Наука и техника династии Хань

Позолоченная бронзовая масляная лампа в форме женского служащего, датированных до н.э. 2 - ого столетия, найденный в гробнице Dou Ван , жена к Хань князя Лю Шэн (d 113 до н.); его раздвижная заслонка позволяет регулировать направление и яркость света, а также задерживает дым внутри тела, предотвращая загрязнение окружающей среды. ^[1]

История науки и техники в Китае
Список открытий Список изобретений Четыре великих изобретения
По теме
сельское хозяйство шелководство Алхимия Архитектура классические сады мосты Астрономия Календарь Картография Керамика Чеканка География Математика Меры измерения Традиционная медицина гербология Металлургия Военный военно-морской Печать Шелковая промышленность Транспорт навигация
По эпохе
Хан Тан Песня Юань Народная Республика сельское хозяйство Космос
v т е

Династия Хань (206 г. до н.э. - 220 г. н.э.) в древнем Китае , разделенная на эпохи Западной Хань (206 г. до н.э. - 9 г. н.э., когда столица находилась в Чанъане ), династия Синь Ван Мана (годы правления 9–23 г. ) и Восточная Хань (25–220 гг. н.э., когда столица находилась в Лояне , а после 196 г. н.э. в Сюйчане ) стали свидетелями некоторых из наиболее значительных достижений в досовременной китайской науке и технологиях .

В металлургии были большие инновации . В дополнение к предыдущим изобретениям Китая эпохи Чжоу (ок. 1050 - 256 г. до н.э.) доменной печи и вагранки для производства чугуна и чугуна , соответственно, в период Хань стали развиваться сталь и кованое железо с использованием украшений. кузнечный и луженый процесс . При бурении глубоких скважин в земле китайцы использовали не только буровые вышки, чтобы поднимать рассол на поверхность и превращать его в соль., но также построили из бамбука трубопроводные транспортные системы, которые доставляли природный газ в качестве топлива для печей. Технологии плавки были усовершенствованы такими изобретениями, как сильфон с приводом от водяного колеса ; повсеместное распространение металлических орудий труда способствовало развитию сельского хозяйства. Для обработки почвы и посадки прямых рядов сельскохозяйственных культур в провинции Хань были изобретены усовершенствованный плуг с тяжелым отвалом с тремя чугунными лемехами и прочная многотрубная сеялка с чугунным посевом , что значительно повысило урожайность и, таким образом, способствовало росту населения. Способ подачи поливаканавы с водой были улучшены с изобретением механического цепного насоса, приводимого в действие вращением водяного колеса или тягловых животных, которые могли транспортировать поливную воду вверх по возвышенности. Водяное колесо также использовалось для работы молотков для измельчения зерна и вращения металлических колец астрономической армиллярной сферы с механическим приводом, представляющей небесную сферу вокруг Земли.

Качество жизни улучшилось благодаря множеству изобретений ханьцев. У ханьцев были бамбуковые свитки, переплетенные коноплей, для письма, но ко II веку н.э. изобрели процесс изготовления бумаги, который позволил создать средство письма, которое было дешевым и простым в изготовлении. Изобретение тачки помогло перевозить тяжелые грузы. Морская барахло корабль и кормовая установлен руль руль позволили китайцам выходить из спокойных вод внутренних озер и рек и в открытое море. Изобретение координатной сетки для карт и карты с рельефом позволило лучше ориентироваться на местности. В медицине использовали новыелечебные травы для лечения болезней, гимнастика для поддержания физической формы и регулируемые диеты, чтобы избежать болезней. Власти в столице были заранее предупреждены о направлении внезапных землетрясений с изобретением сейсмометра, который срабатывает с помощью чувствительного к вибрации маятникового устройства. Для того, чтобы отметить прохождение сезонов и особых случаев, Хань китайцы использовали две вариации на лунно - солнечный календарь , которые были установлены в связи с усилиями в области астрономии и математики . Успехи Китая в математике эпохи Хань включают открытие квадратных корней ,кубические корни , тем теорема Пифагора , исключение Гаусса , то схема Хорнера , улучшенные расчеты по пи , и отрицательные числа . Сотни новых дорог и каналов были построены для облегчения транспорта, торговли, сбора налогов, связи и передвижения войск. Китайцы эпохи Хань также использовали несколько типов мостов для пересечения водных путей и глубоких ущелий, таких как балочные мосты , арочные мосты , простые подвесные мосты и понтонные мосты . Ханьские руины оборонительных городских стен из кирпича или утрамбованной земли все еще стоят сегодня.

Современные взгляды на науку и технологии во время Хань [ править ]

Цзинь Гуантао, профессор Института китаеведения Китайского университета Гонконга , Фань Хунье, научный сотрудник Института научной политики и управленческих наук Китайской академии наук , и Лю Цинфэн, профессор Института науки Китайская культура в Китайском университете Гонконга, утверждают, что последняя часть династии Хань была уникальным периодом в истории досовременной китайской науки и техники. ^[2] Они сравнивают это с невероятными темпами развития науки и техники во время династии Сун (960–1279). Однако они также утверждают, что без влияния протонаучных заповедей в древней философии мохизма, Китайской науке по-прежнему не хватало окончательной структуры: ^[2]

От средней и поздней Восточной Хань до ранних династий Вэй и Цзинь чистый рост древней китайской науки и техники пережил пик (второй только после династии Северная Сун) ... Ханьские исследования конфуцианской классики, которые для долгое время тормозили социализацию науки, приходили в упадок. Если бы мохизм, богатый научной мыслью, быстро рос и укреплялся, ситуация могла бы быть очень благоприятной для развития научной структуры. Однако этого не произошло, потому что семена примитивной структуры науки так и не сформировались. В конце Восточной Хань в процессе социальных преобразований снова произошли катастрофические потрясения, приведшие к величайшему социальному беспорядку в истории Китая. Можно представить себе влияние этого бедствия на науку. ^[2]

Джозеф Нидхэм (1900–1995), ныне покойный профессор Кембриджского университета и автор новаторской серии статей « Наука и цивилизация в Китае », заявил, что «ханьское время (особенно поздняя хань) было одним из относительно важных периодов в отношении история науки в Китае ». ^[3] Он отметил достижения во время Хань астрономии и календарных наук, «начало систематической ботаники и зоологии », а также философский скептицизм и рационалистическое мышление, воплощенные в произведениях Хань, таких как « Луньхэн » философа Ван Чуна.(27–100 гг. Н. Э.). ^[3]

Письменные материалы [ править ]

Наиболее распространенными средствами письма, обнаруженными в археологических раскопках древних памятников, предшествовавших периоду Хань, являются раковины и кости, а также изделия из бронзы . ^[4] В начале периода Хань основными средствами письма были бамбук (китайский:竹簡) и глиняные таблички , шелковая ткань, полоски мягкой древесины ^[5] и свернутые свитки из полосок бамбука, сшитых вместе конической нитью. пропущены через просверленные отверстия (册) и закреплены глиняными штампами . ^[6] В письменных знаков на этих узких плоских полос бамбука были расположены в вертикальных колонках.^[7]

В то время как карты , сделанные чернилами на плоских шелковых тканей были найдены в могиле маркиз Dai (захоронены в 168 г. до н.э. в Mawangdui , Хунань провинция), самый ранний известный документ карта находится в Китае, датированный 179-141 г. до н.э. и расположен на Fangmatan (около Тяньшуй , провинция Ганьсу ), кстати, самый старый известный лист бумаги. ^[8] Однако китайская конопляная бумага эпохи Западной Хань и ранней Восточной Хань была грубого качества и использовалась в основном в качестве оберточной бумаги . ^[9] Производство бумагиПроцесс не был официально введен до тех пор, пока придворный евнух Восточной Хань Цай Лунь (50–121 гг. н. э.) не создал в 105 г. процесс, в котором кору тутового дерева , коноплю, старое белье и рыболовные сети варили вместе, чтобы получилась мякоть, которую измельчали ​​и перемешивали. воды, а затем окунули в деревянное сито с тростниковой циновкой, которую встряхивали, сушили и отбеливали на листы бумаги. ^[10] Самый старый из известных листов бумаги с надписью на руинах китайской сторожевой башни в Цахортей, Лига Алха , Внутренняя Монголия , датируется точно 110 г. н.э., когда ханьский гарнизон покинул этот район после нападения кочевников хунну . ^[11]К III веку бумага стала одним из основных средств письма в Китае. ^[12]

Керамика [ править ]

Промышленность ханьской керамики поддерживалась частным бизнесом, а также местными правительственными учреждениями. ^[13] Керамика использовалась в производстве предметов домашнего обихода и утвари, а также в качестве строительных материалов для черепицы и кирпича . ^[14]

Серая керамика династии Хань - ее цвет получен из использованной глины - превосходила более раннюю китайскую серую керамику из-за того, что народы Хань использовали большие камеры для обжига , более длинные туннели для обжига и улучшенную конструкцию дымоходов. ^[15] Печи династии Хань для изготовления серой глиняной посуды могли достигать температуры обжига выше 1000 ° C (1830 ° F). ^[15] Однако твердая южно-китайская керамика, сделанная из плотной клейкой глины, произрастает только на юге (например, Гуандун , Гуанси , Хунань , Цзянси , Фуцзянь , Чжэцзян и южный Цзянсу).) обжигали при даже более высоких температурах, чем серая керамика во времена Хань. ^[15] глазированная керамика из Shang (с 1600 -.. С 1050 г. до н.э.) и Чжоу (. С 1050 - 256 г. до н.э.) династий были обжигают при высоких температурах, но к середине Западной Хань (206 г. до н.э. - 9 г.), в Была изготовлена ​​керамика с коричневой глазурью, которую обжигали при низкой температуре 800 ° C (1470 ° F), а затем керамика с зеленой глазурью, которая стала популярной в Восточной Хань (25–220 гг. н. э.). ^[16]

