พรมงาม: ประวัติศาสตร์อันรุ่มรวยของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจีน

ภาพรวมของประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจีน

ประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในประเทศจีนมีความยาวนานและอุดมไปด้วยการมีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในสมัยโบราณ โดยไม่ขึ้นกับนักปรัชญากรีกและอารยธรรมอื่นๆ นักปรัชญาจีนโบราณได้ทำความก้าวหน้าที่สำคัญในวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี คณิตศาสตร์ และดาราศาสตร์ การสังเกตการณ์ดาวหาง สุริยุปราคา และซูเปอร์โนวาครั้งแรกถูกบันทึกไว้ในประเทศจีน การแพทย์แผนจีน การฝังเข็ม และยาสมุนไพรยังถูกปฏิบัติด้วย

ในบรรดาการประดิษฐ์ในยุคแรกๆ ได้แก่ ลูกคิด นาฬิกาเงา และเครื่องบินลำแรก เช่น ว่าวและโคมลอยกงหมิง การประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่สี่อย่างของจีนโบราณ: เข็มทิศ ดินปืน การทำกระดาษ และการพิมพ์ เป็นหนึ่งในความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุด ซึ่งเป็นที่รู้จักในยุโรปในช่วงปลายยุคกลาง ราชวงศ์ถังโดยเฉพาะเป็นช่วงเวลาของนวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่ มีการแลกเปลี่ยนระหว่างการค้นพบของตะวันตกและจีนจนถึงราชวงศ์ชิง

คณะมิชชันนารีเยซูอิตในประเทศจีนในศตวรรษที่ 16 และ 17 ได้นำวิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์ตะวันตก ซึ่งในขณะนั้นกำลังอยู่ในช่วงการปฏิวัติของตนเอง มาสู่ประเทศจีน และความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีจีนก็ถูกนำไปยังยุโรป งานวิจัยในช่วงแรกๆ ของตะวันตกเกี่ยวกับประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ในประเทศจีนส่วนใหญ่ทำโดยโจเซฟ นีดแฮม

ความสำเร็จทางเทคโนโลยีในยุคแรกในประเทศจีนโบราณ

หนึ่งในผลงานที่ยาวนานที่สุดของจีนโบราณคือการแพทย์แผนจีน รวมถึงการฝังเข็มและยาสมุนไพร ซึ่งมีรากฐานมาจากปรัชญาเต๋า การฝังเข็มสามารถสืบย้อนกลับไปได้ถึงสหัสวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่ามีหลักฐานว่ามีการใช้วิธีการที่คล้ายกับการฝังเข็มในยูเรเซียในช่วงยุคสำริดตอนต้น

ชาวจีนโบราณยังได้ประดิษฐ์อุปกรณ์นับและบอกเวลา ซึ่งช่วยให้การสังเกตการณ์ทางคณิตศาสตร์และดาราศาสตร์เป็นไปได้ นาฬิกาเงา ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของนาฬิกาแดด ปรากฏครั้งแรกในประเทศจีนเมื่อประมาณ 4,000 ปีที่แล้ว ในขณะที่ลูกคิดถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนระหว่าง 1000 ปีก่อนคริสต์ศักราชถึง 500 ปีก่อนคริสต์ศักราช ด้วยการใช้อุปกรณ์เหล่านี้ ชาวจีนสามารถบันทึกการสังเกตการณ์ได้ โดยบันทึกสุริยุปราคาครั้งแรกในปี 2137 ก่อนคริสต์ศักราช และทำการบันทึกการรวมกลุ่มของดาวเคราะห์ครั้งแรกในปี 500 ก่อนคริสต์ศักราช หนังสือผ้าไหมเป็นแผนที่ดาวหางที่ชัดเจนเล่มแรก เขียนขึ้นในปี 400 ก่อนคริสต์ศักราช มันได้บันทึกดาวหาง 29 ดวง (เรียกว่าดาวไม้กวาด) ที่ปรากฏในช่วงเวลาประมาณ 300 ปี พร้อมกับภาพวาดของดาวหางที่อธิบายเหตุการณ์ที่การปรากฏตัวของมันสอดคล้องกัน

ในด้านสถาปัตยกรรม จุดสูงสุดของเทคโนโลยีจีนแสดงออกมาในกำแพงเมืองจีน ภายใต้จักรพรรดิองค์แรกของจีน ฉินฉื่อหวง ระหว่าง 220 ปีก่อนคริสต์ศักราชถึง 200 ปีก่อนคริสต์ศักราช สถาปัตยกรรมจีนทั่วไปเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยจากราชวงศ์ฮั่นที่ตามมาจนถึงศตวรรษที่ 19 ราชวงศ์ฉินยังได้พัฒนาหน้าไม้ ซึ่งต่อมากลายเป็นอาวุธหลักในยุโรป มีการพบซากหน้าไม้หลายชิ้นในหมู่ทหารของกองทัพดินเผาในสุสานของฉินฉื่อหวง

นักวิชาการและนักดาราศาสตร์ในสมัยราชวงศ์ฮั่นตะวันออก จางเหิง (78—139 AD) ได้ประดิษฐ์ทรงกลมอาร์มิลลารีหมุนด้วยน้ำเป็นครั้งแรก และได้บันทึกดาว 2,500 ดวงและกลุ่มดาวกว่า 100 กลุ่ม ในปี 132 เขาได้ประดิษฐ์เครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวเครื่องแรกที่เรียกว่า "โฮว เฟิง ตี้ ตง ยี่" (เครื่องมือสำหรับสอบถามลมและการสั่นของแผ่นดิน) ตามประวัติศาสตร์ของราชวงศ์ฮั่นตอนปลาย เครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวนี้เป็นเครื่องมือรูปทรงคล้ายอ่าง ซึ่งจะปล่อยลูกบอลหนึ่งในแปดลูกเพื่อบ่งบอกว่าเกิดแผ่นดินไหวเมื่อใดและในทิศทางใด ในวันที่ 13 มิถุนายน 2005 นักแผ่นดินไหววิทยาชาวจีนได้ประกาศว่าพวกเขาได้สร้างแบบจำลองของเครื่องมือนี้ขึ้นมา

