二、兩漢時期的科學技術
天文與曆法西漢時期天文學已經非常發達，對於星象的觀測和認識都有著驚人的成就。西漢在長安築有天文台，稱靈台，又稱候景之台。台上置渾儀、銅表及相風銅鳥等。漢武帝時落下閎造渾天儀，立日晷儀下漏刻等，都旨在觀測天象，尤其是求二十八宿的位置。當時的天象記錄相當豐富，《淮南子》《漢書·五行誌》關於太陽黑子的記載，是現今世界公認的最早的黑子記錄。司馬遷的《史記·天官書》中記載了五百多顆恒星的位置、顏色以及各種雲狀、雲速、雲距等。馬王堆漢墓出土的帛書《五星占》後附《五星行度表》中有五大行星運行的記載，它成書於西漢初年（前170左右），是現存最古的一部天文書。其中記載金星會合周期584.4377日，比現在測值小1.09日；恒星周期三十年，較現在測值29.46年僅大0.46年。在漢墓中也可看到許多星圖，最典型的是1987年在西安交通大學所發現一座西漢墓中畫於墓室穹頂上的二十八宿天象圖，圖中有象征方位的四神龍、鳳、虎、蛇，還有牽牛、畢宿等單個星宿的象征圖，還有白色外加黑圈的星點，星點之間以黑線相連，是一幅以寫實為主的二十八宿圖。
兩漢時期，關於天體結構，有三種說法，一是“宣夜說”（已經失傳）；二是以《周髀算經》為代表的“蓋天說”。三是落下閎、張衡等人總結出的“渾天說”。其中第三種說法，當時人們認為對於天體結構的解釋比較接近實際，多被史官采用。
東漢時觀天象的靈台建於洛陽南郊（今河南偃師），作為國家觀象台，後來在曹魏、西晉時期一直沿用，考古工作者曾在那裏發掘，現在尚存有高出地麵8米的夯土台。1965年在江蘇儀征一座漢墓中出土了東漢時銅製的袖珍圭表。至於用以計時的銅製漏壺，也在考古中多有發現，比如在河北滿城漢中山王劉勝墓中便有出土。
東漢安帝時的太史令張衡，撰有《靈憲》一書，比較正確地闡述了許多天文現象，記載了星座和微星數量。張衡還主持製作了“水運渾天儀”，是一種以水為動力的由複雜的齒輪係統轉動的天文儀器，可以準確地自動演示天體運行的情況，是現代天體儀的前身。張衡又著《渾天儀圖注》，解釋渾天儀的製作原理和使用方法。
天文學的發展給曆法的進步提供了條件。漢初，沿用秦的《？？曆》，以十月為歲首。然而這種曆法並不精確，它一回歸年為365 14，一朔望月為29 499940日，十月為歲首，閏月置於九月之後，稱後九月。至漢武帝時，此曆已用百餘年，出現了“朔晦月見，弦望滿虧”的錯亂現象。於是漢武帝令司馬遷、落下閎、鄧平等人改《？？曆》而作《太初曆》正式頒行，以元封七年（前104）為太初元年，以正月為歲首，將二十四節氣入曆，廢除年終置閏，而依氣候冷暖入閏月，朔望晦弦較為正確，此曆一直沿用至今，稱為“夏曆”。
東漢末，劉洪製造《乾象曆》，於公元223年三國時在吳國頒行。劉洪發現了白道與黃道約六度的交角和日月食的食限，並提出計算合朔（日月相會）、滿月和上、下弦時刻的方法。
算學我國算學的萌芽可追溯到四千多年以前，到西漢時開始出現了一批重要的算學著作和學者，標誌著中國算學的正式形成。
大約在公元前1世紀，《周髀算經》成書，它是我國現存最早的天文曆算著作，使用了相當繁複的分數算法和開平方法，並最早引用勾股定理。
《九章算術》是西漢以來許多算學家研究的結晶，其成書時間大約在西漢中期，到東漢時已在社會上通用。全書收集了二百四十六個應用問題的解法。書分九章：（1）方田章，（2）粟米章，（3）衰分章，（4）少廣章，（5）商功章，（6）均輸章，（7）盈不足章，（8）方程章，（9）勾股章。《九章算術》與當時的農業生產和社會生活聯係密切，解決了當時許多實際問題。特別是在世界數學史上第一次記載了負數概念和正負數的加減法運算法則，而印度數學家到了公元7世紀以後，歐洲則到了16世紀以後，才開始有比較明確的負數概念。有關聯立一次方程的解法，法國數學家到16世紀才得出同類解法。所以，《九章算術》不僅是我國數學史上的一部傑作，而且在世界數學史上也非常重要。
1983年底至1984年初，在湖北江陵張家山漢墓中發現了竹簡《算術書》。“該《算術書》的體裁和《九章算術》有不少共同之處”，“以同時出土的曆譜看，屬於呂後時期，所以《算術書》比《九章算術》的成書要早得多”；“《算術書》的發現，填補了中國數學史上的空白，為追溯《九章算術》的淵源提供了條件。對數學史的研究來說，這是一項意義重大的發現。”