Ван Чжуншу утверждает, что светло-зеленая керамогранитная посуда, известная как селадон, существовала только с периода Троецарствия (220–265 гг. Н. Э.) И далее, но утверждает, что керамические осколки, найденные на памятниках Восточной Хань (25–220 гг. Н. Э.) В провинции Чжэцзян, могут классифицировать как селадон . ^[17] Однако Ричард Дьюар утверждает, что настоящий селадон не создавался в Китае до начала династии Сун (960–1279), когда китайские печи были способны достигать минимальной температуры печи 1260 ° C (2300 ° F), с предпочтительной диапазон от 1285 до 1305 ° C (от 2345 до 2381 ° F) для селадона. ^[18]

Металлургия [ править ]

Печи и методы плавки [ править ]

Доменной печи преобразует сырой железной руды в чугун , который может быть переплавленного в вагранки для получения чугуна . Самые ранние образцы чугуна, найденные в Китае, датируются 5 веком до нашей эры в период поздней весны и осени , но самые старые обнаруженные доменные печи относятся к 3 веку до нашей эры, а большинство датируется периодом после императора У Хань (г. 141–87 гг. До н.э.) установил государственную монополию на железную промышленность в 117 г. до н.э. (большинство обнаруженных участков металлургических заводов, построенных до этой даты, были просто литейными заводами, которые перерабатывали железо, выплавленное в другом месте). ^[19]Железная руда, выплавленная в доменных печах во времена Хань, редко, если вообще когда-либо, отливалась непосредственно в постоянные формы; Вместо этого обрезки передельного чугуна переплавляли в вагранке для получения чугуна. ^[20] Купольные печи использовали холодный поток, проходящий через фурменные трубы снизу и сверху, куда вводилась шихта древесного угля и чугуна. ^[20] Таким образом, воздух, проходящий через фурменные трубы, становился горячим дутьем, когда достигал дна печи. ^[20]

Хотя китайской цивилизации не хватало цветения , китайцы хань смогли изготавливать кованое железо, когда вводили слишком много кислорода в вагранку, вызывая обезуглероживание . ^[21] Китайцы эпохи Хань также смогли превратить чугун и чугун в кованое железо и сталь с помощью кузницы и процесса пудлинга , самые ранние образцы этого датируются II веком до н.э. и были найдены в Тиешэнго возле горы Сун. из Хэнань провинции. ^[22] Подземные стены этих печей были футерованы огнеупорным материалом.кирпич и имели днища изготовлены из огнеупорной глины. ^[23] Помимо древесного угля, Ван Чжуншу утверждает, что еще одним топочным топливом, используемым во время Хань, были «угольные лепешки», смесь угольного порошка, глины и кварца . ^[24]

Использование стали, железа и бронзы [ править ]

Дональд Б. Вагнер пишет, что большинство бытовых металлических орудий и орудий, произведенных во времена Хань, были сделаны из более дешевого и более хрупкого чугуна, тогда как военные предпочитали использовать оружие из кованого железа и стали из-за их более прочных качеств. ^[25] Во времена династии Хань типичный бронзовый меч 0,5 м (1,6 фута), найденный в период Сражающихся царств, постепенно заменялся железным мечом длиной примерно 1 м (3,3 фута). ^[26] Древний кинжал-топор ( ге ) из бронзы все еще использовался ханьскими солдатами, хотя постепенно его заменили железные копья и железные алебарды дзи .^[27] Даже наконечники стрел , которые традиционно делались из бронзы, постепенно имели только бронзовый наконечник и железное древко, до конца Хань, когда весь наконечник стрел был сделан исключительно из железа. ^[27] Фермеры, плотники , мастера по бамбуку, каменотесы и землеройные строители имели в своем распоряжении железные инструменты, такие как лемех , кирка , лопата , лопата , мотыга , серп , топор , тесло , молоток , долото , нож , пила., поцарапайте шилом и гвоздями . ^[28] Обычные железные товары, найденные в домах династии Хань, включали треноги, печи , кастрюли , пряжки для ремней , пинцет , щипцы для огня , ножницы , кухонные ножи, рыболовные крючки и иглы . ^[27] Зеркала и масляные лампы часто делали из бронзы или железа. ^[29] Монеты, отчеканенные во время Хань, были сделаны из меди или меди и олова.плавятся вместе, чтобы сделать бронзовый сплав. ^[30]

Сельское хозяйство [ править ]

Инструменты и методы [ править ]

Современные археологи раскопали ханьские орудия земледелия по всему Китаю, от Внутренней Монголии на севере до Юньнани на юге. ^[31] Лопата, лопата, кирка и плуг использовались для обработки почвы , мотыга для прополки , грабли для рыхления почвы и серп для сбора урожая. ^[31] В зависимости от размера, ханьские плуги приводились в движение одним или двумя волами. ^[32] Волы также использовались, чтобы тянуть трехногую сеялку из железа (изобретенную в Ханьском Китае во 2 веке до н. Э.), Которая позволяла фермерам сажать семена точными рядами вместовыбросить их вручную . ^[33] Хотя изображения периодов Вэй (220–265 гг. Н. Э.) И Цзинь (265–420 гг.) Показывают использование бороны для разбивания кусков почвы после вспашки, возможно, впервые она появилась в Китае во времена Восточной Хань (25–220 гг.) CE). ^[34] Ирригационные работы в сельском хозяйстве включали использование колодцев , искусственных прудов и насыпей, плотин , каналов и шлюзов . ^[35]

Альтернативные поля [ править ]

Во время правления Императора У (141–87 гг. До н.э.) интендант по зерну Чжао Го (趙 過) изобрел систему чередующихся полей ( daitianfa代 田 法). ^[36] На каждый моу земли, то есть на тонкую, но вытянутую полосу земли шириной 1,38 м (4,5 фута) и длиной 331 м (1086 футов), или площадью примерно 457 м ² (0,113 акра) ^{[37] [ 38]} - три низко расположенные борозды ( quan ) шириной 0,23 м (0,75 фута) каждая были засеяны прямыми посевными культурами. ^[36] При прополке летом рыхлая почва гряд ( длинная壟) по обе стороны от борозд постепенно переходят в борозды, покрывая прорастающие культуры и защищая их от ветра и засухи. ^[36] Поскольку к следующему году положение борозд и гребней было изменено на противоположное, этот процесс был назван системой чередования полей. ^[36]

Эта система позволяла культурам расти по прямой линии от посева до сбора урожая, сохраняла влажность в почве и обеспечивала стабильный годовой урожай собранных культур. ^[39] Чжао Го сначала экспериментировал с этой системой прямо за пределами столицы Чанъань , и как только она оказалась успешной, он разослал инструкции по ней каждому командующему администратору, который затем отвечал за их распространение среди глав каждого округа , округа. , и деревня в своих владениях. ^[39] Садао Нисидзима предполагает, что имперский советник Сан Хунъян (ум. 80 г. до н. Э.), Возможно, сыграл роль в продвижении этой новой системы. ^[40]

Богатые семьи, у которых были волы и большие тяжелые отвалные стальные плуги, получили большую пользу от этой новой системы. ^[41] Однако более бедные фермеры, у которых не было волов, прибегали к использованию бригад мужчин для перемещения одного плуга, что было изнурительной работой. ^[41] Автор Цуй Ши (催 寔) (ум. 170 г. н. Э.) Писал в своем « Симин юэлинь» (四民 月 令), что к эпохе Восточной Хань (25–220 гг. Н. Э.) Был изобретен улучшенный плуг, для которого требовался только один человек. Чтобы управлять им, у него были два быка, которые тянули его, были три лемеха, семенной ящик для сеялки, инструмент, который обрабатывал почву, и мог засеять примерно 45 730 м ² (11,30 акра) земли за один день. ^[42]

Поля карьера [ править ]

Во время правления императора Хань Чэна ( годы правления 33–37 до н. Э.) Фань Шэнчжи написал руководство (например, Фань Шэнчжи шу ), в котором описывалась система ямных полей ( аотян凹 田). ^{[43] [44]} В этой системе каждый му сельхозугодий была разделена на 3840 сетках которых каждый имел небольшую яму , которая была вырыта 13,8 см (5,4 дюйма) глубиной и 13,8 см (5,4 дюйма) в ширину и было хорошее качество навоза , смешанные в почва. ^[43] семена Двадцать высевали в каждую яму, которая , предположительно произведенный 0,6 л (20 унций ) заготовленного зерна в яму, или примерно 2000 л (67630 унций) в Моу . ^[43]Для этой системы не требовались плуги с бычьим приводом или наиболее плодородная земля, поскольку ее можно было использовать даже на наклонных участках, где подача воды была затруднена для других методов ведения сельского хозяйства. ^[45] Хотя этот метод ведения сельского хозяйства предпочитали бедные, он требовал интенсивного труда, поэтому только большие семьи могли поддерживать такую ​​систему. ^[46]

