自然科學(xué)導(dǎo)論課件

課程介紹1、課程名稱：自然科學(xué)導(dǎo)論2、課程類別：公選課3、授課方式：講授、討論4、課程目標(biāo)：該課程的教學(xué)目標(biāo)，是讓學(xué)生了解現(xiàn)代自然科學(xué)各分支的基礎(chǔ)理論、科學(xué)思想(重力場與加速場等效)、科學(xué)方法（邁克爾遜-莫雷試驗、測地球大?。焕斫饪茖W(xué)過程中的猜想、假說（萬有引力）、爭論（光的粒子性與波動性）、突破、發(fā)現(xiàn)、遺憾與蒙難；理解科學(xué)與技術(shù)、科學(xué)與社會的關(guān)系；培養(yǎng)科學(xué)的物質(zhì)觀、自然觀；深化對自然科學(xué)技術(shù)的認識，提高科學(xué)文化素養(yǎng)。目錄第一篇自然科學(xué)發(fā)展的歷史回顧

第一章自然科學(xué)的萌芽與興起第二章近代自然科學(xué)的發(fā)展第二篇近代自然科學(xué)基礎(chǔ)

第三章20世紀(jì)物理學(xué)概觀第四章20世紀(jì)化學(xué)的輝煌第五章20世紀(jì)生物學(xué)的突飛猛進第六章

20世紀(jì)天文學(xué)的進展第七章地理科學(xué)與地理建設(shè)第八章生態(tài)學(xué)第九章環(huán)境學(xué)第十章系統(tǒng)科學(xué)與探索復(fù)雜性第三篇當(dāng)代文明與自然科學(xué)基礎(chǔ)第十一章高技術(shù)簡介第十二章微電子與信息技術(shù)第十三章生物技術(shù)第十四章新材料技術(shù)第十五章新能源技術(shù)第十六章海洋技術(shù)第十七章航天技術(shù)第十八章光電子技術(shù)第十九章高技術(shù)發(fā)展的特點與趨勢第四篇科學(xué)技術(shù)與社會第二十章系統(tǒng)科學(xué)和社會科學(xué)第二十一章科學(xué)技術(shù)與人類健康第二十二章科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展第二十三章環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展教材及參考書目

教材：袁運開著《現(xiàn)代自然科學(xué)概論》華東師大出版社。2002參考書目：

1、馮敬陽《現(xiàn)代自然科學(xué)與哲學(xué)》廣東科技出版社。19872、袁運開、周瀚光《中國科學(xué)思想史》（上中下）安徽科學(xué)技術(shù)出版社。1998、2000、2001

3、R.S.韋斯特福爾《近代科學(xué)的構(gòu)建》復(fù)旦大學(xué)出版社。20004、宋健《現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識》科學(xué)出版社。1995

5、徐在新《20世紀(jì)物理學(xué)概觀》上?？萍冀逃霭嫔?。1999

6、R.Breslow《化學(xué)的今天和明天－－一門中心的、適用的、創(chuàng)造的科學(xué)》科學(xué)出版社。19987、魯潤龍、頋華月《細胞生物學(xué)》中國科技大學(xué)出版社。19918、《生命科學(xué)》（陳竺1996）

9、王建《現(xiàn)代自然地理學(xué)》高等教育出版社。200110、《環(huán)境科學(xué)進展》（沈穎1997）11、朱大奎《海洋技術(shù)》江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1993

12、許國志《系統(tǒng)科學(xué)》上?？萍冀逃霭嫔纾?00013、余謀昌《創(chuàng)造美好的生態(tài)環(huán)境》中國社會科學(xué)出版社，199714、王軍《可持續(xù)發(fā)展》中國發(fā)展出版社，1997教學(xué)內(nèi)容簡介

在上個世紀(jì)的100年中，科學(xué)技術(shù)進入了有史以來發(fā)展最快的歷史時期，在相對論，量子論、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和板塊學(xué)說（大陸漂移、海底擴張）的提出為標(biāo)志的科學(xué)革命的推動下，科學(xué)理論無論在深度上和廣度上都得到迅猛發(fā)展，特別是在20世紀(jì)中葉以后，原子能技術(shù)、空間技術(shù)、微電子與信息技術(shù)、現(xiàn)代生物技術(shù)、新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、海洋技術(shù)的發(fā)展與運用迅速的改變了世界的面貌。

