紙張、印刷術(shù)、火藥和指南針?biāo)拇蟀l(fā)明在世界范圍內(nèi)對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響.西漢時(shí)期已經(jīng)出現(xiàn)早期的植物纖維紙,但比較粗糙,書(shū)寫(xiě)不方便.東漢時(shí)的宦官蔡倫,改進(jìn)了造紙方法,用樹(shù)皮、麻頭、破布和舊魚(yú)網(wǎng)作原料,制造出既美觀又便宜,并且書(shū)寫(xiě)方便的紙張,并使這種以麻為主要原料的紙得到推廣,對(duì)書(shū)寫(xiě)起到了重要的推動(dòng)作用.造紙術(shù)逐步推廣開(kāi)來(lái),到了公元三四世紀(jì),紙取代竹簡(jiǎn)和絲帛成為中國(guó)的主要書(shū)寫(xiě)材料.
戰(zhàn)國(guó)時(shí),人們用天然磁石磨成“司南”,這是世界上最早的指南針,到今天已經(jīng)有兩千多年了.到了宋朝,發(fā)明了人造磁鐵,磁性比天然磁鐵穩(wěn)定.指南針的裝置也有很大改進(jìn),人們發(fā)明了指南魚(yú)、指南龜、水浮指南針等指南工具.在宋代,特別是南宋,海外貿(mào)易非常發(fā)達(dá).為了克服在海洋中航行的困難,到北宋末年,在航海上已經(jīng)應(yīng)用了指南針.南宋時(shí)還出現(xiàn)了將指南針安裝在刻著度數(shù)和方位的圓盤(pán)上的羅盤(pán)針.在海上航行的人,在沒(méi)有太陽(yáng)的白天,沒(méi)有月亮的晚上,都能辨別方向.
在人類(lèi)文明發(fā)展史上,印刷術(shù)的地位非常重要.北宋的畢舁發(fā)明了一種既省時(shí)省力又經(jīng)濟(jì)的印刷方法,即活字印刷.畢舁發(fā)明的是泥活字.先在粘土制成塊的一個(gè)個(gè)小方塊上刻出反字.制成一批后,就放在窯中燒硬成為陶字.排版時(shí),在一塊鐵板上鋪上一層用松香、蠟和紙灰混合的粉末,把一個(gè)個(gè)陶字排在有框的鐵板上,然后把鐵板放到火上加溫,等粉末熔化后,用一塊平板把字壓平.鐵板溫度降低后,活字固定,就可以印刷了.印板中如果有錯(cuò)別字,可以隨時(shí)換,印完一版,活字拆了,鐵板可以再用.畢舁為印刷術(shù)的改進(jìn)打下了基礎(chǔ),西夏有了木活字,明代改成銅活字,直到后來(lái)使用的鉛活字.
中國(guó)古代有專(zhuān)門(mén)煉丹的人,他們中有人把硫磺、硝石、木炭放在一起燒煉引起了燃燒和爆炸,人們把這三種物質(zhì)的混合叫做“火藥”.唐朝中期的書(shū)籍里記載了制成火藥的方法.唐朝末年,火藥開(kāi)始用于軍事.在宋代,火藥得到了廣泛使用,火藥不僅被用在生活中,狩獵、開(kāi)石、采石,制造爆竹和焰火,更多地被用在軍事上.火器的制造技術(shù)也提高到了一個(gè)新的階段.北宋制造的火藥武器主要是燃燒性的、爆炸性的,如火箭、霹靂火球、蒺藜火球等.到了南宋,發(fā)明了管狀火器,把火藥裝在竹筒里點(diǎn)火噴射.有一次,宋朝軍隊(duì)和蒙古軍隊(duì)打仗,宋軍發(fā)明了管狀“突火槍”,即把火藥裝在竹筒里,然后裝上“子窠”.“子窠”和子彈的性質(zhì)差不多,是用石子和鐵塊做的.這是世界上最早的原始步槍.它的出現(xiàn)是火器制造歷史上劃時(shí)代的進(jìn)步.