Institutional Repository of Institute for the History of Natural Sciences, Chinese Academy of Sciences(IHNS OpenIR,中国科学院自然科学史研究所机构知识库)
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A Survey Study of the Blast Furnace at Kuangshan Village Using 3D Laser Scanning
No full textThe blast furnace from the Northern Song Dynasty at Kuangshan Village is the tallest blast furnace that remains from ancient China. Previous studies have assumed that the furnace had a closed mouth. In this paper, a three-dimensional (3D) model of the blast furnace is constructed using 3D laser scanning technology, and accurate profile data are obtained using software. It is shown that the furnace throat is smaller than had been previously thought and that the furnace mouth is of the open type. This new furnace profile constitutes a discovery in the history of iron-smelting technology
Journey to the east: Diverse routes and variable flowering times for wheat and barley en route to prehistoric China
No full textToday, farmers in many regions of eastern Asia sow their barley grains in the spring and harvest them in the autumn of the same year (spring barley). However, when it was first domesticated in southwest Asia, barley was grown between the autumn and subsequent spring (winter barley), to complete their life cycles before the summer drought. The question of when the eastern barley shifted from the original winter habit to flexible growing schedules is of significance in terms of understanding its spread. This article investigates when barley cultivation dispersed from southwest Asia to regions of eastern Asia and how the eastern spring barley evolved in this context. We report 70 new radiocarbon measurements obtained directly from barley grains recovered from archaeological sites in eastern Eurasia. Our results indicate that the eastern dispersals of wheat and barley were distinct in both space and time. We infer that barley had been cultivated in a range of markedly contrasting environments by the second millennium BC. In this context, we consider the distribution of known haplotypes of a flowering-time gene in barley, Ppd-H1, and infer that the distributions of those haplotypes may reflect the early dispersal of barley. These patterns of dispersal resonate with the second and first millennia BC textual records documenting sowing and harvesting times for barley in central/eastern China
