中国四大发明中,指南针、印刷术、火药这三大发明为什么都是在宋朝?

四大发明,是关于中国科学技术史的一种观点,是指中国古代对世界具有很大影响的四种发明,是中国古代劳动人民的重要创造,是指造纸术、指南针、火药和印刷术。

这一说法最早由英国汉学家艾约瑟提出并为后来许多中国的历史学家所继承,普遍认为这四种发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用,且这些发明经由各种途径传至西方,对世界文明发展史也产生了很大的影响。

南宋人的指南针原理,仍认为“指南针之所指,即阳气之所在”,只是围绕磁偏角现象,立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限,这样地表面必然有个中心,过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为,一旦测量地点不在这条南北线上,指南针所指向自然“少偏”。

到明代,有人假托南唐人著作指出,指南正针由大地方位系统决定,而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为,这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。

明万历年间(公元1573~1620年),传教士来华,带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响,中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题,在此过程中,阴阳五行的作用不断淡化,力学角度的分析不断增加,但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一,更谈不上入主东土。

传教士中,1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统,但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身,理论仍然局限在古代科学的范围,而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远,直到19世纪中叶,中国仍有学者用它解释指南针问题。而此时,清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。

蔡伦的造纸术并非是突然之间的发明,它有一个技术积累的过程。西汉时期出土的植物纤维纸,是蔡伦造纸的前身。蔡伦扩大了造纸原料的范围,破布、鱼网、树皮、麻头等都可以造纸,其中树皮造纸更是他的发明。他的造纸工艺更为精细,造纸术到他这里,摆脱了纺织品附庸的地位——此前都是利用纺织之后抛弃的副产品来造纸的,蔡伦将造纸发展为一种独立的工艺。