Рисовые поля [ править ]

Ханьские фермеры в районе реки Янцзы на юге Китая часто содержали рисовые поля для выращивания риса . Каждый год они сжигали сорняки на рисовых полях, замачивали их водой, засевали рисом вручную, а во время сбора урожая срезали уцелевшие сорняки и топили их во второй раз. ^[47] В этой системе поле лежит под паром большую часть года и поэтому не остается очень плодородным. ^[47] Однако ханьские фермеры, выращивающие рис к северу от реки Хуай, практиковали более совершенную систему трансплантации . ^[48]В этой системе отдельные растения получали интенсивный уход (возможно, в том же месте, что и рисовое поле), их побеги отделялись, чтобы можно было сэкономить больше воды, а поле можно было сильно удобрять, так как озимые культуры выращивались, а сеянцы риса выращивались. находится рядом в питомнике растений. ^[48]

Машиностроение и гидротехника [ править ]

Литературные источники и археологические свидетельства [ править ]

Свидетельства о машиностроении эпохи Хань во многом основаны на избранных наблюдательных трудах иногда бескорыстных ученых-конфуцианцев. Профессиональные инженеры-ремесленники ( цзян匠) не оставляли подробных записей о своей работе. ^[49] Ханьские ученые, которые часто имели мало или совсем не разбирались в машиностроении, иногда предоставляли недостаточную информацию о различных технологиях, которые они описывали. ^[50]

Тем не менее, некоторые ханьские литературные источники предоставляют важную информацию. Как написал Ян Сюн в 15 г. до н. Э., Ременная передача впервые использовалась для устройства квиллинга, которое наматывало шелковые волокна на бобины челноков ткачей. ^[51] Изобретение ременной передачи было решающим первым шагом в развитии более поздних технологий во время династии Сун , таких как цепной привод и прялка . ^[51]

Изобретения ремесленника и инженера-механика Дин Хуаня (丁 緩) упоминаются в « Разных заметках о западной столице» . ^[52] Официальный представитель и поэт Сыма Сянжу (179–117 до н.э.) однажды намекнул в своих трудах, что китайцы использовали кадило в виде кардана , шарнирной опоры, сделанной из концентрических колец, которые позволяют центральному кардану вращаться вокруг оси. оставаясь в вертикальном положении. ^[53]Однако первое явное упоминание о карданном подвесе, используемом в качестве курильницы, произошло около 180 г. н.э., когда ремесленник Дин Хуан создал свою `` Парфюмерную горелку для использования среди подушек '', которая позволяла горению ладана, помещенному в центральный подвес, постоянно оставаться на одном уровне даже при перемещении. ^{[54] У} Дина были и другие изобретения. Для кондиционирования воздуха в помещении он установил большой вращающийся вентилятор с ручным управлением, у которого были вращающиеся колеса диаметром 3 м (9,8 фута). ^[55] Он также изобрел лампу, которую назвал «девятиэтажная курильница», поскольку она имела форму склона холма. ^[56] Когда горела цилиндрическая лампа, конвекцияПоднимающиеся потоки горячего воздуха заставляли вращаться размещенные наверху лопатки, которые, в свою очередь, вращали нарисованные бумажные фигурки птиц и других животных вокруг лампы. ^[56]

Когда император Хань Гаозу (годы правления 202–195 до н.э.) натолкнулся на сокровищницу Цинь Шихуана (годы правления 221–210 ) в Сяньяне после падения династии Цинь (221–206 гг.), Он обнаружил целый миниатюрный музыкальный оркестр. из кукол 1 м (3,3 футов) , который играл органы рта , если один потянул на тросах и дул в трубы , чтобы контролировать их. ^[57] Чжан Хэн писал во 2 веке нашей эры, что людей можно развлекать театральными представлениями с искусственными рыбами и драконами. ^[57] Позже изобретатель Ма Цзюнь ( фл.220–265) изобрел театр движущихся механических марионеток, приводимых в движение за счет вращения скрытого водяного колеса. ^[57]

Из литературных источников известно, что складной зонт был изобретен во время правления Ван Манга, хотя простой зонтик существовал и раньше. Здесь использовались скользящие рычаги и гибкие соединения, которые можно было выдвигать и убирать. ^[58]

Современная археология привела к открытию ханьских произведений искусства, изображающих изобретения, которые иначе отсутствовали в ханьских литературных источниках. Это включает кривошипную ручку . На моделях гробниц из глиняной посуды ханьских дворов и мельниц есть первые известные изображения кривошипных рукояток, которые использовались для управления вентиляторами веялки. ^[59] Машина использовалась для отделения соломы от зерна, но китайцы более поздних династий также использовали кривошипную рукоятку для наматывания шелка, прядения конопли, просеивания муки и забора воды из колодца с помощью лебедки . ^[59] Для измерения пройденного расстояния китайцы эпохи Хань также создали одометр.тележка. Это изобретение изображено в произведениях искусства ханьцев 2-го века нашей эры, но подробные письменные описания не предлагались до 3-го века. ^[60] Колеса этого устройства вращали набор шестерен, которые, в свою очередь, заставляли механические фигуры бить в гонги и барабаны, предупреждая путешественников о пройденном расстоянии (измеряемом в ли ). ^[61] Из существующих образцов, найденных на археологических раскопках, известно, что мастера эпохи Хань использовали скользящий металлический штангенциркуль для точных измерений. Хотя на штангенциркуле ханьской эпохи вырезаны надписи с указанием точного дня года, в котором они были изготовлены, они не упоминаются ни в каких ханьских литературных источниках. ^[62]

Использование водяного колеса и водяных часов [ править ]

Во времена династии Хань китайцы разработали различные способы использования водяного колеса . Улучшение простого рычаг -и- опоры наклон молоток устройство управляется своей стопой, гидравлический с питанием от поездки молоток используется для измельчения, удаления скорлупы и полировки зерна было впервые упомянуто в Хань словарь Jijiupian 40 до н. ^[63] Он также был упомянут в словаре региональной речи ( фанъянь ), написанном Ян Сюн (53 г. до н.э. - 18 г. н.э.) в 15 г. до н.э., философском « Синьлунь新», написанном Хуан Таном.(43 г. до н.э. - 28 г. н.э.) в 20 г. н.э., поэзия Ма Ронга (79–166 г. н.э.) и сочинения Конг Жуна (153–208 гг. ^[63]

В своем « Сбалансированном дискурсе» ( Lunheng ) философ Ван Чун (27–100 гг. Н. Э.) Первым в Китае описал цепной насос с квадратными поддонами, используемый для подъема воды (и других веществ). ^[64] Хотя некоторые модели управлялись вручную с помощью ножных педалей, некоторые цепные насосы приводились в действие горизонтальным водяным колесом, которое вращало большие зубчатые передачи и балку с горизонтальной осью. ^[65] Их основное использование было для подъема воды в оросительные канавы, но цепные насосы также использовались в программах общественных работ , например, когда Чжан Ран (ум. 189) приказал инженеру построить несколько из них для закачки воды в трубы, которые обеспечивали столица Лояни его дворцы с чистой водой. ^[66]

Действуя в качестве администратора Наньян в 31 г. н.э., Ду Ши (ум. 38) изобрел поршневой насос с водяным приводом, который работал с сильфонами доменной печи и вагранки при выплавке чугуна; до этого изобретения для работы с сильфоном требовался интенсивный ручной труд. ^[67]

Хотя астрономическая армиллярная сфера (представляющая небесную сферу ) существовала в Китае с I века до н.э., математик и придворный астроном Чжан Хэн (78–139 г. н.э.) придал ей движущую силу, используя постоянный напор часов с притоком воды вращать водяное колесо, действующее на набор шестерен . ^[68] Чжан Хэн был также первым , чтобы решить проблему падения напора в часах притока воды (которые постепенно замедляли хронометраж ) путем установки дополнительного бака между резервуаром и притоком судном. ^[69]

Сейсмометр [ править ]

Суд Хань отвечал за основные усилия по оказанию помощи при стихийных бедствиях, когда стихийные бедствия, такие как землетрясения, опустошали жизни простых людей. ^[70] Чтобы лучше подготовиться к стихийным бедствиям, Чжан Хэн изобрел сейсмометр в 132 г. н.э., который мгновенно предупреждал власти столицы Лоян о землетрясении в месте, обозначенном особым кардинальным или порядковым направлением . ^[71] Хотя когда Чжан сказал суду, что землетрясение только что произошло на северо-западе, в столице не было ощущения подземных толчков, вскоре после этого пришло сообщение о том, что землетрясение действительно произошло в 400-500 км (250-310 миль) к северо-западу от Лоян (на территории современного Ганьсу ).^[72] Чжан назвал свое устройство «прибором для измерения сезонных ветров и движений Земли» (Houfeng didong yi 候 风 地动 仪), названный так потому, что он и другие считали, что землетрясения, скорее всего, были вызваны огромным сжатием захваченный воздух. ^[73]

