我国浑仪的发明大约是在公元前四世纪至 公元前一世纪之间（即战国中期至秦汉时期）。早期的浑仪比较简单，经过历代天文学家的改进，到了唐代，由天文学家李淳风设计了一架比较精密完善的浑天黄道仪。整个仪器分为三层，外层叫六合仪，包括地平圈、子午圈和赤道圈。中层叫三辰仪，是由白道环、黄道环和赤道环构成。里层叫四游仪，包括一个四游环和窥管。现存明制浑仪基本就是这种结构，所不同的是取消了三辰仪中的白道环，而加上了二分环和二至环。由于浑仪的圈环过于复杂，遮掩天区，影响观测，所以元代的天文学家郭守敬将其简化，创制了简仪。
浑仪，上古时称璿玑玉衡，简称玑衡。浑仪是以浑天说为理论基础制造的、由相应天球坐标系各基本圈的环规及瞄准器构成的古代天文测量天体的仪器。
“浑仪”是我国古代的一种天文观测仪器。在古代，“浑”字含有圆球的意义。古人认为天是圆的，形状像蛋壳，出现在天上的星星是镶嵌在蛋壳上的弹丸，地球则是蛋黄，人们在这个蛋黄上测量日月星辰的位置。因此，把这种观测天体位置的仪器叫做“浑仪”。
浑天说是我国古代的一种重要宇宙理论，认为“浑天如鸡子，天体圆如蛋丸，地如鸡中黄”，天内充满了水，天靠气支撑着，地则浮在水面上。天的大圆分为36525度，浑天旋轴两端分别称为南极、北极，赤道垂直于天极，黄道斜交着天的大圆，黄赤道交角为24度。浑仪正是以此为基础而设计的。
最初，浑仪的结构很简单，只有三个圆环和一根金属轴。最外面的那个圆环固定在正南北方向上，叫做“子午环”；中间固定着的圆环平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；最里面的圆环可以绕金属轴旋转，叫做“赤经环”；赤经环与金属轴相交于两点，一点指向北天极，另一点指向南天极。在赤经环面上装着一根望筒，可以绕赤经环中心转动，用望筒对准某颗星星，然后，根据赤道环和赤经环上的刻度来确定该星在天空中的位置。
后来，古人为了便于观测太阳、行星和月球等天体，在浑仪内又添置了几个圆环，也就是说环内再套环，使浑仪成为多种用途的天文观测仪器。
浑仪的最基本构件是四游仪和赤道环。四游仪由窥管和一个双重的圆环组成。窥管是一根中空的管子，类似于近代的天文望远镜，只是没有镜头。
（图）浑仪
双重圆环叫四游环，也叫赤经环，环面上刻有周天度数，可以绕着极轴旋转，窥管夹在四游环上，可以在双环里滑动。转动四游环，并移动窥管的位置，就可以观测任何的天区。赤道环在四游环外，上亦刻有周天度数，固定在与天球赤道平行的平面上。这样，就可以通过窥管观测到待测量的天区或星座，并得出该天体与北极间的距离，称“去极度”，以及该天体与二十八宿距星的距离，称“入宿度”。去极度和入宿度是表示天体位置的最主要数据。
有资料表明，在公元前４世纪中叶，中国就已经使用浑仪观测天象了，比古希腊早约
6０年。
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是演示天球运动、天象变化的仪器。它同观测的浑仪时常被混淆。元明以前历代浑象均未能保存下来，现存紫金山天文台浑象是清代制造。宋沈括 《梦溪笔谈·象数一》：“浑象，象天之器，以水激之，以水银转之，置於密室，与天行相符， 张衡 、 陆绩所为。”《清史稿·天文志三》：“自古言天之精者，知日月五星为浑象而已。”
印刷术——改变了手抄书籍的历史
如果说纸的发明使文化有了载体，那么印刷术的发明就加速了文化的传播。
