《科学技术史》课程课件

四、数学
根据古代埃及的纸草文献，在大约 公元前2000年，埃及已经用十进位 制，在文字中有了特别的符号表示 一、十、百、千、万、十万，甚至 百万。这时的长度单位用指、掌和 肘等。埃及人还能进行简单的四则 运算，并有了分数、比例和方程式 的概念。
古埃及人首先发明了计算三角形、 正方形、圆形和梯形面积的方法以 及立体方和锥体等各种形状体积的 计算度量方法，他们采用计算平截 头正方锥体体积的公式与今天所用 的公式完全一致。
大约在公元前2700年，埃及人创制 了人类历史上最早的太阳历。
古埃及人已经从能区分恒星和行星， 行星有木、火、土、金、水五颗， 绘制出星空图。埃及人还把天球赤 道附近的恒星分为36组，每组有恒 星一颗或数颗不等。
约公元前1500年的埃及陵墓天花板 上的壁画表明，在北部天空画有大 熊星座和小熊星座，在南部天空画 有猎户星座和天狼星座。
尼罗河位于非洲东北部，是世界 上最长、最著名的河流之一。
尼罗河天然地把埃及划分为两大 部分，孟斐斯以南的尼罗河谷地 称为上埃及，尼罗河下游的三角 洲沼泽区称为下埃及。
埃及是尼罗河的赠礼 ——希罗多德《历史》
大约在公元前3500年，在尼罗 河下游三角洲一带建立了下埃 及王国，在尼罗河河谷地区建 立了上埃及王国。
四、数学
公元前3000年左右，苏美尔人已采用了六十进位制。公元前2500年 左右，已制定出乘法表、倒数表、平方表、平方根表、立方表、立 方根表等，这些在一些泥版书上都有出土，是世界上最早的数学表。
在代数学方面，公元前18世纪，巴 比伦人已能解一元一次方程、一元 二次方程甚至一些特殊的指数方程， 并提出等差级数、等比级数的概念。
古埃及的象形文字一般刻在神庙的 墙上、陵墓和石棺中，也有的是写 在陶片、木料和纸草上，在纸草上 书写是古埃及人的一项独特发明。
古埃及象形文字的书写方式可分为 直式和横式两种，直式即指从上往 下写，横式则是指从右向左或从左 向右写。
古埃及纸草文书
三、天文历法
古埃及人发现，每当天狼星（大犬 座α星）和太阳同时在地平线上升 起之后的两个月，尼罗河便开始泛 滥，于是他们就把天狼星与太阳同 出的一天当作一年的开始。
“美索不达米亚”来自希 腊语，意思是“两河之间 的地方”。
一、两河流域古国的变迁
大约在公元前4500年，苏美尔人就在美索不达米亚的南部地区定 居，过着氏族制度生活，开始兴修水利，发展以灌溉为主的定居 农牧业。
在公元前3500年，苏美尔人开始 建立了几十个奴隶制国家。
它们都是一些人口不超过四五万 的小国，每个小国都以一个城市 为中心，周围包括一块不大的地 区，因此又称之为城邦。
有些4000年前的木乃伊一直保 存到现在。
古埃及人在制作木乃伊的过程 中积累了许多解剖学和防腐药 物方面的知识。
七、建筑学
古埃及人在建筑方面做出了很大的 贡献，至今仍矗立在尼罗河畔的巨 大金字塔、神庙等，是古埃及人高 超建筑技术的最有力的证明。
古埃及人发明的柱廊、方尖塔的建 筑形式，对西方的现代建筑仍产生 了一定的影响。
古埃及陵墓壁画星空图
古埃及人对宇宙结构也已有了一些原始 的看法。他们认为宇宙好象一个长方形 的大盒子，凹形大地是盒底，稍微隆起 的天空是盒盖。
盒四角有四座大山是顶天柱，支撑着天 空，列星被锁链一样的缆绳吊在像天花 板一样的天空上。
环绕大地周围的是宇宙之河，尼罗河是 宇宙之河从南方分出来的一条支流，流 经大地的中央，太阳神乘着船每天在宇 宙之河上经过一次，这就是日出和日落。
公元前525年，埃及被波斯帝国所征服，成为波斯帝国的一个行省。 公元前332年，马其顿国王亚历山大打败波斯，占领埃及，在尼罗
河口附近建立了亚历山大城，成为希腊化世界的经济文化中心。
亚历山大城
二、埃及象形文字
（一）埃及象形文字的出现及演变
大约在公元前3500年前，古埃及人发 明了象形文字，是世界上最古老的 文字体系之一。