Как описано в « Книге позднего Хань» , корпус сейсмометра представлял собой куполообразный бронзовый сосуд в форме винного кувшина , хотя его диаметр составлял 1,8 м (5,9 фута), и он был украшен изображениями гор и животных. ^[74] Спусковой механизм представлял собой перевернутый маятник (который в Книге Поздней Хань называется «центральная колонна»), который, если его потревожили землетрясения вблизи или далеко, раскачивался и ударял по одному из восьми мобильных рычагов. (представляющие восемь направлений), каждое с кривошипно-фиксирующим механизмом. ^[75]Кривошип и рычаг под прямым углом поднимали одну из восьми металлических драконьих голов, расположенных снаружи, выбивая из ее пасти металлический шар, который упал в пасть одной из восьми металлических жаб, расположенных ниже, расположенных как точки на компасной розетке , что указывает на направление землетрясения. ^[75] В « Книге позднего Хань» говорится, что когда мяч попадал в одну из восьми пастей жаб, он издавал громкий звук, который привлек внимание тех, кто наблюдал за устройством. ^[76] В то время как Ван Чжэндуо (王振 铎) принял идею о том, что у сейсмометра Чжана были кривошипы и рычаги, которым мешал перевернутый маятник, его современник Акицунэ Имамура(1870–1948) утверждал, что перевернутый маятник мог иметь штифт наверху, который, перемещаясь под действием вибрации земли, входил в одну из восьми прорезей и выталкивал шар, толкая ползунок. ^[77] Поскольку в « Книге позднего Хань» говорится, что остальные семь голов дракона не будут впоследствии выпускать шары, застрявшие в их пасти после того, как первый из них упал, Имамура утверждал, что стержень маятника был бы заблокирован в прорези. он вошел и таким образом обездвижил инструмент до тех пор, пока он не был сброшен. ^[75]

Математика и астрономия [ править ]

Математические трактаты [ править ]

Одним из самых ранних сохранившихся математических трактатов древнего Китая является Книга чисел и вычислений ( Суан шу шу ), часть бамбуковых текстов Чжанцзяшань Хань, датированных 202–186 гг. До н.э. и найденная в округе Цзянлин , провинция Хубэй . ^[78] Другой математический текст, составленный во время Хань, был «Классический арифметический Гномон и Круговые пути Неба» ( Zhoubi Suanjing ), датированный не ранее I века до н.э. (возможно, несколько авторов) и содержавший материалы, аналогичные описанным Ян Сюн в 15 г. до н.э., однако математическая школа чжуби не упоминалась прямо до тех пор, покаКомментарий Цай Юна (132–192 гг. Н. Э.) 180 г. ^[79] Чжао Шуан 趙 爽 в 3 веке добавил предисловие к тексту. ^[80] Были также Девять глав по математическому искусству ( Цзючжан Суаньшу ); его полное название было найдено на двух бронзовых стандартных мерках, датированных 179 г. н.э. (с предположением, что его материалы существовали в более ранних книгах под разными названиями), и было снабжено подробным комментарием Лю Хуэй (fl. III век) в 263 г. ^[81]В этом контексте стоит отметить, что многие документы, раскопанные на памятниках Цинь и Хань, содержат доказательства практической математики, используемой администраторами для инвентаризации и налогов, а также для расчета рабочей силы, необходимой для проектов общественных работ, как это описано в математическом трактаты. ^[82]

Нововведения в трактатах [ править ]

Шу шу Суана представляет проблемы основных математических и решение. Скорее всего, это был справочник по повседневным деловым операциям или делам государственного управления. ^[83] Он содержит проблемы и решения для полевых измерений площади , пропорциональных обменных курсов для сельскохозяйственных просо и риса , распределения по пропорциям , деления по ширине, а также избытка и недостатка. ^[84] Некоторые проблемы, обнаруженные в Суан Шу Шу, появляются в более позднем тексте Цзючжан Суаньшу ; в пяти случаях названия полностью совпадают. ^[84] Однако, в отличие отЦзючжан суаньшу , суань шу шу , не рассматривает проблемы, связанные с прямоугольными треугольниками, квадратными корнями , кубическими корнями и матричными методами , что демонстрирует значительные успехи, достигнутые в китайской математике между написанием этих двух текстов. ^[85]

Zhoubi suanjing , написанный в форме диалога и регулярно представленные проблемы, связан с применением математики к астрономии . В одной задаче, которая пыталась определить высоту Солнца от Земли и диаметр Солнца, Чэнь Цзы (陳 子) инструктирует Жун Фанга (榮 方) подождать, пока тень, отбрасываемая гномоном высотой 8 чи, не достигнет 6 чи. (одна ци во время хань составляла 33 см), так что можно построить прямоугольный треугольник 3-4-5 с основанием в 60000 ли (один ли во время хань был эквивалентен 415 м или 1362 футам),гипотенуза, ведущая к солнцу, составляет 100 000 ли , а высота солнца - 80 000 ли . ^[86] Как и Jiuzhang suanshu , Zhoubi suanjing также дает математическое доказательство «теоремы Гоугу» ​​(勾股定理; т.е. где c - длина гипотенузы, а a и b - длины двух других сторон, соответственно, a ² + b ² = c ² ), которая известна на Западе как теорема Пифагора по имени греческого математика Пифагора (fl. VI век до н. э.). ^[87]

« Цзючжан суаньшу» был, пожалуй, самым новаторским из трех сохранившихся ханьских трактатов. Это первая известная книга, в которой представлены отрицательные числа , наряду с рукописью Бахшали (200–600 гг. Н. Э.) Индии и книгой греческого математика Диофанта (около 3 века), написанной примерно в 275 г. н.э. ^[88] Отрицательные числа выглядели как черные счетные стержни , а положительные числа - как красные счетные стержни . ^[89] Хотя десятичная система счисления существовала в Китае со времен династии Шан(ок. 1600 - ок. 1050 г. до н. э.), самое раннее свидетельство десятичной дроби (т. е. знаменатель - это степень десяти) - это надпись на стандартном сосуде для измерения объема, датированная 5 г. н. э. и использованная математиком и астрономом Лю Синь (46 г. до н.э. - 23 г. н.э.). ^[90] Однако первой книгой, в которой использовались десятичные дроби, была книга « Цзючжан суаньшу» , которая использовалась для решения уравнений и представления измерений. ^[90] Метод исключение Гаусса , алгоритм используется для решения линейных уравнений , было известно как массив Правило в suanshu Jiuzhang . ^[91]В то время как в книге для нахождения корней уравнений использовались непрерывные дроби , Лю Хуэй основал эту идею в 3 веке, когда увеличил десятичные дроби, чтобы найти кубический корень из 1860867 (что дало ответ 123), тот же метод, что и в схеме Хорнера. назван в честь Уильяма Джорджа Хорнера (1786–1837). ^[92]

Приближение числа пи [ править ]

На протяжении веков китайцы просто приближали значение числа пи к 3, пока Лю Синь не приблизился к значению 3,154 где-то между 1–5 гг. Н. Э., Хотя метод, который он использовал для достижения этого значения, историкам неизвестен. ^[93] Стандартные измерительные сосуды, датируемые периодом правления Ван Мана (9–23 г. н.э.), также показали приближения для числа пи в 3,1590, 3,1497 и 3,167. ^[94] Чжан Хэн - следующий известный ханьский математик, который сделал приближение для числа пи. Математики Хань понимали, что площадь квадрата по сравнению с площадью его вписанного круга имеет приблизительное соотношение 4: 3, а также понимали, что объем куба и объем вписанной в него сферы будет 4 ² : 3² . ^[94] С D в качестве диаметра и V в качестве объема, D ³ : V = 16: 9 или V = ⁹ ⁄ ₁₆ D ³ , формула Чжан обнаружил ошибку, поскольку он понял, что значение диаметра было неточным, а несоответствие было значением принято за соотношение. ^[95] Чтобы исправить это, Чжан добавил к формуле ¹ ⁄ ₁₆ D ³ , таким образом, V = ⁹ ⁄ ₁₆ D ³ + ¹ ⁄ ₁₆ D ³ = ⁵ ⁄ ₈ D ^3.. Поскольку он нашел отношение объема куба к вписанной сфере как 8: 5, отношение площади квадрата к вписанной окружности составляет √ 8 : √ 5 . ^[96] С помощью этой формулы Чжан смог аппроксимировать число пи как квадратный корень из 10, или 3,162. ^[97] После Хань Лю Хуэй аппроксимировал число пи равным 3,14159, в то время как математик Цзу Чунчжи (429–500) приблизил число пи равным 3,141592 (или ³⁵⁵ ⁄ ₁₁₃ ), что является наиболее точным приближением, достигаемым древними китайцами. ^[98]

Музыкальный строй и теория [ править ]

Математика также использовалась в музыкальной настройке и теории музыки . Хуайнаньцзы II века до н.э. , составленный восемью учеными под патронажем короля Лю Аня (179–122 до н.э.), описал использование двенадцати тонов в музыкальной шкале . ^[99] Цзин Фан (78–37 до н. Э.), Математик и теоретик музыки, расширил их, чтобы создать шкалу из 60 тонов. ^[99] При этом Цзин Фан понял, что 53 квинта примерно равны 31 октаве . ^[100] При вычислении разницы ¹⁷⁷¹⁴⁷ / ₁₇₆₇₇₆, Цзин достигла того же значения 53 равнотемперированного надлежащим образом обнаруженного немецкого математика Николас Меркатор (1620-1687) (т.е.- ⁵³ /2 ⁸⁴ , известной как запятая Меркатора ). ^[100] Позже принц Чжу Зайюй (1536–1611) из Минского Китая и Саймон Стевин (1548–1620) из Фламандского региона в Европе одновременно (но по отдельности) открыли математическую формулу для равного темперамента . ^[101]

