História da ciência e tecnologia na China

As quatro grandes invenções (chinês tradicional: 四大發明, chinês simplificado: 四大发明, pinyin: sì dà fāmíng) são a bússola, a gráfica, a fabricação de papel e a pólvora. Estas invenções da China antiga que são celebradas na cultura chinesa pelo seu significado histórico e como símbolos da avançada ciência e tecnologia da China antiga. Essas quatro descobertas tiveram um enorme impacto no desenvolvimento da civilização chinesa e em um amplo impacto global. O filósofo inglês Francis Bacon, deixou escrito suas impressões sobre essas descobertas no Novum Organum: Uma bússola de magnetita foi usada na China durante a dinastia Han entre o século II a.C. e I d.C., onde foi chamada de "governadora do sul" (司南 sīnán). Não foi usado para navegação, mas sim para geomancia e adivinhação. Durante a maior parte da história chinesa, a bússola que permaneceu em uso estava na forma de uma agulha magnética flutuando em uma tigela de água. De acordo com Needham, os chineses da dinastia Song e da dinastia Iuã continuaram a usar uma bússola seca, embora este tipo nunca tenha se tornado tão amplamente usado na China quanto a bússola molhada. A bússola seca usada na China era uma bússola de suspensão seca, uma estrutura de madeira trabalhada na forma de uma tartaruga pendurada de cabeça para baixo por uma tábua, com o ímã natural selado em cera e, se girado, a agulha na cauda da tartaruga apontaria sempre direção cardeal setentrional. O desenho chinês da bússola seca suspensa persistiu em uso até o século XVIII.

Talvez a invenção tecnológica mais importante da China tenha ocorrido há cerca de 600 mil anos, quando o homem de Pequim usava e controlava o fogo, a mais antiga evidência na espécie humana. Desde há 170.000 anos, ferramentas complexas foram usadas pelos chineses. Uma das ferramentas de pedra, apelidada de "canivete suíço pré-histórico, era especialmente eficiente e durável, indispensável para uma sociedade de caçadores-coletores. Fragmentos ósseos encontrados no norte da China contêm linhas gravadas há entre 125.000 e 105.000 anos, alguns marcados com pigmento vermelho, tornando-os os exemplos mais antigos de comportamento simbólico no leste da Ásia. O período neolítico, que começou na China por volta de 10.000 a.C. e concluiu com a introdução da metalurgia cerca de 8.000 anos depois, foi caracterizado pelo desenvolvimento de comunidades assentadas que dependiam principalmente de animais domésticos e de criação, em vez de caça e coleta. A tradição da produção musical pode estar entre as formas mais antigas de empreendimento artístico e tecnológico humano. Um exemplo são as flautas de osso (gǔdí) soberbamente preservadas em Jiahu, datadas de pouco mais de 8.000 a.C., que ainda podem ser tocadas. De todos os aspectos da tecnologia neolítica nas culturas do leste da China, o uso de jade deu a contribuição mais duradoura à civilização chinesa. Implementos de pedra polida eram comuns a todos os assentamentos neolíticos. As pedras a serem moldadas em ferramentas e ornamentos foram escolhidas cientificamente por seu arreio e força para resistir ao impacto e à sua aparência

O período, de cerca de 2 852 a 2 070 a.C., dos três soberanos e cinco imperadores encontrou um grande desenvolvimento em engenharia construindo canais em todos os principais rios que foram inundados e levar a água para o mar. Diz-se que os reis ajudaram a introduzir o uso do fogo, ensinaram as pessoas a construir casas e inventaram a agricultura. A esposa do Imperador Amarelo, Xi Lingshi, é creditada com a invenção da cultura da seda. Os primeiros sinos de metal, com um encontrado no sítio de Taosi e quatro no sítio de Erlitou, datado de cerca de 2000 aC, podem ter sido derivados do protótipo anterior de cerâmica. A descoberta da medicina, a invenção do calendário e a escrita chinesa também são creditadas aos reis. Após a sua época, Yu, o Grande fundou o dinastia Xia.

Outras mudanças na tecnologia e inovação que foram notadas a partir do período da dinastia Xia foi subsequente, o uso de ferramentas de pedra como o machado de mão, eles também fizeram uso de fogo no aperfeiçoamento das ferramentas de pedra que eles criaram. A agricultura também foi melhorada durante o período Xia e o pastoreio foi iniciado. Tecnologia de irrigação também foi grandemente melhorada, a produção de bens também aconteceu, o uso de navios e veículos surgiu, o uso de verniz tornou-se prática comum. Mas a inovação mais reconhecida durante este período foi a criação do calendário baseado em dois padrões diferentes, o uso de jade, vasos de bronze e fundição de bronze também se tornou popular nesta época. Enquanto a fundição de bronze foi inventada no início do segundo milênio a.C., o período Shang, com as culturas de Erligang, Panlongcheng, Yin e outros, foi a primeira era em que a fundição de bronze foi industrializada e ferramentas de bronze e vasos rituais de bronze foram produzidos nas oficinas real. As oficinas reais eram cheias de trabalhadores que usavam vasos de bronze ou outras ferramentas de bronze, como instrumentos musicais (tambores gu (鼓), , muitos tipos de sinos, como o nao (鐃), zheng (鉦), ling (鈴) e armas; o punhal ge (戈), lança mao (矛), incluindo ferramentas rituais como machados "yue" (鉞), jades rituais esculpidos e cascos de tartaruga preparadas para adivinhação. Sítios arqueológicos do período Shang muitas vezes incluem oficinas — muitas vezes fora da cidade — com fornos, modelos e moldes preservadas. Desde os tempos de Shang até ao século XX, hoje até às vezes usado na arte, o calendário lunar cíclico (yueli 月曆) foi o instrumento para datar todos os eventos. Em dinastias posteriores, os anos foram contabilizados da mesma forma, resultando em sessenta anos de ciclos que tornou possível definir um ano, se o nome do governante era conhecido.

