四大发明对社会发展的影响
四大发明在人类文明史上的重要地位。印刷术、指南针、火药和造纸术是中国古代的四大发明，是中国成为文明古国的标志之一。在古代，中国的科技在很多方面都处于世界前列。5世纪后的几千年，欧洲处于封建社会。在这个漫长的时期里，中国的科技一直向前发展，而欧洲的科技却停滞不前。只是到了15、6世纪，由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐渐形成，欧洲近代自然科学才得以诞生。
中国的四大发明在近代欧洲文明出现之前相继传入西方，成为“资产阶级发展的必要前提”(马克思恩格斯全集)，为资产阶级走上政治舞台提供了物质基础:印刷术的出现改变了只有僧侣才能读书和接受高等教育的局面，方便了文化的传播；火药和火器的使用摧毁了封建城堡，帮助资产阶级打败了封建贵族；指南针到达欧洲航海家手中，使他们发现美洲和环球航行成为可能，为资产阶级世界贸易和工场手工业的发展奠定了基础。总之，中国古代的四大发明在人类科学文化史上留下了辉煌的一页。这些伟大的发明影响和造福了整个世界，推动了人类历史的进步。
指南针的发明
中国古代四大发明之一。利用地球磁场中磁铁的南北指极性制作的指向仪，有多种形状。战国时期发现磁铁吸铁，用天然磁铁制作“司南勺”和“其柄导”。此后，经过长时间的实践，发现人工磁化的方法导致了更高水平的磁指向仪。宋代科学家沈括最早记载了地磁偏角，说用天然磁铁摩擦钢针使其磁化成磁针可以作为导向，但往往略偏东，并介绍了磁针的四种支挂方法:一是浮在水面上，二是挂在钉子上，三是挂在碗沿上，四是用线挂着(见沈括记载的指南针复制模型)。宋军配备了一种导盲鱼，它是通过将薄铁叶切成鱼的形状并磁化来判断阴天和夜晚的行进方向。后来发展成带有磁针和方位盘的指南针，也就是指南针。曾三益在《银华录》中记载，当时有“地螺”，“或有子午针，或子午与丙仁之间缝一针”。这种地也是水罗盘。当时阴阳家用罗看风水。土地也用于清理田地和判决土地诉讼。根据柯坦、宣和屠敬、朱范之和陆的记载，最迟在北宋后期使用指南针导航，南宋时使用“表盘”导航。这种表盘也采用“浮针”，在海上交通的发展和中外经济文化交流中发挥了巨大作用。
最早的“指南针”在战国时期，我国人民用磁铁创造了一种指示方向的工具，叫做“指南针”。“新浪”的意思是向导。
新浪的外形和现在的指南针完全不一样。它是根据中国古代勺子的形状制作的，很像我们现在用的勺子。
新浪是怎么做出来的？古籍中缺乏详细的记载，也没有留下实物，我们无从得知它的确切形状。据专家考证，司南即将整块天然磁铁打磨成勺子形状，将其S极打磨成长柄，使重心落在圆润光滑的底部中间。
新浪完成后，她要做一个光滑的底盘。使用时，先将底盘放平，再将新浪放在底盘中间，用手移动其手柄，使其转动。新浪停的时候，它的长柄指向南方，勺口指向北方。
司南的底盘是青铜做的，有的是一块涂漆的木板，青铜和漆器都很光滑，摩擦阻力很小，司南转动很灵活。这种底盘有内圈和外圈，周边还刻有网格线和表示方位的文字。出土的文物中，有这种铜版和彩绘木版；还有一个东汉的石雕，用小勺刻在一个小方台上。有人认为这是新浪。
新浪是世界上最早的“指南针”。战国时期，有人去采玉，怕在荒山里迷路，就带上了司南。
新浪必须在光滑的底盘上旋转，底盘也必须平整，否则会影响其导向的作用，甚至使其从底盘上滑下。所以，人们发明了新浪之后，就继续研究它。
