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第二节 三大发明
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在宋代文化史上，科学技术得以突飞猛进的发展，许多科学发明和创造不仅影响了中国文化发展的历程，也对世界文明的进步和发展做出了贡献，中国四大发明中的三大发明火药即火器、活字印刷术、指南针就是这一时代的历史产物。
目前，科技史研究有新的进展，但无论如何，宋代是中国中古时期最辉煌阶段，三大发明和宋代文化联系在一起。
一、火药与火药武器
在宋代，火药的配方已脱离了初始阶段的硝石、硫黄和木炭，各种药物成分的配比比较合理，并开始应用到军事上。
到宋代军事中，人们对火攻器械进行了大量的改造，出现了冯继昇的火箭法，唐福献的火球、火蒺藜，石普的火球、火箭等。
火药武器大量出现，推动了火药的配方改进和专门的火药研究，如北宋曾公亮、丁度等编著的《武经总要》中就有三个火药配方。
如毒药烟球每个有5斤重，配方为硫黄15两，烟硝30两，木炭5两，草乌头5两，巴豆2.5两，沥青2.5两，还有少量的砒霜。
火炮火药配方：硫黄14两，烟硝40两，松脂14两，以及定粉、黄丹、清油、竹茹、黄蜡、桐油等。
从文献记载看，宋代的火药配方成分增多，与唐火药相比，主要成分硝、硫、木炭，宋代火药硝的成分增加到两倍甚至三倍，已与后来黑火药的硝的含量接近。
同时在火药中加入其他材料，以利于易燃、易爆、易毒等效果。
所以火药虽不是宋人发明，但宋人在制造和使用过程中得到了较大的改进。
宋人对火药的改进只是其成就的一部分，最主要的是将火药应用到武器制造和发明上，推动了火药的实用性，使火药这一古老的技术得以发挥更大的作用。
首先是火炮的出现。
在宋代的文献记载中出现了有关火炮的记载，当时的火炮形制不尽相同，有纸制、陶制和铁制等。
北宋末年，民族矛盾激化，金人不断南下侵略，在宋金战争中，宋朝军队就发明使用了“霹雳炮”
、“震天雷”
等杀伤性较大的火炮。
震天雷是铁制火炮，威力很大，杀伤性很强，在《金史》中就曾这样记载：“火药发作，声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆碎迸无迹，甲铁皆透。”
到了南宋，不仅火炮大多为铁制，且数量相当可观，时人曾记载：“荆淮铁火炮有十数万只。”
[9]南宋末年，元军攻南宋，马塈守静江，元军围城十余日，城内粮尽，几乎城不保，元军迫使宋守军投降，马成旺部将娄钤辖不为所动，在元军攻城时，“娄乃令所部入拥一火炮然之，声如雷霆，震城土皆崩，烟气涨天外，兵多惊死者，火熄入视之，灰烬无遗矣”
[10]。
可见火药威力之大以及出现了巨型火炮。
这些火炮，不管是小型、中型或巨型，也不论是陶制、纸制、铁制，不是用火药放射的火炮，可能是以埋藏、放置的方式，也可能是引爆的炸药包之类的火器。
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