¿Cómo se inventaron los cuatro grandes inventos de China?
En primer lugar, la invención de la pólvora
La pólvora fue inventada por los antiguos alquimistas chinos en el proceso de refinar la alquimia. La primera pólvora utilizada por el hombre fue la pólvora negra, inventada por los trabajadores de nuestro país hace más de 1.000 años. Su invento es mundialmente famoso y es conocido como uno de los cuatro grandes inventos de la ciencia y la tecnología chinas antiguas. Ocupa una posición importante en la historia de la química.
El principal componente de la pólvora es el salitre como agente oxidante. En la "Materia Médica de Shen Nong", escrita en las dinastías Qin y Han, el nitrato figura como fármaco de primera calidad, lo que significa que la base material para la invención de la pólvora se estableció antes de esto. Las dinastías Qin y Han también fueron el período en el que la alquimia se hizo popular. Para refinar el elixir de la vida, los alquimistas quemaban varias medicinas juntas. El hardware, ocho piedras (varias medicinas minerales), tres amarillos (azufre, rejalgar, oropimente), mercurio y salitre son medicinas de uso común en la alquimia. Entre ellos, los alquimistas están orgullosos del cinabrio, que se obtiene combinando mercurio con Sanhuangwan. Pero si se mezcla salitre con Sanhuangsan, arderá y explotará, lo que llevó a la invención de la pólvora. Justo después de que se inventara la pólvora, también se introdujo en la medicina. En el Compendio de Materia Médica, se dice que la pólvora trata las llagas, la tiña, la humedad y la peste. La razón más importante es la invención de la pólvora en la práctica de elaborar elixires caseros.
La pólvora arde cuando se expone al fuego y explota en un recipiente relativamente cerrado. Su fórmula de reacción química es cercana a: 2k NO3+3c+s = N2 (+3c O2 (+K2S+169 kcal), y una pequeña cantidad de co, K2CO3 y KSO4. Cuando se quema, se desprende una gran cantidad de gas y calor. se producirá y su volumen se expandirá repentinamente a miles.
El principio de combustión y explosión de la pólvora no es difícil de entender para la gente ahora, pero ha sido un misterio en la antigüedad. hacer pólvora. "Es una fórmula simple para la pólvora. No sé cuántos años tomó y cuánta sangre y sudor pusieron los trabajadores para resumirlo. La invención de la pólvora fue el resultado del arduo trabajo del pueblo trabajador en la antigua China, y evolucionó gradualmente con el desarrollo de la producción y el progreso de la sociedad.
La invención de la pólvora es inseparable de la alquimia. Los antiguos tuvieron mucho contacto con las materias primas de la pólvora. salitre, azufre y carbón vegetal. Durante el proceso de mezcla, estas sustancias se quemarían si no se tiene cuidado. Existe un proceso de comprensión de las propiedades de los tres componentes principales de la pólvora.
El carbón vegetal fue muy utilizado en la fundición de metales. Durante las dinastías Shang y Zhou, la gente sabía que el carbón vegetal era mejor que la leña. Cortar leña y quemar carbón se ha convertido en un trabajo secundario para los agricultores. El azufre existe de forma natural, pero la gente ha estado expuesta a él antes. de la fundición y el azufre de las aguas termales, porque estimula directamente los sentidos humanos. Fue durante esta exposición que se reconocieron algunas de las propiedades del azufre, además de sus efectos especiales sobre ciertas enfermedades de la piel. que el azufre se combina con el mercurio para producir mercurio, que es casi un producto natural. Los alquimistas que practicaban la alquimia valoraban esta propiedad y a menudo utilizaban azufre en sus intentos de refinar el "oro líquido" y los "elixires de reposición" del mercurio. , fácil de incendiar y difícil de "prender".
