二、四大文明古国的科学技术（上）大约在前3500年，北非的尼罗河流域和西亚的两河流域出现了最早的奴隶制国家埃及和巴比伦；大约前3000年的印度河流域和前2000年的黄河流域也相继出现了奴隶制国家，成为世界古代文明的发祥地，被誉为四大文明古国，进而也发展出了发达的古代科学技术。

（一）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。

（1）尼罗河畔的奴隶制王国大约在前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。

大约在前3100年，建立起统一的埃及王国，古埃及第一王朝的开始。

古埃及的历史，可按王朝顺序划分为前王国时代（第一～二王朝，约前3100～前2686）古王国时代（第三～六王朝，约前2686～前2181）、第一中间期（第七～十王朝，前2181～前2040）、中王国时代（第十一～十二王朝，前2040～前1786）、第二中间期（第十三～十七王朝，前1786～前1567）、新王国时代（第十八～二十王朝，前1567～前1085）、后王朝时代（第二十一～三十一王朝，约前1085～前332）。

（2）埃及象形文字大约在前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。

埃及象形文字在使用的过程中，逐渐出现了“圣书体”、“祭司体”和“世俗体”等书写变化。

（3）天文历法：大约在前2700年，埃及人创制了人类历史上最早的太阳历，是今天大多数国家通用公历的原始基础。

（4）数学：根据古代埃及的纸草文献，在大约前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。

古埃及人巨大的石砌建筑物金字塔，是对实用数学运用的有力证明。

（5）农业与水利：埃及的原始农业大约开始于前5000年，尼罗河的定期泛滥，使沿岸土地得以灌溉，沉积下的淤泥，含有丰富的肥料，对农作物的生长十分有利，促使其原始农业迅速发展起来，并成为古埃及文明的经济基础。

在古代埃及，自第一王朝起中央政府就注重管辖尼罗河水利系统，指定专门的官员对尼罗河的水情、水位变化进行观测记录。

（6）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”。

古埃及最有名的医生叫伊姆霍特普，是埃及古王国第三王朝法老约塞尔的宰相与御医，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。

古埃及人相信灵魂不死，人有来生，因此古埃及人有制作木乃伊的传统。

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。

（7）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。

金字塔是古埃及文明的象征，也是古代科学技术的伟大丰碑。

金字塔是埃及古王国时代到中王国时代（前27世纪～前16世纪）法老为自己所营造的巨大陵墓，以建于前2680～前2560年的第四王朝法老胡夫的金字塔最为壮观。

古埃及的神庙建筑也非常著名。

古埃及人是多神教徒，有太阳神、月亮神、河神、鹰神、鳄鱼神等。

神的名字反映了古埃及人对生物和自然力量的恐惧和崇拜，神庙建筑主要是为了显耀神的力量。

（二）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。

两河之间的肥沃平原，史称美索不达米亚平原。

（1）两河流域古国的变迁两河流域在遥远的古代，土地肥沃，雨量充足，气候温和，适宜农业生产，出现了世界上最早的农业文明。

大约在前2000年，以巴比伦城为中心建立起巴比伦王国（史称“古巴比伦王国”，约前1894～前1595年）。

巴比伦王国的第六代国王汉谟拉比重新统一了两河流域，巴比伦社会的经济、文化达到极盛时期。

《汉谟拉比法典》是古代世界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。

前7世纪中期，亚述王国征服巴比伦、腓尼基和埃及，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。

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。

（2）楔形文字大约在前3000年，苏美尔人开始创制楔形文字，又称为“泥版文书”。

到前1500年左右，楔形文字已成为当时的通用文体，后来腓尼基人加以改进，创造出字母文字。

到公元前后，字母文字最终代替了楔形文字，楔形文字逐渐被人们所遗忘。

（3）天文历法前4000年左右，两河流域苏美尔人就依据月亮盈亏制订了太阴历。

至迟在前1700年以前历法已比较完善。

每年12个月，每月29日或30日，大小相间，每隔几年加一个闰月；确定了每7天为一个星期的短周期计时单位，每天分别以太阳、月亮、火星、水星、木星、金星和土星命名；又把一昼夜分为24小时，1小时60分，1分60秒；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。

