科学技术发展简史（古代部分）

右，上埃及国王美尼斯把上下埃及统一起来，是为古埃及王国第一王朝的开始。以后埃及王国的势力不断扩张，现今的埃塞俄比亚、苏丹、利比亚、叙利亚、以色列等地，都曾在埃及王国控制之下。公元前525年，埃及亡于波斯帝国。公元前332年，马其顿王亚历山大打败波斯，占领埃及，在尼罗河口附近建亚历山大城，成为希腊化世界的经济文化中心。讲古埃及的历史，一般是至公元前525年止，有的著作中讲到公元前332年止。按照公元前3世纪的埃及历史学家马尼托(Manetho，公元前3世纪) 的记载，从第一王朝到公元前525年，埃及共经历了26个王朝；到公元前332年，共经历了31个王朝。

1、古埃及的文字和书写技术

大约在公元前3500年或更早一些，古埃及开始有了文字。最初的文字是图形文字，例如一个圆圈中间加一点表示太阳，三条波形横线上下排列起来表示水。后来出现了标示音节的符号——24个辅音字母，以便人们阅读。在第一王朝和第二王朝时期，形成了以表形符号、表意符号和标声符号相结合的象形文字，但始终没有发展为纯粹的拼音文字。在书写的形式上，古埃及文字有“祭司体”(草书)和“世俗体”两种。

古埃及人的庙宇和墓室的墙壁上、纪念碑上，以及他们的棺椁上，保留下了他们的文字。他们还常使用纸草作为书写材料。纸草是一种与芦苇相似的植物，把它的杆制成薄片压制成“纸”，用烟黑制成墨汁便可在上面书写。这种“纸”易裂成碎片，难以久存，现在保存下来的为数不多的纸草“书”是从古墓中发掘出来的。纸草“书”一般宽约30多厘米，长度则可达数米甚至一二十米，视书写内容多少而定，写好以后卷起来保存，所以人们又称它为“纸草卷”。我们现在对古埃及数学和医学的了解，主要是依据几部纸草卷。

古埃及王国灭亡以后，古埃及的文字逐渐成为“死文字”，到了近代时已经无人可以识读。1799年，法国人布萨(Boussard)在尼罗河口小城罗塞达发现一块公元前195年刻的石碑，内容是赞颂托勒密五世即位，同样的内容用古希腊文、古埃及文祭司体、古埃及文世俗体三种文字书写。通过研究这块石碑，人们读通了古埃及文字。如今，“罗塞达石碑”已经成了西方的一个典故，意为赖以破译某种秘密的材料。

2、古埃及的天文学

定向、定时(制订历法)、星象观测，是天文学中最古老的内容。地球绕太阳公转一周为

一年，在古人看来是太阳在以恒星为背景的天上走了一圈。季节的变化是由于地球公转引起的，确定一年的天数，即季节变化的周期，对农业生产至关重要。古埃及的历法是阳历，一年分3季：洪水季、冬季和夏季，冬季播种，夏季收获，洪水季尼罗河泛滥； 一季4个月，一月30天。另有5天为节日，每年共365天。

根据考古发现知道，古埃及人把天球赤道附近的恒星分成36组，每组有恒星一颗或数颗不等，太阳每10天走过一组，故称之为“旬星”。当某一组星黎明前夕恰巧升到地平线时，就标志着它代表的那一旬的开始。这样一年是360天，可能是早期的很不准确的历法。以后古埃及人认识到一年是365天，就在年终时加上5天过节的日子。

尼罗河的泛滥是相当有规律的，古埃及人曾以洪水到来的日子为一岁之首。但是，这样确定岁首毕竟是比较粗糙的，每年尼罗河水泛滥的日子不可能规律到一天不差的程度。以后埃及人又把观察天狼星(全天最亮的恒星) 与太阳同时升起的日子用于计年，这样就提高了历法的准确度。由于一年约365.25日，古埃及历法是一年365日，每年相差0.25日，每120年会相差一个月，每1460年相差一年。古埃及人经过长期观测发现，如果某年第一天天狼星与太阳同时升起，以后每120年这个日子就会相差一个月，第1461年的第一天天狼星又与太阳同时升起，他们把这个周期叫“天狗周”(因为他们把天狼星叫天狗) 。

埃及最大的金字塔是胡夫金字塔，是第四王朝国王胡夫的墓，修建于公元前2700 年左右。其两条南北方向的底边，方向偏差一为2′30″，一为5′30″。那时没有指南针，肯定是靠天文定向，能达到这种精确度实在不易。此塔的北面正中有一入口，下地宫的通道与地平面成30°倾向，从地宫向外看恰好对着北极星，可能是精心设计的。从金字塔中的壁画和棺材上的星图可知，古埃及人对5大行星和天蝎座、白羊座等恒星也有一定认识。

3、古埃及的数学

我们现在对古埃及数学的了解，主要是依据两份数学纸草卷。一份名为“莱因特纸草”，发现于埃及古都底比斯，185年被英国人莱因特得到，现存于伦敦大英博物馆。另一份名为“莫斯科纸草”，俄国收藏家1893 年得到，现存于莫斯科博物馆。莱因特纸草上有85个题目，莫斯科纸草上有25个题目。据研究，这两份纸草写成的年代在公元前2000年左右。另外还有一些书写年代较晚的古埃及数学纸草卷，然而数学水平无很大进步。

