世界古代后期科技史-第7章
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过程中，他创立并使用了极限，他说：“割之弥细，所失弥小，割之又割，
以至不可割，则于圆合体而无所失矣。”
第八、《九章算术注》的最后一部分《重究》，总结和研究了古代劳动
人民的测量术，发展了“二重差方法”，将相似三角形的性质进一步阐述，
并广泛应用。这种重差术的出现，表明了刘徽在测量上的造诣之深，远远超
过当时世界各国数学家的水平。唐代以后独立成书，称为《海岛算经》。
第九、在继承前人成就的基础上，利用图形对勾股定理进行系统多角度
地证明，并将它推而广之。
刘徽注解《九章》，并在数学的许多方面作出卓越贡献，这是空前的壮
举，这使他在中国数学史和世界数学史上永耀光采。
③六部算经
与刘徽同时代，我国曾出现6部有影响的数学著作，它们是约于公元四
五世纪成书的《孙子算经》、《五曹算经》、《夏侯阳算经》、《张邱建算
经》、《五经算术》和《数术记遗》。但这些书的作者履历和编写年代不很
清楚。这些书较全面地介绍了当时中国在
数学上的成就，影响较大，后来都被列入唐初十部算经之中。特别值的
注意的是《孙子算经》，该书约成书于公元四五世纪，提出了“物不知数”
的问题，兼作了解答。《孙子算经》卷下记载：“今有物不知其数，三三数
之剩二、五五数剩三，七七数之剩二，何物几何？答曰：二十三。”后经南
宋秦九韶发展成为一次同余式理论，被称为“中国式的剩余定理”。在欧洲
直到1801年德国人高斯才提出同一定理。
④祖冲之父子的贡献
祖冲之（公元429—500年），字文远，今河北涞水县人，曾在南朝刘宋
政权任从事史、公府参军等职，长期从事天文历法和数学研究，公元463年
制成《大明历》，对前人历法进行了修改。在萧齐政权曾任长水校尉等职。
对机械制造感兴趣，曾制造了指南车、千里船、水碓磨、欹器、刻漏及其他
运输机械。他还在古籍研究上有一定贡献。但他最大的成就是在数学方面。
他给 《张章》和刘徽的《重差》作过注，并著有《缀术》一书。
祖冲之的儿子祖暅，博学多才，曾两次建议梁朝政府推行 《大明历》，
撰有《天文录》30卷、《漏刻经》1卷、《缀术》6卷（与祖冲之的《缀术》
同名），继承和发扬光大了祖冲之在数学方面的成就。
他们的成绩非常显著，主要有：
第一、圆周率的计算。根据《隋书·律历志》的记载，祖冲之是在前人
的基础上进行了更为精密的计算。他以一丈作为圆的直径，并把它为分一亿
份，一份为一忽，计算出圆周长应在3丈1尺4寸1分5厘9毫2微7忽和
3丈1尺4寸1分5厘9毫2微6忽之间。即
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3。1415926＜π＜3。1415927将圆周率精确到小数点后第7位数字，这比
西方早了近千年。祖冲之在进行计算时，给出了两个分数值的圆周率，即
355
密率（精确值）π＝ ＝3。1415927
113
22
约率：π= = 3。14。
7
又称“祖率”，也比西方早了1，000多年。
第二、球体体积的计算。祖冲之父子完全采用刘徽计算球体体积的方法，
用牟合方盖 （即立方体内切球）来计算。为使问题简化，他们仅用1/8的立
方体和所含的1/8的方盖。如图：
（a）为边长为r的立方体，为球的外切正方体的1/8。我们以o为球心，
r为底圆的半径，按把立方体截为圆柱体的一角的方法，从横竖两面把立方
体截开，成为图中（b）、（c）、（d）、（e），其中（b）为1/8弁合方盖。
再把这四部分仍合成为立方体，在高为h处横截这个立方体，得出图 （f），
则在直角三角形ABC中，AB为半径r，BC高为h。AC为1/8牟合方盖被截面
（正方形）一边的长（设为a），则
AC2
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四、世界古代后期的农学
世界古代后期是农业科学技术体系形成时期。仍处于奴隶制社会的古罗
马民族继承和发扬地中海文明，在农业科技领域里取得了重大的进步。铁器
农机具的改进，使新的生产工具不断增加，满足了农业生产发展的需要，减
轻了劳动强度，提高了作业效率。在耕作方法和物种等方面都有所创新。尤
其是在农业生产理论上颇有建树。政治家、农学家加图撰写了《农业志》、
瓦罗著《论农业》，科普美拉写《论农务》，对农业生产管理和农业生产技
