科技之光
火與人類
人類從開始怕火到能利用火,經過了一百多萬年的時間。一開始,人們知道火能夠給人以光明和溫暖,慢慢地,經過若幹年時間,人們便把火帶到洞穴中去了。
現在已經知道的人類用火最早的遺跡是在我國的土地上,當然這火都是野火,也就是說不是人製造出來的,而是天賜予的,比如雷電、火山等原因。
雲南元謀舊石器時代遺址中就發現許多炭灰,而山西芮城西侯度遺址也有類似的遺物。北京周口店龍骨山發現的灰層竟厚達6米之多。
據考古學發現,在龍骨山北坡猿人居住的山洞裏,厚厚的灰層中有燒過的獸骨和石塊,有的石灰石甚至已經燒成石灰,在洞穴中還發現過一塊木炭。
周口店的灰燼這麼厚,使人得出這樣的結論:篝火在當地綿延不絕地燃燒了有數百年之久。這表明20萬至50萬年前,住在這裏的北京人已經是長期地、很有效地掌握利用人類的天敵和朋友——火。
人類的生活越來越依賴火了,自然火又不是隨時可得,火的保存成了生活中的一件大事。雖然人們已經有了一些保存火種的辦法,但是由於一些不可抗拒的原因而遭致火種的熄滅,因此,人們不得不尋找人工取火的辦法。
究竟人工生火最初是怎樣實現的呢?我們可以從古代文獻記載和近代原始部落生活方式兩方麵結合起來找出答案。
古代《莊子》一書有雲:“木與木相摩則然,金與火相守則流。”《韓非子》一書中也有“鑽木取火”的說法。
鑽木怎樣取火?我們來看看海南島黎族老百姓在解放前還使用的鑽木取火的古老方法:
先折一根山麻木,把它弄成扁平狀,再在上麵刻下一個淺淺的凹坑。然後再在凹坑邊刻上一條很淺的缺槽。弄好後,把它放在地上,再折一根山麻細枝當小棍子。
這時候,人坐在地上用兩隻腳把刻穴的山麻木踩好,用小棍子一端放在凹穴上,雙掌用力搓小棍子,棍子急速旋轉,末端與凹穴接觸處因劇烈摩擦而發熱,就會由熱而生出小火花。
這些火花,把摩擦時落下的一些木屑點燃。然後把木屑放在事先準備好的幹茅草裏一吹,茅草就會著起火焰,這種方法就叫“鑽木取火”。海南島黎族百姓在解放前,還使用過這種古老的方法。
也有人認為最初的人工生火是用燧石打擊而得到的,據文獻記載,這種取火方式是到了鐵器時代才實現的。
火的利用,使化學變化成為可能,同時,其他多種自然科學的產生也都從這裏開始。如果從本質上說,火就是能量,就是力量,運用火就是運用其能量。
自從發明了人工取火的辦法,人類就得到了用火的完全自由。有了火,人類的食物來源擴大了,居住的範圍也擴大了。
火在生產上也給了人類很大的幫助,它可以燒烤木矛的尖端使之硬化,也可以燒烤枝條使之彎曲製造某種容器,火還是人們用於狩獵的重要武器。
尤其重要的是,熟食對人類自身的發展有很大的影響,熟食縮短了消化過程,使人類獲得更多的營養,增強了體質,大大地促進了大腦的發達。
人類認識火,降服火,使火為人類所用,可以說是人類科學文明史上的重大革命,也是人類戰勝自然的一曲凱歌。
科學從石頭開始
在遠古時期,由於原始社會的生活十分艱苦,人類改造自然的能力還很低,更談不上科學地改造自然,所以人類關於自然界的知識十分有限。
還處於萌芽狀態的關於自然界的知識,主要是從工具的使用過程中得來的。
原始社會人類主要的生產工具是石器,因此也被稱為石器時代。石器時代又分為以打製石器為主的舊石器時代和以磨製石器為標誌的新石器時代。
在舊石器時代,人類最主要和最重要的是使用石器工具,因為它用的石料幾乎隨處可得,取材方便,而且石質堅硬,也不難打製出比較銳利的尖端和刃口。這對於原始社會的人們來說是十分重要的。
