Nota Kuliah Exhaustif: Perkembangan Sains dan Peradaban China

Latar Belakang Sejarah dan Garis Masa Dinasti China

  • Perkembangan Sains dalam Peradaban Awal dan Pertengahan: Perkembangan ini merangkumi peradaban Babilon, Mesir, Yunani (Purba) serta India, China, dan Islam (Pertengahan). Fokus utama adalah bagaimana kepercayaan dan agama mempengaruhi kemajuan sains tersebut.

  • Kronologi Dinasti China:

    • Dinasti Xia (2900 SM2900 \text{ SM}): Tiada catatan bertulis yang ditemui.

    • Dinasti Shang (1500 SM1500 \text{ SM} – 1027 SM1027 \text{ SM}): Berpusat di Anyang dengan bukti arkeologi yang sahih. Penggunaan peralatan gangsa dan buluh secara meluas bermula. Siput cowrie digunakan sebagai mata wang. Sistem tulisan bermula tanpa sebutan suara yang dinyatakan.

    • Dinasti Chou (Zhou) (1027 SM1027 \text{ SM} – 771 SM771 \text{ SM}): Tulisan mula mempunyai sebutan dan menjadi asas kepada tulisan Cina moden.

    • Dinasti C’hin (771 SM771 \text{ SM}): Zaman klasik China yang mencatatkan banyak kemajuan dalam bidang ilmu, ekonomi, sains, dan teknologi.

    • Dinasti Qin (221 SM221 \text{ SM} – 207 SM207 \text{ SM}): Diperintah oleh Qin Shi Huang (Emperor Pertama). Berlaku peristiwa "Titik Hitam" pada 213 SM213 \text{ SM} di mana semua buku dimusnahkan, menyebabkan banyak karya agung asal lenyap dan hanya sebahagian ditulis semula.

    • Dinasti Tang (618 M618 \text{ M} – 907 M907 \text{ M}): Terkenal dengan kekuatan tentera dan permulaan perkembangan ilmu secara bermakna.

    • Dinasti Song (960 M960 \text{ M} – 1279 M1279 \text{ M}): Zaman kegemilangan sains China. Kerajaan pertama di dunia mengeluarkan nota bank (duit kertas) dan mewujudkan pasukan tentera laut tetap. Penggunaan serbuk letupan dan penemuan "utara sebenar" menggunakan kompas bermula di sini.

Peranan Geografi dan Kepercayaan

  • Kedudukan Geografi: China dikenali sebagai Middle Kingdom. Faktor geografi yang sukar dimasuki menyebabkan budaya dan sains China berkembang secara istimewa dan stabil tanpa banyak perubahan berbanding tamadun luar.

  • Laluan Perdagangan: Menghubungkan China dengan dunia luar melalui Jalan Sutera (merentasi Eropah, Parsi, Mesir, Arabia, India) dan Jalan Laut (Armada Harta karun / Treasure Fleet Zeng He pada 1423 M1423 \text{ M}).

  • Jejak Kepercayaan Masyarakat:

    • Lao Tze (lahir 604 SM604 \text{ SM}).

    • Confucius (lahir 551 SM551 \text{ SM}).

    • Buddha (lahir 542 SM542 \text{ SM}, sampai ke China pada 217 SM217 \text{ SM}).

    • Islam: Masjid Saad b Wakkas di Canton (851 M851 \text{ M}) dan Masjid Niuji di Beijing (961 M961 \text{ M}).

Matematik Tamadun Cina

  • Karya Matematik Utama:

    • Chou pei Suan king (1105 SM1105 \text{ SM}): Karya tertua mengenai matematik, kalendar, dan pengiraan masa berdasarkan bayang-bayang.

    • Chiu Chang Suan Shu (The Nine Chapters on the Mathematical Art) (100 SM100 \text{ SM} – 50 M50 \text{ M}): Kitab paling unggul yang mengandungi 246246 permasalahan dalam 99 bab.

  • Perincian 9 Bab (Jiuzhang Suanshu):

    • Bab 1: Pengukuran luas (segi empat, segi tiga, bulatan, sfera, anulus) dan penggunaan bilah membilang.

    • Bab 2, 3, 6: Masalah perkadaran bijiran, pengagihan harta, dan percukaian.

    • Bab 4: Penentuan lebar berdasarkan luas atau isipadu. Pencarian punca ganda dua (x\sqrt{x}) dan punca ganda tiga (x3\sqrt[3]{x}).

    • Bab 5: Isipadu bentuk geometri (kiub, prisma, piramid, tetrahedron, silinder, kon, sfera).

    • Bab 7: Kaedah "Lebih dan Kurang" (kedudukan palsu ganda dua).

    • Bab 8: Susunan segi empat bujur untuk penyelesaian persamaan linear serentak dengan 33 atau lebih anu. Melibatkan penggunaan nombor negatif.

    • Bab 9: Segi tiga tepat, Teorem Pythagoras, dan penyelesaian persamaan kuadratik dalam bentuk x2+ax=bx^2 + ax = b (di mana aa dan bb adalah positif).

  • Sistem Nombor dan Pengiraan:

    • Angka Awal: Ditulis pada kulit kura-kura (Dinasti Shang), tiada nilai tempat, dan tiada angka sifar.

    • Sistem Rod Counting (Abad ke-44 SM): Garis menegak dan mendatar digunakan untuk mewakili angka 11 hingga 99.