古埃及的数学是十进制，然而没有位值制。要表示“111”这个数字，他们要依次写一个“100”的符号、一个“10”的符号、一个“1”的符号。要表示“999”这个数字，他们

要依次写9 个“100”的符号、9个“10”的符号、9 个“1”的符号。古埃及人可以做乘法，但是必须要把乘法转换成某种连加的形式才行，例如：

11×13=11×8+11×4+11

古埃及人会分数运算，但是除了“2／3”以外，所有分子不是“1” 的分数，他们都要先化成分子为“1”的形式，然后再进行运算，例 如：

2／7=1／4+1／28

7／29=1／6+1／24+1／58+1／87+1／232

他们有专门的表，可以查如何进行这种转化。他们为什么要这样化? 他们是怎样找到这种化法的? 这些问题仍是不解之谜。但是人们一般认为，这种做法使古埃及的分数运算走上了一条错误的路，它太麻烦了。古埃及数学中有这样的题目：一个数加上它的2／3，再加上它的1／2，再加上它的1／7等于97，求这个数。这说明他们已会解一元一次方程的题目。

古埃及的数学成就突出表现在几何方面。西文“几何”一词的本意为“测地学”，人们认为它起源于古埃及的土地测量。古埃及人计算圆面积的方法是直径减去其1／9以后再平方，这相当于π值为3.16，相当精确。古埃及人有计算四棱台体积的公式，其结果与现代计算方法相同。巍巍的金字塔，是古埃及人精于计算四棱台体积的物证。

4、古埃及的医学

古埃及人相信灵魂不死、人有来生，人死后灵魂仍需要肉体作为安息之处，直至转世。他们不仅给死者提供食物、饮料、武器，甚至还为死者准备了化妆品。他们精心制作木乃伊，希望尸体长存，灵魂需要它多久，它就能存在多久。制作木乃伊时先掏出内脏，再涂盐和香料、油脂，然后风干。这种风俗使古埃及人积累了一些解剖学知识，对人体大器官的形态和位置比较了解。1862年发现的被称为“史密斯医学纸草”的古埃及纸草书，写于公元前1700年，人称是世界第一部外科学著作。此书中记述了48种外伤的诊断与治疗方法，所使用的药物有植物药、矿物药、动物药，还有人体的分泌物；药物制剂有涂抹的药膏、内服药，还有蒸剂、嗅药等。

另一份重要的古埃及医学纸草书——“埃伯斯纸草”，写于公元前1500年，长20.23米，宽30厘米，记述了700种病的疗法，有药方877个，还包括一些生理学、病理学内容。此书中记述的疾病，按今天的分科方式包括内科、外科、妇科、眼科等方面。对有些疾病，书

中已论述得相当详细，譬如肚子痛，书中就列出了20种类型。

5、古埃及的建筑

考古发现的古埃及文物和壁画，说明古埃及有发达的手工业。他们发明了玻璃，发明了给陶器上釉，他们有精美的金银器，他们会制造青铜器，他们会用铁、会酿造啤酒，手工业的各个部门基本上都有了。有资料说，古埃及有数以万计的石匠、木匠、铜匠、金匠、陶匠、珠宝匠。

最引起现代人注意的古埃及技术成就，当是他们的建筑。古埃及的金字塔世界闻名，古埃及的神庙建筑也极其辉煌。

金字塔是古埃及国王的陵墓。和制木乃伊一样，修建宏伟的金字塔也是出于他们的宗教信仰。现在知道的埃及金字塔有80多座，分布于开罗以南10多千米的地区，修建于公元前20多世纪，即古埃及的第三至第六王朝。金字塔的底座是正方形，以巨石垒起，整个金字塔是一个四棱锥形。因为它每一面都是三角形，看上去如汉字的“金”字，所以汉语译为“金字塔”。

最大的金字塔是第四王朝第二代法老胡夫的金字塔。原来塔高146.5米，底边边长230米，用大约230万块巨石垒成，每块石头平均重约2.5吨。由于数千年的风化剥落，现在它高为138米，底边边长220多米。这么一座雄伟非凡的金字塔的建造，有很多难解之谜。这么大的石块是怎样从遥远的采石场搬运来的？又是怎样垒上去的? 从古代的技术水平看，似乎难以想象。科技史专家对此做过很多研究，并且实际做了试验，如今已形成一些看法。

金字塔底边的周长恰是以其高为半径画圆的周长；金字塔地宫北面出口的斜坡的仰角，恰是当时当地看到北极星的仰角；金字塔修起后石缝严密，显然预先有精确的计算；金字塔地宫中物品可以保存得非常长久，这些问题也都很神秘，科技史专家一直在努力探讨。有人说金字塔是外星人修建的；有人说金字塔修建者所创造的人类文明已经灭绝，现今的文明是重新发展起来的。如果我们通过科技史研究能够探明金字塔的秘密，这些说法就站不住了。

古埃及的神庙建筑也非常著名。古埃及人是多神教徒，他们信很多的神。有些神是以鸟兽等生物命名，如鹰神、鳄鱼神；有些神是以其他自然物命名，如太阳神、月亮神、河神。神的名字反映了古埃及人对生物与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。最雄伟的古埃及神庙是卡纳克庙，位于开罗以南600多千米的卢克索，这里是古埃及新王国时期都城底比斯所在地。此庙祭祀太阳神和月亮神，庙中的尖塔高约30米，重320吨，