印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷，经宋仁宗时代的毕升发展、完善，产生了活字印刷，所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。印刷术先后传到朝鲜，日本，中亚，西亚和欧洲。
雕版印刷的发明时间，历来是一个有争议的问题，经过反复讨论，大多数专家认为雕版印刷的起源时间在公元590~640年之间，也就是隋朝至唐初。
唐初已有印刷品出土。1900年，在敦煌千佛洞里发现一本印刷精美的“金刚经”末尾题有“咸同九年四月十五日 ”等字样。这是目前世界上最早的有明确日期记载的印刷品。雕版印刷的印品，可能开始只在民间流行，并有一个与手抄本并存的的时期。唐穆宗长庆四年，诗人元稹为白居易的《长庆集》作序中有“牛童马走之口无不道，至于缮写模勒，烨卖于市井”。“模勒”就是模刻，“烨卖”就是叫卖。这说明当时的上层知识分子白居易的诗的传播，除了手抄本之外，已有印本。
宋代，雕版印刷已发展到全盛时代，各种印本甚多。较好的雕版材料多用梨木、枣木。
雕版印刷开始只有单色印刷，五代时有人在插图墨印轮廓线内用笔添上不同的颜色，以增加视觉效果。
雕版印刷一版能印几百部甚至几千部书，对文化的传播起了很大的作用，但是刻板费时费工，大部头的书往往要花费几年的时间，存放版片又要占用很大的地方，而且常会因变形、虫蛀、腐蚀而损坏。印量少而不需要重印的书，版片就成了废物。此外雕版发现错别字，改起来很困难，常需整块版重新雕刻。
北宋时期，毕昇对印刷术进行了改造。毕升发明活字印刷，提高了印刷的效率。但是，他的发明并未受到当时统治者和社会的重视，他死后，活字印刷术仍然没有得到推广。他创造的胶泥活字也没有保留下来。但是他发明的活字印刷技术，却流传下去了。
活字制版正好避免了雕版的不足，只要事先准备好足够的单个活字，就可随时拼版，大大地加快了制版时间。活字版印完后，可以拆版，活字可重复使用，且活字比雕版占有的空间小，容易存储和保管。这样活字的优越性就表现出来了。
我国的活字印刷技术由新疆经波斯、埃及传入欧洲。1450年前后，德国美因兹的谷腾堡受中国活字印刷的影响，用合金制成了拼音文字的活字，用来印刷书籍。根据他从葡萄酒压榨机改进的机器设计，古登堡开发了使用凸起的活字，从一开始就使用油性墨。
印刷技术传到欧洲，加速了欧洲社会发展的进程，它为文艺复兴的出现提供了条件。马克思把印刷术、火药、指南针的发明称为“是资产阶级发展的必要前提”。中国人发明的印刷技术为现代社会的建立提供了必要前提。
印刷促进教育的普及和知识的推广，使更多人可以获得知识，因而影响他们的人生观和世界观。书籍普及会使人们的识字率提高，反过来又扩大了书籍的需要量。此外，手工业者从早期印行的手册、广告中发觉印行这类印刷品可以名利双收。这样又提高了他们的阅读和书写能力。所以说，印刷术加速了文明的进程。
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德国人谷登堡，他的近代铅活字印刷术虽然是在比其早约400年的我国北宋毕升发明的活字印刷术的影响下所创制的，但因其成功地发明了由铅、锑、锡三种金属按科学、合理比例熔合铸成的铅活字 ，并采用机械方式印刷而功勋卓著。西方各国以此为先导，在文艺复兴和工业革命的推动下 ，开创了以机械操纵为基本特征的世界印刷史上的新纪元。
纸的发明——绘出文明记载的画卷