現已發現的最早石器出土於非洲肯尼亞的庫彼弗拉,距今已有260萬年,而在我國雲南元謀出土的石器也有170多萬年的曆史了。
盡管這些石器是相當粗糙的,一般沒有考古專業知識的人也許不會看出它們是加工製作後的產物,但是,它們畢竟是人類有目的、有意識地打鑿成形的東西。
後來,經過無數次的實踐,人們的經驗豐富了,打製成的石器器形越來越規整,逐漸形成幾種不同的類型,我們可依其不同形狀和用途分別稱之為砍砸器、刮削器、尖狀器等。這些石器在我們祖先的手中發揮過巨大作用和威力。
在那個時候,要製成一件一定用途的石器也是件不容易的事,這是需要多方麵知識和經驗的,不是任何一塊石頭都能打製出一件能用的石器,因此需要懂得辨別不同的石頭。
石頭比較笨重,形狀也比較短小,在使用上有時就不大方便,於是人們又在石器上安裝上木頭的或骨角的把柄,這時,出現了複合工具。
複合工具的出現,是人類工具發展史上的一大進步。
舊石器時代是一個相當漫長的曆史時期,它大約從二三百萬年前直到一萬五千年前,占了人類發展史的絕大部分。由此可見,在人類的早期,每向前發展一步是何等的艱難。
以打製的方法製造石器,器形總是難以十分準確的。如在北京周口店發掘的“北京中國猿人”,他們是我們50萬年前的原始祖先,他們使用的石器代表著在中國所發現的曆史最古老的石器。
在這些大小約十多萬件石器中,有石英的、水晶的,也有燧石的、石灰石的。這些石頭經過砸打形成的狀態,有圓的、有片狀的,幾乎十多萬件中,沒有兩件是同形狀的。
舊石器時代後期人,即智人,就人類的進化水平來說,智人同先前的人種相比,是更高級的人種了。
大約在一萬多年前,人們又發明了石器的磨製技術,即在打出石器的粗坯之後,再用研磨的方法進一步加工,這樣就可以使得石器的形狀更為規整,尖端、刃口更加鋒利。
磨製石器的出現表明社會生產力有了很大的發展和提高,人類進入了“新石器時代”。在這個時期,人類已經出現了初步的科學技術,或者說是出現了真正意義上科學技術的初端萌芽了。
從此,石器的製作越來越精巧,類型也更為複雜,甚至可以加工相當堅硬的玉石,製成一些很是漂亮的玉器。在這一時期,石器具有五大特點:
1.種類多;
2.加工精細,製作目的性十分顯著;
3.石器不僅是打製,還經過了磨製;
4.用料多樣化,不僅有天然生成的燧石,而且還有石髓、瑪瑙等;
5.除了製作工具外,還出現了用石器做成的裝飾品。
石器製作技術的進步,使人類在自然界中謀生的本領相應得到提高,人們可以進行較大規模的狩獵活動。大約一萬多年前,人們又發明了弓和箭。
弓箭的發明是人類長期經驗的積累和智力發展到一定時期的成果,而且,弓箭和帶孔安把柄的石器一樣,都是在更高程度上利用力學原理的一個標誌。
發明弓箭除了利用力學原理以外,還利用了杠杆原理、彈性原理、飛行穩定性原理。這些在原始社會裏,可以說是一個了不起的成就。弓箭的發明和體用。無疑是人類在認識和改造自然的過程中邁出了很有意義的一步。
新石器晚期,人們對於石器的數量和質量的需求有了很大的增長,一般地揀取石塊來製作工具也不能滿足人們的需要,於是人們便開山鑿石,最早的采礦業也就產生了。
這樣的采石工場遺址在我國和歐洲的一些地方都曾經發現過。這時候的人們當然有了一些初步的岩石學、礦床學等方麵的知識。
在新時期結束之前,史前期的葬墓也時有發現,火葬隻是到後來才出現,而且大半見於歐洲中部。在新石器時代的墓葬中,時常發現石製用具,說明當時的人相信這些用具在另一個世界裏對死者會有用處,相信靈魂不死。