    • Sistem Moden: Menggunakan prinsip pendaraban dan penambahan (Contoh: 873873 ditulis sebagai 8×100+7×10+38 \times 100 + 7 \times 10 + 3).

    • Segi Empat Ajaib: Untuk tertib n=3,4,5,…n = 3, 4, 5, \dots, pemalar ajaibnya adalah 15,34,65,111,175,260,…15, 34, 65, 111, 175, 260, \dots

    • Segi Tiga Pascal: Dikenali melalui Hsuan-thu yang disebut dalam I-ching.

  • Tokoh-Tokoh Matematik:

    • Sun Zi (c. 250 M250 \text{ M}): Menghasilkan manual matematik.

    • Liu Hui (c. 263 M263 \text{ M}): Memberi komentar pada Nine Chapters, mengira nilai π=3.141014\pi = 3.141014 atau 3.143.14 menggunakan poligon, serta memperkenalkan prinsip exhaustion untuk bulatan.

    • Wang Xiaotong (fl. 625 M625 \text{ M}): Menulis Xugu suanjing, menyelesaikan persamaan kubik, dan menterjemah karya matematik India.

    • Yang Hui (fl. c. 1261−1275 M1261 - 1275 \text{ M}): Mengembangkan segi empat ajaib sehingga 1010 petak.

    • Zhu Shijie (fl. 1280−1303 M1280 - 1303 \text{ M}): Menulis Suan xue qi meng, menyelesaikan persamaan polinomial darjah tinggi, pengiraan siri finit seperti ∑n2\sum n^2 dan n(n+1)(n+2)6\frac{n(n+1)(n+2)}{6}. Beliau juga menggunakan digit sifar.

Sains Perubatan China

  • Teori Asas:

    1. Teori Yin-Yang: Berasal dari Taoisme. Fenomena alam mempunyai dua aspek berlawanan tetapi saling melengkapi. Yang (terang, panas, keras, lelaki, matahari, api) dan Yin (gelap, sejuk, lembut, wanita, bulan, air).

    2. Teori 5 Unsur (Wu Xing): Merangkumi Logam (Metal), Air (Water), Kayu (Wood), Api (Fire), dan Tanah (Earth). Setiap unsur dikaitkan dengan organ dan musim (Contoh: Kayu - Hati, Api - Jantung, Tanah - Limpa, Logam - Peparu, Air - Buah Pinggang).

  • Punca Penyakit dan Rawatan: Penyakit dianggap berlaku akibat ketidakseimbangan antara Yin dan Yang, bukan pengaruh kuasa ghaib.

    • Materia Medica: Penggunaan herba dan anggota haiwan.

    • Akupuntur: Menusuk jarum pada titik-titik saraf tertentu.

    • Moksibusi: Menggunakan sumbu herba (moksa) yang dibakar pada bahagian yang sakit.

Astronomi dan Inovasi Teknologi

  • Pencapaian Astronomi:

    • Catatan sejak abad ke-6 M6 \text{ M} mengenai bintang tetap dan bintang "tetamu" (letupan supernova, contohnya pada tahun 1054 M1054 \text{ M}).

    • Pencerapan Komet Halley yang muncul setiap 7575 atau 7676 tahun.

    • Kalendar: Menetapkan 36514365 \frac{1}{4} hari setahun sejak 1400 M1400 \text{ M}. Berubah dari sistem 1010 hari seminggu kepada 77 hari seminggu selepas kedatangan Islam.

  • Teori Astronomi:

    • Zhang Heng (78−139 M78 - 139 \text{ M}): Menjelaskan gerhana bulan dan matahari. Beliau menganalogikan Matahari seperti api dan Bulan seperti air (api mengeluarkan cahaya, air memantul cahaya).

    • Shen Kuo (1031−1095 M1031 - 1095 \text{ M}): Menggunakan model gerhana bulan untuk membuktikan planet dan bumi berbentuk bulat, bukan hamparan leper.

    • Gan (364 SM364 \text{ SM}): Mencatat planet Jupiter dan bulan-bulannya dengan mata kasar.

  • Peralatan Saintifik:

    • Sfera Unjuran Kutub (Glob/Sfera Bingkai): Digunakan untuk astronomi.

    • Gnomon: Tiang untuk mengukur bayang matahari.

    • Jam Air: Mempunyai sistem pemacu yang canggih (contoh: Menara Su Sung).

    • Seismograf (132 M132 \text{ M}): Dicipta oleh Zhang Heng untuk mengukur dan mencatat gempa bumi (tertua di dunia). Menggunakan mekanisme pelepasan bebola tembaga dari mulut naga ke dalam mulut katak.

    • Grid pada peta: Untuk pemetaan yang lebih tepat.

Pengaruh Luar dan Sumbangan Global

  • Pengaruh Luar:

    • India: Terjemahan kitab Aryabhata (718 M718 \text{ M}).

    • Islam: Hubungan dengan pusat astronomi Maragah di bawah Nasirudin al Tusi semasa Dinasti Yuan.

    • Eropah: Kedatangan mubaligh Jesuit.

  • Sumbangan Teknologi Utama:

    • Kertas: Dicipta oleh Ts’ai Lun pada 105 M105 \text{ M}.

    • Mesin Cetak.

    • Ubat Bedil (Serbuk Letupan).

    • Kompas dan Kemudi Kapal.

    • Seramik dan Cermin.