古埃及最有名的医生伊姆霍特普 （Imhotep，意为“平安莅临者”）， 是埃及古王国第三王朝法老约塞尔 （Joser，公元前2686－前2613年） 的宰相与御医。
他还曾经设计了第一座金字塔，死 后被后世埃及人和希腊人尊为医神 。
伊姆霍特普
古埃及人相信灵魂不死，人有 来生，因此有制作木乃伊的传 统。
城邦之间常常为争夺水源和土地， 展开一些战争。
大约在公元前2500年，来自西方的阿卡德人首领萨尔贡（Sargon） 侵入两河流域，在今天的巴格达附近建立起阿卡德城邦国。
萨尔贡一世青铜像
大约在公元前2000年，塞姆人一支的阿摩利人以巴比伦城（在今 巴格达以南）为中心建立起巴比伦王国（史称“古巴比伦王国”， 约公元前1894～前1595年）。
学术界又将古代两河流域的文明简称 为巴比伦文明。
二、楔形文字
大约在公元前3000年，苏美尔人 开始创制楔形文字。
起笔处压痕较深较粗，提笔处压 痕则较浅较细，每个笔画都形如 木楔，因此被称为“楔形文字”， 又称为“泥版文书”。
早期楔形文字约有2000多个符号。 后来，他们利用了组合法表示一个 复杂的词或短语，引起了文字符号 的简化，到公元前2500年，符号的 数目已削弱到600个左右。
（一）金字塔
金字塔是公元前27世纪至公元 前16世纪埃及法老为自己所营 造的巨大陵墓。
今天耸立在开罗西南10多公里 的金字塔大大小小共有90多座， 其中以建于公元前2680～前 2560年的第四王朝法老胡夫的 金字塔最为壮观。
胡夫金字塔
胡夫金字塔无论在规模上还是在 建筑设计及结构上都达到了相当 高的水平，被人们誉为“古代世 界七大奇迹之一”。
古埃及人巨大的石砌建筑物金字塔， 是对实用数学运用的有力证明。
五、农业与水利
（一）农业
古王国时期（大约公元前2000年）， 埃及人已发明了牛拉的木犁、碎土的 木耙和金属镰刀。
到新王国时期，各种农具得到改进， 普遍使用了直柄犁和有横木跨过直柄 的犁。
埃及人的农作物品种有大麦、小麦和 亚麻，还有胡萝卜、葱、蒜、黄瓜、 莴苣、葡萄、枣椰、无花果和橄榄树 等。
在中王国石棺文中，考古学家发 现了最早的关于盆地灌溉的文字 资料。
中王国的第十二王朝时期，埃及 人修筑了可以调节水位的法尤姆 水库。
法尤姆水库
六、医学
古埃及的医学较为发达，记载古埃及医学的纸草书已发现了许多， 有的可以追溯到公元前2000年以前，比较完整的有六、七部。其中 最著名的是“史密斯纸草书”和“埃伯斯纸草书”。
四大文明古国的科学技术
古埃及 古巴比伦 古印度 古代中国
尼罗河流域 幼发拉底河与底格里斯河流域 印度河与恒河流域 黄河与长江流域
第一节 古代埃及的科学技术
非洲东北部的尼罗河由南 向北流入地中海，在尼罗 河第一瀑布以北至地中海 沿岸的狭长谷地曾孕育了 古代埃及文明。
一、尼罗河畔的奴隶制王国
希罗多德记载：古埃及人“仅为 了采运石料修筑一条从采石场到 工地的平滑的石板路就用了10年 时间，参加筑路的奴隶每10万人 为一批劳动3个月，然后又用了 20年才把金字塔建成”。
（二）神庙
古埃及人是多神教徒，有太阳神、月亮神、河神、鹰神、鳄鱼神 等。神庙建筑主要是为了显耀神的力量。
古埃及最雄伟的神庙是卡纳克神庙， 位于开罗以南600多公里的尼罗河畔 的卢克索，这里是古埃及新王国时期 都城底比斯所在地。
“圣书体” “祭司体” “世俗体”
1798年，拿破仑率军远征埃及。
1799年，在罗塞塔城附近修筑 防御工事时，发现了一块黑色 玄武岩断碑——罗塞塔碑（公 元前196年），上面刻有希腊文、 埃及象形文字及世俗体三种对 照文字。
法国语言学家商博良研究了这 块石碑长达14年之久，终于在 1822年使这些失传的文字得以 破译。
罗塞塔碑
大约在公元前13世纪，居住在 地中海东岸的腓尼基人根据古 埃及文字演变出来的北闪米特 字母，制定出历史上第一批由 22个辅音字母组成的字母文字， 也称腓尼基字母。