該課程分自然科學(xué)發(fā)展史概論、現(xiàn)代自然科學(xué)基礎(chǔ)、當(dāng)代文明以及自然科學(xué)技術(shù)、科學(xué)技術(shù)與社會四篇。內(nèi)容涵蓋天文、物理、化學(xué)、生物與自然地理等學(xué)科，對于讀者了解科學(xué)發(fā)展的來龍去脈，提高科學(xué)文化素養(yǎng)非常有利。自然科學(xué)是研究自然界物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運動規(guī)律的科學(xué)。包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文學(xué)、地球科學(xué)、生命科學(xué)等。自然科學(xué)的根本目的在于尋找自然現(xiàn)象的來因。自然科學(xué)認為超自然的、隨意的和自相矛盾的實驗是不存在的。自然科學(xué)的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學(xué)可以引導(dǎo)出大自然中的規(guī)律。序論一、事件1、自然災(zāi)害印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生的強烈地震及其引發(fā)的海嘯波及印尼、斯里蘭卡、泰國、印度等國，遇難者總數(shù)到2004年12月27日已超過2.4萬印尼再發(fā)現(xiàn)5000多尸體海嘯遇難人數(shù)升至16.2萬

又有上萬具尸體被發(fā)現(xiàn)海嘯遇難者總數(shù)接近17萬

……

海嘯

......由海平面矗起的水墻，地球上最強大的自然力，排山倒海，展現(xiàn)驚人的破壞力，地球的終極毀滅者，死亡之浪......

龍卷風(fēng)

......侵襲之前會有巨大的吼聲，巨大的力量足以把一列火車刮離軌道，把汽車卷入空中，房屋連根拔起，人被數(shù)落在數(shù)百碼外。龍卷風(fēng)全世界都有，只要有暴雷風(fēng)雨的地方就會發(fā)生......

火山

......自然界最具爆發(fā)性，威力最強的火山，釋放出的能量比核子武器大上數(shù)千倍，它們在地球誕生時便開始塑造地球表面，是熾熱地心的窗口，大地極度的憤怒時爆發(fā)以猛烈的火舌吞噬......

地震

......突如其來，無法預(yù)知，驚天動地，是最不可預(yù)知，最具破壞性的自然力量，它會在毫無預(yù)警下來襲，大地開始震動，無法預(yù)知它何時停止。全世界每年有100萬次的地震發(fā)生......

大雪崩

......美麗的雪景背后蘊藏著無法抗拒的自然力量，傾瀉而來的雪崩將整片樹林淹沒，將房舍化為瓦礫，所經(jīng)之處無一能幸免......

洪水

......水是生命的泉源，同時它也具有致命的威力。洪水，是自然界的頭號殺手，沖毀沿途的所有事物，是地球上最可怕的自然力量之一......

流沙

......看似平靜的沙灘其實隱藏著最危險的陷阱，一旦陷入將無法自拔。流沙是大自然所設(shè)計出最巧妙的機關(guān)，靜靜地等待你靠近......

序論

一、事件1、自然災(zāi)害2、恐怖事件9、11

巴厘島爆炸案目前已經(jīng)造成189人喪生，其中絕大部分是前來印尼旅游的外國游客。一位游客描述：“我看到地面上到處都是被炸斷的肢體，現(xiàn)場簡直成了屠殺場

巴厘島爆炸案主要嫌犯阿里·古夫?。ˋliGufron）9月5日在法庭上稱自己只是“一個微不足道的小恐怖子”，真正的恐怖分子是希特勒、沙龍、布什和布萊爾。

序論一、事件1、自然災(zāi)害2、恐怖事件3、戰(zhàn)爭1945年日本長歧、廣島原子彈爆炸序論一、事件1、自然災(zāi)害2、恐怖事件3、戰(zhàn)爭4、罕見天文景象4、罕見天文景象黑洞撕裂恒星

上圖從左到右恒星被撕裂的過程，被食恒星質(zhì)量和太陽相當(dāng)，黑洞質(zhì)量為太陽的一億倍。

歐洲和美國天文學(xué)家于2004年2月18日宣布，他們借助太空望遠鏡在一個距地球7億光年的星系中觀測到了耀眼的Ｘ射線暴發(fā)。科學(xué)家相信，這是被位于該星系中央的黑洞所吞噬的一顆恒星發(fā)出的“臨終呼叫”。這是科學(xué)家首次找到超大質(zhì)量黑洞撕裂恒星的強有力的證據(jù)。