Астрономические наблюдения [ править ]

Древние китайцы тщательно наблюдали за небесными телами и явлениями, поскольку наблюдения за космосом использовались для астрологии и прогнозов. ^[102] Астроном Ган Де (4 век до н. Э.) Из штата Ци был первым в истории, кто признал солнечные пятна как подлинное солнечное явление (а не препятствие естественным спутникам, как думали на Западе после наблюдения Эйнхарда в 807 году). , в то время как первое точно датированное наблюдение солнечных пятен в Китае произошло 10 мая 28 г. до н. э., во время правления ханьского императора Чэна ( годы правления 33–37 до н. э.). ^[103] Среди шелковых текстов Мавандуйне датированы не позднее 168 г. до н.э. (когда они были запечатаны в могиле на месте Mawangdui Han гробниц , Чанша , провинция Хунань провинция), в разное чтения космических рисунков и пневма изображений ( Tianwen Qixiang zazhan天文氣象雜占) рукопись иллюстрирует в трудах и чернила изображает около трехсот различных климатических и астрономических объектов, включая облака, миражи , радуги , звезды , созвездия и кометы . ^[104] Другой шелковый текст с того же сайта сообщает о времени и местах восхода и захода планет в ночном небе с 246–177 до н.э.^[105]

Китайцы эпохи Хань отметили прохождение той же кометы, которую видели в Персии, для рождения Митридата II Парфянского в 135 г. до н. Э., Ту же комету, которую римляне наблюдали при убийстве Юлия Цезаря в 44 г. до н. Э., Комету Галлея в 12 г. до н. Э. та же самая комета, отмеченная римским историком Кассием Дио (ок. 155 - ок. 229 г. н. э.) для 13 г. н. э. и (что, как теперь известно, было) сверхновой в 185 г. н. э. ^[106] Для различных комет, обсуждаемых в Хан- книги истории эпохи Записи великого историка и Книга Хань, указаны подробности их положения в небе и направления, в котором они двигались, времени, в течение которого они были видны, их цвета и размера. ^[107]

Китайцы эпохи Хань также составляли звездные каталоги , такие как «Монография о небесных чиновниках» историка Сыма Цяня (145–86 гг. До н. Э.) ( Tianguanshu天 官 書) и звездный каталог Чжан Хэна II века н.э. 124 созвездия. ^[108] Для того, чтобы создать трехмерное представление таких наблюдений, ^[109] Астроном Гэн Shouchang (耿壽昌) при условии его армиллярной сферы с экваториальным кольцом в 52 году до нашей эры. К 84 году н.э. эллиптическое кольцо было добавлено к армиллярной сфере, а модель Чжан Хэна 125 года добавила кольцо небесного горизонта и кольцо меридиана .^[110]

Ханьские календари [ править ]

Ханьцы использовали астрономические исследования в основном для построения и пересмотра своего календаря . В отличие от юлианского календаря (46 г. до н.э.) и григорианского календарь (1582) на Западе (но , как эллинские календари из классической Греции ), то китайский календарь является лунно - солнечным календарем , а это означает , что он использует точные движения Солнца и Луны как метки времени в течение года. ^[111] В весенний и осенний периоды V века до нашей эры китайцы установили календарь Сифен (古 四分 历), который измерял тропический год в 365¹ / ₄ дней (как Юлианский календарь Рима). ^[112] Император У заменил его новым календарем Тайчу (太初 历) в 104 г. до н.э., который измерял тропический год в 365 ³⁸⁵ ⁄ ₁₅₃₉ дней, а лунный месяц - на 29 ⁴³ ⁄ ₈₁ день. ^[112] Поскольку календарь Тайчу за два столетия стал неточным, император Чжан Хань (годы правления 75–88 г. н.э.) прекратил его использование и возродил использование календаря Сифэн. ^[113] Позже астроном Го Шоуцзин (1233–1316) установил тропический год на уровне 365,2425 дня для своего календаря Шуши (授 時 曆), такое же значение, как и в григорианском календаре.^[114] Помимо использования календаря для регулирования сельскохозяйственных практик в течение сезонов, он также использовался для обозначения важных дат в шестидесятилетнем цикле, построенном из небесных стеблей ( ган干) и земных ветвей ( чжи支), каждая из последних ассоциируется с животным китайского зодиака . ^[115]

Астрономическая теория [ править ]

Комментарий Чжао Шауна III века в Zhoubi suanjing описывает две астрономические теории: в одной из них небеса имеют форму полусферического купола, простирающегося над землей, а в другой сравнивается земля с центральным желтком яйца , где небо имеют форму небесной сферы вокруг Земли. ^[80] Последняя астрономическая теория была упомянута Ян Сюн в его Модельных высказываниях ( Fayan法 言) и изложена Чжаном Хэном в его Духовном строении Вселенной ( Lingxian靈 憲) 120 г. н.э. ^[116] Таким образом, китайцы эпохи Хань верили в геоцентрическую модель.для непосредственной солнечной системы и большей вселенной, в отличие от гелиоцентрической модели .

Китайцы эпохи Хань обсуждали свечение и формы небесных тел: были ли они плоскими и круглыми или же округлыми и сферическими? Цзин Фан писал в I веке до нашей эры, что ханьские астрономы считали, что Солнце, Луна и планеты имеют форму шара, как шары или пули арбалета . ^[117] Он также писал, что Луна и планеты не излучают собственного света, они видны людям на Земле только потому, что они освещены Солнцем, а те части, которые не освещены Солнцем, будут темными с другой стороны. ^[117] Для этого Цзин сравнил Луну с зеркалом, освещающим свет. ^[117]Во 2 веке нашей эры Чжан Хэн провел аналогичное сравнение с Цзином, заявив, что Солнце похоже на огонь, а Луна и планеты подобны воде, поскольку огонь производит свет, а вода его отражает. ^[118] Он также повторил замечание Цзина о том, что сторона Луны, не освещенная Солнцем, осталась в темноте. ^[118] Однако Чжан отметил, что солнечный свет не всегда достигал Луны, поскольку Земля препятствует лучам во время лунного затмения . ^[118] Он также отметил, что солнечное затмение произошло, когда Луна и Солнце пересеклись, чтобы не дать солнечному свету достичь Земли. ^[118]

В своем « Сбалансированном дискурсе» ( Lunheng ) Ван Чун (27–100 гг. Н. Э.) Писал, что некоторые ханьские мыслители считали, что дождь идет с Небес (то есть там, где расположены звезды). ^[119] Ван утверждал, что, хотя дождь шел сверху, эта общая теория была ложной. ^[119] Он согласился с другой теорией, согласно которой облака образовались в результате испарения воды на земле, и что, поскольку облака рассеивают дождь, облака и дождь фактически одно и то же; по сути, он точно описал круговорот воды . ^[119]

Строительное проектирование и общественные работы [ править ]

Материалы и конструкция [ править ]

Древесина была главным строительным материалом в ханьской архитектуре. ^[120] Он использовался для больших дворцовых залов, многоэтажных башен, многоэтажных жилых залов и скромных жилищ. ^[120] Однако из-за быстрого разложения древесины со временем и ее восприимчивости к огню самые старые деревянные постройки, найденные в Китае (например, несколько храмовых залов горы Утай ), датируются не ранее династии Тан (618–907). ^[121] Историк архитектуры Роберт Л. Торп описывает нехватку археологических памятников эпохи Хань, а также часто ненадежные литературные и художественные источники эпохи Хань, используемые историками для разгадки несуществующей архитектуры Хань. ^[122]То, что осталось от архитектуры династии Хань, - это руины кирпичных и утрамбованных земляных стен (включая надземные городские стены и стены подземных гробниц), утрамбованные земляные платформы для террасных алтарей и залов, погребальные каменные или кирпичные ворота-столбы и разбросанная керамическая черепица, которая когда-то украшенные деревянные холлы. ^{[123] В} провинции Ганьсу до сих пор сохранились участки протараненной земли Великой стены времен Хань, наряду с развалинами на границе Хань с тридцатью сигнальными башнями и двумя укрепленными замками с зубцами . ^[124] Ханьские стены приграничных городов и крепостей во Внутренней Монголии.обычно строились из штампованных глиняных кирпичей вместо утрамбованной земли. ^[125]

Соломенные или черепичные крыши поддерживались деревянными колоннами, поскольку добавление кирпичных, утрамбованных или глиняных стен этих залов фактически не поддерживало крышу. ^[120] Камень и гипс также использовались для внутренней архитектуры. ^[120] Изразцовые карнизы, выступающие наружу, были построены для удаления дождевой воды от стен; они поддерживались скобами доугун , которые иногда были искусно украшены. ^[120] Формованные конструкции обычно украшали концы черепицы, как это видно на художественных моделях зданий и в сохранившихся частях черепицы. ^[126]

Дома во дворе [ править ]