造纸术是中国四大发明之一，人类文明史上的一项杰出的发明创造。东汉元兴元年（105）蔡伦改进了造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等植物原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸，是现代纸的渊源。自从造纸术发明之后，纸张便以新的姿态进入社会文化生活之中，并逐步在中国大地传播开来，以后又传布到世界各地。纸的发明是书写材料的一次革命，它便于携带，取材广泛不拘泥，推动了中国、阿拉伯、欧洲乃至整个世界的文化发展。
在造纸术发明的初期，造纸原料主要是破布和树皮。当时的破布主要是麻纤维，品种主要是苎麻和大麻。据称，我国的棉是在东汉初叶，与佛教同时由印度传入，故用于纺织应是更晚一些的事了。另外当时所用的树皮主要是枸皮（楮皮），对枸皮纸曾有“楮先生”之称。
西汉初年，政治稳定，思想文化十分活跃，对传播工具的需求旺盛，纸作为新的书写材料应运而生。许慎著《说文解字》，成书于公元100年。谈到“纸”的来源。他说：“‘纸’从系旁，也就是‘丝’旁”。这句话是说见当时的纸主要是用绢丝类物品制成，与现在意义上的纸是完全不同的。
魏晋南北朝时期纸的品种、产量、质量都有增加和提高，造纸原料来源更广。魏晋南北朝时期，麻、枸皮、桑皮、藤纤维、稻草等已普遍用作造纸原料。
唐朝的政治、经济、文化都空前繁荣，造纸业进入一个昌盛时期，纸的品种不断增加，生产出许多名纸及大量艺术珍品。造纸原料以树皮使用最广。主要是楮皮、桑皮，也有用沉香皮及栈香树皮的记载。藤纤维也广为使用，但到晚唐时期，由于野藤大量被砍伐，有无人管理栽培，原料供不应求，藤纸一蹶不振，到明代即告消失。
宋代竹纸发展很快，后期的市场上十之七八是竹纸，用量之大可以想见，就产区而言有四川、浙江、江西、福建、广东、湖南、湖北等，最盛之地当推浙江、四川。在工艺上宋代竹纸大多无漂白工序，纸为原料本色，除色黄之外，竹纸也有性脆的缺点。
元明时期竹纸的兴盛创造了历史新篇章，尤以福建发展最突出。使用了“熟料”生产及天然漂白，使竹纸产量大有改进。
清代由于造纸业的大发展，麻及树皮等传统造纸原料已不能满足需要，竹纸在清代占了主导地位，其他草浆也有发展，河南、山东、山西等地有人用麦草、蒲草。陕西、甘肃、宁夏有人用马莲草，西北用芨芨草，东北用乌拉草。造些野生草类植物，在清代末期当地居民已用以制造粗草纸。我国用蔗渣造纸始于清末，张东铭在徐家坡设一造纸厂以蔗渣为原料，对此《清朝续文献通考》卷三八四有记载。清代草浆生产技木有了很大进步，用仿竹浆、皮浆的精制方法制取漂白草浆。著名的泾县宣纸就是用一定配比的精制稻草浆和檀皮浆抄制而成，其生产工序一直延续至今。芦苇在清末也有使用。据光绪三十二年《东方杂志》三卷3期载：“陈兴泰在汉口桥口地方，设一造纸厂，先后以芦浆（芦苇）、蔗渣、稻草杆等物，试造日用纸张，有成效”。
造纸术西传后所用的原料及工艺仍习我国之故，以麻和破布为主，不过欧洲的破布普遍是棉纤维，成品纸不如中国产品柔顺薄韧，而且破布日感供不应求。到19世纪末，在欧洲产业革命的推动下，以木材为原料的机制纸迅速发展，并普遍认为木材是一种较好的造纸原料。我国在满清末年和民国初年也逐渐出现了机械化的造纸厂，木材和非木材原料均有使用。
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中国是世界上最早养蚕织丝的国家。古人以上等蚕茧抽丝织绸，剩下的恶茧、病茧等则用漂絮法制取丝绵。漂絮完毕，篾席上会遗留一些残絮。当漂絮的次数多了，篾席上的残絮便积成一层纤维薄片，经晾干之后剥离下来，可用于书写。这种漂絮的副产物数量不多，在古书上称它为赫蹏或方絮。这表明了中国造纸术的起源同丝絮有着渊源关系。