调查工具以改进指南。
公元960年，宋太祖建立了宋朝，结束了五代十国时期的封建政权。北宋时期，农业、手工业和商业都有了新的发展。在此基础上，中国取得了辉煌的科技成就。宋朝时期，中国在指南针的制造方面取得了巨大的进步，就像造纸术和印刷术一样。
大约在北宋初年，中国还创造了一种向导工具——导盲鱼。
当时有一部著名的军事著作叫《武经通论》，里面说:行军时，如果阴天黑暗，分不清方向，就要让老马带路，或者用罗盘和指南针辨别方向。《武景宗要》成书于北宋仁宗四年(公元1044年)。也就是说，当时国内已经有了导盲鱼，并且应用到了军事上。
指南针是由一片薄钢制成的，形状很像鱼。它有两英寸长，五分钟宽，鱼的腹部部分凹陷，这样它就能像船一样浮在水面上。
钢片做的鱼没有磁性，所以没有导向作用。如果想让它成为向导，还必须使用人工磁转移，使其成为具有磁性的磁铁。
《武经通鉴》中没有明确记载如何人工传磁，但指出要用“秘器”采集导盲鱼，即藏一个密封的合子。根据这个观点，当时的人工磁传方法大概是这样的:把钢片做成的鱼和天然磁铁放在同一个密封的受精卵里，让它们接触。时间长了，钢片做的鱼也会有磁性，变成磁铁。
原来，磁化或未磁化的钢中的每一个分子都是一个“小磁铁”。没有磁化，钢条的分子排列无序，“小磁铁”的磁性相互抵消。磁化的钢条，所有的“小磁铁”排列整齐，同性磁极朝向一个方向。不用说，整个钢条都是磁性的。如果你拿一块磁铁，紧紧地摩擦一根未磁化的钢棒，它总是从一端向另一端运动，那么，由于磁铁的吸引力，普通钢棒中的分子也向一个方向排列，从而完成了“磁传递”的工作。《吴要》中提到的“秘器集”可能指的就是这种人工磁力传播的方法。
我们的人民发明了人造磁铁来制造导盲鱼，这是一个很大的进步。这表明，我国人民在900多年前就有相当丰富的磁铁知识。
用导盲鱼比用新浪方便。不需要做一个光滑的铜板，一碗水就可以了。即使碗里的水放得不均匀，也不会影响导向器的作用，因为碗里的水是平的。而且由于液体的摩擦力比固体小，旋转起来更灵活，所以比Sina更灵敏准确。
当时不仅有钢铁制成的罗盘鱼，还有木头制成的罗盘鱼和指南龟。宋代《石林广记》记载了用木头制作导盲鱼的方法:将一块木头刻成鱼的形状，有手指那么大，在鱼的口中挖一个洞，放一块磁铁进去，向外做成S级，然后用蜡封住口。另外，往鱼嘴里插根针，房间南边的鱼就好了。把导盲鱼放在水面上，鱼嘴里的针指向南方。
导盲龟也是木头雕成的，磁铁的摆放方式和木质导盲鱼一样，插在尾部。乌龟没有被放在水里。人们在它的肚子下面挖一个洞，放在光滑的竹钉上，让它自由旋转。它尾巴上的指针会自动指向南方。
这种木制的导盲鱼和导盲龟，大概是一些懂得魔术的方士创造出来的，然后就只用来变魔术了。因此，《石林广记》的作者把它们看作是“神仙的幻觉”。
火药的发明
中国古代四大发明之一。古代炼金术士在制造药物时，逐渐发现硫磺(S)、火焰硝酸盐(KN□)和木炭(C)的混合物具有燃烧和爆炸的能力。唐朝末年(904 ~ 906年)，战争中开始出现火药箭，也有“飞火为发令兵”的记载，即使用投石机投掷火药袋作为可燃武器。宋代东京开封府(今河南开封)设置了广泛的攻城工事，包括制作火药的部门。《吴要》记载了火药的三种配方，火药的生产已达到相当规模。虽然制作技术严格保密，但还是传入了辽代。因此在从日本大量进口硫磺的同时，禁止向辽出口硫磺和火硝。赵专在宋神宗时，大批边防军装备了火药弓箭、火药火炮箭等武器。