夜深人靜,天空中繁星閃耀。一個(gè)二十多歲的年輕人,站在南陽太守府最高的樓閣上,抬頭仰望,不時(shí)地用筆在旁邊厚厚的紙上寫寫畫畫,他正在看星相。他不是在占卜,而是在搞科學(xué)研究。這個(gè)人后來寫出了《靈憲》,他就是張衡。
而在地球的另外一面,也有人在抬頭看天,不過無論從科研條件還是科研成果來比較,他們都差很多。東漢的時(shí)候,西方還沒有紙張,而張衡那時(shí)候已經(jīng)很常見了。不過張衡用的紙張,還比較粗糙。一般認(rèn)為東漢蔡倫對(duì)造紙術(shù)進(jìn)行改進(jìn)之后,慢慢地更精良的紙張才流傳開來。
造紙術(shù)就是中華民族對(duì)人類文明作出的重大貢獻(xiàn)之一,與火藥、指南針、印刷術(shù)并稱為我國古代科學(xué)技術(shù)的四大發(fā)明。它的出現(xiàn)改變了人類的書寫材料,使文字有了新的承載體,結(jié)束了先祖在石壁、獸甲骨、竹木簡和帛上書寫的歷史。
不過東漢蔡倫造紙一說,至今尚有爭論。從目前的出土文物及資料來看,在西漢墓葬中已發(fā)掘遠(yuǎn)古的紙張。當(dāng)時(shí)的紙是動(dòng)、植物纖維的混合體,這些纖維碎末經(jīng)過再加工就被制成了紙張。自東漢起,造紙技術(shù)經(jīng)過改良,人們僅利用植物纖維就可以制成薄紙。
可以推斷的是,東漢時(shí)期的蔡倫在造紙術(shù)的改良方面有所貢獻(xiàn)。他發(fā)明了用樹皮、麻、破布、魚網(wǎng)等材料造紙的技術(shù),并將造成的紙獻(xiàn)給了皇帝。因此人們又將這種紙稱為“蔡侯紙”。同時(shí)造紙術(shù)的發(fā)明,帶動(dòng)了筆、墨、硯的發(fā)展。造紙術(shù)傳至東南亞、歐洲及阿拉伯國家,推動(dòng)了世界文明的進(jìn)步。造紙技術(shù)的發(fā)明和改進(jìn)又帶動(dòng)了書法與繪畫的發(fā)展。
對(duì)于紙的概念,目前學(xué)術(shù)界也有分歧。1986年,甘肅天水放馬灘出土的西漢地圖古紙,還有陜西西安、挾風(fēng)及甘肅居延出土的西漢麻紙是否屬于紙,學(xué)者們?yōu)榇藸幷摬灰?。該紙的厚度和纖維分布不均,故被稱為麻紙。麻紙?jiān)跐h至唐近千年間,一直是我國書寫繪畫的主要用紙。
張衡夜觀天象,并用紙將之計(jì)算記錄,他善于思考和發(fā)現(xiàn)規(guī)律,很快他在天文方面的天賦就顯現(xiàn)出來了。不久他制造了舉世聞名的渾天儀。渾天儀又分渾儀和渾象,渾儀模仿肉眼所見的天球形狀,把儀器制成多個(gè)同心圓環(huán),整體看猶如一個(gè)圓球,然后通過可繞中心旋轉(zhuǎn)的窺管觀測天體。而渾象則與水力機(jī)械聯(lián)系在一起,得到天球周日運(yùn)動(dòng)同步的效果后,然后再觀察使用。這一發(fā)明在宋代蘇頌和韓公廉等人努力下,把渾象和自動(dòng)計(jì)時(shí)裝置結(jié)合起來,發(fā)展成為世界上最早的天文鐘。
張衡還發(fā)明了地動(dòng)儀,據(jù)《后漢書·張衡傳》記載,地動(dòng)儀“以精銅鑄成,圓徑八尺”,“形似酒樽”,上有隆起的圓蓋,儀器的外表刻有篆文以及山、龜、鳥、獸等圖形。儀器的內(nèi)部中央立著一根銅質(zhì)“都柱”,柱旁有八條通道,成為“八道”。道中安有“牙機(jī)”。儀體外部周圍鑄有八條龍,頭朝下,尾朝上,按東、南、西、北、東南、東北、西南、西北八個(gè)方向布列。龍頭和內(nèi)部通道中的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)相連,每個(gè)龍頭嘴里都銜有一個(gè)銅球。對(duì)著龍頭,八個(gè)蟾蜍蹲在地上,個(gè)個(gè)昂頭張嘴,準(zhǔn)備承接銅球。當(dāng)某個(gè)地方發(fā)生地震時(shí),地動(dòng)儀內(nèi)部的“都柱”就發(fā)生傾斜,觸動(dòng)牙機(jī),使發(fā)生地震方向的龍頭張開嘴,吐出銅球,落到銅蟾蜍的嘴里,發(fā)生很大的聲響。于是人們就可以知道地震發(fā)生的方向。剛發(fā)明出來的時(shí)候,很多人不相信,后來發(fā)生地震時(shí),地動(dòng)儀都驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性,不得不令人叫絕。