方以智《物理小识》版本考述
No full text方以智《物理小识》主要有大集堂本、天瑞堂本、＂康熙甲辰＂翻刻本、四库本、宁静堂本五种主要版本。现有研究对各版本缺乏深入的调查分析,未能详尽梳理其版本源流。本文通过搜访考证海内外存藏的《物理小识》版本,梳理版本源流,分析诸版本优劣,指出了林衡抄本及天瑞堂刊本的价值
对古代脚踏风扇车和水击面罗复原的商榷
No full text2011年,王星光、柴国生复原了元代王祯《农书》中的脚踏风扇车,其运转原理是脚踏绳索,利用叶轮旋转的惯性进行往复式旋转生风。本文根据《农书》风扇车的插图,结合元代普遍采用的脚踏曲柄连杆驱动轮轴旋转的事实,利用新发现的近代脚踏风扇车图像,认为古代脚踏风扇车采用的是曲柄连杆驱动机构。2014—2015年,李崇州、李盛在郑为1966年复原的基础上重新复原了《闸口盘车图》中的水击面罗。本文在分析他们复原水击面罗的基础上,依据＂攀耳-卧轴＂机构的使用传统,改进了他们的复原设计
The Origin and Development of the Methods for Extracting Root with Abacus during the Period from Late Yuan Dynasty to the Turn of Ming and Qing Dynasties
No full text本文从筹算和珠算的具体操作出发，深入分析元末至明清之际文献中的各类开方法，探讨珠算开方的起源和各类开方法的特点与发展历程。主要包括以下内容：一、对没有明确说明开方用具的材料进行了全面深入的分析，对各种算书中的开方法进行了分类和判定，特别是提出了当时存在着异于传统布算的多种筹算开方新法，是筹算开方到珠算开方的重要过渡形式。1.证明《算法全能集》、《丁巨算法》、《通原算法》、《算学宝鉴》、《武编》等书中的开平方法并非珠算开方法，除《丁巨算法》同时含有传统布算的筹算开平方法和异于传统布算的筹算开平方新法外，其他算书所载皆为筹算开平方新法。这类新法的共同特征是运算过程中各项都没有退位变化。它们也存在差异，比如有的有借算，有的则没有借算；又如《算学宝鉴》中的几种开方法虽均为筹算开方新法，总体上用算筹布置各项，但中间步骤亦可能用算盘、数码等辅助运算。2.对文献中各种开方法的类型进行判定。如吴敬《九章比类》中不仅载有传统筹算开方法，还有筹算开带从方新法；周述学《历宗算会》中除了载有传统筹算开方法、筹算开方新法以外，还有珠算开方法；顾应祥《测圆海镜分类释术》、《弧矢算术》、《测圆算术》等都有珠算开带从方法；程大位《算法统宗》有筹算开方新法、珠算开方法，其开带从方都属于珠算开方等。二、分析了珠算开方区别于筹算开方的特点，提出了筹算开方到珠算开方的多种可能的过渡方式。1.通过重点分析了元末至明代的筹算开方新法，对比传统筹算开方法以及珠算开方法，总结出区别筹算开方与珠算开方（每项各用一个算盘表示的除外）的关键在于前者（用算筹）从上至下排列各项，后者（在算盘上）从左至右排列各项。2.发现筹算开方到珠算开方有多种可能的过渡方式。（1）最简单、最直接的过渡方式——多算盘分层代筹法：按筹算开方的布局，用多个算盘从上至下排列模拟筹算开方的整个过程，只是原来用算筹表示的各项都各用一个算盘来表示。（2）以筹算开方新法为媒介的过渡形式：从有退位变化的传统筹算开方法，过渡到没有退位变化的筹算开方新法，再过渡到珠算开方法。在各家的筹算开方新法中，王文素的新法最容易过渡到珠算开方法。（3）以算筹、算盘并用的混合开方法（指总体上用算筹布置各项、用算盘做较复杂的乘法或加减运算）为媒介的过渡方式：从完全用算筹布算和计算的开方法，过渡到混合开方法，再过渡到珠算开方法。三、对珠算开方的起源与发展历程进行了全面的考察。1.从算理的内在逻辑，总结出从筹算开方法发展到珠算开方法的大致脉络：传统筹算开方——筹算开方新法——珠算商除开方法——珠算归除开方法。但这几类算法，在时代上可以交叉，且各有不同的形式。大约在14世纪中后期出现了筹算开方新法。在16世纪上半叶或更早产生了珠算商除开方法。约在16世纪六七十年代产生了珠算归除开方法，朱载堉很可能是这一方法的首创者，或至少是一个先驱。2.对各种珠算开方法的术语进行了分析，指出从使用方、廉、隅等用语到不用方、廉、隅等用语的变化，能在一定程度上反映珠算开方法的发展。各类珠算商除开方法最大的不同就在于用哪一项估商，是否用方、廉、隅等名称。3.珠算归除开方法是利用归除法对珠算商除开方法进行改造的结果。其主要特点是改商除估商、求商的方法为归除口诀求商法。程大位、王肯堂、李长茂、方中通等人的归除开方法对于定位问题没有很好的说明，梅瑴成对归除开平方法做了改进，解决了商数的定位问题，但其处理方式没有体现出归除法的优点，稍显繁琐。朱载堉的归除开平方法更早，却比程、王、李、方、梅等的方法成熟。本文发现朱氏有些计算结果出现了误差，并分析了误差产生的原因。4.混合开方法的产生与发展和算盘的产生、后乘法的普及、珠算加减口诀的成熟等因素密切相关。提出了如何判断某些算筹布算的开方法之中间运算是否用到算盘的方法。5.发现李长茂《算海说详》创造了不借助开方作法本源中常数的新的珠算开平方、开立方、开三乘方等方法。关键词：元末至明清之际，珠算开方法，传统筹算开方法，筹算开方新法，珠算商除开方法，珠算归除开方