一、事件

1、自然災(zāi)害

2、恐怖事件

3、戰(zhàn)爭

4、罕見天文景象黑洞撕裂恒星

5、1—2億年前恐龍滅絕一、事件1、自然災(zāi)害2、恐怖事件

3、戰(zhàn)爭

4、罕見天文景象黑洞撕裂恒星

5、1—2億年前恐龍滅絕6、1988年北京正負電子對撞機建成

一、事件

1、自然災(zāi)害2、恐怖事件

3、戰(zhàn)爭

4、罕見天文景象黑洞撕裂恒星

5、1—2億年前恐龍滅絕6、1988年北京正負電子對撞機建成

7、100-200億年前“大爆炸”.2.7k微波背景輻射，宇宙從此無中生有二、問題

2.1問題引入：國家民族之間競爭標(biāo)志（1）奴隸社會：占有奴隸數(shù)量（2）封建社會：占有土地數(shù)量（3）資本社會：占有資本輸出量（4）現(xiàn)代社會：占有人才數(shù)量

2.2問題的關(guān)鍵

（1）資本輸出靠高新科技觀點：科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力（2）高新技術(shù)靠人才

近百年來，我國的現(xiàn)狀是：

a、發(fā)明創(chuàng)造少；

b、沒有自己培養(yǎng)的諾貝爾獎獲得者；c、社會不文明不道德現(xiàn)象嚴重。

肯尼亞環(huán)保主義者馬塔伊獲得諾貝爾和平獎

奧地利女作家獲2004年諾貝爾文學(xué)獎兩名以色列及一名美科學(xué)家獲諾貝爾化學(xué)獎，圖中從左至右為以色列科學(xué)家西查諾瓦、赫爾什科和美國科學(xué)家羅斯，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解。

諾貝爾醫(yī)學(xué)獎揭曉兩名美國科學(xué)家平分百萬獎金

瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎委員會公布了2004年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獲獎人選：美國科學(xué)家理查德-阿克塞爾和琳達-巴克，以表彰兩人在氣味受體和嗅覺系統(tǒng)組織方式研究中作出的貢獻。瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎委員會把2004年度物理學(xué)獎授予了三位美國科學(xué)家戴維·格羅斯、戴維·波利澤和弗蘭克·維爾澤克。2004年的諾貝爾單項大獎獎金總額為1000萬瑞典克朗，約合136萬美元。

二十世紀(jì)未獲諾貝爾獎的

五大科學(xué)發(fā)現(xiàn)

由于諾貝爾在遺囑中只要求將諾貝爾獎用于獎勵那些在物理學(xué)、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)、文學(xué)及和平事業(yè)中“對于人類作出最大貢獻的人”，加之諾貝爾獎評選委員會堅持許多不合理的評選規(guī)則，致使二十世紀(jì)的一些最重大發(fā)現(xiàn)并未獲得評選委員會的“青睞”。相對論根據(jù)已公開的諾貝爾獎評選檔案資料，在二十世紀(jì)的頭二十年里，由于愛因斯坦提出相對論，幾十名著名科學(xué)家一直提名他為諾貝爾物理學(xué)獎候選人。但是，當(dāng)時身為諾貝爾獎評審團成員、1911年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎得主加爾斯特蘭德卻認為，相對論應(yīng)接受時間的考驗，致使愛因斯坦連年落選，直到1921年?！肮伞倍兰o(jì)的二三十年代，美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃揭示出在無垠的宇宙中，銀河系只是“一名小小的成員”。哈勃首次提出，在銀河系之外存在大量星系，并認為遙遠的星系在其光譜中產(chǎn)生顯著的“紅移”現(xiàn)象。哈勃的理論認為，“紅移”最快的星系就是離我們最遠的星系。這也就是著名的“哈勃定律”。由于當(dāng)時的諾貝爾物理學(xué)獎評審團仍堅持舊的評選規(guī)定———天體物理學(xué)的發(fā)現(xiàn)不在評獎范圍內(nèi)，使哈勃失去獲獎機會。