¿Cómo paliar sus propiedades medicinales? La gente utiliza el llamado "método del fuego sumergible", que consiste en mezclar azufre con otras sustancias inflamables y calentar. o quemarlo para cambiar sus propiedades medicinales. La invención de la pólvora está estrechamente relacionada con el experimento del fuego sumergible de azufre. La introducción de nitrato es la clave para la preparación de la pólvora. El primer nitrato dominado por los antiguos fue probablemente el nitrato en el suelo. Bajo los pies de la casa, con la práctica de la vida, la gente aprendió sobre la sal y la probó con carbón rojo, que es una llama. La fórmula de la reacción química es aproximadamente: 4k NO3+5C = 2k2co 3+3 CO2 (. +2 N2). En esta reacción, el salitre es un agente oxidante químicamente activo, puede interactuar con muchas sustancias, por lo que en alquimia el salitre se usa a menudo para cambiar las propiedades de otras drogas. En el proceso de uso del salitre, las personas también. Tao Hongjing dominó el método para distinguir el salitre del sulfato de sodio en las dinastías del Norte y del Sur: "Si lo quemas, la nube será real". Esto es similar a la identificación moderna del KNO3 a través de la comprensión de la gente. esto creó las condiciones para el posterior uso a gran escala del salitre
para el carbono y el azufre y la comprensión de las propiedades del nitrato creó las condiciones para la invención de la pólvora. Debido al desarrollo de la medicina y la alquimia. Descubrió que una mezcla de salitre, azufre y carbón vegetal ardía violentamente cuando se encendía en experimentos de reducción de azufre.
El quinto volumen del "Método de la píldora divina de Jia Zhu" reimprime el "Método Fu Sulphur" escrito por Sun Simiao, un médico de principios de la dinastía Tang. De este registro se desprende que en ese momento Sun Simiao ya dominaba las características de las reacciones violentas al encender una mezcla de nitrato, azufre y carbono, por lo que prestó atención a tomar medidas para enterrar el contenedor bajo tierra y controlar la velocidad de reacción. para evitar explosiones. Obviamente, esto es un resumen de la experiencia después de una práctica repetida.
Según registros, en un libro de alquimia llamado "Zhenyuan Miaofa Lue" escrito por Zheng Siyuan en la dinastía Jin Occidental, se dice que alguien quemó azufre, salitre, realgar (As2S3) y miel juntos, llamas. Se levantó quemándose la cara y las manos, y subió al tejado, incendiando la casa. Este tipo de experimentos repetidos, la acumulación continua de experiencia y la mejora gradual de la comprensión finalmente permitieron a las personas dominar el método de preparación de la pólvora. El segundo volumen de "Integración de plomo y mercurio" también registra experimentos similares, y hay lecciones sobre fallas, para aprender a aprovechar las propiedades de combustión y explosividad de esta mezcla.
En segundo lugar, la invención de la brújula
En la antigüedad, la gente solía cortar finas hojas de hierro en forma de pez, y el vientre del pez estaba ligeramente hundido, como un pequeño bote. Después de ser magnetizado, flota en el agua y puede guiarse de norte a sur. En aquella época se utilizaba como juego. Cui Bao, de la dinastía Jin del Este, mencionó una vez este tipo de "pez guía" en "Notas antiguas y modernas".