地學西漢時，我國地學已有相當的發展。揚雄的《蜀郡賦》中記載了當時蜀地有“火井”，表明時人已發現天然氣井。
在四川成都和邛崍縣出土的東漢畫像磚上的煮鹽圖，表明當時已用天然氣煮鹽，這都說明我國是世界上最早開采和利用天然氣的國家。
西漢時成書的《爾雅》中的《釋地》《釋丘》《釋山》《釋水》等篇，對地理和地質現象做了一些記載和分類，反映了當時的地學知識，其中一些名稱一直沿用至今。
長沙馬王堆3號漢墓帛書中有三幅地圖，是中國地圖史上非常重要的發現。其中長沙國南境（今湖南、廣東和廣西交界地區）地形圖中的主要城市、河流、水脈與實際情況基本相符，山脈采用類似現代等高線的畫法，圖還有一定的圖例，和現代地區相比，可以看出這幅圖具有相當高的精確性。
公元1世紀末成書的《漢書·地理誌》記載了漢以前疆域政區的變遷概況，是我國最早的沿革地理著作。其中記載：“高奴（今陝西延長縣），有洧水（即石油），可燃。”這是我國關於石油的最早記載。
公元2世紀，張衡主持創製“地動儀”，是這世界上最早的地震儀器。地動儀設在當時首都河南洛陽，曾準確記錄了公元138年甘肅東南地區發生的一次地震。
醫學《漢書·藝文誌·方技》有“醫經”與“經方”二家。醫經以針、灸、本草為用，而經方以（經典的）方劑為準。經方著錄今皆不存，醫經著錄惟獨《黃帝內經》18卷流傳於世，為曆代醫藥方技所承襲。
西漢時，名醫淳於意，“為人治病，決生死多驗”，“意治病人，必先切其脈，乃治之。”他還作“診籍”，此為病曆記錄之始。可見當時醫療技術已很高，脈學也很精通。針灸療法這時也得到一定的發展，西漢中山靖王劉勝夫婦墓中，不僅發現了“醫工”用的銅盆、銅藥匙等醫療器械，而且還有四根金針、五根銀針，保存完好。湖北江陵鳳凰山漢墓和湖南長沙馬王堆1號漢墓出土的西漢早期的屍體保存至今仍十分完整，說明當時已有相當先進的屍體防腐技術。
近若幹年來，我國屢有不少古代醫書被發現，如江陵張家山漢墓出土的醫書竹簡、馬王堆漢墓出土的醫書竹簡和帛書、武威旱灘坡墓出土的醫方木簡等。其中像馬王堆帛書《五十二病方》，收集諸傷、傷痙、嬰兒索痙等五十二種疾病的處方，是極其珍貴的我國最古老的醫方。其《導引圖》被認為是我國最早的健身圖譜，在醫學史、體育史上都有很大意義。張家山漢簡《脈書》，則是一部以診斷為主的醫書。武威醫方簡牘中所載的藥物已有膏、湯、丸、散、醴、滴、栓等許多劑型，反映了當時我國藥劑學已有相當高的水平。
東漢時期的醫學更為發展，是我國傳統醫學創立的重要時期。最著名的醫學家張仲景（公元150—219），名機，河南南陽人。所著《傷寒雜病論》對病理、診斷、療法、方劑等作了全麵的論述，比較係統地總結了“辨證施治”的原則，把中醫臨床治理提高到一個新的水平，至今仍然指導著中醫的臨床實踐，是中醫學的重要典籍。
與張仲景同時，另一位著名醫生華佗（公元141-203），精於方藥、針灸，尤其精於外科手術。他成功地運用口服全身麻醉藥“麻沸散”進行全身麻醉，作腹腔外科大手術，這是世界醫學史上的傑出成就。他還創“五禽戲”，是一種以體育活動為主，與氣功結合的健身運動。
東漢時期在藥物學方麵也獲得了出色成就。東漢初年編成的《神農本草經》記載了365種藥物的性能和用途，還有一些有關植物學、動物學和化學的知識，是我國最早的一部較完整的藥物學著作。
造紙術根據考古發現，可以肯定地說，至遲在西漢時期，我國人民已經發明了造紙術。1933年，考古學家黃文弼就在新疆羅布淖爾漢代烽燧遺址中發現了一片古紙。西安灞橋出土的公元前118年的古紙是世界上已發現的最古的植物纖維紙，原料中還有廢麻，表明當時已用破舊麻布造紙。1990年至1992年在甘肅敦煌發掘的漢代懸泉置遺址中發現數量相當可觀的紙，它向世人證明，紙在中國西漢時期確已存在。東漢時期，蔡倫總結以前造紙的經驗，用樹皮、破布、廢麻等造出了質量更好的紙。之後蔡倫又首創以樹皮（楮皮）造紙，擴大了原料。被民間頂禮膜拜為“紙神”。漢代以後，造紙工藝日臻完善，但主要步驟並未改變，現代濕法造紙工藝基本上仍然是沿用中國古代造紙法的主要工藝流程。造紙是我國古代的偉大發明之一，是我國人民對世界文化做出的重大貢獻。造紙術在8世紀傳入阿拉伯，12世紀傳入歐洲。