“島嶼生物地理學(xué)”二十世紀(jì)五十年代和六十年代，羅伯特·麥克阿瑟和愛德華·威爾遜運用數(shù)學(xué)研究并創(chuàng)造性進行實地考察后提出，物種是如何移居新領(lǐng)地的理論，使世界科學(xué)界為之震驚。今天，自然資源保護工作者運用這一理論，能計算出為保護瀕臨滅絕物種的生存需要多少棲息地；進化生態(tài)學(xué)家利用這一理論，對物種構(gòu)成和物種的滅絕有了更為深入的了解?！按箨懫啤崩碚撐锢韺W(xué)家韋格納在1915年提出地球陸地漂移的理論時，遭到很多人譏笑，認為大陸漂移說荒誕不經(jīng)。韋格納于1930年因進行科學(xué)探險考察在格凌蘭遇難。后來，一些科學(xué)家繼承了韋格納的事業(yè)，繼續(xù)對大陸漂移理論進行研究，并完善了他的理論。到二十世紀(jì)五十年代人們獲得有關(guān)這一理論無可辯駁的證據(jù)時，韋格納已經(jīng)不在人世了，他也沒有獲得諾貝爾獎?！耙庾R與無意識”理論

1929年，著名的心理學(xué)家弗洛伊德提出了轟動一時的“意識和無意識及其對行為影響的理論”。但這一理論并未使他獲諾貝爾獎。據(jù)說弗洛伊德死前一直認為，10年后諾貝爾獎評委會會打電話告知他獲獎。但因在諾貝爾活著的時代，心理學(xué)處于早期發(fā)展階段，因此心理學(xué)理論不會被列入評獎范圍，研究心理學(xué)的人必會被拒之門外。

（3）人才靠教育

a、教育的作用：培養(yǎng)具有科學(xué)文化素質(zhì)、思想道德素質(zhì)的高素質(zhì)人才。

b、人才培養(yǎng)與教育思想、教育方法、教育技術(shù)密切相關(guān)。據(jù)中國經(jīng)濟景氣監(jiān)測中心公布的調(diào)查：當(dāng)今中國只有教育市場還處于賣方市場，目前我國城市消費中增長最快的是教育，增速為年均20％左右；我國居民的儲蓄的10％是作為“教育消費”的預(yù)留，高于用于購房的7％。更有專家預(yù)算，我國一年的教育總支出是4500億元。

世紀(jì)偉人：馬克思、愛因斯坦…

英國著名詩人波普寫到：自然界和自然界的規(guī)律隱藏在黑暗中，上帝說“讓牛頓去吧”，于是一切都成為光明。但不久，魔鬼說：讓“愛因斯坦去吧”，于是一切又回到了黑暗中。

左圖：2000年12月，吳文俊在度假時與大象合影。

右圖：吳文俊生活簡樸，他日常生活中最大的花費就是購書。這是吳老在家中的圖書室里翻閱資料

中國科學(xué)院在下屬的數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院集會，慶賀數(shù)學(xué)家吳文俊獲得首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎。

中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員、中國科學(xué)院院士吳文俊和中國工程院院士袁隆平二月十九日獲得首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎，并分獲五百萬元人民幣獎金。

獲得2000年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎的中國科學(xué)院院士吳文俊是著名的數(shù)學(xué)家，他的研究工作涉及到數(shù)學(xué)的諸多領(lǐng)域，在多年的研究中取得豐碩成果。他的主要成就表現(xiàn)在拓撲學(xué)和數(shù)學(xué)機械化兩個領(lǐng)域，為拓撲學(xué)做了奠基性的工作。

2.3問題解決的辦法確定教育目標(biāo)整合傳統(tǒng)與現(xiàn)實、歷史與未來、人文與科學(xué)、理論與經(jīng)驗、個人與社會之間的關(guān)系。教師按照學(xué)生的認知規(guī)律組織教學(xué)

感知、表象、記憶、思維、應(yīng)用第一章自然科學(xué)的萌芽與興起狹義科學(xué)：用經(jīng)驗事實來檢查的關(guān)于自然規(guī)律的知識系統(tǒng)廣義科學(xué)：探究自然規(guī)律的特殊的社會文化活動

科學(xué)的歷史是一部科學(xué)知識不斷增長的歷史，這種增長

是通過

繼承

和

突破

兩種形式實現(xiàn)的，突破為科學(xué)的

發(fā)展設(shè)置了一個個的轉(zhuǎn)折點，樹立了一個個通往新階

段的里程碑。在現(xiàn)代社會，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力而

每次科學(xué)突破都會給

“

第一生產(chǎn)力

”