廖道宗在位期间，还在南京分析了天津(今北京)的“日军火炮”。南宋时，水军还装备霹雳枪、火炮、火箭等武器，并在建康府(今江苏南京)、江陵府(今湖北江陵)等城市设立火药武器制造业。早期的火药武器威力有限，无法取代冷兵器。但从南宋中期开始，火药武器在武器中的比重明显增加(见彩箭(模型)，将火药筒绑在箭的前端，利用火药燃烧产生的后推力推动箭前进，是宋代军队装备的火药武器之一)。金代火药制造技术起源于辽朝，金军攻宋之初就使用火炮。此后，在宋金元的战争中，火药的使用越来越频繁。金朝末年与蒙古军队作战时，使用霹雳、飞毛枪等火器。宋代出现了类似现代炮弹的铁炮，但仍用投石机投射。他还发明了一种火枪，用巨竹作为枪管发射“子巢”，类似后来的枪，但没有使用金属发射管。这是辽宋金代火药武器进步的极限，却决定了后世火药武器的发展方向。总之，辽宋金时期可以算是人类使用火药的奠基时期。在元朝和明朝，发现了由铜和铁制成的管状火器——矛和炮。
南宋时期，火药的使用越来越普遍，火器得到进一步发展。为了抵御南宋金兵的入侵，兵家们不断尝试改进自己的武器。南宋初，宋高宗绍兴二年(公元1132年)，军事家陶静发明了管状火。
武器——火枪，这是火器史上的一大进步。
这种火枪由长竹竿制成，竹筒内装有火药。在一场战争中，两个人拿着它，点燃它，射出它，用它来烧死敌人。
这是中国最早的管状火器。把火药装在竹筒里做成火枪，是火药应用的一大进步。用投石机发射火药，不容易准确命中目标；有了管状火器，人们可以更准确地开火，并妥善处理纵火药物的引发。
火枪发明后，经过不断改进，直到南宋才有人发明了火枪。火枪是用粗竹筒做的，里面装着火药和一种叫“子珍”的东西。火药用火把点燃后，先是发出火焰，然后“子弹”射出，发出枪一样的声音。
这个“子巢”到底是什么？大概是最早的子弹之一，可惜古籍中没有说明。
火枪的作用只是烧人，但突如其来的火枪可以打人，比火枪更进了一步。
火枪手和火枪是用竹筒制成的原始管状火器，威力不大，但却是现代枪械的鼻祖。现代枪支就是从他们那里慢慢发展起来的。
造纸术的发明
东汉元兴元年(105)，蔡伦在前人造纸技术的基础上，对造纸技术进行了改革和推广。新的造纸技术把不方便写字的旧麻纸变成了至今一般结构不变的好纸技术。
蔡伦造纸术出现之前，在中国，商代用甲骨文，西周用青铜器，春秋用竹简、木简、帛。汉代农业发达，经济繁荣，国力强盛，文化事业繁荣。厚重的竹简和昂贵的丝绸已经不能满足人们的需求，寻求新的书写材料成为大势所趋，于是造纸术应运而生。
根据20世纪中叶以来新疆、陕西、甘肃等地出土的麻古纸，专家确认是西汉麻纸的片状纤维，说明造纸可能在蔡伦之前就已出现，可能与人们对纺织麻的处理有关。然而，在这些西汉时期的麻古纸中没有发现可辨认的文字，对实验室分析结果的解释也不尽相同。西汉时期是否出现过造纸工业，至今仍有很大争议。《后汉书·蔡伦传》关于蔡伦发明造纸术的记载是迄今为止最早的时间和文字准确的记载，得到人们的广泛认可。
蔡伦(62 ~ 121)，桂阳(今湖南郴州)人，明帝永平十八年(75)入宫为官。张和元年(87)出任尚芳令，掌管宫中手工作坊。他在元兴元年(105)发明了造纸术。元初元年(114)，封龙亭。安迪死于建光元年(121)，葬于封地。
