第4章 科技(3)

五德始终说

齐国人邹衍用五行相胜说来解释朝代的变更，创立了五德始终说。“五德”即五行，他认为每一“德”主运着一个朝代，每一“德”均有盛有衰，即每一个朝代都有盛有衰，五行有一定的顺序，因此也就发生了朝代有更替的、循环的必然性。按他的说法，黄帝是土德，它的颜色为黄色；夏禹是木德，它的颜色是青色；商汤是金德，它的颜色为白色；周文王是火德，它为赤色。而将来代周的一定是水德。因为木胜土，土胜水，金胜木，火胜金，水胜火。后来秦始皇就采用这个说法，把秦朝定为水德，衣服和旌旗都改用黑色。魏武帝曹操也号称“得水德而王”。汉朝也有被称为“炎汉”的。这同样是根据五德始终说而来，汉朝为火德，取火生土德之意，故有此称。

这种学说把王朝的更替利五行做荒谬的比附，并说成是无限循环的。这种五行的相胜，亦即五行的运转，是由天神掌握的，是“天”有目的的活动。邹衍不单是以五行相胜解释自然变化，而且用来解释历史的演变。把五行相胜说作为自然与社会共同的发展规律，而且是由天意决定的循环规律。一切事物之盛衰灭亡，皆随五德始终转移。这既是神学，也是神秘的历史循环论，但它又说明，任何一个王朝或时代都不是永恒的。

秦始皇陵

世界上原有七大奇迹，1974年秦始皇兵马俑的发现，令世界震撼，世人称它为世界第八大奇迹。秦始皇兵马俑是中华民族的骄傲和宝贵财富。

秦始皇

秦始皇，姓嬴名政，秦庄襄王之子，是中国历史上一位杰出的政治家。公元前246年，年仅13岁的嬴政被拥立为秦王。8年后，秦王嬴政在蕲年宫举行加冕礼，亲理国政。此后，嬴政继承了自秦孝公以来的变法革新、奖励耕战的一系列政策，选贤任能，富国强兵，顺应历史发展的潮流。公元前230年至公元前221年，历经10年的统一战争，他先后消灭了韩、赵、燕、魏、楚、齐等诸侯国，结束了自春秋战国以来长达数百年之久的分裂割据、混战不已的局面，建立了中国历史上第一个统一的、多民族的中央集权的封建王朝——秦朝。他自称始皇，是中国第一位皇帝。这位叱咤风云的旷世君主，不仅为后人留下了千秋伟业，还留下了扑朔迷离的陵墓。

秦始皇陵，位于中国北部陕西省临潼县城东5公里处的骊山北麓。南依骊山，北临渭水。它建于公元前246年至公元前208年，历时39年，是由丞相李斯主持规划设计，大将章邯监工的。当时秦朝的总人口约2000万，而筑陵的劳役就达到72万人之多。修陵所用的大量石料取自渭河北部的仲山、峻峨山，全靠人力。运至临潼，工程十分艰难。它是中国历史上第一个规模庞大，设计完善的帝王陵寝。

秦始皇陵的冢高约55．05米，周长2000多米。经调查发现，整个墓地占地面积为22万平方米，内有大规模的宫殿楼阁建筑。陵寝分为内外两城。内城为周长252504米的方形，外城周长6264米。所以秦始皇陵被称为世界上最大的地下皇陵。

秦始皇的陵寝如同一座庞大的地下宫殿，是陵墓的核心部分。墓室顶上是天文星宿图，由各种熠熠生辉的珠宝构成。下面是五岳、九州以及由机械驱动水银构成的江河湖海。墓中建有宫殿及百宫位次，并燃烧着用人鱼膏做成的蜡烛，永不熄灭。另外，墓中还设有一些机关。整个陵墓金碧辉煌、固若金汤，可以说是一座地下“福地天堂”。所以至今为止这个神秘的陵墓还没有被打开。

