1 科学文明史的发端

1.1　古埃及文明

1.1.1　古埃及文字和历法

简史

（1）古埃及文字

☆古埃及人在公元前4000年前后创造了图形文字，它是用一定的图形表示一定的事物或概念，后来演变为复合的象形文字体系。

☆古埃及的象形字大多刻于石碑上或墙壁上。

☆象形字为了书写方便，发展出了一种“僧侣体”，一般写在纸草纸上。

（2）古埃及历法

☆公元前4000多年前，古埃及人制定了世界上最早的太阳历，将一年定为365天。把全年分成12个月，每月30天，余下的5天作为节日之用；他们按照尼罗河水的涨落和庄稼生长的情况，将一年分为3个季节，即泛滥季节、播种季节和收获季节，每季4个月。

☆古埃及人分昼夜各为12小时，从日出到日落为昼，从日落到日出为夜，因此1小时的长度是随着季节而不同的。

☆为了表示这种长度不等的时间，埃及人将漏壶的形状做成截头圆锥体，在不同季节用不同高度的流水量。

☆古埃及人关于星的研究与知识累积起源于远古时代农业生产的需要。

☆天狼星出现在埃及的地平线上时，太阳同时升起（天文学称为“偕日升”），尼罗河也开始泛滥，埃及人就把这一天定为每年的第一天。再经过1460年，仍然会出现同一现象，埃及人把这个周期称为“天狗周”。

☆在拉美西斯六世、七世和九世的墓中保存了星体划分的不同时间的图，它主要由24个表构成，一个表用作每半个月的间隔。与每个表一起，有一个星座图的说明。

☆古埃及人所知道的星座有天狼星、猎户座、大熊座、仙后座、天鹅座、天龙座、天蝎座、白羊座等。他们注意到的行星有木星、土星、金星、火星等。

☆古埃及人在度量时间和观测天象时使用的仪器，除了圭表和日晷外，还有夜间用的一种特殊天文仪器，称为麦开特。

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世界上最早的太阳历

☆太阳历又称为阳历，是以地球绕太阳公转的运动周期为基础而制定的历法。

公历最早的源头，可以追溯到古埃及的太阳历。尼罗河是埃及的“命根子”，正是由于计算尼罗河泛滥周期的需要，才产生了古埃及的天文学和太阳历。约7000年前，他们观察到，天狼星第一次和太阳同时升起的那一天之后，再过五六十天，尼罗河就开始泛滥，于是他们就以这一天作为一年的开始，推算起来，这一天是7月19日。最初一年定为360天，后来改为365天。这就是世界上最早的太阳历。

1.1.2　古埃及数学和医学

简史

（1）古埃及数学

☆古埃及人的数学知识是在丈量土地、修筑渠坝和挖运河中逐渐积累和发展起来的。

☆古埃及人在建造金字塔和修筑神庙中推动了应用数学的发展。

☆古埃及人很早就采用了十进制记数法，但并非十位制。

☆古埃及的算术主要是加减法，乘除法要化成加减法去做。

☆古埃及人的分数算法很特别，所有的分数都要先拆分成单位分数（分子为1的分数）。

☆古埃及人已经能够解决一些属于一次方程和最简单的二次方程的问题，还有一些关于等差数列、等比数列的初步知识。

☆古埃及知道圆面积的计算方法，计算中应用了相当于3.1605的圆周率；他们还知道如何计算棱锥、圆锥、圆柱体及半球的体积。

（2）古埃及医学

☆古埃及人在医学方面的独到之处在于他们认为疾病是自然因素而不是超自然因素造成的，因而医师可以对疾病做出准确的诊断，并对症下药。诊断的方法包括号脉和听心跳。

☆公元前1700年左右的《埃德温·史密斯纸草》中记述了从头部开始一直往下人体各部位的损伤和医疗方法。它涉及脑、耳、鼻、唇、喉、肩、锁骨、胸腔和脊椎等人体各个解剖部位。

☆公元前1600年左右的《埃伯斯纸草》中记述了47种疾病的症状和诊断处方。所列877个药方中，药物绝大部分来源于动物和植物。常见的有蜂蜜、各种麦酒、酵母、油、枣、无花果、葱、蒜、亚麻籽、茴香、没药、莴苣、芦荟、红花、鸦片、鳄鱼、海马、羚羊、鹿、各种鸟、爬虫、鱼等。

☆制作木乃伊是古埃及的一种宗教习俗，可以说明古埃及人具有高超的尸体防腐保存技术。

☆木乃伊制作促进了解剖学的发展。

☆据《埃伯斯纸草》记述，那时已经认识到心脏是全身血液的中枢，也认识到了“多数血管通向身体的各个部位”。

☆古埃及人进行了许多动物解剖。

☆在探索致病原因的过程中，古埃及人将动物的寄生视为致病的重要因素，蠕虫、昆虫和其他寄生虫在古埃及病理概念中占有重要地位，因此在壁画上常常可以看到这些动物的图画。

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古埃及人制作木乃伊的原因

古埃及人制作木乃伊的原因主要包括如下三个方面。

第一，古埃及人认为人的生命有今生和来世两种，今生是短暂的，来世是永恒的。今生的死亡是来世的新生，但新生需要灵魂依附躯体，灵魂虽然不死，但躯体容易腐坏，一旦躯体腐坏，灵魂也会随之消亡。因此古埃及人把人死去留下的躯体制成不腐不坏的木乃伊，以使其来世可以获得永生。这种制作的过程中包含了活着的人对死者永生的企盼和深切的缅怀。

