明朝历史研究书籍（宋元时代的科技发展）

宋元时代，中国的科学技术水平达到极盛，与同时期世界其它国家相比居于领先地位。

英国科技史专家李约瑟指出，1500年是一个分水岭，在此之前，中国的科学水平不是欧洲能比的，在此之后，欧洲超过了中国。

在科学诸多门类中，数学占有重要地位。在以前历代数学发展的基础上，南宋以及元代，中国的数学研究放射出绚烂的光芒。

宋元时代，著名的数学“四大家”，即秦九韶、朱世杰、李冶、杨辉，他们在数学研究、教学及实际应用方面，均取得了显著成绩。

当时有一些读书人，可能由于对求取功名丧失了信心，于是改变方向，转而开始对科学和应用技术的研究。这些人已经截然不同于以往那些攻读四书五经的旧式读书人，他们在自然科学领域打开了一片新天地。

宋元时期，研究数学的人多集中在河北一带，他们不仅自己钻研，而且开门授业，教授弟子，传播数学知识。

宋元数学“四大家”都取得了骄人业绩。秦九韶的著作《数书九章》（1247年），记有高次方程的数值解法和联立一次同余式解法。十三世纪中叶和末叶李冶和朱世杰发表的著作，分别讨论一元和多元方程以及高次联立方程的消去法，叫做“天元术”和“四元术”。朱世杰则更进一步，将高阶等差级数的数法，发展为插值的招差值。朱世杰的发现，要比牛顿插值公式早了三百年。南宋的杨辉把北宋沈括首创的“隙积法”发挥为“垛积术”，即高阶等差级数求总和的方法。

杨辉还编纂了几部商用数算的书籍供商人使用，这在数学发展史上是前所未有的开创性的举措。

宋元时代的数学，与生产活动和商业活动有十分密切的关系，诸如在土地测量、粮食储存计算、土木工程中有十分广泛的应用。

他们除了撰写数学著作外，为了便于学习记忆，还编出许多计算歌谣，流传甚广。

珠算，是指用算盘计算。在数学发展的基础上，算盘应运而生。算盘大约出现在元代，时间粗略估计是在十四世纪初叶。算盘的使用使计算变得非常简洁，算盘出现后，数学的研究脚步放缓了。

除数学外，其它领域的科学技术在这个时期也都取得了令人瞩目的成就。

首先是天文学。天文学和数学关系密切。元代的郭守敬既是数学家又是天文学家，他制作的观测仪器有数十种之多，包括浑天仪、候极仪、立运仪、浑象、仰仪、高表、景符、窥几、正方案等等，在还没有望远镜的那个时代，郭守敬的仪器是当时世界上最精密的观测仪器了。

其次是纺织业。元代，中亚的金线毛织品技术传入中国，使得中国的织锦技术更加灿烂可观，产生了许多精品。黄道婆从海南黎族那里学会棉纺织技术，在江南推广，使得江南在丝织品之外又增加了棉织品，人们制作服装又多了一种原料。

再次是冶铁业。宋代冶炼钢铁的数量已居世界之冠，在此基础上元代又增加不少，忽必烈时代的冶铁量比北宋增加一倍，达到年产一千万斤。元代冶铁技术也提高不少，已经使用碎瓷和黏土建炼铁炉，这种炉子耐火度更高。另外，还能生产出“镔铁”，实际是一种高碳钢，可见技术已经达到很高程度。

第四是陶瓷业。宋代的钧窑，汝窑，龙泉窑长期以来都是生产外销的高档瓷器。中国生产的这种用高温烧制的瓷器，中亚和欧洲都制作不出来。元代从阿拉伯地区进口制作青花瓷的颜料，使中国人制作的青花瓷器更上了一个台阶，比以前用本地产的颜料制作出的产品颜色更靓丽，更清澈。中国除从阿拉伯地区进口颜料外，后来也从南洋进口青花瓷颜料。

阿拉伯也能制作青花瓷器，不过他们制作的青花瓷器和中国制造的不在一个档次，所以，他们还需要大量进口中国瓷器。中国制造了大量精美的青花瓷和其它瓷器，图案都是阿拉伯风格，就是专门为出口到中亚各国而生产的。

这个时期瓷器生产的另一个突破是，掌握了“釉下彩”技术。青花瓷是釉下彩，“釉里红”也是釉下彩，釉下彩比釉上彩在技术上更上一层楼。这些都是中国的独门绝技，中东和欧洲都仿制不来的。

第五，火药。宋代火药已经用于战场上。蒙古人进攻巴格达时就使用了装上火药的“铁瓶子”，这时类似于后来炸弹一种铁家伙。蒙古人在进攻襄阳时，用强力投掷器把装上火药的铁瓶子（“炸弹”）远距离投向对方阵地。投掷器来自阿拉伯，“炸弹”来自中国，这两种东西结合在一起，已经可以起到类似大炮的作用，在武器发展史上具有划时代的意义。蒙古人在宋代突火枪和火筒的基础上，制成火铳，这已经很接近步枪了。只是欧洲人后来居上，葡萄牙人发明了红衣大炮，功能远胜于火铳，直到此时中国人才开始落后于欧洲。