賦予新的內(nèi)容增添新

的動力。也正因為如此，科學(xué)的突破成為科學(xué)史上最

為

激動人心

的事件，他們不僅為科學(xué)工作者所關(guān)注，

而且

深深吸引著

有志于科學(xué)事業(yè)的每一個人。一些發(fā)

明、發(fā)現(xiàn)盡管已成為歷史，但人們?yōu)槿〉眠@些發(fā)明、發(fā)現(xiàn)而表現(xiàn)出的

科學(xué)革命精神

和高度的

創(chuàng)造性思

維，至今仍然閃耀著光芒，激勵和影響著致力于科學(xué)創(chuàng)造的每一個人。1古代希臘科學(xué)最早主要是包括在哲學(xué)的文化形態(tài)之中，自然哲學(xué)就是它的前身。公元前6世紀(jì)以來，西方的思想家一直在尋求一套統(tǒng)一的觀念，用以解釋各種自然現(xiàn)象，評價個人生活方式以及社會習(xí)俗制度，為人們提供一個道德思考和社會政治思考的理論框架。哲學(xué)就是古希臘人找到的這樣一種觀念的總稱。關(guān)于哲學(xué)在西方，哲學(xué)一詞通常用來說明一個人對生活的某種看法（例如某人的“人生哲學(xué)”）和基本原則（例如價值觀、思想、行為）。而在學(xué)術(shù)上的哲學(xué)，則是對這些基本原則的理性根據(jù)的質(zhì)疑、反思，并試圖對這些基本原則進行理性的重建。一般認同哲學(xué)是一種方法，而不是一套主張、命題或理論。哲學(xué)的研究是基于理性的思考，尋求能做出經(jīng)過審視的假設(shè)且不跳脫信念或者只是純粹的類推。哲學(xué)的研究領(lǐng)域：自然哲學(xué)、語言哲學(xué)、形而上學(xué)、藝術(shù)哲學(xué)、科學(xué)哲學(xué)、技術(shù)哲學(xué)。哲學(xué)的研究內(nèi)容：本體論、認識論和方法論1、時間：公元前6世紀(jì)2、問題：如何解釋自然現(xiàn)象；評價個人生活方式；評價社會習(xí)俗和制度。3、解決以上問題的觀念（理論）：哲學(xué)4、哲學(xué)：自然哲學(xué)、形而上學(xué)、語言哲學(xué)、藝術(shù)哲學(xué)等5、自然哲學(xué)：本體論、認識論、方法論古希臘的科學(xué)

米利都學(xué)派：世界由什么組成？泰勒斯（公元前624-547）萬物源于水。地球是漂浮在水上的一個圓盤。阿那克西曼德（公元前610-547）萬物源于無限者。無限者：沒有形狀，也不能觀察到的物質(zhì)。地球的表面是彎曲的，地球是一個圓柱體。阿那克西米尼（公元前585-525）氣是宇宙的基本元素。赫拉克利特認為組成世界的基本元素是“火”。恩培多克勒世界萬物都有四根，即火、水、土、氣生化而來。這是原始科學(xué)與唯物主義。雷·斯潘根貝格《科學(xué)的旅程》從一元到多元從轉(zhuǎn)化到組合原子論者阿那克薩克拉（公元前500-428）：萬物無限可分。被分割成的無限小的東西就叫做種子。留基伯（公元前500-440）：宇宙是無限的，其中一部分是充滿的，另一部分是空虛的。充滿和空虛就是元素。無數(shù)的世界就是由這些元素構(gòu)成的。充滿就是原子，是不可再分割的物質(zhì)微粒，原子運動在虛空之中。德謨克利特（公元前460-370）：原子和是萬物的本原，無數(shù)的原子在無限的空虛中運動著，形成漩渦，產(chǎn)生無數(shù)的世界。伊壁鳩魯（公元前341-270）：原子不但有形狀、大小的區(qū)別，還有重量的不同；原子的數(shù)量是無限的，但他們的形狀、大小和重量的區(qū)別又是有限的，最大和最小的原子都處在一定的界限之中，不會無限大，也不會無限小。

------羅馬時期盧克萊修（公元前98-55）才重新關(guān)注。

-------多年后的道爾頓（1766－1844）1803年又提原子論。亞里士多德他一反老師柏拉圖的理念論，把自然作為科學(xué)研究的對象，并首先進行科學(xué)分類，促使自然學(xué)科和社會學(xué)科逐漸演變成若干個獨立的學(xué)科門類。亞里士多德的哲學(xué)思想，主要體現(xiàn)《形而上學(xué)》的著作里。他提出了哲學(xué)自身的獨立對象和范疇。他提出了“四因說”，認為所有事物都有四方面的因素構(gòu)成，即“質(zhì)料因”、“形式因”、“動力因”和“目的因”。二、亞里士多德的科學(xué)成就生卒年限：公元前384－－322著作：《論天》《物理學(xué)》《天象學(xué)》《論靈魂》科學(xué)思想