第二，在古埃及神话中，世界上第一个木乃伊是地神塞布的儿子——奥西里斯。奥西里斯是人间的王，即埃及的法老，他给人们带来幸福，被人们视为尼罗河神。可是他歹毒的弟弟赛特，阴险地害死了奥西里斯，奥西里斯的妻子——女神伊西斯守护着丈夫的尸体，直到她肚中的遗腹子荷鲁斯出生、长大，并且杀死了叔叔赛特，为父报仇。后来，在神的帮助下，荷鲁斯将父亲的尸体制成了木乃伊，并使其父亲复活了。传说奥西里斯复活后成为了阴间的王，他负责对死人的审判和保护人间的法老。因此古埃及的每一位法老死后都会被制成木乃伊，以期望在阴间得以复活，然后得到永生。

另外，在很多关于古埃及的电影里会提到木乃伊怕猫，其实这是不对的说法。在古埃及，人们视猫如神物，他们认为猫眼能在黑暗中发亮是因为猫眼能存储驱散黑暗之鬼的阳光，猫是神的守护者，可以给人们带来好运和和平。而在古埃及文字中“猫女神”是“法老的母亲及养育者”的意思，神话中女神伊西斯的化身就是一只猫，而她正是法老荷鲁斯的母亲。因此在古埃及，人们常常会用猫来守护木乃伊。

第三，古埃及的法老为了巩固统治，而大肆宣扬奥西里斯的神话故事，使人们相信法老是有神在守护着的，谁如果反对法老，活着时会受到惩罚，死亡后也无法顺利通过死亡审判。而在另一方面，人们笃信木乃伊可以复活并获得永生，还与另一件事有关。历史记载和传说中，在未来的某一天，诸神将会自他们所在的星球重返地球，并唤醒沉睡的肉体，使他们得以重生。这个观念深深地驻扎在每一个古埃及人的心中，至于是谁最初提出并宣扬这个神奇的预言，无从知晓。

1.1.3　古埃及建筑和其他

简史

（1）古埃及建筑

☆举世闻名的金字塔是古埃及国王（又称为法老）在他生前为自己建造的陵墓。金字塔外形呈角锥体，形似中文“金”字，故称金字塔。

☆古王朝第四王朝（公元前2700年）国王胡夫的墓是最大的金字塔。

☆中王国的帝国时期，神庙取代了金字塔成为主要的建筑形式。

☆最著名的埃及神庙是新王国时期兴建的卡尔纳克神庙和卢克索神庙。

☆埃及神庙以规模庞大著称，它那巨大的雕饰圆柱现在还矗立着，昭示着埃及人卓越的建筑天才。

（2）其他

☆古埃及的园艺、畜牧业很发达，渔业也很可观。

☆古埃及人培植的作物有大麦、小麦、蓖麻、亚麻、芝麻、豆类、葡萄、黄瓜；饲养的动物包括牛、羊、猪、鸭、鹅、鱼等。

☆古埃及人能够制作精美的陶器和石器，炼铜和铜器制造也达到很高的水平。

☆在公元前16世纪中期，埃及第十八王朝时期的陵墓浮雕中出现纺织机。

☆古埃及人已经知道从植物中提取茜红和蓝靛。

☆约在公元前1600年，古埃及人发明了制造玻璃的工艺。

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古代科技的纪念碑——埃及金字塔

古埃及的尼罗河畔耸立着有着近5000年历史的金字塔，它是古代建筑的奇迹。金字塔是古埃及国王为自己修建的陵墓。埃及共发现金字塔近80座，最大的三个位于开罗郊区吉萨，它们分别是胡夫、卡夫拉和曼考拉三大金字塔。

矗立在开罗西郊的胡夫金字塔建于古王朝第四王朝，以其雄伟的姿态列入古代世界十大奇观。胡夫金字塔动用10万之众，花了30年时间才建成。塔身以230多万块平均重约2.5吨的巨石砌成，每块石头都经过精工磨制，堆叠后缝隙严密，连小刀也插不进去。胡夫金字塔高146.5米，底边长240米，四个底边之差不超过20厘米。

在胡夫金字塔中隐藏着许多奇异的奥秘。金字塔塔高乘以10亿，恰好是地球到太阳的距离，即149504000千米；塔高乘以周长，再除以塔底面积，正好等于圆周率。尤为奇异的是，穿过塔的子午线，刚好把地球上的陆地和海洋分成两半；塔高的重心恰好坐落于大陆引力中心。人们对距今4800年的精湛科学技术赞叹不已！

在建造金字塔时，古埃及人运用了很多技术。首先在测量学和数学上，古埃及人已能利用几何和三角的知识，估计已对圆周率做过计算。在机械上，已经能用轮子来制造各种轮盘，如车轮等，以减少与地面的接触面积。另外，也已能制作斜面、滑轮等省力的机械装置，使巨大石块得以运输和堆积。古埃及人为了开采整块的石头，充分利用了物质胀缩的规律。冬季，白天在将要开采的大石头上按照需要的大小打洞，然后灌上水，过了一夜水结成冰后体积膨胀而起下石头；夏天，他们巧妙地用芦花塞进打好的洞眼里，然后灌水，让芦花的体积膨胀，同样可起下大石头。起下的大石块，用大船进行运输。据考察，古埃及人已能造出船身长30米、宽6米的船只，每边船舷用25把桨来划行，大船上共有200名船员。据说，当时有几百艘这样大的船来搬运石块和其他建筑材料。

古埃及人用血汗和智慧的结晶创造了世界奇迹，金字塔为古代科技树立起一座丰碑。