术进行了系统的总结，形成了农业生产理论。
在东方，中国自春秋末年进入封建社会以来，随着秦汉的统一和经济的
繁荣，作为封建经济之本的农业也有重大发展。劳动人民在继承前代农业生
产技术的基础上，不断总结经验，丰富作物品种、改进和发明先进的耕作方
法，涌现了以贾思勰为代表的古代农学家，并为后人留下了闻名于世的农业
专著《齐民要术》，将中国农学技术和理论水平推向了新的高峰。
亚洲的塞琉古、古印度的孔雀王朝，日本的农业也都各有千秋，生产技
术水平得到不同程度的提高，为后世农业的发展和新技术的应用做出了贡
献。
1。古罗马的农业发展
公元前2世纪时，罗马的农业获得了长足的发展，雷提城地方出现了双
轮犁、水磨，一些地方出现了打谷装置。到罗马帝国时代，地中海文明区的
奴隶制已持续了3000年，继埃及、巴比伦青铜文明之后，波斯、希腊的铁器
时代亦经历了长时期的发展。罗马在他们之后兴起并集其大成，标志着古代
世界的生产力已达到最高水平。在社会稳定、生产发展的总形势下，各地联
系的加强，生产经验的交流，以及科技成果的应用，都促进了生产工具的改
进与生产技术的提高。这时在希腊和意大利出现了带轮的重型农具，前部有
两个小轮，需用2头甚至4头牛来牵引，但因重心提高，能较准确地调节耕
地深度、打碎土块、平整土地，标志着农具的一大改进。在高卢出现了收割
机，配有切割刀的柜式轮车，将切割刀置于车前，利用一定的装置使牲畜（如
牛、马等）能从车后推车前进。这类收割机显然是古代使用的最先进的（机
器）工具。除了农用机器外，与农业相关的各种机器工具还广泛用于其它社
会行业，如：水力工具——水轮机、水磨等用在矿业、磨粉业和纺织业等行
业中。西班牙还出现了连续8个水轮机的梯级磨房，水力技术大有发展。建
筑业中有了交滑车，起重机等。采用人力踏轮、牲口牵引等方式，行业中已
有完备的排水机械、提升机械等。远航货船的船头有了起重机及铰链 （复滑
车），桅杆采用护桅索加固。这反映了古代最高水平的造船技术已经出现。
这一时期，自动出水机、升降机、计程车等机械工具也广泛使用。帝国末期
还出现了水轮机、即用戽斗来替代水下式水轮机，铁、木料做的箕斗，隔板
并不与水轮辐条垂直，而是向水轮辐条倾斜，并将水充满，这大大提高了农
业生产效率。另外，1世纪时，罗马帝国曾使用云母装配成的温床，为宫庭
生产黄瓜等蔬菜，以满足生活需要。
罗马时代的农业发展主要在行省。那时，希腊地区出现了宽铧带轮的犁、
高卢出现了割谷器，水磨（最早出现于小亚细亚地区，公元1世纪传到西方）
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已广泛使用。埃及还出现了用牲畜牵引转动的扬水车。耕作方面，出现了轮
作制、豆类植物修养地力的原理已被掌握。北非的突尼斯一带地方这时已被
开垦成肥沃的土地，广泛种植葡萄、橄榄、大麦、小麦等。由于大量筑堤修
渠使灌溉系统得到很大地改善，大面积的沙漠变成良田，耕地面积大大扩大。
这使从埃及到摩洛哥的北非地区成为帝国的巨大粮仓，高卢、日尔曼地区这
时成了园艺业的中心。多瑙河流域因为被大面积开垦，成为帝国的新谷仓。
西班牙东南因引进了北非先进的葡萄种植技术而使葡萄种植面积大增，并且
品质优良，大有后来者居上的势头。意大利民族的坎佩尼亚和波河流域因为
地位的不断加重而发展成为橄榄生产中心，产量几乎占帝国的一半。
此外，在农作物种植方法上也注重耕作制的创新和经验积累。在古希腊，
人们已注意地利的恢复。公元1世纪时，古罗马创造出两区轮作制。并盛行
于古罗马的地中海沿岸及高卢、不列颠等地。两区轮作制又叫“二圃制”，
这种耕作制是把耕地分成面积大体相等的两区，分区轮流种植作物，即其中
的一区种谷物，另一区休闲。在欧洲以先种小麦然后休闲。再种大麦，再休
闲的方式分区轮作；或者在当年内将一些耕地种上小麦，将另一些耕地种大
麦，来年则反之。南部地区还将二区轮作制应用在葡萄、橄榄等果树种植裁
培方面。以此为开端，后世又陆续创造了三区、四区、六区轮作制，不断推
动着农业技术水平的发展。
上述罗马时期农业技术的进步和发展大大促进了西方农业的发展，同
时，也充分反映了世界古代后期在农业技术方面取得的成就。
总之，帝国时代的农业发展是空前的，而最能反映成就的则是3位农学
大家及其著作的出现。
（1）加图（伽图或加托、卡托等）
加图（公元前234—前149年）是罗马早期的政治家、农学家、散文家，