1、自然界的結(jié)構(gòu)：水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星太陽

2、自然界的組成：月下區(qū)：四元素：土、水、氣、火四種質(zhì)：熱、冷、干、濕熱＋干＝火

濕＋熱＝氣

冷＋濕＝水

冷＋干＝土

2中國古代的科學(xué)1、中國古代的科學(xué)成就天象記載序號年代觀測內(nèi)容次數(shù)1商代、周代日食、木星、新星52漢代至明代太陽黑子1003春秋日食504流星雨1805前613哈雷慧星最早紀(jì)錄6前240－191029宇宙生成觀：易有太極，是生兩儀（陰陽或天地）兩儀生四象（四季），四象生八卦（天地風(fēng)雷水火山澤），由八卦而生萬物中國的五行說：金、木、水、火、土“水火者，百姓之所飲食也；金木者，百姓之所興作也；土者，萬物之所資生也，是為人用”

中國陰陽說：龜殼的正反面既陰陽，一撲為爻（yáo），三爻為掛天文學(xué)：渾天儀、候風(fēng)地動儀、圭表數(shù)學(xué)：勾股定律；=3.1416中醫(yī)：《皇帝內(nèi)經(jīng)》《傷寒雜病論》《本草綱目》全書52卷190萬字、記載藥物1892種、附方11096個、插圖1160幅。流傳日、朝、越、歐（德、法、拉丁、英、俄文等）農(nóng)學(xué)：明末徐光啟《農(nóng)政全書》共60卷50萬字分《農(nóng)本》《田制》《農(nóng)事》《水利》《農(nóng)器》《樹藝》《蠶?！贰缎Q桑廣類》《種植》《牧養(yǎng)》《制造》《荒政》冶煉、采礦技術(shù)、制瓷技術(shù)（china）勾踐劍表面棱形花紋之迷、青瓷、白瓷、彩瓷絲織技術(shù)：綾、鑼、綢、緞、絹四大發(fā)明：造紙技術(shù)、印刷技術(shù)（活字印刷術(shù)—木、膠泥、金屬）、火藥技術(shù)、指南針

張衡在陽嘉元年（公元132年）制成了世界上第一臺地震儀（候風(fēng)地動儀），是漢代在機械方面的另一杰出成就，當(dāng)?shù)卣鹫鹬休^遠時，由于地波（在地球內(nèi)部傳播的地震波）傳播速度較快，首先被儀器接收，根據(jù)慣性、杠桿原理的作用，龍口張開，銅丸落入蟾蜍口中，發(fā)出響聲，即可報知地震。

文獻記載及現(xiàn)代實驗表明，這種裝置能測得一、二級的無感地震。

渾天說認為天是一個圓球,把地包在球中,圓球不停轉(zhuǎn)動。此說近于實際,故為史官所用。

渾天說的代表人物,是東漢的太史令張衡。他不但是有名的文學(xué)家和思想家,也是杰出的科學(xué)家。張衡在西漢天文學(xué)家耿壽晶等人創(chuàng)造的渾天儀的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種(漏水轉(zhuǎn)渾天儀)。這種渾天儀于順永建五年前創(chuàng)制,是早期的渾天儀。

渾天儀是用精銅鑄成的球體模型。它利用齒輪,帶動渾象繞軸旋轉(zhuǎn),并使渾象的轉(zhuǎn)動與地球的周日運動相等,這樣就可以把當(dāng)時肉眼能觀測到的天體現(xiàn)象,幾乎全部表示出來。人們坐在屋里看儀器,可以清楚地觀察到日月星辰起落的現(xiàn)象,這在當(dāng)時確是一項了不起的創(chuàng)造。后來,在此基礎(chǔ)上,先后經(jīng)過唐代僧一行,未代張思訓(xùn)和蘇頌等人的改進,制造了世界上最早天文鐘,在中國科技史上又寫上了光輝的一筆。日晷（guǐ）的原理：一天中，陽光下物體影子移動的角度是有規(guī)律的，人們根據(jù)這個規(guī)律制作了計時的儀器——日晷。