后汉《蔡伦传》记载，在蔡伦造纸之前，写笔记的纸其实是丝织品(丝绸)，而蔡伦是用树皮、麻头、破布、渔网等经过粉碎、捣打、抄制、烘烤等一系列工艺过程制成植物纤维纸，是一种结构至今未变的好纸，也是真正的纸。105年，蔡伦向汉献帝献纸，受到皇帝的称赞。造纸术在全世界广为人知，蔡伦所造的纸称为“蔡后纸”；105一般被认为是造纸术的发明时代。
蔡伦对造纸术的改革和普及，使得东汉以后纸的使用越来越多。从东汉时期的古纸考古发掘可以看出，很多都有书写字体，质量有了明显的提高。这些东汉时期的古纸，或者是诗词、书信或书信的遗存，都是东汉末年的产物，应该正好在永初四年(110)左右。科学家对1974甘肃武威旱滩坡东汉晚期墓葬出土的有字迹的古纸进行了详细的科学分析。发现古代纸张具有一定的强度和柔韧性，厚度与现代机制稿纸相当。原料是大麻纤维，如麻，打结细密，一面裹得很紧，说明当时的造纸工艺相当精细，造纸技术已达到一定水平。
东汉时期纸的使用在很多手稿和文献中都有记载。如《后汉书·邓传》中提到的进贡用纸和《后汉书·关白志》中记载的宫廷掌管纸墨的少府宫卫令、尚书令，都表明纸在宫廷中已被广泛使用。但《后汉书·燕都传》所载的笔记、书写用纸和《北唐书》所载的信笺，表明普通官员、学者也用纸书写。
造纸术的发明是中国古代最伟大的发明之一，也是人类文明史上最杰出的成就。纸的出现是人类文明的基础。作为一种新的信息载体，它最早出现在中国，使中国汉代文明比其他文明更加繁荣。8世纪左右，阿拉伯人开始使用中国的技术和设备造纸。
纸的出现和普及给汉代以后的文化生活带来了全新的面貌。纸的质量越来越好。汉中萍萍二年(185)，山东造纸术专家左博(字子仪)制作了左博纸，史称“子仪中纸，灿烂辉煌”。从2世纪到5世纪，左博的纸，张芝的笔和单薇的墨水曾经是文人最喜欢的文具。然而，简牍和帛书仍然是汉代主要的书写材料。直到晋代，经济发展，造纸术传到长江流域和江南，造纸原料丰富，出现了更多更好的纸张。金代读书、抄书、藏书之风盛行，得益于纸张的普及和推广。抄经热、藏书热、因抄左思《三都赋》而贵的洛阳纸，都是纸普及后前所未有的景观。
印刷术的发明
自从有了纸以后，随着经济文化的发展，读书的人越来越多，对书的需求也大大增加。
晋朝初年，府中藏书29945册。南北朝时，梁元帝在江陵藏书7万余册，隋朝在嘉泽堂藏书37万册，是中国古代国家图书馆的最高藏书记录。
除了官书，私书也越来越多。比如晋代的郭夫人，藏书五千卷；张华搬家的时候，一个人就用了三十辆车来运书。
印刷术发明之前，只有郭夫人和张华这样的政府和富人才能有这么多的书，普通人能拿到一两本也不容易，因为当时的书都是手稿。抄这么多稿子需要多少人力啊！如果这种情况不改变，我们如何满足社会的需求？
历史上往往是这样的，一项科学发明，只要是社会急需的，有生产的物质条件，就会出现。这就是雕版印刷的出现。
在雕版印刷出现之前，社会上广泛使用印章和拓片。
有两种海豹:杨雯和殷闻。刻在杨雯的字是凸的，刻在殷闻的字是凹的。“如果你在杨雯使用印章，它会被印在白底黑字的纸上，非常醒目。但是印章一般都比较小，印的字数有限。
碑文一般用阴体书写，显影的是黑底白字，不醒目。而且拓印过程复杂，不方便印书。但是拓片有一个很大的优势，就是石碑面积比较大，一次可以拓片很多字。
如果取长补短，结合拓印各自的特点呢？当然情况不同。
受拓印两种方法的启发，我国劳动人民发明了雕版印刷。