Ao consolidar seus domínios, o rei Zheng (政)[nota 2] assumiu o título de Shi huangdi. A política do Shi huangdi centrou-se na unificação da China a partir de uma reforma administrativa que consistiu no combate da nobreza, na adoção de princípios e filosofias legalistas e na criação de pequenas unidades administrativas diretamente ligadas ao governo central. A capital de Qin foi destruída em 206 aC, e isso é considerado pelos historiadores como o fim do Império Qin.

Entre as realizações de engenharia do início da China estavam fósforos, docas secas, a bomba de pistão de ação dupla, ferro fundido, o arado de ferro, o colar de cavalo, o semeador multi-tubo, o carrinho de mão, a ponte suspensa, o pára-quedas, gás natural como combustível, o mapa em alto relevo, a hélice, a comporta fluvial e a eclusa. A Dinastia Tang (618–906) e a Dinastia Song (960–1279), em particular, foram períodos de grande inovação.

Os mongóis, sob várias lideranças, foram conquistando no período entre 1211 a 1279 as várias regiões que compunham o atual território da China, na época dividida por mais de 300 anos entre as dinastias Liao e Jim ao norte, os Xi Xia no centro e Sung ao sul. Durante o reinado de Gengis Cã, foram conquistadas várias áreas do norte da China, dentre elas a Manchúria e a cidade de Pequim, após um longo cerco. Seu filho Ogodei conquistou em 1234 a cidade de Kaifeng e iniciou a guerra contra os Song. O domínio mongol sob a dinastia Iuã viu avanços tecnológicos a partir de uma perspectiva econômica, com a primeira produção em massa de notas de papel por Cublai Cã no século XIII. Em matemática, o matemático Zhu Shijie (1249–1314) usou um método de eliminação para reduzir as equações simultâneas a uma única equação com apenas um desconhecido e avanços na álgebra polinomial foram feitos por matemáticos durante a era Iuã. Zhu resolveu equações simultâneas com até quatro incógnitas usando um arranjo retangular de coeficientes, equivalente a matrizes modernas. Seu método é descrito no Espelho de Jade dos Quatro Desconhecidos (四元玉鉴), escrito em 1303. As páginas de abertura contêm um diagrama do triângulo de Pascal. A soma de uma série aritmética finita também é abordada no livro.

Em comparação com o florescimento da ciência e da tecnologia na dinastia Song, a dinastia Ming (chinês: 明朝, pinyin: Míng Cháo) talvez tenha visto menos avanços em ciência e tecnologia em comparação com o ritmo das descobertas no mundo ocidental. Durante o final do século XIV e o início do século XV, a tecnologia da pólvora chinesa se espalhou por todo o Sudeste Asiático, tanto por via terrestre quanto marítima, muito antes da chegada das armas de fogo europeias. O impacto das armas de fogo chinesas no sudeste da Ásia continental no norte em termos de guerra e expansão territorial foi profundo. De fato, os principais avanços da ciência chinesa no final da dinastia Ming foram estimulados pelo contato com a Europa. Em 1626, Johann Adam Schall von Bell escreveu o primeiro tratado chinês sobre o telescópio, o Yuanjingshuo (Vidro óptico de visão distante); em 1634, o imperador Chongzhen adquiriu o telescópio do falecido Johann Schreck (1576–1630).

A última dinastia imperial da China governou de 1644 a 1912 e, brevemente em 1917, quando foi sucedida pela República da China. A China tinha uma população maior do que a da Europa ao longo da Era Comum. Noentanto, no final do período imperial, a taxação era baixa, e a economia e a população cresciam significativamente, embora sem aumento substancial da produtividade. A Europa Ocidental (e as partes do Novo Mundo onde o seu povo tornou-se a populações dominante) superou as restrições pré-modernas de crescimento e irrefutavelmente surgiu durante o século XIX como a civilização mundial mais poderosa e rica da época, eclipsando China Qing. A incapacidade da China de acompanhar o crescimento comercial e econômico da Europa ou de adquirir colônias colocou a China em um período conhecido como "Grande Estagnação".O progresso tecnológico parou, apesar de um breve surto de exploração pelo explorador chinês Zheng He provou ser único, quando o governo chinês restringiu a construção naval.

A República da China (Zhōnghuá Mínguó) foi fundada em 1912 e regeu a China Continental até 1949. Houve industrialização e modernização, mas também conflito entre o governo nacionalista de Nanquim, o Partido Comunista da China, os senhores da guerra remanescentes, e o Japão. Tanto o processo da ciência e tecnologia, com a construção da nação tomou uma posição secundária devido a guerra com o Japão entre 1937 — 1945. Entretanto, entre 1911 e 1941, a cooperação entre a Alemanha e a China foi fundamental para a modernização da indústria e as forças armadas da República da China antes da Segunda Guerra Sino-Japonesa. A urgência dos chineses para modernizar as forças armadas e sua indústria de defesa nacional, juntamente com a necessidade da Alemanha em obter uma oferta estável de matérias-primas, colocou os dois países no caminho das suas relações. Embora a cooperação intensa se tenha mantido a partir da ocupação nazista da Alemanha em 1933, as medidas concretas de reforma industrial só começaram a sério em 1936, tendo um efeito profundo sobre a modernização da China e da capacidade chinesa para resistir aos japoneses na guerra.