后来腓尼基字母传入古希腊， 便产生了希腊字母，后又衍生 出拉丁字母和斯拉夫字母，成 为欧洲字母文字的主要来源。
（二）书写工具与书写技术
经过长期混战，大约在公元前 3100年，上埃及王美尼斯征服 了下埃及，建立起统一的埃及 王国，建都于西尼斯，标志着 古埃及第一王朝的开始。
古代埃及
古埃及的历史，可按王朝顺序划分为以下几个时代：
①前王国时代（第一～二王朝，约公元前3100～前2686年） ②古王国时代（第三～六王朝，约公元前2686～前2181年） ③第一中间期（第七～十王朝，公元前2181～前2040年） ④中王国时代（第十一～十二王朝，公元前2040～前1786年） ⑤第二中间期（第十三～十七王朝，前1786～前1567年） ⑥新王国时代（第十八～二十王朝，公元前1567～前1085年） ⑦后王朝时代（第二十一～三十一王朝，约公元前1085～前332年）
（二）畜牧业
古王国时期埃及人已驯养了羚羊、 瞪羚、大角野山羊、鹅、鸭、鸽 子等。
第二中间期时，马被普遍饲养， 用于套拉战车。
新王国时期，埃及人从叙利亚和 巴勒斯坦的历次战争中，掠夺了 大量的马匹、牛及羊。这时期埃 及人还普遍饲养了驴、骡、绵羊 和驼骆。
（三）水利
相传第一王朝的第一王美尼斯曾 在孟菲斯城外建立了大堤坝和水 库。
绘制了世界上最早的星图，又沿黄 道分天为12宫，各以动物或人事命 名
在公元前2000年，古巴比伦人就 注意到金星运动的周期性。
从公元前7世纪时起，他们对行星、 恒星、彗星、流星、日食和月食 等天文现象做了系统的记录，积 累了大量的天文知识，对行星的 运动取得了相当精确的数据。
有一泥版书上记载了行星会合周 期，相对误差都在1%以下。
公元前10世纪，亚述王国开始崛起，经过对其周边地区一系列的征 战，到公元前7世纪中期，征服巴比伦、腓尼基、巴勒斯坦、小亚 细亚和埃及，在近东第一次建立了包括古代西亚和北非文明发达地 区的军事大帝国——亚述帝国。
亚述帝国王宫浮雕
在尼尼微的亚述王宫废墟的考古发 掘中，曾经发现有亚述国王亚述巴 尼帕（公元前668—626年在位）的 图书馆，图书馆内藏有2万块楔形文 字泥版，用以记录法律和历史。
到公元前1500年左右，楔形文字已 成为当时国际外交上的通用文体。
到公元前后，字母文字最终代替了 楔形文字。
三、天文历法
根据考古发掘的泥版记载，在历法 方面，公元前4000年左右，巴比伦 人就依据月亮盈亏制订了太阴历。 至迟在公元前1700年以前历法已比 较完善。
确定了每7天为一个星期的短周期 计时单位。
19世纪，考古学家在图书馆遗址中 的12块泥版上发现了《吉尔伽美什 史诗》。
公元前612年，两河流域南部的迦勒 底人打败了亚述王国，在两河流域建 立了新巴比伦王国。
公元前538年，新巴比伦王国被波斯 人征服。
苏美尔王国、古巴比伦王国、亚述帝 国、新巴比伦王国，是其文明发达的 四个阶段。
古巴比伦王国第六代国王汉 谟 拉 比 （ Hammurabi） 在 公 元 前 1792 年 到 前 1750 年 统 一 了两河流域，建立奴隶制国 家。
《汉谟拉比法典》是古代世 界上第一部较为完备的法典， 也是了解和研究古巴比伦社 会最重要的资料。
《汉谟拉比法典》
汉谟拉比死后不久，两河流域重陷战争状态。公元前1650年，古巴 比伦王国被西北方小亚半岛的赫梯人所洗劫，走向衰亡。
神庙建于公元前14世纪，祭祀太阳神 和月亮神，主殿占地约5000平方米， 矗立着134根巨大的圆形石柱，其中来自百度文库最大的12根直径为3.6米，高21米。
庙中的尖塔高约30米，重320吨，是 用一整块大理石雕琢而成。
第二节 古代巴比伦的科学技术
古巴比伦位于西亚地区的 幼发拉底河和底格里斯河 流域，通常称为两河流域， 史称美索不达米亚平原。