雕版印刷的方法是这样的:把木头锯成一块块的木板，把要印刷的字写在薄纸上贴在木板上，然后按照每个字的笔画，用小刀一个一个地刻成杨雯，让每个字的笔画在木板上凸显出来。木板刻好后，就可以印书了。印书时，先用毛笔蘸墨，刷在雕花板上，再用自纸覆盖，用干净的毛笔在纸的背面轻轻一刷，再把纸取下来，书的一页就印好了。逐页印刷后，装订成册，这本书就成功了。这种印刷方法是在木板上刻字印刷，所以大家称之为“雕版印刷”。
中国什么时候发明了雕版印刷？历史学家对此问题尚未达成一致，但大多数人认为它是在唐代发明的。
隋末唐初，由于大规模的农民起义，促进了社会生产的发展，文化事业蓬勃发展，客观上产生了对雕版印刷的迫切需求。
据邵经邦的《洪》一书记载，唐太宗的皇后石收集了封建社会典型妇女的故事。我写了一本书叫《女人的规则》。贞观十年，大地长孙死了，宫里有人把这本书送给唐太宗。唐太宗看后，下令用雕版印刷。
贞观十年是公元636年。女子规则的公布日期可能是今年或以后。这是中国文献中提到的最早的版画。从这些数据中分析。也许当时人们已经开始用雕版印刷术印刷书籍，所以唐太宗想到了印刷女规。雕版印刷的发明肯定早于《女规》的出版。
到了九世纪，中国用雕版印刷来印刷书籍已经相当普遍了。
唐朝有一位杰出的诗人，名叫白居易。他把自己的诗编成诗集——《白长庆集》，长庆四年(公元825年1月2日)十二月十日。白居易的朋友元稹为《白居易长庆集》作序说:当时白居易的诗是“写抄”的，到处卖。
过去人们把刻石叫做“鼹鼠”，到了唐代，刻石又叫“鼹鼠”。“Moller”这个词在这里的意思是雕版印刷。
《旧唐书》中有这样的记载，大和九年(公元835年)十二月，唐文宗下令各地不得私自刻印历书。这是怎么回事？据其他古籍记载，是这样的:当时剑南、梁川、淮南路的人。都是用雕版印刷历书，在街上卖。每年掌管历法的司天台都没叫过新历法，但民间印出来的新历法到处都是。颁布历法是封建帝王的特权，我们的东川使节苏峰为了维护朝廷的威信，呼吁禁止私人出版历书。历书关系到农业生产，农民非常需要。如何禁止订单？虽然唐文宗下了这道命令，但民间所刻的历书仍然到处流行。即使在同一个地区，也不止有一种民间印刷的历书。
黄巢起义期间，唐僖宗仓惶逃往四川。皇帝也逃了，当然没人来管禁止印历书的事。所以江东当地人自己编了历书卖了。唐僖宗中和元年(公元881年)，两个人印了一本历书，比日月晚了一天，发生了争论。当地一个官员知道后说:“我们都是做同一行业的生意。差一天半又有什么关系？”一本历书怎么会差一天？当地官员说的话真让人发笑。这件事告诉我们，光是江东就至少有两本印好的历书。
当时随唐僖宗逃入四川的刘辟在家训序言中也说，他在成都的书店里看到了很多关于阴阳、杂记、梦想家的书。这些书大部分都是木刻的。可见当时成都的印刷业比较发达，不仅印刷历书，还印刷其他各种书籍。
只有一本刻于唐代的书《金刚经》是咸通九年刻的。咸通是八六八年九年，离现在已经一千多年了。这种1000多年前的印刷品是如何存活下来的？这是另一个故事。
甘肃敦煌东南有鸣沙山。早在晋代，一些佛教徒就在这里开洞，雕刻佛像，修建寺庙。随着洞穴越来越多，佛像的数量也越来越多，所以人们称之为“千佛洞”。1900年，道士王在修洞时，偶然发现一个封闭的暗室。他打开一看，里面是一捆捆的纸卷，很多是唐代抄的书，还有一本是唐代刻的金刚经。
金刚经长约一尺，高约一尺。这是一张由七张印刷纸制成的纸。卷轴前面有一幅画，画的是释迦牟尼对弟子的说法的神仙故事，表情生动，后面是金刚经全文。卷内没有一行字，说明是咸通九年刻的。
