中国科学技术史
- 2025-05-26 13:21:11
参见：墨家和名家
數學
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参见：中國數學史
商代出現了十进位制，與古埃及的数字系统十进制不同。
周代又發明了籌算，能進行四則運算以及乘方，開方等較複雜運算，並可以表示與計算零、負數和分數。中国数学史学者蓝丽蓉認為，籌算促成了阿拉伯數字體系[1]。創造九因歌，為世界上最簡便的乘法表，直到今日還在使用。
早期密码学
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周代兵书《六韬·龙韬》记载了密码学的运用，其中的《阴符》和《阴书》便记载了周武王问姜子牙关于征战时与主将通信的方式[2]。阴符是以八等长度的符来表达不同的消息和指令，可算是密码学中的替代法，把信息转变成敌人看不懂的符号。至于阴书则运用了移位法，把书一分为三，分三人传递，要把三份书重新拼合才能获得还原的信息。
物理學與天文學
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参见：中国天文学史
「物理」一词最早出现於战国时期佚书《鹖冠子·王𫓧篇》，这里「物理」指的是一切事物之道理。中国關於物理的論述，約始於公元前460年-380年，戰國思想家墨子做了歷史上最早的小孔成像实验，以了解光的传播特性。又提出了关于「端」的论述，指出「端」是不占有空间的，是物体不可再细分的最小单元，至于后期墨家认为物质世界是由微小的不可再分割的物质粒子所构成[3][页码请求]。這與公元前五世纪，古希腊哲学家留基伯提出的原子论有吻合之處。战国哲学家名家惠施、邓析和公孙龙，與墨子一樣，曾努力钻研宇宙间万物构成的原因[3][页码请求]。惠施有十个命题，主要是对自然界的分析，其中有些含有辩证的元素[3]。名家的思想合同异以惠施为代表，认为「天与地卑，山与泽平」，万物「毕异」本为「毕同」，并无区别[3]。《墨子·经上》说：“中，同长也。”而惠施反驳说：“我知天下之中央，燕之北，越之南是也。”因为空间无边无际，到处都可以成为中心。然而惠施的著作没有能够流传下来，他的哲学思想只有通过其他人的转述而为后人所知，《庄子》、《荀子》、《韩非子》及《吕氏春秋》等书中也有对他言论的记载。
墨子企图用更系统更严密的语言来描述他所观察的宇宙，著成《墨经》。《墨经》分《经上》、《经下》、《经上说》、《经下说》四篇。《经上》大都是原理、定义、界说；《经下》则建立论题并论证；《经说》则是对《经》的解释与阐述。先秦時期，思想家庄子为了证明他的虚无主义，提出：「一尺之棰，日取其半，万世不竭。」的哲学悖论，類似於亚里士多德《物理学》一书中的芝诺悖论。墨子解决了庄子的悖论。他设想有一条线甲乙，从甲端向乙端前进，进到全长一半丙點，则斫去，剩余乙丙是全长的一半。再如前法取乙丙一半，剩为全长四分之一。如此取至无穷多次，最后必将到达线的最前端乙。这正是数学上的极限逼近原理。直到1655年英国的瓦里斯出版《无穷算术》，才有「极限」概念的正确解释。《墨经》包含大量力学与机械设计原理。他在《经上》中明确提出，力是物体加速运动的原因，即“力，刑之所以奋也”。更进一步，他在《经上说》中指出，力与重力等效，即“力，重之谓”。纠正了流传已久的谬误：把重力与重量混淆。他这种论断与近两千年后伽俐略、牛顿的理论极为接近。
時空觀
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在《墨经》中，空间是一个与时间密不可分的概念，墨子认为“宇”即“域徙”，即物体运动的区域。沒有像牛顿那樣，存在一个绝对静止的时空的误解。两千多年后，爱因斯坦的狭义相对论中認同，空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，为这一直觉的朴素时空观添上了完美的注脚。而事实上，戰國末年的尸佼對宇宙已有一個明確的定義∶「四方上下曰宇，往古來今曰宙」（《尸子》），「宇」就是包括東西南北四方和上下六合的三維空間，而「宙」就是包括過去現在和未來的一維時間。