實(shí)際上張衡還不是第一個(gè)制造渾天儀的人,早在西漢,就有了雛形。一般認(rèn)為西漢落下閎造過圓儀,后來經(jīng)過幾代人努力,到了張衡時(shí),加以改進(jìn)才有的。當(dāng)然這個(gè)落下閎也不簡單,張衡時(shí)用的歷法,就是他創(chuàng)立的《太初歷》。上面記載有節(jié)氣、朔望、月食及五星的精確會(huì)合周期,其十二時(shí)辰計(jì)時(shí)法一直沿用到現(xiàn)在,體現(xiàn)了其科學(xué)的一面。
不過比起前人來,張衡要厲害得多。他的數(shù)學(xué)功底也相當(dāng)了不起,漢朝的數(shù)學(xué)當(dāng)時(shí)在世界上已經(jīng)遙遙領(lǐng)先了。帶有強(qiáng)烈天文學(xué)特質(zhì)的著作《周髀算經(jīng)》實(shí)際上也是數(shù)學(xué)著作。而《九章算術(shù)》中更有開平方和方程解法,甚至還提到了正負(fù)數(shù),這是世界首創(chuàng)。
上面這些都可以從一個(gè)方面,反映漢朝科技的發(fā)達(dá)。當(dāng)然事實(shí)上漢朝當(dāng)時(shí)的科技,與同時(shí)期的世界各國相比,都具有領(lǐng)先地位。那些杰出的科學(xué)技術(shù)成果,讓人驚嘆古人的高超智慧。我們現(xiàn)代人做的瑜伽,或者手術(shù)麻醉,其實(shí)早在漢代就已經(jīng)有了,華佗創(chuàng)立的“五禽戲”,實(shí)際就跟現(xiàn)在的瑜伽很類似,而且他的“麻沸散”被用來麻醉病人做手術(shù),因此說他是全身麻醉術(shù)的鼻祖也不為過。后人認(rèn)為華佗手術(shù)的時(shí)候,一定也參考過《黃帝內(nèi)經(jīng)》,因?yàn)檫@本書記述了人體解剖知識(shí)和血液循環(huán)情況,當(dāng)然這也是我國現(xiàn)存最早的醫(yī)書。至于說“醫(yī)圣”張仲景的《傷寒雜病論》和一本比較完整的藥物學(xué)著作《神農(nóng)本草經(jīng)》,一定也為華佗所用。當(dāng)時(shí)醫(yī)學(xué)發(fā)達(dá),良醫(yī)輩出,名聲流傳至今的還有淳于意等。
中國的英文名稱“CHINA”的小寫就是“瓷器”的意思,“CHINA”的英文發(fā)音源自景德鎮(zhèn)的歷史名稱“昌南”。實(shí)際上,瓷器歷史久遠(yuǎn),早在漢代中國人就已經(jīng)會(huì)燒造瓷器了。
總的來說,這個(gè)時(shí)期還發(fā)明了蒸餾法、水力磨坊、現(xiàn)代馬軛和肚帶的原型、漆器、用于冶金的往復(fù)式活塞風(fēng)箱、出現(xiàn)于漢末的獨(dú)輪車、水車和吊橋。冶煉技術(shù)也有了長足的發(fā)展和進(jìn)步,鑄錢技術(shù)成熟,如三銖錢、五銖錢等。煮鹽技術(shù)也不斷提高,兩漢出現(xiàn)了蒸餾酒,釀酒水平臻于完美。農(nóng)業(yè)技術(shù)大幅度提高,東漢早期出現(xiàn)了水排等新式灌溉工具。
科技逐漸深入到人們的生活當(dāng)中,如井渠,這是世界水利史上的創(chuàng)舉;改進(jìn)了很多農(nóng)具,大大提高耕作效率,有的技術(shù)比歐洲早1000多年;漢武帝時(shí)期發(fā)明了耬車,大大加快了播種速度;在漢朝,人們已經(jīng)利用溫室技術(shù)來栽培蔬菜,這項(xiàng)技術(shù)比歐洲早1000多年。
除了這些,還出現(xiàn)了唯物主義思想家,如王充、王符、仲長統(tǒng),分別著有《論衡》《潛夫論》和《昌言》。李澤厚有言:人是文化的積淀!確實(shí),科技也是文化的一部分,由科技可窺一國之風(fēng)貌??偠灾瑵h朝在科學(xué)技術(shù)思想文化方面,都是相當(dāng)輝煌的。