En la dinastía Song del Norte, Zeng Gongliang registró el método de fabricación y uso del pez guía en "Wu Jing Tong Lun": "Utilice finas hojas de hierro para cortarlo, de dos pulgadas de largo y cinco minutos de ancho, con la cabeza y la cola como un pescado. Afilado, quemarlo en el fuego de carbón. "Hou Tongchi, usando el wok de hierro y el pescado al wok como primer fuego, puso la cola en la posición correcta, la sumergió en la palangana y la detuvo con un dispositivo denso. Al usarlo, coloque el recipiente de agua en un lugar plano sin viento, los peces flotarán en el agua y su primera dirección siempre será el mediodía. "Este es un método de magnetización artificial que utiliza el campo magnético de la tierra para magnetizar láminas de hierro. Es decir, coloca la lámina de hierro al rojo vivo en la dirección del meridiano. Las moléculas dentro de la lámina de hierro al rojo vivo están en una posición relativamente estado activo, lo que hace que las moléculas de hierro se alineen en la dirección del campo magnético de la Tierra para lograr la magnetización. Esta disposición se puede arreglar rápidamente sumergiéndola en agua, y el grado de magnetización se puede aumentar inclinando la cola del pez ligeramente hacia abajo. La invención del método de magnetización artificial tiene la aplicación de brújulas. El desarrollo jugó un papel importante. Este es también un evento importante en la historia del magnetismo y el geomagnetismo. Shen Kuo de la dinastía Song del Norte mencionó otro método de magnetización artificial en "Meng". Bi Tan de Qian": "La familia Fang puede usar imanes como guía. "Según Shen Kuo, los técnicos de aquella época utilizaban imanes para frotar las agujas y hacerlas magnéticas. Desde el punto de vista actual, este es un método que utiliza el campo magnético de los imanes naturales para hacer la disposición de los dominios magnéticos en el acero. Las agujas tienden a una determinada dirección. Este método hace que la aguja de acero exhiba magnetismo. Este método es más simple que el método geomagnético y el efecto de magnetización es mejor que el método de fricción. , pero también crea las condiciones para el surgimiento de conductores magnéticos prácticos. La "charla complementaria de Meng Qian" también habla sobre varios fenómenos en el proceso de magnetización por fricción: "Si usas un imán para hacer ojo por ojo, será afilado y siempre dirigido. Algunas personas señalarán hacia el norte, pero no le temen a las piedras... Al contrario, debería haber diferencias entre el Norte y el Sur, lo cual no ha sido estudiado en profundidad. "Es decir, después de frotar la aguja de coser con un imán, la aguja a veces apuntará hacia el norte. Desde el punto de vista actual, todos los imanes tienen dos polos magnéticos, N y S. Cuando se magnetizan, la orientación de la aguja de coser es diferente, entonces después de la magnetización La dirección también es diferente. Pero Shen Kuo no sabía esta verdad. Honestamente registró este fenómeno y admitió que no pensó profundamente en ello. /p>
1. Flotador de agua: coloque algunas mechas en la aguja magnética y déjela flotar en el agua para indicar la dirección.
2. Método de rotación del borde del recipiente: coloque algunas mechas. la aguja magnética y déjela flotar en el agua. La aguja magnética se coloca en el borde del recipiente y la aguja magnética puede girar para indicar la dirección.
3. Aguja en la superficie de la uña, y la aguja magnética puede girar libremente e indicar la dirección.
4. Método de colgar al atardecer: aplique un poco de cera en el medio de la aguja magnética, pegue un trozo de seda y cuélguela. en un lugar sin viento para indicar la dirección.
Shen Kuo también comparó estos cuatro métodos. La mayor desventaja del método de flotación de agua es que la superficie del agua se agita fácilmente, lo que afecta los resultados de la medición. y la rotación de las uñas es flexible debido a una pequeña fricción, pero es fácil que se caigan. Shen Kuo enfatizó que este es un método ideal y práctico. De hecho, los cuatro métodos señalados por Shen Kuo han resumido los dos sistemas de dispositivos de brújula. lejos - agujas de agua y agujas secas.
"Meng Qian's Bi Tan" es una obra sobre la ciencia y la tecnología china antigua escrita por Shen Kuo (1031-1095). Habla sobre algunas cuestiones relacionadas con el magnetismo y las brújulas.
En la dinastía Song del Sur, Chen Zai introdujo otro método para fabricar peces guía y tortugas guía en Guangji. Este tipo de pez sin dedos es diferente al registrado en la "Teoría General de las Artes Marciales". Estaba tallado en forma de pez a partir de un trozo de madera del tamaño de un dedo. Coloque un imán natural en el abdomen del pez de madera, con el polo S del imán apuntando hacia la cabeza del pez. Después de sellarlo con cera, se inserta una aguja desde la boca del pez para convertirlo en un pez sin dedos. Hazlo flotar en el agua con una guía de cabeza de pez, que también es una aguja de agua.