蓋天說
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参见：蓋天說
西周时期出现一種宇宙學説—盖天说，当时认为天尊地卑，天圆地方，认为“天圆如张盖，地方如棋局”，穹隆状的天覆盖在呈正方形的平直大地上。后来在发展出几种不同的见解。由于圆盖形的天与正方形的大地边缘无法吻合，于是又有人提出，天并不与地相接，而是像一把大伞一样高高悬在大地之上，地的周边有八根柱子支撑着，天和地的形状犹如一座顶部为圆穹形的凉亭。共工怒触不周山和女娲补天的神话正是以此为依据的。到战国时期，对上述的盖天说开始发生怀疑，于是修改成“天似盖笠，地法覆槃”，就是说天好像斗笠那样是圆形的，地像是覆盖着倒放的盘子那样，并且认为北极位于天穹的中央，日月星辰绕之旋转不息。
漢代的浑天说可在战国时期找到其源頭，屈原《天问》：“圜则九重，孰营度之？”这里的“圜”有的注家认为就是天球的意思。而《庄子·逍遥游》：“天之苍苍其正色邪？其远而无所至极邪？”就用提问的方式表述了自己对宇宙无限的猜测。也是战国时代，道家中的宋钘和尹文一派就提出了朴素的元气学说，把宇宙万事万物的本原归结为“气”。这“气”,可以上为日、月、星辰，下为山、川、草、木。同时，名家的惠施又提出了「至大无外，谓之大一；至小无内，谓之小一」的朴素的无限大和无限小概念。这就为漢代的宣夜说的宇宙无限观念奠定了基础。
天文觀測
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公元前2137年，《書經》是世界歷史上最早記录日食。約公元前2000年，中国天文学家測定木星繞天一周的周期為12年。公元前14世纪，商代甲骨文中已有日食和月食的詳細記录，以及世界最早的日珥記录。公元前687年有四月天琴座流星雨的最早记录。
此外，中国在该時期出现了世界上最早的星表，首次测量了回归年的长度。
公元前28年中国《汉书·五行志》，記載有世界最早的太阳黑子可靠记录。而中国更早有關太阳黑子的描述，有公元前约一百四十年成书的《淮南子》，说：「日中有踆乌。」。公元前165年的一次记载中说：「日中有王字。」。战国时期的一次记录描述为「日中有立人之像」。更早的观察和记录，可以上溯到三千多年前，甲骨文中有关太阳黑子的记载。从公元前二十八年到明代末年的一千六百多年当中，中国共有一百多次可靠的太阳黑子记录，这些记录不仅有确切日期，而且对黑子的形状、大小、位置乃至分裂、变化等，也都有很详细和认真的描述。
先秦时期，中国天文学家就已经观测到彗星的不同形态，不仅画出了三尾彗、四尾彗，还窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核。
生物学與物候学
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使用失蠟法鑄造的云纹铜禁 河南博物院館藏
《尚书·尧典》记载尧时人们已观察到鸟兽在不同季节中的交尾、繁殖、脱羽、换毛等生理变化。
農事曆書《夏小正》成書，为中国现存最早的生物科学文献，书中除二月、十一与十二月外，每月记载其季节的星象（主要是拱极星象与黄道星象）以供务农用，另外亦有记载当月植物之生长形态、动物之活动习性与祭祀，为物候学之重要典籍。大约成书于春秋中叶的《诗经》，记有黄河流域中、下游和长江以北地区的植物约130种,动物约90种。在《诗经》和《周礼》中载有一些动植物形态和生境以及动、植物的分布等知识。
战国晚期，荀子在墨家后學逻辑的基础上，提出制定名称或概念的目的是在于「明贵贱」、「辨同异」。把名分为“共名”和“别名”两类；“共名”之上还有“共名”，“别名”之下还有“别名”。他运用这种逻辑分类法，按照事物本身的自然属性，把自然分为有生命的和无生命的；有生命的又分为无感知的和有感知的；有感知的又分为有思想的和无思想的。
甲骨文中的解剖學
