細說兩晉南北朝 · 五八　南北朝的科學技術

講南北朝的科學技術，首先應該講南朝宋齊時的科學家祖沖之（429—500年）。他字文遠，范陽遒（今河北淶水）人，做過縣令、謁者僕射、長水校尉（禁衛軍軍官）。他對儒家的經典和道家的《莊子》、《老子》都很精通，但是他鑽研得最深的是天文、曆法、數學和製造器物的技術。他最有名的成就是推算圓周率π的值在3.1415926和3.1415927之間。這在世界上領先了一千年左右。現代有人建議把圓周率叫做「祖率」，由此可見他在科學史上地位之高。古人以圓周長為3，徑長為1，即以π=3。以後西漢末劉歆、東漢張衡、魏晉時劉徽都研究過這問題。劉徽從圓的內接六邊形起，逐步加倍，12邊、24邊……從而得出了π=3.1416的值。祖沖之改用別法，可惜其法不傳於世。現代人驗證結果，認為要得到祖沖之的值，需要求出內接正12288邊形的邊長和24576邊形的面積。這樣複雜的數字，古人用算籌是不可能計算的。 祖沖之和他的兒子祖暅（gèng）共同提出推算球體體積的公式，叫做「祖氏公理」，也比西方早一千年以上。他著的《綴術》，在唐代作為數學教科書使用，可惜後來失傳了。 祖沖之編制了一部新的曆法，成於宋孝武帝大明六年（462年），因此叫做《大明曆》。此前用的是何承天編制的《元嘉歷》，有不少疏漏的地方。他吸收了晉虞喜、宋何承天研究「歲差」的成果，把它用到編制曆法中去（歲差，太陽從今年冬至到下一年冬至，並不回到原來在恆星間的位置）。他還吸收了十六國北涼太史令趙所創六百年二百二十一個閏月（舊說十九年七閏）的學說，並改進為每三百九十一年設置一百四十四個閏月。《大明曆》確定一回歸年為365.24281481天，與地球繞太陽周時誤差比《元嘉歷》小得多，只有一秒左右。這部曆法受舊臣戴法興等反對，被擱置起來。直到梁天監十年（510年），經祖暅上疏力爭後，才得頒行。 造指南車和千里船，也是祖沖之被人津津樂道的事跡。 指南車和指南針是兩回事，它不用磁石，靠齒輪的作用，使車上木人手指的方向不變。創始人是曹魏時的馬鈞，後來懂得造法的人很少。十六國時後秦人令狐生為姚興造過一輛。劉裕滅後秦，把它作為戰利品，帶回建康。但是這輛車的機件已經損壞，轉彎時木人的手指不能隨之轉動，只能用人力矯正。過了六十年以上，到劉宋末年蕭道成輔政時，令祖沖之修復。他用銅製新機，轉動起來非常靈巧。另外，他還造過千里船，在江上試航，一天能走一百多里，可惜記載不詳，連用什麼力量推動也不得而知。 其次該講的是北魏賈思勰的著作《齊民要術》。賈思勰，益都（今山東青州）人，曾任高陽（治今河北高陽東）太守。他著成《齊民要術》時，約在公元6世紀的三四十年代，已在東西魏分裂之後了。 賈思勰深知農業與國家盛衰、人民哀樂的關係，他認為只有發展農業生產，才能使百姓安居樂業，於是博採文獻，搜集民間農牧業生產經驗，成為此書。這是對6世紀中葉以前北方人民農牧業生產經驗的總結。 《齊民要術》的正文分十卷、九十二篇，從作物栽培、種樹、養畜到制醬造醋，無不具備。他記載粟的品種有八十六種，獸醫的藥方有四十八種。書中還有許多關於產量、物價的資料，如《種榆白楊》篇述種榆樹之利說，生了孩子，就種二十株，到成人嫁娶的時候，樹身就長到可以做車轂（車輪中心的圓木）了。一棵樹可以做三根，每根值三匹絹，共值一百八十匹絹，婚事的全部開銷就夠了。他寫得這樣周到，想必含有提倡植樹的意思在內吧。 此外，還有幾件必須提一提的事情。 1.南朝陶弘景（456—536年）是個醫藥學家、煉丹家。他字通明，丹陽秣陵（今江蘇南京）人。他的《神農本草經集注》收藥物七百三十種，是本草學發展史中的一部重要著作。 2.南北朝時，瓷器製造發展到成熟的階段，南方的青瓷，北方的白瓷，都已大量生產。 3.以生鐵、熟鐵合煉成鋼，即灌鋼技術已經成熟。北齊綦母懷文用灌鋼法造宿鐵刀，用牲尿、牲脂淬火。《北史》本傳說他所造的刀能斬甲過三十札。 4.南北朝時馬鐙已普遍使用。現從公元415年北燕馮素佛墓中出土的馬鐙，是已知最早的真正的馬鐙。