La tortuga guía turística fue un nuevo dispositivo bienvenido en ese momento. Coloque un imán natural en el abdomen de la tortuga de madera, cave un agujero liso debajo del abdomen de la tortuga de madera, alinéelo y colóquelo en un clavo de bambú puntiagudo que se encuentra en posición vertical sobre la tabla de madera, de modo que la tortuga de madera quede colocada sobre un Punto de apoyo fijo y libremente giratorio. Debido a que la fricción en el punto de apoyo es muy pequeña, la tortuga de madera puede girar el riel guía libremente. En aquella época, no se utilizaba para la navegación sino para la ilusión. Pero este fue el precursor de la brújula árida que vendría después.
La tortuga guía turística se inventó no más tarde del año 1325. El bloque de madera estaba tallado con la forma de una tortuga, con un imán incrustado en el centro del vientre de la tortuga. La tortuga de madera se coloca sobre un poste puntiagudo, apuntando al norte y al sur cuando está en reposo.
En tercer lugar, la invención del papel
El papel como material de escritura no siempre ha existido. Según la leyenda, en la antigua China hubo registros de nudos durante un tiempo. En aquel entonces no había escritura, y mucho menos papel para escribir.
La escritura en las dinastías Shang y Zhou ya estaba madura, pero antes de que existiera el papel, nuestros antepasados idearon varias formas de registrar la escritura. Al principio, tallaban personajes en los plastrones de las tortugas y en los omóplatos de vacas, ovejas y otros animales. Los caracteres grabados en estos huesos de oráculo se denominan "inscripciones de huesos de oráculo"; después del Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, nuestros antepasados comenzaron a utilizar nuevos materiales de escritura: tiras de bambú y escrituras de seda. Las tiras de bambú son un término general para varias cosas. Pica la madera de bambú en trozos largos y estrechos y luego alisa la superficie. Las tiras de bambú o madera largas y estrechas que se utilizan para escribir se llaman tiras de bambú o tiras de madera, y las tiras anchas de bambú o madera se llaman tiras de bambú o tiras de madera. Las Janes varían en longitud, algunas miden tres pies de largo y otras solo cinco pulgadas. Las Escrituras y las leyes generalmente se escribían en tablas de dos pies y cuatro pulgadas de largo. Estas letras miden un pie de largo, por eso los antiguos las llamaban "alfabetos".
¿De qué estaba hecho el primer papel que se fabricó en China? Cuando se habla de la etimología de "papel", Xu Shen de la dinastía Han del Este escribió el primer diccionario claro y sistemático de mi país, "Shuowen Jiezi", diciendo que "papel" proviene de este departamento. Esto sugiere que el papel primitivo estaba relacionado con la seda.
Nuestros antepasados plantaron moreras, criaron gusanos de seda y enrollaron seda para tejer telas hace mucho tiempo. Antes de la dinastía Shang se plantaban moreras y gusanos de seda. A principios de la dinastía Han occidental, la industria del tejido de seda había ocupado una posición importante en la economía social. En aquella época, la seda se tejía a partir de capullos de gusanos de seda de mejor calidad y el hilo de seda se elaboraba con los capullos de gusanos de seda restantes de calidad inferior. Al hacer hilo de seda, primero hierva el capullo, lávelo y luego bátalo sobre una estera empapada en agua hasta que la capa del capullo se convierta en pulpa, y luego saque el hilo de seda conectado en una sola pieza. Esta es lana flotante. Después de usar hilo dental, es probable que la alfombra tenga una capa de hebras entrelazadas al azar. Cuanto más use hilo dental, más a menudo lo hará. Cuando la estera se seca, se adhieren finas láminas de seda formadas a partir del flóculo residual. La gente lo quitó y descubrió que parecía seda y que podía usarse para escribir. Los antiguos lo llamaban "armonía". El método de hacer diques para los ríos inspiró enormemente a la gente y fue un comienzo importante en la fabricación de papel en la antigua China. Después de continuas exploraciones y experimentaciones, finalmente se inventó con éxito el papel de fibra vegetal.
