南宋发明火药和指南针主要用于？

宋元时期科学发展迅速，火药开始运用于军事，指南针运用于航海

宋元时期，辽、宋、西夏、金和元的统治者，相互间，与宋王朝间虽曾有过频繁战争，但在战争间歇期间，南方和北方皆曾有过相对稳定的时期，社会生产得以恢复发展，从而科学和技术也得到了发展。前代的积累，政府的奖励政策以及各民族之间和中外科学技术的交流也有利于科技的发展。

宋元时期科学技术的发展

加之，宋朝科举取消了门第之类的限制，扩大了仕途和知识分子队伍。他们中务实的人，十分注意科技问题的考察和研究。一些仕途无望的知识分子，也把兴趣转向科学技术的研究和总结，留下了许多研究成果和发明创造记录。所有这些，都是宝贵的科技历史文献。

宋元时期，火药和火器制造已经成为军事工业的一个重要部门。冯继昇的火箭、唐福献的火毬、火蒺藜和石普的火毬、火箭都得到了应用。曾公亮等著的《武经总要》，记录了毒药烟球、蒺藜火毬、火炮等三种火药配方。

北宋末年抗金战争中使用了杀伤力较大的火炮。《金史》说，否火药发作，声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆碎迸无迹，甲铁皆透”。《宋史》还说当时有种巨型火炮，把1277年丹城250名守军全炸成灰烬。李曾伯说：“荆淮铁火炮有十数万只”说明火炮已发展到铁制，数量也可观。火炮其形如瓠，口小身粗，生铁铸成，厚约二寸。

管形火器出现了。1132年守德安（湖北安陆）的陈德安有竹管火枪20余条。李曾伯说他看到火枪105条，还说寿春“造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠。如烧放，焰绝，然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步”。

到了元代，出现了铜火铳，称“铜将军”，以赞扬其威力。中国历史博物馆藏1132年铜火铳，是已知世界上最古老的铜炮。这些以火药爆炸作为推动力的新式武器，并从发火烧人的火枪进步到内安子窠去杀伤敌人。又发展到铜制，更为坚固耐用。管形武器的出现是兵器发展史上一大突破，为近代枪炮的发展奠定了初步基础。由于枪管对子弹的约束力，形成了一个稳定的管内弹道，从而使射击的准确性大为提高。

北宋时期，雕板印刷鼎盛，但其费工费时。大部头书要花几年时间，存放版片也占很大地方。印量少又不重印的书，版片用后即成废物。

11世纪中叶，平民毕昇创造了活字印刷术。其原理与近代通行的铅字排印方法相同。用胶泥刻字，一粒一字，火烧之变硬。放在敷以松香、蜡、纸灰的铁板上。在铁板上置一铁框，框内排满泥活字，再加热使松香、蜡、纸灰熔化，冷却凝固后即可印刷。用两块铁板交替排字，第一版印完，第二版已排好。元代王祯还发明了转轮排字架，把活字按韵分放在轮盘的特定部位，编好号码。排版时一人报号，另一人坐在轮盘旁转轮取字。既提高了效率，又减轻了工人的劳动。欧洲直到15世纪中期方有活字印刷，比毕昇的发明晚了400年。

活字印刷不断改进。随后有锡活字、木活字，后又有铜活字、铅活字。活字印刷节省费用，赢得时间，经济、方便。后来，东传入朝鲜、日本，西传入埃及、欧洲。改变了一欧洲只有僧侣方能读书和享受高等教育的情况。是我国古代人民对人类文化宝库的一大贡献。

早在战国时，我国就已有利用磁石指南特性制造的辨别方位的仪器叫司南。样子像勺，圆底，放于平滑的刻有方位的盘上，其勺柄能指南的磁体指向仪器。但天然磁石在琢磨司南时，易因打击受伤失磁，磁性较弱，且与盘接触处转动摩擦的阻力较大，难以达到预期效果。

航海事业的发展，推动了指向仪器的改进。经过长期的实践和实验，到了宋代，在人工磁化方法及使用磁针方法上都取得了重大进展。人们用磁石磨针锋以取得磁性，因其能利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴排列规则化。至于磁针的装置方法，有水浮、置于指爪或碗唇上及缕悬4种。其中以缕悬法最好。取新纡中独茧缕，用芥子般大小的蜡缀于针腰，于无风处悬之，则针常指南，这就是罗盘针的雏型。

指南针发明后，很快用于航海。《萍洲可谈》作者朱彧，说他在11世纪末年的广州，见海船上的舟师，“夜则观星，昼则观日，阴晦则观罗盘针”。20多年后，《宣和奉使高丽图经》作者徐競，也看到所坐海船在天气阴晦时用指南浮针分辨南北。南宋时中国商船经常航行于我

国、印度和阿拉伯各国之间，经常搭乘中国海船的阿拉伯和波斯商人，也学会了使用罗盘针。

罗盘针的应用，使人们获得了全天候海上航行的能力。从此，在茫茫大海上开辟了许多航线。缩短了航程，加速了航运。促进了各国人民的文化交流和贸易往来。后来，欧洲航海家能够发现美洲和环球航行，指南针的发明和传播应是一个重要条件。

火药、指南针、印刷术和造纸术是我国古代人民的四大发明，也是我国作为世界文明古国的重要标志。1088年苏颂等人制成了一种大型仪器叫水运仪象台，这是利用水轮为原动力自动运转的天文钟，其中有相当于钟表中的擒纵器（卡子）的机械装置。能把一套系在漏壶流水推动下的齿轮，使仪器经常保持一个恒定的速度、和天体运动一致。因此它既能演示天象、观测天象，又能计时、报时。

北宋沈括的《梦溪笔谈》内容广泛，包括我国古代和北宋的科学成就，也有他个人的创见。他创制的“十二气历”，以立春为元旦，一年365天。大月31天，小月30天，大小月相间。这种历法有利于安排农事活动，800多年后欧洲才出现了类似的肖伯纳历。沈括还是世界上第一个磁偏角的发现者，比欧洲的记录早400年。他还在陕北发现了石油，正确地展望了它的巨大用途：“此物后必大行于世”。石油这一名称也是沈括首先使用的。

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