A Research on Koo Tseng’s Mathematical Translations and Mathematical Education Activities
No full text顾澄（1882～约1947），字养吾，是由清末新式教育培养出来的数学家，从20世纪初至全面抗战前活跃于我国数学界。他一生翻译多部现代数学著作，任教于多个大学数学系，并参与创建中国数学会，是《数学杂志》首任总编辑。本文以大量原始文献为基础，辅以其他相关文献，考察顾澄生平，主要研究顾澄的数学译著与数学教育活动，展现他丰富而曲折的数学人生与在现代数学在中国传播和发展过程中扮演的重要角色。其要点如下：1、对顾澄生平做了细致的考察。考证了顾澄的家世、学历和师承，指出其出身无锡世家，接受了清末的新式教育，是华蘅芳再传弟子；考证了顾澄在京师大学堂任算学教习期间翻译数学著作，讲授现代数学的详细经历；全面还原了顾澄从任职北洋政府到出任北平大学女子文理学院院长的过程；论述了顾澄在上海交通大学数学系走向执教生涯巅峰的精彩片段，参与筹建中国数学会的情况；梳理了顾澄在全面抗战后出任伪职的经过。2、对顾澄的代表性译著做了较为系统的研究。所研究的译著包括《定列式之理论》、《四原原理》、《最小二乘法》和《统计学之理论》。追溯了顾澄译书的时代背景与原著者情况；从各章目录、小节内容、名词术语三个方面对英文底本和中译本进行了全面的对比分析，分析了这些译著的特点和顾澄的翻译风格；对这些译著的翻译水平进行了评价，认为顾澄在翻译中采用了“达旨”的方法，并以浅易文言文翻译各书底本，对底本数学内容的理解较为准确；探讨了这些译著中一些数学术语的沿用情况，分析了这些译著的传播情况与影响。研究认为，这些译著的出版分别标志着相关数学知识开始系统传入中国，展现了顾澄对于现代数学在中国传播扮演了重要角色。3、对顾澄的数学教育活动做了较为全面的探讨。第一，考察他创办北平大学数学系的经过与办学举措；第二，论述他在北京大学、北平大学、交通大学数学系讲授现代数学课程的情况；第三，分析他发表的数学教育文章。研究认为，他在北平大学数学系的创建过程中发挥了重要作用；在北京大学开设过实变函数论，在北平大学数学系开设过实变函数论、单复变函数论、椭圆函数等课程，在交通大学数学系开设过无穷级数论、近世几何等课程。这些多为大学数学系重要的基本科目；他所发表的教育文章，有些独到见解。譬如，他不仅强调实数论、级数论是高等微积分的基础，注重建立严格化的微积分理论体系，而且强调对数学概念的清晰准确的理解，告诫学生明晰定义和公式的适用范围，留心公式应用条件的不同。这些观点反映了他对当时中国高等数学教育的体认与思考。4、综合顾澄的数学译著与数学教育活动，指出他对于现代数学在中国的传播与发展发挥了重要作用，认为他是兼具数学翻译家、数学教育家、数学活动家于一身的中国现代数学先驱之一
把握时代脉搏,开拓学术新境：中国科学院自然科学史研究所60年
No full text科技史在20世纪50年代成为新中国爱国主义教育的重要议题,中国科学院在1951年筹划科技史研究,1956年制订十二年研究规划,1957年创建中国自然科学史研究室（1975年扩建为研究所）。研究所（室）遵循50年代提出的研究范式,撰写了许多学术论著,形成了自己的学术传统。1978年以来,研究所提出新的学术问题,实现由古代到现代、由中国到世界的拓展,促进学科交叉及“应用科技史”研究,尝试新的研究视角和方法。面向未来的机遇与挑战,研究所将继续追求科技史及相关领域研究的卓越,并进一步促进学术研究的国际化
明季西方高远测量仪器的引介与影响——以《测量全义》之“小象限”为中心
No full text明季西学随耶稣会士入华,仪器作为西方科学文化的重要物质载体尤为时人瞩目,切合社会需求的高远测量仪器即其中之一,主要有象限仪、十字杆、几何矩及设有影矩的星盘或象限仪等。罗雅谷、汤若望等译撰的《测量全义》（1631）中所介绍的＂小象限＂并非象限仪,而是一种影矩标度投射于象限弧的圆边几何矩,很可能来自天文学家、制图学家阿皮安的新近发明或类似设计,展现出耶稣会士输入时代新知的积极努力。受此启发,明季儒士陈荩谟设计、制作出形制相近的＂菴矩度＂,并藉《周髀算经》的注释文句予以解释,表现出以本土传统接纳外来知识、以新颖学说诠释古代经典的学术旨趣
从全国十大考古发现谈中国古代炼锌技术研究——谨以此文缅怀中国科学院院士、北京科技大学柯俊教授
No full text锌是一种很特别的金属,在冶炼还原过程极易挥发,它的生产需要复杂的还原和冷凝装置。在古代8种主要金属中,金属锌出现最晚。公元18世纪工业化炼锌以前,只有古代印度和中国可以大规模生产单质金属锌。从20世纪20年代起,科技史界主要依据古代文献资料、黄铜文物的科学分析和传统工艺调查来研究中国古代炼锌技术及发展情况。21世纪初以来,中国科技史界的专家学者在重庆、广西和湖南等发现了大量明清时期炼锌遗址,对这些遗址的考古调查、发掘及对冶炼遗物的科技分析,为中国古代炼锌技术研究带来了新的契机。文章回顾近年来作者参与炼锌遗址的考古工作和研究情况,并对未来的研究进行展望