中國古代量度日影長度的天文儀器。它包括圭和表兩部分，圭是正南北方向上水平放置的尺，表是直立的標(biāo)竿，表放置在圭的南端，且與圭面相垂直

圭表的原理：在地上立一根桿，每天正午時的影長變化是有規(guī)律的——夏季短（夏至最短），秋季中（秋分居中），冬季長（冬至最長），春季中（春分居中），這種變化每年循環(huán)一次。這是我國人民在2000多年前發(fā)現(xiàn)的。

古人又創(chuàng)造了“圭表”、“日晷”等，但是這些儀器只能在白天有太陽的時候工作，那么夜間、陰天又怎么辦呢？人們又發(fā)明了漏壺，漏壺又叫“滴漏”、“刻漏”，傳說黃帝時即已出現(xiàn)?！吨芏Y》記有“挈壺氏”，專司其職。

計時儀－－漏壺（一晝夜為12時辰，用地支命名）﹕﹕﹕

1973年6月，“越王勾踐劍”與“銀縷玉衣”等國寶出展日本東京國立博物館之《中華人民共和國出土文物展覽》。著名歷史學(xué)家郭沫若親筆題詩：“越王勾踐破吳劍，專賴民工字錯金。銀縷玉衣今又是，千秋不朽匠人心?！?/p>

國之重寶——越王勾踐劍現(xiàn)藏于湖北省博物館。越王勾踐劍出土之后，僅于1965年底及“文革”初期，在湖北有過短期展出；在九十年代末之前的三十多年間，該劍在國內(nèi)一直是“藏而不展”的。直到1999年4月，新中國成立五十周年大慶前夕，越王勾踐劍先是運抵首都北京作短期展出（1999年4月15日運抵北京）；1999年國慶節(jié)后運回武漢的湖北省博物館，正式對公眾開放展覽。

東漢銀縷玉衣，現(xiàn)藏于南京博物館；西漢劉和銀縷玉衣，目前陳列在徐州博物館；公元前154年的“金縷玉衣”在徐州市博物館。遺憾的是，發(fā)現(xiàn)金縷玉衣的時候，玉衣上的金絲幾乎被盜墓賊完全抽空，玉片也有很多破壞，完整的和不完整的達5000多片。由于盜墓者的肆意盜掘，墓主人頭下枕著的玉枕、嘴里含著的玉含、耳里的玉塞、手里的玉窩在挖掘時都不見蹤影。金縷玉衣有2154年的歷史。玉衣的玉片竟達到4000多片玉衣全部使用新疆和田白玉和青玉組成，玉質(zhì)溫潤工藝制作最精，有些厚度僅1毫米

舉世聞名的越王勾踐青銅劍，1965年12月出土于湖北省江陵望山的一號楚國貴族墓（距春秋時代楚國別都紀(jì)南城故址七公里）。考古工作者在墓主人身體的左手邊，發(fā)現(xiàn)一柄裝在黑色漆木箱鞘內(nèi)的名貴青銅劍。青銅劍與劍鞘吻合得十分緊密。拔劍出鞘，寒光耀目，而且毫無銹蝕，刃薄鋒利。試之以紙，20余層一劃而破。劍全長為55.6厘米，其中劍身長45.6厘米，劍格寬5厘米。劍身滿飾黑色菱形幾何暗花紋，劍格正面和反面還分別用藍色琉璃和綠松石鑲嵌成美麗的紋飾，劍柄以絲繩纏縛，劍首向外形翻卷作圓箍，內(nèi)鑄有極其精細的11道同心圓圈。

《戰(zhàn)國策·趙策》記載，吳、越之劍“肉試則斷牛馬，金試則截盤箍”；《越絕書·寶劍篇》也記有名劍鑒賞家薛燭對越王勾踐的“純鈞”寶劍評論說：“手振拂，揚其華，淬如芙蓉始出。觀其鈑，爛如列星之行；觀其光，渾渾如水之溢于塘。觀其斷，巖巖如瑣石；觀其才，煥煥職冰釋?！m復(fù)傾城量金，珠玉竭河，猶不能得一物”。而《莊子·刻意篇》則云：吳越之劍“柙而藏之，不敢用也，寶之至也”，其身價之重自不待言。

根據(jù)1977年12月上海復(fù)旦大學(xué)靜電加速器實驗室等有