Ценные подсказки об архитектуре Хань можно найти в художественных произведениях Хань, керамических моделях, картинах и резных или штампованных кирпичах, обнаруженных в гробницах и других местах. ^[120] Планировка гробниц Хань также была построена как подземные дома, сравнимые со сценами домов во внутреннем дворе, найденными на кирпичных гробницах и в трехмерных моделях. ^{[120] В} домах ханьцев был внутренний двор (а в некоторых было несколько дворов) с холлами, которые были немного приподняты над ним и соединялись лестницами. ^[120] Многоэтажные здания включали основные жилые дома с колоннами, построенные вокруг дворов, а также сторожевые башни . ^[120]Залы были построены с пересекающимися перекладинами и стропилами, которые обычно украшались резьбой; лестницы и стены обычно оштукатуривали для получения гладкой поверхности, а затем красили. ^[127]

Чанъань и Лоян, столицы Хань [ править ]

Руины стен первой столицы Хань Чанъань все еще стоят сегодня на высоте 12 м (39 футов) с шириной основания от 12 до 16 м (от 39 до 52 футов). ^[128] Современные археологические исследования доказали, что восточная стена имела длину 6000 м (20 000 футов), южная стена - 7600 м (24 900 футов), западная стена - 4900 м (16 100 футов), а северная стена была 7 200 (23 622 футов) в длину. ^[128] Общая длина стен составляла 25,700 м (84,300 футов) и представляла собой примерно квадратную планировку (хотя южная и северная стены имели зигзагообразные участки из-за топографических соображений: вдоль южной стены и вдоль дороги существовала пересеченная местность. река Вэйпрепятствовал прямому проходу северной стены). ^[128] города ров был 8 м (26 футов) в ширину и 3 м (9,8 футов) глубиной; вдоль рва были обнаружены остатки деревянных мостов. ^{[129] В} Чанъане было двенадцать ворот, ведущих в город, по три с каждой стороны стены, и они служили конечными точками для главных проспектов. ^{[130] У} каждой сторожки было три воротных входа, каждый шириной 6 м (20 футов); Писатели ханьской эпохи утверждали, что каждые ворота могли принять движение четырех конных экипажей одновременно. ^[130] Дренажная система включала множество дренажных ям, которые были вырыты под этими воротами и облицованы кирпичом, которые образуют арки, где керамическиеБыли обнаружены водопроводные трубы , которые когда-то соединялись с канавами, построенными вдоль главных улиц. ^[131] От некогда роскошных императорских дворцов города сохранились лишь некоторые участки стен и основания платформ. ^[132] Точно так же были обнаружены каменные основы оружейной палаты, но ее деревянная архитектура давно исчезла. ^[132]

Некоторые участки руин второй столицы Хань Лоян до сих пор стоят 10 м (33 фута) в высоту и 25 м (82 фута) в ширину у основания. ^[133] Восточная стена была 3900 м (12 800 футов) в длину, западная стена - 3400 м (11 200 футов) в длину, а северная стена - 2700 м (8900 футов) в длину, но южная стена была смыта, когда Луо Река изменила свое русло много веков назад; Используя конечные точки восточной и западной стен, историки подсчитали, что длина южной стены составляла 2460 м (8070 футов). ^[134] Огороженный стенами корпус имел прямоугольную форму, но с некоторыми изгибами из-за топографических препятствий. ^[134]Как и в Чанъане, в Лояне было двенадцать ворот, по три с каждой стороны стены, в то время как у каждой сторожки было по три ворот, которые вели к главным проспектам города. ^[135] Утрамбованные земляные фундаментные платформы религиозных алтарей и террас до сих пор стоят за стенами по периметру Лояна, посвященного поклонению божествам и где совершались государственные жертвоприношения. ^[136] К ним подходили длинные пандусы, и когда-то были построены деревянные залы наверху с верандами на нижних уровнях. ^[136]

Подземные гробницы [ править ]

К 1980-м годам по всему Китаю было обнаружено более десяти тысяч подземных гробниц ханьцев из кирпича и камня. ^[138] Ранние китайские гробницы, относящиеся к Воюющим государствам, часто представляли собой вертикально выкопанные ямы с деревянными стенами. ^[139] При раскопках гробниц ханьские рабочие сначала строили вертикальные ямы, а затем копали вбок, отсюда и название «горизонтальные ямы» для ханьских гробниц; этот метод также использовался для гробниц, вырытых в склонах гор. ^[138] Стены большинства гробниц Западной Хань были построены из больших пустотелых кирпичей, в то время как более мелкие, непустые кирпичи, которые преобладали в архитектуре гробниц Восточной Хань (некоторые из них были сделаны из камня), появились в конце Западной Хань. ^[140] Кирпич меньшего размера лучше подходил для гробницы Хань.арки у входов, сводчатые залы и купольные крыши. ^[141] Подземные своды и купола не требовали опорных стоек, так как они удерживались на месте земляными ямами. ^[142] Использование кирпичных сводов и куполов в надземных постройках Хань неизвестно. ^[142]

План гробниц, вырытых в склонах гор, обычно имел переднюю камеру, боковые камеры и задние камеры, имитирующие комплекс надземных залов. ^[139] Могила короля Лю Шэна (ум. 113 г. до н. Э.) В провинции Хэбэй имела не только парадный зал с занавесками на окнах и инвентарь, экипажи и лошадей в южной отдельной боковой камере, а также складские товары в северной боковой камере, но также и остатки настоящих деревянных домов с возведенными внутри черепичными крышами (вместе с домом из каменных плит и двумя каменными дверями в задней комнате). ^[139] Двери, полностью сделанные из камня, были найдены во многих гробницах Хань, а также в гробницах более поздних династий . ^[143]

В общей сложности двадцать девять монументального кирпича или камень резного столбика ворота ( Que ) из династии Хань сохранилась и может быть найден в надземных районах вокруг Хань гробницы и храмовых участков. ^[144] Они часто составляли часть внешних стен, обычно примыкающих к входу, но иногда и по углам огражденных стенами ограждений. ^[145] Хотя в них отсутствуют деревянные и керамические элементы, в них есть имитация черепицы, карнизов, крыльцов и балюстрад . ^[146]

Скважины и шахты [ править ]

На Хан гробницы кирпичных рельефов Сычуань провинции, сцены скважинного бурения для добычи проектов показаны. ^{[147] На} них изображены высокие вышки, поднимающие жидкий рассол по бамбуковым трубам на поверхность, чтобы рассол можно было перегонять в испарительных ваннах над нагревом печей и производить соль . ^[147] Печи отапливались природным газом, доставляемым по бамбуковым трубам, с газом, поднимаемым с 610 м (2000 футов) ниже поверхности. ^[147]Буровое долото для рытья скважин эксплуатировалось командой мужчин, прыгающих на балку и с нее, в то время как буровой инструмент вращал тягловое животное, обычно быки или водяные буйволы . ^[148] Ханьские скважины, вырытые для сбора рассола, могли достигать сотни метров (футов) под поверхностью Земли. ^[149] Были найдены шахты, относящиеся к династии Хань, которые достигают глубины в сотни метров под землей, вместе с просторными подземными помещениями, построенными из деревянных каркасов вместе с оставленными лестницами и железными инструментами. ^[150]

Керамические модели зданий [ править ]

В литературных источниках ханьской эпохи есть упоминания о высоких башнях столиц; они часто служили сторожевыми башнями, астрономическими обсерваториями и религиозными учреждениями, призванными привлечь внимание бессмертных . ^[151] Придворные евнухи Чжао Чжун и Чжан Ран отговаривали отстраненного императора Ханьского Лин (годы правления 168–189 гг. Н. Э.) Подниматься на верхние этажи высоких башен (утверждая, что это приведет к несчастью), чтобы скрыть от него огромные дворцовые особняки, построенные евнухами для себя в Лояне. ^[152]Доподлинно неизвестно, являются ли миниатюрные керамические модели жилых башен и сторожевых башен, найденные в гробницах династии Хань, полностью верными изображениями таких деревянных башен, но они дают важные подсказки об утерянной деревянной архитектуре. ^[153]

Есть лишь несколько существующих керамических моделей многоэтажных башен доханьской и западной ханьской эпох; большая часть из сотен башен, найденных до сих пор, была построена в период Восточной Хань. ^[153] Модельные башни можно обжигать в печи как одно целое или собирать из нескольких различных керамических частей для создания целого. ^[154] Ни одна башня не является копией другой, но у них есть общие черты. ^[154] У них часто был обнесенный стеной двор внизу, балкон с балюстрадами и окнами на каждом этаже, черепица, покрывающая и скрывающая стропила потолка , человеческие фигуры, выглядывающие из окон или стоящие на балконах, дверные молотки и домашние животные и т. как собакив нижнем дворе. ^[155] Возможно, самые прямые свидетельства того, что миниатюрные керамические модели башен являются точными изображениями реальных деревянных башен Хань, - это мозаичные узоры. ^[156] Художественные узоры на круглых плитках, покрывающих концы карнизов на миниатюрных моделях, в точности совпадают с узорами, найденными на реальной черепице ханьской кровли, раскопанной в таких местах, как королевские дворцы в Чанъане и Лояне, и даже плитки оригинального Храма Белой Лошади . ^[156] Керамические модели башен, представленные ниже, взяты из гробниц династии Хань:

• Керамические модели сторожевой башни с арбалетчиками (слева), двух жилых башен (в центре и справа), одна с внутренним двором на первом этаже и человеческими фигурами на балконе верхнего этажа, а также других зданий.