这些都一直沿用至今。

（4）数学前3000年左右，苏美尔人已采用了六十进位制；前2500年左右，已制定出世界上最早的数学表（有乘法表、倒数表、平方表、平方根表、立方表、立方根表等）。

在计算圆的面积和圆柱体的体积时，所用圆周率π=3.125，将圆周分为360度，1度60分，1分60秒。

他们的几何学同他们的算术一样，具有明显的代数性质。

从他们所使用的方法可以看出，他们已经掌握几条代数学法则。

（5）农业与水利前3000年，两河流域的居民已懂得按照全年节令的农业时序表去按季而作，藉求丰收。

有一部传世的前1700年左右的农民历书泥版，共109行，堪称为人类史上最早的一部农历。

古巴比伦时期，随着两河流域的统一，人工灌溉网得到扩大。

运河的开凿和水利的兴修进一步改善了农业和生活用水，并将两河流域中、下游更加连接起来，扩大了农业灌溉的面积和效益。

（6）医学两河流域人注重研究星相学，由此也影响到其医学的特点。

正是由于古两河流域人占星、巫术和医学相结合的特点，他们的医疗技术主要都掌握在祭司们的手里。

不少泥版书、楔形文陶片中，保留了他们医药、医疗和处方等医学知识。

楔文陶片中记述了许多种疾病有：发热病、中风、肺痨和鼠疫（亦称瘟疫）、眼病、耳病、风湿、肿瘤、脓肿、心脏病、皮肤病、性病等。

（7）建筑考古学家在此地区发掘出苏美尔人的一些早期城邦遗址，如乌鲁克、拉格什、乌尔等。

新巴比伦时期，重建的新巴比伦王国都城巴比伦城成为繁荣的贸易中心，人口达到10万。

神庙是两河流域人祭神的地方，也是他们观察天象，思考宇宙秘密的场所，在初史时代它还是王权的所在地。

最典型的神庙建筑是新巴比伦时期巴比伦城，城中供奉神灵的最高建筑巴别通天塔，高达90米，底层为正方形，每边长91米，共七级，分别代表日用和火、水、木、金、土五大行星。

宫殿是国王的官邸，其规模和结构即要适合政治活动的需要，也要适合宗教仪式的需要。

当时人们还重视对王宫附属建筑的营建，最典型的是被古希腊人称为“世界七大奇迹”之一的“空中花园”。

（8）冶金西亚和中亚是最早发明冶铜、冶铁技术的地区，并在数千年的发展中具备了丰富的青铜器和铁器的制造经验。

最早发明炼铁技术的，是居住在亚美尼亚山区的赫梯人。

他们大约在前2000年前，就炼出了铁。

（三）古代印度的科学技术古印度是世界四大文明古国之一。

我国西汉时称之为“身毒”，东汉时称之为“天竺”，唐代玄奘取经回来以后称之为“印度”。

（1）印度河流域和恒河流域的历史风云大约在前3000～前2500年，印度河流域开始形成了相当发达的哈拉巴文明。

大约在前1500年，雅利安人出现在印度西北部，逐渐向南扩张，经过长时期的兼并战争，在南部的恒河流域建立起以摩揭陀为中心的统一国家，同时形成严格的种姓制度。

大约在前8世纪～前6世纪，在印度北部和中部形成了以部落集团为基础的16个主要地域政体，俗称“十六国”。

佛教在这一时期产生并在国家形成中起着主要作用。

13世纪～16世纪初，又先后有突厥人建立德里苏丹国、蒙古人后裔建立莫卧儿帝国。

1849年，英国殖民主义者占领印度全境。

此后印度次大陆沦为英国的殖民地，古印度的历史就此结束。

（2）天文历法在古印度的天文历法史上，先后出现过4部著名的天文历法名著，《太阳悉檀多》是其中最著名的一部。

古代印度也将天球赤道附近的恒星分为二十八宿，与中国古代相似。

（3）数学在1～2世纪的古印度文献中，明确出现了位值制。

古印度的数学成就在7～13世纪达到了高峰，主要人物有婆罗摩及多（又译为梵藏，著有《梵明满悉檀多》）、摩诃吠罗（又译为大雄，著有《计算精华》）、跋斯迦罗（又译为作明，著有《历数全书头珠》）和两个名叫阿耶波多的人。

古印度数码符号在8世纪传入阿拉伯，以后又传入欧洲，成为世界通用的数码符号，这是古印度数学对世界数学发展的一大贡献。

（4）农业和水利哈拉巴文明的农业作物以燕麦和麦子为主。

古代印度人是世界上最早的棉花种植者，在哈拉巴文化时期的遗址中发现了一些棉花残片并有染色，说明早在前3000年前就有了棉纺技术。

吠陀前期是以流动的和半流动的牧业为主。

吠陀后期恒河中下游平原的农业生产已相当发展。

印度河一年一度的泛滥给两岸的农作物带来充足的水和肥沃的土壤，但洪水又威胁着居民的定居生活。

（5）医学前1世纪出现的《阿柔吠陀》（又译《阿输吠陀》，意为“长寿的知识”）是古印度著名的一部医学著作。

在较早的医学文献中，巫术的成分很重，以后才逐渐发展为以医学治疗为核心。

《妙闻集》和《阇罗迦集》这两部医学经典的出现，是古印度医学知识体系成熟的标志。

（6）建筑古印度人是世界上最早使用烧制的砖块建造房屋的人，古代印度的建筑屋大多已经采用砖木结构。

在印度河流域的考古发掘中，哈拉巴文化时期的城市建筑遗址有100多处，其中规模最大的有哈拉巴和摩亨佐·达罗两处。

这两座城市都由卫城和下城两部分组成，其中摩亨佐·达罗保存得比较完整。

孔雀王朝阿育王统治时期，佛教成为国教，出现了许多佛教建筑，主要是一些伽蓝（又作僧伽蓝，即寺庙）和窣堵波（即佛塔），还有一些开山凿石而建成的石窟。

13世纪～16世纪初，先后有突厥人建立德里苏丹国、蒙古人后裔建立莫卧儿帝国。

此时印度人多信奉伊斯兰教，因此出现了许多伊斯兰式的建筑。

莫卧儿帝国于1631～1652年建造的泰姬陵，是古代印度现存的最华丽的建筑物之一。