7．神奇的四大发明——火药、指南针、造纸与活字印刷

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九百多年以前，在烟波浩渺的长江上，发生了一场激烈的炮战：浓烟滚滚、炮声隆隆，金国的水军在火炮的轰击之下纷纷沉入江中。

在世界文明史上，占有最重要地位的成果，就是中国古代的四大发明了。可以毫不夸张地说，没有中国古代的四大发明，就没有现代科学宏伟壮丽的大厦。指南针、火药、造纸和活字印刷术，为近代自然科学的发展提供了最重要的技术，为世界文明与进步奠定了最坚实的基础。英国学者弗兰西斯·培根早在十七世纪就认为指南针、火药和活字印刷术的发明：“改变了整个世界的面貌和事物的状况。”

（1）克敌制胜的火药

公元1161年的一天，在宽阔的长江江面上，发生了一场激战。金国的统帅完颜亮统领着60万大军向南宋发动了进攻，准备一举渡过长江，灭亡南宋。当金国的水军在采石一带开始强渡长江的时候，遇到了宋朝水军爆炸火器的猛烈攻击。宋军的战船在快接近金国战船的时候，立即施放霹雳炮轰击金军，只见一个又一个大火球先升入空中，然后又落到了金军的战船上。一霎时，炮声隆隆、浓烟滚滚，随着剧烈的燃烧和爆炸，金国的战船纷纷起火燃烧，焦头烂额的水兵纷纷落水而死，宋军大获全胜。

这场发生在800多年前的战斗，就是今天现代化大海战的一次预演，也是人类历史上第一次使用火药制成的爆炸性武器进行的水面战斗。

火药是我国古代四大发明中最重要的一项发明，也是中华民族对人类文明作出的最重要的贡献。正是火药的发明和应用，使得欧洲的资产阶级用大炮轰开了封建领主的城堡，进入了资本主义社会。

火药最初是谁发明的已经无从查考了，甚至连发明的具体年代，也已经无法弄清了。但是，有一点是可以肯定的，火药是中国人发明的，是我国古代的炼丹家们最先发现的。

火药的成分主要是硫黄、硝石和木炭。在早期的炼丹著作中，如魏伯阳的《周易参同契》、葛洪的《抱朴子内篇》中，硫黄、硝石都是炼丹的重要原料，至于木炭更是炼丹家们不可缺少的东西。由于炼丹总离不开这三样东西，因此，可能不只一个炼丹家在无意中把这三样物质混到了一起在加热时发生过爆炸。今天，人们只知道“火药”二字来源于炼丹术士，因为这种会爆炸的“药”就是从炼丹家们在炼他们的“丹药”时发现的，所以就叫成了“火药”。但是，却没有人知道是谁第一个发现火药的。原因很简单：为了保密，炼丹家们的著作都是用隐语写成的，因此，直到今天也找不到那个最先“挨炸”的炼丹家了。

现存最早的关于火药的记载是唐代著名的医学家、药物学家孙思邈。在孙思邈的丹经中明确记载着：把硫黄、硝石放在一起烧炼的时候，如果有木炭掉进去就可能发生爆炸。到了唐代晚期，火药已经成了炼丹家们献给军事家们克敌制胜的法宝了。我国是世界上最早使用火药武器的国家，在公元904年唐朝末期地方势力之间的相互攻击中，第一次使用了一种名叫“发机飞火”的武器。到了北宋时期用火药制成的各种武器，如火药箭、火球、神火飞鸦等已被广泛应用到军事上，在宋朝抵抗北方金国的进攻中多次使用火药、火器等取得战争的胜利。在公元1126年著名的开封保卫战中，宋朝的守军在李纲在率领下，使用一种名为“霹雳炮”的爆炸性火药武器，让进攻的金兵吃尽了苦头，死伤惨重。到了南宋时期，用火药制成的爆炸性火器无论在陆战中还是在水战中都已经成了克敌制胜的有力武器了。

现在保存在中国历史博物馆的一门公元1332年铸造的铜质火炮，是目前发现的全世界最早的火炮。

到了十三世纪中叶，西征的蒙古大军把从宋朝学到的制造火药和火药武器的方法传播到了阿拉伯国家。大约到了13世纪末欧洲人才通过阿拉伯人的著作了解到火药的制作方法。后来十字军在东征的过程中，同当年的金军一样，吃尽了阿拉伯人的火药武器的苦头，最后终于学会了爆炸性火药武器的制造方法，但是，这时中国人发明火药已经800～900年了。

（2）航海中的指南针

指南针的发明，同火药的发明十分相似，今天已经不可能详细考察了。早在战国时期，我国就有了关于使用磁石确定方向的记载了。当时用磁石所做的指示方向的工具叫做“司南”。

到了宋朝，人们已经学会了用钢铁制造人工磁铁的方法。

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