秦王朝是中国历史上辉煌的一页，秦始皇陵更集中了秦朝文明的最高成就。秦始皇把他生前的荣华富贵全部带入地下，视死如视生，代表了封建王权的最高象征。

复活的地下军团

秦始皇兵马俑是秦始皇陵的陪葬品，位于陵园东侧1500米处。兵马俑是秦国强大军队的缩影。一号坑是由步兵和战车组成的主体部队。当你站在一号坑前，望着那曾被滚滚黄土掩埋了2000多年的兵马俑，它们那高大的身躯和整个军阵的森严气势，以及军阵所营造的威慑力，你可以想象秦始皇当年横扫六合的百万雄师的场面。兵马俑并不只是简单的由泥土烧制出来的，仔细观察每个陶俑。你会发现他们每个的服饰、冠带、神姿各不相同。有长了胡子久经沙场的老兵，也有初上战场的青年，有坚毅威武的将军，也有意气昂扬又略带几分稚气的武士，还有身披铠甲，手执长矛的车士。这些兵俑全是根据秦始皇御林军中将士的形象制作的，身高都是在1．7米以上，个个身材魁梧。所以秦始皇兵马俑有“复活的地下军团”之说。

二号坑为步兵、骑兵和车兵穿插组成的混合部队。大致可分为弩兵俑方阵，驷马战车方阵，车步、骑兵俑混合长方阵，骑兵俑方阵四个相对独立的单元。共有陶俑陶马1300余件，战车80多辆，并有大量金属兵器。三号坑是整个军阵的指挥部。它呈“凹”字形，有一辆战车和64个武士俑。四号坑被发现的时候，里面什么也没有，也许是当时秦始皇还来不及建造。

陈列室里，“青铜之冠”四个镶金大字令人炫目。在这里出土的青铜兵器有剑、矛、戟、箭头等，虽然被埋在地下2000多年，却依然刃锋锐利，闪闪发光。1974年，在兵马俑坑的黄土中，考古人员发现了一把完全不同的青铜剑。令专家吃惊的是，这把剑的长度竟然超过了91厘米，秦人能够制造如此之长的青铜剑，实在令人惊叹。

兵马俑原来是有颜色的，考古人员打开封土层之后不到3分钟，陶俑身上的颜色全部被风化了。限于技术原因，兵马俑至今还没有完全打开。

秦始皇兵马俑是20世纪最伟大的考古发现，被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。它不仅是中华民族的骄傲，也给全世界保留了珍贵的财富。

农耕法和区种法

历史悠悠回转，经过千年的积淀，经验的累积，我们的祖先在生产生活方面不断的创造着一个个奇迹。农业，作为人们赖以生存的根本途径，更是在这浩荡的历史长河中，有了翻天覆地的变化。不论是在生产工具、生产技术还是产品品种等方面，古代农业的进步没有一刻停止过。这就不得不提到汉代农耕技术的重大革新——代田法和区种法。为了适应保墒抗旱耕作的需要，汉代出现了代田法和区种法，下面就先来介绍一下什么是“代田法”和“区种法”。

代田法

代田法是西汉中期农学家赵过所发明并推广耧车的一种耕作方法。赵过是西汉中期出现的一个农学家。有关他的家世和个人经历很少有人知道。大约在汉武帝征和四年（前89），他被任命为搜粟都尉，主管农业生产。他对于农业的贡献主要在于代田法的发明与推广，以及与之配套的农具和动力。不过，根据《汉书·食货志》记载，赵过不但发明了代田法，还发明和推广了为实施代田法而服务的耦犁和耧车。

