科技

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楊輝所繪之《古法七乘方圖》，
述二項式係數在三角形中的幾何排列

著名科學技術史學者李約瑟認為，對科技史來講，唐朝不如宋朝有意義。宋朝也著實是中國歷史上科技進步最快的時代，所謂的四大發明之中有三個都誕生於宋朝。不過，史學家黃仁宇在《中國大曆史》一書中指出，由於宋朝的經濟未能在改革社會上發揮作用，導致科學技術無法系統的演進。慶曆年間，布衣畢昇在雕版印刷術的基礎上發明瞭活字印刷術。這種印刷術成本較低，省功省力，快速就得到了推廣。不久就傳入日本、朝鮮、越南等國。指南針的系統應用也是在宋朝，特別是用於航海導航「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針」。指南針的使用方法在當時據記載有四種：一是水浮法，即將指南針放到盛水的容器中指示方向；二是置指爪法，即將指南針放到針尖上指示方向；三是置碗唇法，即將指南針放在碗邊上指示方向；四是縷懸法，既將指南針用線騰空指示方向。後來第一種方法演化成水羅盤，第二種演化為旱羅盤，而第三、四種由於精密度低而被淘汰。火藥發明於唐末。北宋初年，曾用以製作火箭、火球等。後來又出現了帶爆炸性的霹靂炮。南宋時期更出現了鐵火炮、突火槍、火銃等新式武器。這些武器威力巨大，被廣泛使用在對蒙戰爭中。《武經總要》是仁宗時期官方編修的一部詳細的軍事理論與軍事技術的巨著，其中就有大量的火器介紹與火藥的配製方法。後來在蒙古西征時，火藥又被傳到西方。

傳統數學在宋朝取得了很大成就與進步，賈憲、秦九韶和楊輝都是出眾的數學家。著名的成果有「楊輝三角形」等，數學著作則有《數書九章》和《楊輝演算法》。宋朝的曆法一共更改了十九次，是中國歷史上曆法改革非常頻繁的時代。在神宗之前，使用的是楚衍所編制的崇天曆。神宗到徽宗期間，改采以姚舜輔編制的紀元曆。南宋的曆法是以楊忠輔編制的統天曆為主。它定一回歸年的長度為365.2425日，比實際週期僅差廿六秒。與目前所用的西曆格裏曆完全一致。但比格裏曆要早四百年。在天文儀器上，燕肅在天聖八年（1030年）發明的蓮花漏首次使用了漫流系統，記時的精準性因此獲得了大幅度的提高。蘇頌在元祐七年研製成功的水運儀象台實現了渾儀、渾象和報時的三位一體，並且具有了近世天文臺的開啟式圓頂等工具。景德三年（1006年）對豺狼座超新星的觀察記錄和至和元年的天關客星觀察記錄是寶貴的天文資料。宋朝政府對醫藥學非常重視，設有太醫局與翰林醫官院，官修醫方有《太平聖惠方》等，官修本草有《開寶本草》等。中醫的分科由唐朝的四科增加到九科，婦科與兒科在宋朝正式成形。針灸學、解剖學與法醫學進步尤大，最著名的法醫著作是宋慈所著的《洗冤集錄》。宋朝最重要的科技著作是沈括所著的《夢溪筆談》。夢溪筆談共計達卅卷，六百零九條，全面總結當時宋朝的科技成就。在建築學方面，李誡所著的《營造法式》是中國第一部建築學專著，對後世中國建築設計，影響深遠。