一生博学多才，著述甚多，涉猎农学、修辞学、医学、军事、法律等方面，
这与他的经历有关。他出生于图斯库鲁姆城的一个富裕农民之家，后来逐渐
成为贵族保守派的代表，并在公元前195年任执政官，曾率兵镇压了西班牙
人反抗罗马人野蛮统治的起义，历任财务官、监察官等职，在任职期间执法
严谨、重农业，组织人开挖沟渠，对财政进行了改革，对社会风气进行了整
顿，还提倡节制生活 （这都是在吸取前任基础上的创新）。公元前175年奉
命出使迦太基，对迦太基了解较深，后来力主毁灭迦太基，以杜绝死灰复燃
的后顾之忧，这些丰富的阅历和实践是他博学的基础。他的经历，他的博学、
使他成为拉丁散文文学的鼻祖。他的代表作有 《创始记》7卷（是记叙早期
罗马到公元149年中所发生重大事件的史书）和《论农业》（研究罗马共和
国时期奴隶制庄园经济的重要资料）。在农学方面，尤以《论农业》为重要。
《论农业》（又名《农业志》）一书是加图众多著作中完整保存下来的
部分，是最古老的罗马式拉丁散文著作。该书约写于公元前160年，共2万
多字，内容广泛，大大超过书名所指的范围。若单就农业方面来看，与其说
是对农业知识的系统论述，倒不如说是经营方面的规划和意见的汇集。在该
书中，加图不仅总结了他自己多年来从事农业经营和管理的经验，而且对前
人有关这方面的实践经验进行了概括。这使该书成为研究罗马时代的农业生
产，奴隶劳动的重要资料。
书中记载了意大利中部庄园的经营管理，特别是奴隶劳动的情况，对不
同规模和性质的庄园应使用多少奴隶劳动以及奴隶间的分工都作了精细的计
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算，从而形成一套奴隶生产的管理思想，其内容主要有：
第一、认为农业是罗马人最重要的职业，主张奴隶主必须认真经营农业，
用心管理好自己的农庄；
第二、强调奴隶主应对劳动力——奴隶严加看管，而不要放任；
第三、明确提出要挑选管家并规定了管家应遵守的9条条例：
a。维护纪律；
b。尊重别人的权力，拥护奴隶主；
c。负责调解奴隶的纠纷，对有错的一方应予以惩罚；
d。监工举止应当谦恭有礼；
e。保证使农场奴隶整天忙于工作；
f。重视农奴主推荐的奴隶，同时注意同两三个其他农场保持联系，以便
必要时互相交换必需的物品；
g。认真记好一切帐目，并要与农场主一同核查；
h。对爱护牲畜的奴隶应予以奖励；
i。事先要用充分的时间去安排各项工作。这些条例充分反映了奴隶所受
剥削的残酷。
书中也间接地反映了加图的政治主张与实际的矛盾。一方面，他大力提
倡亲自参加农业生产活动，继续过乡村那种淳朴生活。他写道：“最勇敢的
人和最干练的战士都是从农民中产生的，农夫的收入是最纯洁、可靠和最不
致于引起嫉妒的，从事农业的人是最可靠的。”但另一方面，他又拼命地要
增加自己的地产，并力图用多卖少买的办法来增加收益。他认为种葡萄最有
利，其次是种菜，再次为种粮食，并主张搞集约经营。书中对什么时候施肥，
怎样施肥、如何管理葡萄和橄榄，如何管理牲口，如何选择和构筑打谷场，
如何保管所收获的粮食等问题都做了描述。
总之，该书是研究古罗马经济史的最早史料之一，给我们提供了当时罗
马经济发展的珍贵资料，其地位非常重要。
（2）瓦罗
瓦罗（公元前116—前27年）是罗马时代的政治家，著名学者，出生于
萨宾地区的一个小乡村，曾任大法官（执政官）。先追随庞贝（又译庞培），
后跟随恺撒，公元前149年作为庞培党人参加了西班牙战争。公元前47年奉
命建造第一个国家图书馆。那时私人图书馆较多，书籍则由奴隶抄写，恺撒
大量收集希腊的拉丁文著作，为普通公民使用，并让瓦罗负责收集、整理、
分类。公元前43年被安冬尼剥夺公民权，但未被判处死刑。公元前30年内
战结束，他获释后致力于学术研究。他是罗马最博学的人之一，精通语言学、
历史学、诗歌、农学、数学等，78岁时已写出了490多篇论文和专著。他力
图掌握全部希腊文化并用罗马的精神加以改造。著作现存极少。如重要的《论
拉丁语》25卷，今仅存残缺的第5、第10卷，是研究早期罗马历史的宝贵史
料。现存的《论农业》（或译为《论业谈》）是他的代表作。
《论农业》一书约写于公元前37年，是瓦罗在80岁时为其妻凤达尼娅
写的，全书共分3卷，第一卷讲农业本身，包括农业的目的、范围和分科，
并对农业结构、土地质量、生产工具的使用等方面进行