代田法是由畎亩法（由畎和亩两部分组成）发展而来的。畎是沟，亩是垄，畎亩法也就是一种垄作法。这种耕作法对于土地的利用包括“上田弃亩，下田弃畎”两种方式。它的特点是：在高田里，将作物种在沟里，而不种在垄上，这叫做“上田弃亩”。在低田里，将作物种在垄上，而不种在沟内，这就叫“下田弃畎”。高田种沟不利垄，有利于抗旱保墒；低田种垄不种沟，有利于排水防涝，且有利于通风透光。抗旱主要体现在“上田弃亩”之中。西汉的代田法便将“上田弃亩”的抗旱原理发扬光大。它的基本结构也是由亩和畎组成的。根据这样的发展推断，代田法在技术上有以下的特点：一是沟垄相间。种子播种在沟中，等种子出苗后，结合中耕除草将垄土壅苗。这么做的目的是防风抗倒伏和保墒抗旱，实际上体现了畎亩法中“上田弃亩”的原则。二是沟垄互换。垄和沟的位置随着年轮更换，今年的垄，明年变为沟；今年的沟，明年变为垄，这也就是代田法得名的由来。由于代田总是在沟里播种，垄沟互换就达到了土地轮番利用与休闲，体现了“劳者欲息，息者欲劳”的原则，使得土壤的肥力得到了很好的保持。三是耕耨结合。代田法每年都要整地开沟起垄，等到出苗以后，又要通过中耕除草来平垄，将垄上之土填回到垄沟，起到抗旱保墒抗倒伏的作用，有效的保证了下一年耕种时土壤的肥力。

这是可以在大面积土地上取得丰硕产量的耕作方法。它有以下几个优点：一、它可以轮流使用土地地力，并获得足够的恢复时间；二、可以将根埋得很深，多培土，防止秧苗出现倒状。三、可以防风抗旱。后来的实践证明，这种耕作方法在实行中确实可以增产。

赵过在推广这一耕作方法前，先做了小规模的实验，然后又在小范围内尽心推广，训练经验丰富的农民，终于把这一耕作技术有效地传播开来，为汉代的农业做出了不可磨灭的巨大贡献。

区种法

汉代除了代田法外还有一种抗旱高产的栽培技术方法，这就是区种法，又称区田法。这是由汉成帝的议郎氾胜之创造的。关于氾胜之的生平事迹，很少有材料有确切记载。只知道他是成帝时的议郎（根据《汉书·艺文志》），也有记载说他是山东曹县人（《广韵》、《通志·氏族略》）。著有《氾胜之书》，是西汉重要的农业技术书。对西汉黄河流域农业生产经验和操作技术做出总结，内容包括耕作基本原则，农作物栽培技术等。论述对节候、辨土、施肥、选种、下种、防旱等农事作业；介绍禾、黍、麦、稻、大豆、麻、桑等作物的栽培方法和耕田法、溲种法、穗选法、调节稻田水温法、桑苗截干法等生产技术，并重点记述了区田法。全书共2卷，18篇。

区种法不局限于良田和平地，山陵丘城也都可以用区种法耕作。根据对区种法最早记载的《氾胜之书》可知，区种法有两种形式：一种是宽幅（或称沟状）区种法，适合于在较大片的平地上实行；一种是小方形（或称窝状）区种法，可以在斜坡、丘陵的小块地上实行。但是无论是宽幅区田，还是小方形区田。它们都具有以下的一些特点：（1）作区深耕。区田在土壤耕作上的特点是深耕作区，区内深耕，不耕区外的土地，以充分挖掘区内土地的增产潜力；（2）等距点播。宽幅区田所种作物的行距、株距都有一定的规格，呈等距点播形式；方形区田，区的大小、区间距离、每区的株数也都有一定的规格，因而也呈等距点播状态。可以保证作物有良好的通风透光条件；（3）集中管理。因为区田不耕旁地，故施肥、灌溉，以及中耕除草都在区内进行，便于充分发挥人力和物力的作用，同时等距点播也便于区内操作。《氾胜之书》指出区田不一定要有好地，但必须要施肥；（4）抗蚀保土。由于区田不耕旁地，只是着眼于区内深耕。起到保持水土的作用。这个特点使得“诸山陵、近邑高危、倾阪及丘城上，皆可为区田”。在提高单位面积产量的同时，还扩大了耕地面积。