¿Cuándo se inventó el papel de fibra vegetal? No hay ningún registro en libros antiguos, pero en 1933, arqueólogos chinos descubrieron un trozo de papel de cáñamo del período del emperador Xuan de la dinastía Han Occidental en el sitio de la torre de baliza de la dinastía Han en Luobu Nur, Xinjiang. En 1957, se descubrió un montón de papel de cáñamo en una antigua tumba de la dinastía Han Occidental en Baqiao, Xi'an, provincia de Shaanxi, y fue despegado y dividido en más de 80 pedazos. Debido a que fue desenterrado en Baqiao, se llamó "Papel Baqiao". Está datado en el siglo II a.C. Este es el papel de fibra vegetal más antiguo jamás descubierto.
Con el desarrollo de la producción y el progreso de la sociedad, nuestros antepasados continuaron buscando nuevos materiales de escritura y finalmente inventaron el material de escritura ideal, el papel. La invención de la fabricación de papel en China se ha atribuido durante mucho tiempo a Cai Lun, el eunuco de la dinastía Han del Este. Esto se debe a que hay un registro claro en el "Libro del Han posterior: Biografía de Cai Lun": "Desde la antigüedad, se han compilado muchas tiras de bambú, y las que usan seda se llaman papel. Las tiras son caras e inconvenientes para La gente de Lun Nai creó esta idea, utilizando corteza, cabezas de cáñamo y cubiertas. En el primer año de Yuanxing se utilizaron telas y redes de pesca como papel.
El emperador era bueno en su habilidad, por lo que podía usarla, por eso el mundo se llamó 'Papel Cai Lun'. "
Sin embargo, la "Biografía de Cai Lun", que es anterior al "Libro del Han posterior", no señala que Cai Lun inventó el papel. Los autores de "Han Ji", como Liu Zhen , Yan Du, etc., son todos contemporáneos de Cai Lun. Antes de la dinastía Tang, "Dongguan Hanji" era considerado como la "historia oficial" de la dinastía Han del Este. Solo decía que "Cai Lundian hizo papel para Fang Shang", que. Significa que Cai Lun era responsable de Fang Shang cuando fue nombrado. Aunque "Dongguan Han Ji" se ha perdido desde la dinastía Song, su texto original todavía se puede encontrar en citas de libros de las dinastías Sui y Tang. Se ha visto que la referencia a "Cai Lun inventó la fabricación de papel" no es muy precisa.
La práctica de las excavaciones arqueológicas en este siglo también ha sacudido la afirmación de Cai Lun de que el papel fue inventado por primera vez en 1933. Wenbi descubrió un antiguo trozo de papel en el sitio de la torre de balizas de la dinastía Han en Lop Nur, Xinjiang. En el papel se puede ver claramente un trozo de papel de cáñamo de unos 40 cm y 100 cm de ancho. La dinastía Han (48 a. C.) también se encontró en el mismo lugar. Por lo tanto, este documento debería ser una reliquia cultural de la dinastía Han occidental.
Más tarde, en 1957, un documento antiguo de principios de la dinastía Han occidental. La dinastía fue desenterrada nuevamente en Baqiao, los suburbios del este de Xijiang, que era aproximadamente un siglo antes que el documento en Lop Nur, Xinjiang, y había docenas de ellas por el profesor Pan Jixing, un experto en historia de la ciencia y la tecnología. y el análisis confirmó que el papel Baqiao está hecho principalmente de cáñamo y una pequeña cantidad de fibra de ramio. Por lo tanto, es el papel de fibra vegetal más antiguo del mundo. En 1973-1974, se desenterró nuevamente el sitio de la dinastía Han en Juyanshou Shui, provincia de Gansu. Papel de cáñamo. Estos hechos indican claramente que los trabajadores de nuestro país inventaron la fabricación de papel ya en la dinastía Han Occidental.
Los hechos anteriores indican claramente que China inventó la fabricación de papel ya en el siglo II a.C. A principios de la dinastía Han Occidental, el papel producido en ese momento se podía utilizar para escribir y dibujar, lo que fue doscientos o trescientos años antes que el papel de "Cai Lun". Sin embargo, a principios de la dinastía Han Occidental, el papel de cáñamo era. tosco e incómodo de escribir. En el siglo II d.C., Cai Lun, que se desempeñaba como funcionario de la corte, supervisó y organizó. Aunque Cai Lun no fue el primer inventor del papel, mejoró la tecnología de fabricación del papel y amplió las fuentes de materias primas para la fabricación de papel. , y aprovechó al máximo materiales de desecho como cortezas, trapos, cabezas de cáñamo y redes de pesca. Se redujo el costo de la fabricación de papel, especialmente el uso de la corteza como precursor del papel de pulpa. productor y promotor del papel, y por tanto benefició el desarrollo de la fabricación de papel.
