫(yī)婦產(chǎn)科逐步成為一門獨立的學(xué)科。

◆李唐·村醫(yī)圖

日漸精微的天文歷法

宋代天文歷法最為絢麗多彩。宋代天文學(xué)家不懈探索自然規(guī)律，并試圖揭開宇宙奧秘。無論是天文儀器的研發(fā)制作、天象的觀測記錄，還是歷法的編制修訂都凝聚著宋代天文學(xué)者智慧的結(jié)晶，折射出宋代天文學(xué)者嚴(yán)謹(jǐn)求實的研究態(tài)度和無窮的創(chuàng)造力。

■天文儀器的制作

中國古代傳統(tǒng)的天文儀器如漏壺、圭表、渾儀、渾象等在宋代都有所改進，樣式更為精巧、測量結(jié)果更為準(zhǔn)確。沈括的浮漏和燕肅的“蓮花漏”代表著宋代刻漏技術(shù)的高度成熟。沈括提出使用“副表”以及蘇頌“于午正以望筒指日，令景透筒竅，以竅心之景，指圭面之尺度為準(zhǔn)”的圭表測影方法使測影技術(shù)得到發(fā)展；渾儀的制作也向簡單、精細(xì)轉(zhuǎn)向。蘇頌還編撰了《新儀象法要》，分別介紹渾儀、渾象、水運儀象臺的設(shè)計，對宋代天文儀器的制作進行了理論總結(jié)。

元 三年（1088）由蘇頌和韓公廉主持創(chuàng)造出的天文儀器—“水運儀象臺”是宋代天文儀器最杰出的代表。這是一個正方形木制建筑物，高達12米左右，寬約7米。全臺分為三層，上層為露臺，設(shè)渾儀，用來觀測星體的運行；中層置渾象；下層為木閣，有鐘鼓等計時儀器顯示時刻變化。這種天文臺與天體運動基本一致，由水力沖激機輪轉(zhuǎn)動機器，既能觀測天象、演示天象，還能計時報時，在世界天文史和鐘表史上都有重要意義。

■天文觀測與星圖繪制

隨著天文儀器的不斷改進和完善，宋代天文觀測與星圖繪制水平也有了突破性的進展。自北宋中期以來的百余年間，就進行過5次大規(guī)模的天文觀測，積累了豐富的資料。大中祥符三年（1010），韓顯符以冬至點為起量點，開始了觀測“外官星位去斗、極度數(shù)”的首次大規(guī)模恒星位置觀測工作。隨后數(shù)十年間，恒星觀測活動一直堅持不懈，到崇寧五年（1106），姚舜輔等人進行的第五次觀測已經(jīng)十分精確，所測的二十八宿距度誤差絕對值平均只有0.15度，當(dāng)屬難得。

◆水運儀象臺結(jié)構(gòu)圖
①渾儀 ②鰲云圭表③天柱 ④渾象地柜⑤晝夜機輪 ⑥樞輪⑦天衡天鎖⑧平水壺 ⑨天池 ⑩河車天河升水上輪

宋代對于新星、超新星、彗星等天文現(xiàn)象也有了觀測和詳細(xì)記錄，關(guān)于客星（新星）的記載就有真宗景德三年（1006）、仁宗至和元年（1054）和孝宗淳熙八年（1181）三次，以前兩次最為著名。據(jù)史載，景德三年（1006）四月二日，“見大星，星黃，出庫樓東，騎官西”，這是豺狼座超新星爆發(fā)現(xiàn)象。而“至和元年五月，晨出東方，守天關(guān)，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日”則是關(guān)于蟹狀星云的詳細(xì)記載。

依托大規(guī)模的天文觀測活動所獲得的大量資料、數(shù)據(jù)，宋人繪制出了蘇頌星圖、淳 星圖等更為精細(xì)準(zhǔn)確的星圖。蘇頌星圖載于元 三年（1088）蘇頌所編撰的《新儀象法要》一書中，內(nèi)容詳盡、插圖豐富，是考定中國星座命名的寶貴資料。南宋紹熙元年（1190），黃裳也依據(jù)觀測結(jié)果繪制出星圖。淳 七年（1247），王致遠(yuǎn)將此圖刻于石上，是世界上最早的石刻天文圖。星圖以北極為中心，刻星1431顆。圖上繪有三個同心圓，分別代表北極常顯圈、南極恒隱圈和赤道，另有二十八條輻射線表示二十八宿距度。星圖基本包括了天文學(xué)的所有方面，反映出宋代天文學(xué)的高度發(fā)達。

◆假天儀(模型)
制造假天儀始于北宋。全儀由渾象球和方柜式的臺座組成。柜上設(shè)有經(jīng)緯兩種規(guī)環(huán)，是布置星位的坐標(biāo)。球面上對應(yīng)星位鑿成小孔，人坐于球體內(nèi)，借用天然光線，便能形象地觀看星空。球體中軸置有把手，操縱把手，渾象球能隨意旋轉(zhuǎn)，模擬 星空運轉(zhuǎn)。

■精確的歷法

宋代自太祖時期王處訥主持修訂《應(yīng)天歷》，到度宗時期陳鼎修訂《成天歷》，共修訂歷法17次，頻繁變動的歷法，也從一個側(cè)面反映了當(dāng)時天文觀測水平的先進。正因為天文觀測相對準(zhǔn)確，才能及時調(diào)整歷法預(yù)報中的誤差。

十余種歷法中，以南宋慶元五年（1199），楊忠輔主持制定的《統(tǒng)天歷》最為突出。《統(tǒng)天歷》以365.2425日為一年，這一數(shù)據(jù)與現(xiàn)今世界所通用的格列高利歷問世時采用的數(shù)據(jù)完全一致?！督y(tǒng)天歷》比西方的格列高利歷早出380余年，宋代天文學(xué)發(fā)展水平之高可見一斑。

因著《夢溪筆談》而名傳后世的宋代著名科學(xué)家沈括在歷學(xué)革新方面也有自己的獨創(chuàng)性見解。沈括提出了以“十二氣”為一年的歷法，后世稱它為《十二氣歷》，主張把閏月完全去掉，以節(jié)氣定月。沈括的這種創(chuàng)新思想在當(dāng)時受到了保守派的攻擊，但在900年后英國科學(xué)家肖納伯所制定的《農(nóng)歷》中，關(guān)于歷學(xué)的觀點卻基本與沈括的主張一致?，F(xiàn)在仍是英國氣象局考慮氣候安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要參考依據(jù)。

◆渾儀(模型)
渾儀是古代測定天體位置的坐標(biāo)儀器，本件原為北宋水運儀象臺的一 部分，原儀為銅體。