总之，区田法的特点是把庄稼种在沟状或窝状的小区中，在区内综合运用深耕细作、合理密植、等距点播、施肥灌水、加强管理等措施，夺取高额丰产。这和后来明代出现的亲田法有相似之处。

浑天仪

我国是一个历来都非常重视农业发展的国家，农业生活的发展同时促成了历法和天文观测的开始，又因为古代中国人对天象都有浓厚的兴趣，使中国在早期就形成了比较发达的天文科技。我国的天文学发展具有非常悠久的历史，伴随着天文学的发展，我国古代的测天仪器也有了飞快的发展。古代测天仪器中，最早的是圭表，在《诗经》和《周礼》中都记载了它的使用，可见它的发明有多早了。

古时候的另一种测天仪器叫做浑天，根据推测它可能开始于战国，但是并没有明确的记载。浑仪模仿肉眼所见的天球形状，把仪器制成多个同心圆环，整体看就犹如一个圆球，然后通过可绕中心旋转的窥管观测天体。

浑仪的历史悠久，最早出现“浑仪”这个词是在《春秋文耀钩》里，古人的“浑天”是指浑天仪，它既指测量天体的浑仪，也指演示天体的浑象。浑仪的发展具有一定的历史，早期结构如何巳没有记载。而最早有详细结构记载的是东晋史官丞南阳孔挺在光初六年，即公元323年所造的两重环铜浑仪，这架仪器由六合仪和四游仪组成。到了唐贞观七年，即公元633年，李淳风增加了三辰仪，把两重环改为三重仪，成为一架比较完备的浑仪，称为“浑天黄道仪”。

浑天仪是浑天说的演示仪器，唐朝以后所造的浑仪，基本上与李淳风的浑仪相似，只是圆环或零部件有所增减而已。随着浑仪环数的增加，观测时张衡遮蔽的天区愈来愈多，因此，从北宋开始简化浑仪，到了元朝郭守敬则对浑仪进行彻底改革，创制出简仪。浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒稳圈、恒显圈等，类似现今的天球仪。浑象又有两种形式，一种形式是在天球外围——地平圈，用来象征地。天球转动时，球内的地仍然不动。现代著作中把这种地在天内的浑象专称为“浑天象”。通常认为浑象最初是由西汉耿寿昌创制。东汉张衡的浑象是他设计的漏水转浑天仪的演示部分。张衡用一套设计精巧的漏壶与浑天仪结合起来使用，让漏壶推动浑天仪转动。这样，在屋里观察浑天仪的转动和圆球上恒星的升落，就可以知道天空中天象的真实情况。张衡还作了《浑天仪图注》，既是浑天仪结构的详细说明书，又是浑天说的代表著作。以后，天文学家还多次制造过浑象，并且和水力机械联系在一起，以取得和天球周日运动同步的效果。唐代的曾一行和梁令瓒，宋代苏颂和韩公廉等人，把浑象和自动计时装置结合起来，发展成为世界上最早的天文钟。

浑天仪运行的原理基础是利用齿轮和设计巧妙的水力“滴漏”，带动浑象绕轴旋转，使浑象的旋转与地球的周日运动相等，浑象每转一圈，也就等于地球自转一圈。但是，当时的人们还是很怀疑浑天仪是否真的能观测天象。张衡为了证明自己设计发明的浑天仪真的能观测天象，进行了一个小测试。他在室内依据浑天仪的显示说出外面星星的位置，与户外观天象的人所看到的星象完全吻合，直到这时，人们才相信浑天仪真的能观测天象。张衡所发明的浑天仪是根据以往的制做研究改进而成的，是相当成熟的作品。

水运浑天仪分为三层，分别是最底层的动力系统，因为是通过水力传力而达到运行目的的，所以被称为是“水运”；第二层的浑象是模拟天体运转的仪器，叫作“象”；而最上面的一层是观测天体运行的仪器成为“仪”，以这三个主要系统构成天文观测台，是世界上最早的天文观测站。