En el proceso de fabricación del papel de cáñamo en la dinastía Han, según experimentos de simulación realizados por trabajadores científicos. como cabezas de cáñamo y trapos generalmente se remojaban en agua para permitir que se hincharan. Use un hacha para cortarlos, enjuáguelos con agua para eliminar el lodo y las impurezas y luego remoje y cocine con cenizas vegetales para eliminar aún más la lignina restante original. , pectina, pigmentos, grasa y otras impurezas en las materias primas para la fabricación de papel, lávelas con agua limpia y envíelas para que se rompan.
Se puede ver que los trabajadores de la dinastía Han las usaban. Equipo simple para fabricar papel de fibra vegetal. Este es de hecho un evento importante y un invento importante en la historia de la química.
En cuarto lugar, la invención de la imprenta
China es el primer país del mundo. mundo para inventar la imprenta. La impresión es la tecnología de producir material impreso a partir de dibujos o dibujos originales. En las primeras imprentas, las imágenes y el texto se grababan en tablas de madera y se imprimían con tinta. Hoy en día, las marcas de agua grabadas en madera todavía utilizan este método, conocido colectivamente como "impresión en madera" (también conocida como "impresión en madera"). El predecesor de la impresión en madera es el corte de sellos que era popular en BC y los calcos e inscripciones en tablillas que aparecieron más tarde. Después de la aparición de tecnologías de producción como la fabricación de papel y tinta, se inventó gradualmente la tecnología de impresión en madera. La impresión en bloque apareció por primera vez en Luoyang. Después de 60 años de mejoras en la fabricación de papel, apareció la imprenta, que sólo era utilizada por el emperador.
La invención y desarrollo de la imprenta atravesó un largo período histórico. En las dinastías Sui y Tang, desde la segunda mitad del siglo VI hasta la primera mitad del siglo VII, apareció la impresión en madera. Al principio se utilizaba principalmente entre el pueblo, especialmente para imprimir almanaques familiares, libros de agricultura y libros de medicina. En el siglo IX apareció la impresión en madera a gran escala. Durante las dinastías Song del Norte y Qing (1041-1048 d. C.), Bi Sheng, un plebeyo, inventó los tipos de arcilla y creó la historia de la impresión de tipos móviles. En el segundo año de Dade de la dinastía Yuan (1298 d.C.), Wang Zhen inventó los tipos móviles de madera y la placa de composición giratoria, que elevó la impresión de tipos móviles a un nuevo nivel. En la antigua China, los artesanos de la imprenta también creaban la impresión en color. Además, también se desarrolló mucho la impresión de tipos móviles fabricados con paredes de hierro, estaño, plomo y otros metales.
El material impreso más antiguo del mundo es el Sutra del Diamante, impreso en el noveno año de Tang Xiantong (868 d.C.).
Tiene 4.877 mm de largo y 244 mm de alto y está formado por siete finas láminas pegadas entre sí. Hay una imagen de Sakyamuni enseñando el Dharma al principio del volumen, y la inscripción al final del volumen es: "El día 9 del 15 de abril en Xiantong, el rey (Wang + Jie) dio el segundo casamiento". Originalmente escondido en la Cueva de los Mil Budas en Dunhuang, provincia de Gansu, fue emitido en 1899.
Ahora. Fue robado por el inglés Stein en 1907 y ahora se encuentra en el Museo Británico de Londres, Inglaterra).
Durante las dinastías Sui y Tang, la impresión en madera de China se extendió primero a Corea, Japón, Vietnam, Filipinas, Irán y otros países, y luego se extendió a África y Europa. No fue hasta finales del año 14 d.C. que aparecieron en Europa los productos de impresión con bloques.