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商代解剖动物和人体是在祭祀杀牲和刑戮等活动中进行的。卜辞中有“傠牲”、“傠羌”、“傠人”的记载。学者研究“傝”字有剖腹支解之意，即解剖其腹肠，又解其肢体。甲骨文「嘰」字，其形似头壳，中间的“+”示颅骨缝间有相连的纹理。心脏的象形字，中间的两点象血，显示心脏有藏血的功能。甲骨文的「兎」字（骨）写作Z中间的“丿”示骨干，两端的“八”示骨骺等等。这些都在一定程度上反映了当时人们对解剖和生理方面的认识。
解剖學的系统化、血液循环的概念
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医书《黄帝内经》首先开始正式记载人体解剖，强调解剖测量。“解剖”"两字最先在《灵抠·经水篇》中出现，“若夫八尺之土，皮肉在此，外可度量切循而得之，其死可解剖而视之。其脏之坚脆，腑之大小，谷之多少，脉之长短，血之清浊，气之多少……皆有大数。”二千多年前的中国医人，开创了解剖尸体的先例。《内经》中的《肠胃篇》、《经筋篇》、《骨度篇》、《脉度篇》等，都是记述解剖学的专章。其中对人体骨胳、部位、臟腑、血管等，均有长度、重量、体积、容量的详细记载。书中一些解剖学的名称，主要脏腑的命名，到现代还在运用。
《内经》中的《灵枢·肠胃篇》，叙述了消化道中各个器官：「唇至齿长九分，口广二寸半，齿以后至会厌，深三寸半，大容五合；舌重十两，长七寸，广二寸半；咽门重十两，广一寸半；至胃长一尺六寸，胃纤曲屈，伸之，长二尺六寸，大一尺五寸，径五寸，大容三斗五升。」。这里说明古人已注意到口、唇、齿也是消化道的重要部分。同时，该书对胃肠道的形状，描绘得也十分细致。小肠(指十二指肠和空肠)后附脊，左环回迭积，其注于回肠者，外附于脐上，回运环十六曲，大二寸半，径八分分之少半，长三丈三尺。回肠(其中包括结肠上段)当脐左环，回周叶积而下，回运环反十六曲，大四寸，径一寸寸之少半，长二丈一尺。广肠传脊(指乙状结肠和直肠)，以受回肠，左环叶脊上下，辟大八寸，径二寸寸之大半，长二尺八寸。肠胃所入至所出，长六丈四寸四分，回曲环反，三十二曲也。”书中消化道长度的记载，和近代解剖学的记载，基本一致的。
古人对血液与心脏的关系已有所认识，「诸血者，皆属于心」指出血液是受心臟控制的。「营周不休，五十而复大会。阴阳相贯，如环无端。」这段记载表明当时人们已意识到血液的流动是周而复始，如环之无端。事实上已经包含有血液循环的概念。
先秦生命观
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春秋以前，存在着天賦说、化生说及阴阳五行说等幾种截然不同的生命观。天賦说认为生命是天神赐予的。如《诗经·生民》：「诞降嘉种，维秬维秠，维穈维芑。」。《商颂》也说：「天命玄鸟，降而生商。」。《国语·周语》：「我姬氏出自天鼋」，即周代的祖先也是由「天鼋」产生的。另一种是「化生说」或「自然发生说」，认为生物是由另一种生物变化来的。《夏小正》有「鹰则为鸠」、「田鼠化为𫛪」等记载，认为鸠由鹰转化而来，𫛪是田鼠变成的。西周末年，史伯在原始的「五行说」的基础上提出「以土与金木水火杂，以成百物」[4]，认为这五种不同性质的物质的相互作用就能产生出包括生命在内的万物。稍晚，春秋时期的管仲及其后学则认为『「水」是万物之本原，诸生之宗室也』[5]，水是产生万物（包括生命）的物质基础。与史伯几乎同时的伯阳父，也在原始的「阴阳说」的基础上提出「气」和「阴阳」的概念，认为阴、阳二气的对立而产生自然变异现象。
荀子曾概括地指出，“形具而神生”[6]。认为形（有机体）是神(生理功能和精神活动)的物质基础，他把人体结构与生理功能和精神活动联系起来视为统一的整体。
科技
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参见：中国發明
西周晚期，出現了冶鐵術[7]，铁器被广泛使用，同时还出现了煉钢术。先秦時期，已懂得使用失蠟法鑄造青銅器：失蠟法在中國的歷史要追溯到春秋戰國時期，最早採用失蠟法鑄造的青銅器是楚共王熊審盂，曾侯乙墓也曾經出土了青銅尊盤。战国时出现大规模的水利工程，包括了都江堰、郑国渠等。