• Башня для хранения керамического зерна от середины Западной Хань до ранней Восточной Хань с колоннадным проходом на первом этаже, колоннадным балконом и пятислойными черепичными крышами, сложенными одна на другую.

• В середине Восточно-Хан окрашены керамической модели двух жилых башен , соединенных крытым мостом ; Левая башня, укрепленная усадьба, имеет сторожку во внутреннем дворе, а вход в правую башню, сторожевую башню, ведет по лестнице.

• Керамическая башня позднего восточно-ханьского стиля с большой круглой черепицей и лестницей, ведущей на второй этаж

• Керамическая модель зерна хранилища башни с окнами и балконом размещены несколько этажей вверх от двора

• Боковой вид на модель башни из керамики Хань с балконом в середине этажа и сторожкой во внутреннем дворе, окруженной башнями поменьше; в dougong опорные кронштейны четко видны.

• Западно-ханьская модель сторожевой башни с человеческими фигурами на балконах (включая арбалетчиков), сторожки и внутреннего двора на первом этаже.

• Керамическая башня с нижним двором, опорными кронштейнами доугун , большими изогнутыми карнизами и человеческими фигурами.

Помимо башен, другие керамические модели из Хань демонстрируют множество типов зданий. Сюда входят многоэтажные склады, такие как зернохранилища , дворовые дома с многоэтажными залами, киоски , обнесенные стеной башни ворот, мельницы, мануфактуры и мастерские , загоны для животных, надворные постройки и колодцы. ^[157] Даже модели одноэтажных фермерских домов демонстрируют большое количество деталей, включая черепичные крыши, дворы, ступеньки, ведущие к пешеходным переходам, фермы с желобами и бассейнами, парапеты и уборные. ^[158] Модели зернохранилищ и складов имели черепичные крыши, доугункронштейны, окна и опоры для свай, поднимающие их над уровнем земли. ^[159] Ханьские модели колодцев иногда имеют крошечные черепичные крыши, поддерживаемые балками, на которых размещается канатный блок, используемый для подъема ковша. ^[160] Представленные ниже керамические модели взяты из гробниц династии Хань:

• Восточно-ханьский глиняный амбар с черепичной крышей, опорами на сваях и дверным проемом, к которому ведет дощатая доска.

• Застекленный керамический амбар с черепичной крышей и двумя дверями, построенный на сваях.

• Керамическая роскошная резиденция с черепичными крышами, обнесенными стенами дворами, сторожевыми башнями, сторожками, балконами и окнами.

• Поздний Восточно-Хань керамика замок ( wubao塢堡) с gatehouses и сторожевыми вышками

• Миниатюрный загон для животных со зданием с черепичной крышей, к которому ведет лестница

• Восточно-ханьская модель небольшого двухэтажного дворового дома.

• Керамические модели колодцев с ведрами, Западная Хань

• Гончарное здание с квадратным двором и шатровой крышей из Западной Хань

• Китайская керамическая модель колодца со шкивом , раскопанная в гробнице династии Хань.

Дороги, мосты и каналы [ править ]

Чтобы облегчить торговлю и коммуникацию, а также ускорить процесс сбора налогов и передвижения войск, правительство Хань спонсировало строительство новых дорог, мостов и водных путей . ^[161] К ним относятся ремонт и реконструкция ирригационной системы Дуцзянъянь в провинции Сычуань и канала Чжэнго в провинции Шэньси , которые были построены предыдущим государством Цинь . ^[37] Принимая предложение Ни Куаня ( чж: 兒 寬), в 111 г. до н.э. император Ву поручил Эру возглавить проект по созданию расширений канала Чжэнго, которые могли орошать близлежащую местность, возвышающуюся над главным каналом.^[162] Посколькусо временем на дне канала Чжэнго скопилосьбольшое количество ила (вызвав наводнение), в 95 г. до н.э. был начат другой проект по отбору оросительной воды дальше вверх по реке Цзин, что потребовало дноуглубительных работ для нового Канал протяженностью 100 км (62 мили) по контурной линии над Чжэнго. ^[162] Государство Хань также поддерживало систему дамб для защиты сельскохозяйственных угодий от сезонных наводнений. ^[163]

Время от времени ремонтировались дороги, деревянные мосты, почтовые станции и ретрансляционные станции, при этом было построено много новых объектов, подобных этим. ^[164] Как пишут ханьские авторы, дороги, построенные во время Хань, были утрамбованы металлическими трамбовками, однако есть неуверенность в отношении используемых материалов; Джозеф Нидхэм предполагает, что это были щебень и гравий. ^[165] Ширина дорог варьировалась от узких пешеходных дорожек, где только одна лошадь или бык могла пройти одновременно, до больших шоссе, по которым могли одновременно проезжать девять запряженных лошадьми колесниц. ^[166] Укрепленные дороги Хань были построены на западе до Шаньшань ( Лоулань ), недалеко от пустыни Лоп , в то время какСилы ханьцев использовали маршруты, которые проходили к северу от пустыни Такла-Макан в направлении Кашгара . ^[167] Обширная сеть дорог, укрепленных перевалов и деревянных мостов, построенных через стремительные потоки в крутых ущельях гор Цинь, была укреплена во время Хань, известной как галерейные дороги . ^[168] Во время правления императора Ву, дороги были построены, чтобы соединить недавно завоеванные территории на территории нынешнего Юньнани на крайнем юго-западе, а также с Корейским полуостровом на крайнем северо-востоке. ^[169]

Одним из наиболее распространенных типов мостов, построенных во время Хань, был мост с деревянными балками , описанный в литературных источниках и замеченный в рельефах, вырезанных на кирпичных надгробиях. ^[170] Доказательства арочных мостов неуловимы: один за пределами южных ворот Чэнду, как утверждается, относится к периоду Хань, в то время как мост, построенный Ма Сянем (馬 賢) (эт. 135 г. н. Э.), Определенно был балочным мостом. ^[171] В художественном произведении рельефная скульптура из гробницы Хань в провинции Сычуань показывает арочный мост с постепенным изгибом, что позволяет предположить, что он сегментарный, хотя использование таких мостов полностью не подтверждено. ^[172] Хотя ссылки на простые подвесные мосты встречаются редков ханьских источниках они упоминаются только в связи с поездками за границу в Гималаи , Гиндукуш и Афганистан , демонстрируя там древность изобретения. ^[173] Плавучие понтонные мосты, сделанные из лодок, скрепленных железными цепями, были построены во время Хань (некоторые даже перекрывали реки Хуанхэ и Янцзы ) и чаще всего использовались в военных целях, так как их можно было легко собрать, а затем разобрать. ^[174]

Медицина [ править ]

Многие верования врачей эпохи Хань известны современным историкам благодаря таким текстам, как медицинский корпус Желтого императора Внутреннего канона ( Хуанди нэйцзин ), который был составлен с III по II век до н.э. и упоминался в Книге поздней ханьской эпохи. . ^[175] Из этого и других текстов ясно, что их метафизические убеждения в пяти фазах, а также в инь и янь продиктовали их медицинские решения и предположения. ^[176] Китайцы эпохи Хань считали, что каждый орган в теле связан с одной из пяти фаз (металл 金, дерево 木, вода 水, огонь 火, земля 土) и имеет два канала циркуляции ци (任督二脉). ^[175]Если эти каналы были нарушены, медицинские тексты Хань предполагают, что следует употреблять съедобный материал, связанный с одной из этих фаз, который противодействует предписанной фазе органа и, таким образом, восстанавливает здоровье. ^[175] Например, китайцы считали, что когда сердце - связанное с фазой огня - вызывает вялость, тогда следует есть кислую пищу, потому что это связано с фазой дерева (которая способствует огню). ^[175] Китайцы также считали, что с помощью пульсовой диагностики врач может определить, какой орган тела излучает « жизненную энергию » ( ци ) и какими качествами обладает последний, чтобы точно определить расстройство, от которого страдает пациент. . ^[177]Несмотря на влияние метафизической теории на медицину, тексты Хань также дают практические советы, такие как правильный способ выполнения клинического вскрытия для удаления абсцесса . ^[178] Хуанди Neijing отметил симптомы и реакции людей с различными заболеваниями печени, сердца, селезенки, легких или почек в 24-часового периода, который был признание циркадного ритма , хотя объяснено в терминах пять фазы. ^[179]

В своей книге « Основные медицинские сокровища Золотой палаты» ( Jinkui yaolue ) Чжан Чжунцзин (c. 150 - c. 219 CE) был первым, кто предположил, что регулируемая диета, богатая определенными витаминами, может предотвратить различные типы болезней , идея, которая привела Ху Сихуэй (fl. 1314–1330), чтобы прописать диету, богатую витамином B 1, в качестве лечения авитаминоза . ^[180] Основным трудом Чжана был « Трактат о холодовых травмах и других расстройствах» ( Шанхань цзэбин лунь ). ^[181] Его современник и предполагаемый соратник Хуа То(ум. 208 г. н.э.) был врачом, который изучал Хуанди нэйцзин и стал хорошо осведомленным в китайской гербологии . ^[182] Хуа То использовал анестезию для пациентов во время операции и создал мазь, которая должна была полностью залечить хирургические раны в течение месяца. ^[182] В одном диагнозе больной женщине он расшифровал, что у нее был мертвый плод в утробе, который он затем удалил, излечив ее от недугов. ^[182]