这本书是世界上最早的木刻印刷书。这幅画也刻在一整页纸上，可能是世界上最早的印刷品。
五代的时候，有一个封建官僚叫冯道。他在短短的五朝四朝都是大官，是个卑鄙的家伙。他看到江苏、四川等地的人出售的各种印刷书籍，除了儒家经典，就向皇帝建议在晚唐长兴三年用雕版印刷儒家经典。
当时，* * *印了九种经书，用了四个朝代，用了22年才全部刻完，直到周的最后三年。
因为这种雕版影响很大，后来认为印刷术是五代冯道发明的，这当然是错误的。
到了宋代，印刷业更加发达，刻书遍布全国。北宋初年，成都印大藏经，刚性十三万件；北宋政府的中央教育机构——国子监，拥有超过10万册关于印度历史的书籍。从这两个数字可以看出当时印刷业的规模。宋代雕版印刷的书籍有700多种，字体工整古朴，美观大方，此后一直为我国人民所查阅。
宋代普遍使用木刻，但也有人用铜板雕刻。上海博物馆收藏有北宋“刘进安贾公府针铺”印刷广告所用的铜版，可见当时也掌握了雕刻铜版的技术。
说到印刷书籍，雕版印刷的确是一个伟大的创造。一本书只要刻一次板就可以印很多册，比手写快很多倍。
但是这样的话，你要刻一次板才能印一本书，还是要耗费大量的人力，也不可能快速大量的印书。有些书字数很多，往往需要几年才能刻出来。万一书印了一次没有再版，雕刻得再好的木板也完全没用了。
有什么办法可以改善吗？
到了11世纪中叶(宋仁宗清朝时期)，中国一位名叫毕升的发明家终于发明了一种更进步的印刷方法——活字印刷，大大提高了中国的印刷技术。
毕升用泥土做了一根长方形的长柱，上面刻着字，用火淬硬。这是一个一个活字。印刷书籍时，准备一个铁板，在上面放上松香和蜡，铁板周围有铁架。铁架密密麻麻都是活字，一个铁架就是一个版本。然后在铁板下用火烤，让松香和蜡融化。另外，用平板压在排列好的活字上，把字压平，一个活字板就排列好了。它和雕版一样，只要把字着墨，就可以印出来。
为了提高效率，他准备了两块铁板，组织两个人同时工作，一个负责印刷，一个负责排版；当一个纸板被打印时，第二个纸板就准备好了。两块铁板交替使用，印刷速度快。
毕升每字刻几个字；经常刻20多个汉字。遇到没有准备的不熟悉的字，就临时刻上，用火烧掉。印完之后再把铁板放在火上非常方便，可以融化松香和蜡，活字可以拆下来下次用。
这是活字印刷的最早发明。这种粘土类型称为粘土类型。相比今天毕升发明的印刷术2，虽然很原始，但活字印刷的三个主要步骤——制作活字、排版、印刷——已经具备。所以毕升对印刷术的贡献是非常显著的。北宋著名科学家沈括在《孟茜笔谈》中记载了毕升发明的活字印刷术。
毕升发明活字印刷术后，朝鲜人民开始用泥活字等方法印刷书籍，后来又用木活字印刷书籍。13世纪，他们首先发明了用铜活字印刷书籍。中国用铜活字印刷书籍比朝鲜晚。朝鲜人民还创造了铅活字和铁活字。
16世纪末，日本侵略朝鲜，带走了大量朝鲜铜活字和木活字。结果，日本人也学会了活字印刷。
我国的印刷术也传到了越南。15世纪，越南开始用雕版印刷术印刷书籍。十八世纪初，他们也开始用木制活字印刷书籍。
欧洲印刷术的出现也深受中国印刷术的影响。
元朝时，许多欧洲人来到中国。他们非常惊讶地看到，元政府印制的纸币可以用来代替黄金和白银。在他们的游记中，对中国的纸币记录得非常详细。
当时来中国的很多欧洲人都住在杭州等地。杭州的书店很多，雕刻师的技术也很熟练。一些欧洲人已经在那里生活了几年，所以很自然地他们把印刷术带回了欧洲。