วิศวกรเครื่องกล Ma Jun (ค.ศ. 200—265) เป็นอีกบุคคลที่น่าประทับใจจากจีนโบราณ Ma Jun ปรับปรุงการออกแบบเครื่องทอผ้าไหม ออกแบบปั๊มโซ่กลไกเพื่อชลประทานสวนในพระราชวัง และสร้างโรงละครหุ่นกลไกขนาดใหญ่และซับซ้อนสำหรับจักรพรรดิหมิงแห่งเว่ย ซึ่งดำเนินการโดยกังหันน้ำขนาดใหญ่ที่ซ่อนอยู่ อย่างไรก็ตาม สิ่งประดิษฐ์ที่น่าประทับใจที่สุดของ Ma Jun คือเกวียนชี้ทิศใต้ ซึ่งเป็นอุปกรณ์กลไกที่ซับซ้อนที่ทำหน้าที่เป็นยานพาหนะเข็มทิศกลไก มันรวมการใช้เกียร์ดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อใช้แรงบิดในปริมาณที่เท่ากันกับล้อที่หมุนด้วยความเร็วต่างกัน ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่พบในรถยนต์สมัยใหม่ทั้งหมด

คาลิปเปอร์เลื่อนถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนเกือบ 2,000 ปีที่แล้ว อารยธรรมจีนเป็นอารยธรรมแรกที่ประสบความสำเร็จในการสำรวจการบิน โดยมีว่าวและโคมลอย (ต้นแบบของบอลลูนอากาศร้อน) เป็นเครื่องบินลำแรก

สี่สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ของจีนโบราณ

สี่สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ของจีนโบราณ ได้แก่ เข็มทิศ ดินปืน การทำกระดาษ และการพิมพ์ การทำกระดาษและการพิมพ์ได้รับการพัฒนาก่อน การพิมพ์ถูกบันทึกในประเทศจีนในราชวงศ์ถัง แม้ว่าตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังหลงเหลืออยู่ของลวดลายผ้าที่พิมพ์จะมีอายุก่อนปี 220 การระบุพัฒนาการของเข็มทิศอาจเป็นเรื่องยาก: แรงดึงดูดของเข็มแม่เหล็กได้รับการยืนยันโดย Lun Heng ซึ่งประพันธ์ขึ้นระหว่างปี 20 ถึง 100 AD แม้ว่าจะมีการปรากฏของเข็มแม่เหล็กที่ไม่อาจโต้แย้งได้ในวรรณกรรมจีนในปี 1086

ภายในปี 300 AD Ge Hong นักเล่นแร่แปรธาตุแห่งราชวงศ์จิ้น ได้บันทึกปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อดินประสิว เรซินสน และถ่านถูกให้ความร้อนร่วมกันในหนังสือของเขาที่มีชื่อว่า Book of the Master of the Preservations of Solidarity บันทึกแรกเริ่มอีกฉบับหนึ่งเกี่ยวกับดินปืน หนังสือจีนจากปี 850 AD ระบุว่าดินปืนเป็นผลพลอยได้จากความพยายามทางเล่นแร่แปรธาตุของลัทธิเต๋าในการพัฒนาน้ำอมฤตแห่งความเป็นอมตะ

บางคนให้ความร้อนร่วมกันกับกำมะถัน เรียลการ์ และดินประสิวกับน้ำผึ้ง ควันและเปลวไฟเกิดขึ้น และมือและใบหน้าของพวกเขาถูกไฟไหม้ และแม้แต่บ้านทั้งหลังที่พวกเขากำลังทำงานอยู่ก็ถูกไฟไหม้

การค้นพบทั้งสี่นี้มีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาอารยธรรมจีนและมีผลกระทบทั่วโลก ดินปืน ตัวอย่างเช่น แพร่กระจายไปยังชาวอาหรับในศตวรรษที่ 13 และจากนั้นไปยังยุโรป นักปรัชญาชาวอังกฤษ ฟรานซิส เบคอน เขียนใน Novum Organum:

หนึ่งในตำราทางทหารที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์จีนทั้งหมดคือ Huo Long Jing ที่เขียนโดย Jiao Yu ในศตวรรษที่ 14 เกี่ยวกับอาวุธดินปืน มันได้สรุปการใช้ลูกศรไฟและจรวด หอกไฟและอาวุธปืน ทุ่นระเบิดและทุ่นระเบิดทางทะเล ปืนใหญ่และปืนใหญ่ พร้อมด้วยองค์ประกอบต่างๆ ของดินปืน รวมถึงดินปืนวิเศษ ดินปืนพิษ และดินปืนที่ทำให้ตาบอดและเผาไหม้

การประดิษฐ์การพิมพ์ด้วยตัวพิมพ์เคลื่อนที่เซรามิกในศตวรรษที่ 11 โดย Bi Sheng ได้รับการพัฒนาโดยตัวพิมพ์เคลื่อนที่ไม้ของ Wang Zhen ในปี 1298 และตัวพิมพ์เคลื่อนที่ทองสัมฤทธิ์ของ Hua Sui ในปี 1490