Исторические источники говорят, что Хуа То редко практиковал прижигание и иглоукалывание . ^[182] Первое упоминание об акупунктуре в китайской литературе появилось в Хуанди нэцзин . ^[183] Иглы для акупунктуры, сделанные из золота, были найдены в гробнице ханьского царя Лю Шэна (ум. 113 г. до н. Э.). ^[184] Некоторые вырезанные на камне изображения акупунктуры относятся к эпохе Восточной Хань (25–220 гг. Н. Э.). ^[184] Хуа То также писал о гимнастических упражнениях, которые якобы продлевают жизнь . ^[182] В медицинских текстах II века до н.э., раскопанных в Мавандуйиллюстрированные схемы художественных поз сопровождаются описательными заголовками и подписями. ^[185] Вивьен Ло пишет, что современные физические упражнения тайцзицюань и цигун произошли от художественной гимнастики эпохи Хань. ^[186]

Картография [ править ]

Карта - что делает в Китае предшествовала династии Хань. Поскольку две шелковые карты IV века до н.э. из штата Цинь (найденные в Ганьсу , отображающие регион около реки Цзялин ) показывают измеренное расстояние между местами сбора древесины, Мэй-лин Сю утверждает, что их следует считать первыми известные экономические карты (поскольку они предшествуют картам римского географа Страбона , ок. 64 г. до н.э. - 24 г. н.э.). ^[187] Карты периода Хань также были обнаружены современными археологами, например, найденные с шелковыми текстами II века до н.э. в Мавандуй .^[187] В отличие от карт Цинь, карты Хань, найденные в Мавандуй, используют более разнообразное использование символов карты, покрывают большую территорию и отображают информацию о местном населении и даже указывают местоположения военных лагерей. ^{[188] На} одной из карт, обнаруженных в Мавандуй, показаны позиции ханьских военных гарнизонов, которые должны были атаковать Наньюе в 181 г. до н. Э. ^[189]

В китайской литературе самое старое упоминание карты датируется 227 годом до н. Э., Когда убийца Цзин Кэ должен был представить карту Ин Чжэн 嬴政, королю Цинь (правивший позже как Цинь Шихуан, годы правления 221–210 до н. ) от имени наследного принца Дана Янского . Вместо того, чтобы показать карту, он вытащил кинжал из своего свитка, но не смог убить Ин Чжэна. ^[190] В Обряды Чжоу ( Zhouli ), составленный во время Хань и комментировали Лю Синь в СЕ 1 - ого столетия, упоминается использование карт для правительственных провинций и районов, княжеств, пограничных границ и местоположения руд и минералов для добычи полезных ископаемых удобства. ^[190]Первый китайский географический справочник был написан в 52 г. н.э. и включал информацию о территориальном делении, основании городов, а также местных продуктах и ​​обычаях. ^[191] Пей Сю (224–271 гг. Н. Э.) Был первым, кто подробно описал использование градуированной шкалы и координатной сетки с геометрическим рисунком . ^[192] Однако историки Ховард Нельсон, Роберт Темпл и Рэйф де Креспиньи утверждают, что существует достаточно литературных свидетельств того, что теперь утерянная работа Чжан Хэна 116 г. н.э. установила геометрическую сетку координат в китайской картографии (включая строку из Книги Позднего Хань).: «[Чжан Хэн] составил сеть координат относительно неба и земли и рассчитал на ее основе»). ^[193] Хотя есть предположение, подпитываемое отчетом Сыма в « Записках великого историка» о том, что гигантская рельефная карта, представляющая Империю Цинь, расположена в гробнице Цинь Шихуанди, известно, что были созданы небольшие рельефные карты. во времена династии Хань, например, сделанный из риса военным офицером Ма Юанем (14 г. до н.э. - 49 г. н.э.). ^[194]

Морское дело и транспортные средства [ править ]

В 1975 году в Гуанчжоу была обнаружена древняя верфь, датируемая концом III века до н.э., построенная во времена династии Цинь (221–206 гг. До н.э.) или ранней династии Западная Хань. ^[28] Он имел три большие платформы, на которых можно было строить деревянные корабли длиной 30 м (98 футов), шириной 8 м (26 футов) и грузоподъемностью 60 тонн. ^[28] Другая ханьская верфь на территории нынешней провинции Аньхой имела государственную морскую мастерскую, где собирали боевые корабли. ^[195] Широкое использование железных инструментов во времена династии Хань было важным для создания таких сосудов. ^[28]

Расширение на юг династии Хань привело к появлению новых торговых путей и дипломатических контактов с иностранными царств. В 111 г. до н.э. император Ву завоевал Королевство Наньюэ на территории современного северного Вьетнама, а также провинции Гуандун , Гуанси , Юньнань ; после этого он открыл морскую торговлю как с Юго-Восточной Азией, так и с Индийским океаном , поскольку иностранные торговцы привозили лазурит , жемчуг , нефрит и изделия из стекла в империю Хань с этого южного морского пути. ^[196] Когда группа путешественников изРимская империя (якобы дипломаты Марка Аврелия, но, скорее всего, римские купцы ) пришли ко двору Хань в 166 году н.э. , они якобы пришли с этого южного торгового пути. ^[197] По крайней мере, первое столетие CE-как доказано Восточной Хань керамические миниатюрные модели кораблей найдены в различных могилах, китайцы смогли бы выдержать дальние воды с новым рулевым изобретением кормы установленный руль . Он пришел на замену менее эффективному рулевому веслу . ^[198] В то время как древний Китай был домом для кораблей различных конструкций, включая многоуровневые и укрепленные башни-башнипредназначены для спокойных водах озер и реки, барахло дизайн ( июнь船) , созданный в 1 - ом веке был первым в Китае мореходные парусное судно. ^[199] Типичный хлам имеет нос и корму с квадратным концом , корпус с плоским дном или корпус в форме резьбы без киля или кормовой стойки , а также сплошные поперечные переборки вместо структурных нервюр, которые встречаются в западных морских судах. ^[200] Так как у китайского барахла не было кормовой стойки, руль был прикреплен к задней части корабля с помощью либо торцевого зажима, либо блокирующего устройства.(который отличался от более позднего европейского дизайна пиноли и пескоструйного аппарата 12 века). ^[201] Как написал автор 3-го века, джонки имели передние и кормовые оснастки и паруса с проушинами . ^[202]

Хотя повозки, запряженные лошадьми и волами, и колесницы со спицами существовали в Китае задолго до династии Хань, только в I веке до н.э. литературные свидетельства указывали на изобретение тачки , а росписи на стенах гробниц Хань 2-й век н.э. показывает тачку, используемую для перевозки грузов. ^[203] В то время как обвязка «горло и подпруга» все еще использовалась в большей части древнего мира (оказывая чрезмерное давление на шеи лошадей), китайцы помещали деревянное ярмо на груди своих лошадей со следами к валу колесницы в IV веке до нашей эры в штате Чу (как видно на лаковой посуде Чу ). ^[204]Хан раз, китайские заменить это тяжелое ярмо с более мягким ремнем груди, как видно на Хан штампованных кирпичей и высеченные гробницы рельефы . ^[205] На заключительном этапе эволюции современный ошейник был изобретен в Китае в 5 веке, в период Северной Вэй . ^[206]

Вооружение и боевые машины [ править ]

Поворотная катапульта , известная как тяговый требушет , существовала в Китае со времен Воюющих царств (о чем свидетельствуют мози ). ^[207] Во времена династии Хань он регулярно использовался в осаде как осаждающими, так и осажденными. ^[207] Самым распространенным метательным оружием, используемым во время династии Хань, был небольшой ручной арбалет с триггером (и, в меньшей степени, многозарядный арбалет ), впервые изобретенный в Китае в VI или V веках до нашей эры. ^[208] Хотя кочевые хуннумогли слегка поворачивать талию во время верховой езды и стрелять стрелами по целям позади них, официальный Чао Куо (ум. 154 г. до н. э.) считал китайский арбалет лучше лука сюнну. ^[209]

Китайцы хань также использовали химическое оружие . При подавлении крестьянского восстания возле Гуйяна в 178 году н.э. имперские ханьские силы использовали конные колесницы с мехами , которые использовались для перекачивания порошкообразной извести ( оксида кальция ) в рассредоточенных повстанцев. ^[210] В этом же случае они также зажгли зажигательные тряпки, привязанные к хвостам лошадей, чтобы испуганные лошади прорывались через вражеские линии и нарушали их строй. ^[210]

Чтобы сдерживать преследование марширующей пехоты или верховой кавалерии, китайцы хань делали шипы (колючие железные шары с острыми шипами, торчащими во всех направлениях), которые можно было разбрасывать по земле и пробивать ступни или копыта тех, кто не подозревал о них. ^[27]

См. Также [ править ]

• Китайские иероглифы # династия Хань
• Список китайских изобретений
• Список китайских открытий
• История науки и техники в Китае
• Наука и технология

Примечания [ править ]

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Провинциальный музей Хунани (изображение и описание карты гарнизона Мавандуй II века до н.э. )
• «Керамические модели колодцев времен династии Хань (206 г. до н.э. - 220 г. н.э.), Китай», автор Цзю Дж. Цзяо, Университет Алабамы (изображения и описание архитектурных моделей Хань)
• СМИ, связанные с династией Хань на Викискладе?