Durante las dinastías Qin y Han, la ciencia y la tecnología lograron grandes logros y tomaron una posición de liderazgo en el mundo. Ha habido nuevos avances en astronomía, calendario, matemáticas y medicina a los que los antiguos chinos siempre han concedido gran importancia. La invención y mejora de la tecnología de fabricación de papel fue aún más innovadora y tuvo un impacto significativo y de largo alcance en el desarrollo de la civilización humana. Los logros del calendario astronómico incluyen principalmente tres aspectos: Primero, la formulación y promulgación del "Calendario Taichu". A principios de la dinastía Han, se adoptó el calendario Qin, es decir, el "calendario zhuān xū". Sin embargo, el "Calendario Zhuanxu" promulgado por la dinastía Qin ha pasado por cientos de años y los errores se han vuelto cada vez más obvios. El emperador Wu de la dinastía Han ordenó a expertos en astronomía y calendario que formularan un calendario nuevo y más científico, que se compiló en el primer año de Taichu (104 a. C.). Este nuevo calendario se llamó "Calendario Todopoderoso". Utiliza el primer mes como inicio del año e intenta coordinar las contradicciones entre el calendario solar y el calendario lunar, por lo que era un calendario relativamente completo y científico en su momento. El calendario tiene un papel rector directo en la producción agrícola. En segundo lugar, dejó el registro exacto de manchas solares más antiguo del mundo. En tercer lugar, los logros científicos de Zhang Heng. Hizo la primera explicación científica de los eclipses lunares, señalando: "La luz de la luna nace del sol y nace del sol. La luz del día es plena y la luz del día se agota. También hizo un sismógrafo". Fue el primer instrumento del mundo que determinó la dirección de los terremotos, más de 1.700 años antes que en Europa. El gran científico Zhang Heng "no era bueno en matemáticas, pero sí en el trabajo".
2. Dinastías Wei, Jin, del Sur y del Norte
Durante las dinastías Wei, Jin, del Sur y del Norte, salvo la breve unificación de la Dinastía Jin Occidental, siempre hubo una situación de división. Sin embargo, las tradiciones culturales del régimen separatista no se vieron interrumpidas debido a la integración étnica. Sobre la base de las dinastías Qin y Han, hubo algunos nuevos desarrollos y surgió un grupo de científicos destacados.
En astronomía, algunos astrónomos han revisado y desarrollado su comprensión de los movimientos de los cuerpos celestes a lo largo de los siglos basándose en observaciones reales. Como la precesión, debido a la atracción del sol, la luna y los planetas hacia el abultamiento del ecuador terrestre, la dirección del eje de rotación de la Tierra cambia ligeramente, lo que hace que la posición del solsticio de invierno se mueva gradualmente hacia el oeste. llamado precesión. Durante la dinastía Jin del Este, Yu propuso por primera vez el concepto de precesión y lo discutió. Derivó cálculos basados en registros históricos y propuso una diferencia anual de movimiento hacia el oeste cada 50 años. Después de su desarrollo, los astrónomos posteriores dieron otro ejemplo: el movimiento del sol y cinco estrellas. El astrónomo del norte de Qi, Zhang Zixin, utilizó una esfera armilar para observar el sol, la luna y cinco estrellas en la isla durante más de 30 años, y descubrió el movimiento desigual del sol y las cinco estrellas. Aunque su explicación no es correcta, proporciona ideas para que piensen las generaciones futuras. A través de una gran cantidad de observaciones reales, algunos datos astronómicos se han vuelto gradualmente más precisos y el calendario del mes bisiesto 19-7 se ha vuelto más preciso. Zu Chongzhi propuso la idea de establecer 144 meses bisiestos cada 391 años en el "Calendario Da Ming" para hacer más precisa la duración del retorno del año. La duración del retorno del año es 365.438.048 días. más que hoy.
Durante las dinastías Wei, Jin, Sur y Norte, las matemáticas lograron grandes logros y el contenido del sistema matemático se fue enriqueciendo gradualmente. Entre los matemáticos, Liu Hui y Zu Chongzhi son los más famosos. Liu Hui utilizó el "método del círculo tangente" para calcular pi y aplicó el concepto de límites para resolver problemas prácticos. Liu Hui calculó dos valores de pi, uno es 3,14 y el otro es 3927/1250 (equivalente a 3,1416). Estas figuras eran del mundo en ese momento. Sobre la base de los logros de Liu Hui, Zu Chongzhi de las dinastías del Sur y del Norte llevó el cálculo de pi al pico más alto del mundo antiguo. Utilizó la "técnica de la secante" para obtener el pi de séptimo dígito, es decir, el pi estaba entre 3,1415926 y 3,1415927. Zu Chongzhi también obtuvo dos. Además de pi, Zu Chongzhi también estableció una fórmula para el volumen de una esfera. En el proceso de investigación, también aplicó un axioma de la geometría sólida: "Dos sólidos con la misma sección transversal a la misma altura deben tener el mismo volumen".
El taoísmo floreció durante las dinastías Wei, Jin, del Sur y del Norte. En el proceso de refinar la alquimia, los sacerdotes taoístas descubrieron varios fenómenos de cambios materiales y discutieron algunos de ellos. El alquimista explicó en el "Libro de los cambios" que el mercurio no se adhiere fácilmente a otras sustancias y que las perlas de mercurio fluirán por todas partes y son fácilmente volátiles. Algunos sacerdotes taoístas también creen que el mercurio puede formar una combinación de mercurio y plomo con plomo para fijar las propiedades incontrolables del mercurio. También podemos saber por algunas recetas de alquimia dejadas por sacerdotes taoístas que se utilizaba una solución mixta de silicato (nitrato de potasio) y vinagre para disolver el oro.
En la alquimia, los sacerdotes taoístas también descubrieron algunas reacciones químicas. El cinabrio (sulfuro de mercurio) se puede refinar para obtener mercurio metálico y el azufre se calientan juntos para formar sulfuro de mercurio negro, que luego se sublima en cristales de sulfuro de mercurio rojos. En la práctica, también dominaron la reacción de sustitución de sales de cobre por hierro.
En los materiales históricos de las dinastías Wei, Jin, del Sur y del Norte, la gente también descubrió la estructura mecánica del carro guía del sur. La estructura es sencilla y los brazos del hombre de madera siempre pueden apuntar hacia el sur. La clave está en el diseño del mecanismo de transmisión. Cuando el vehículo se desvía de la dirección sur, por ejemplo, el extremo delantero del eje se mueve hacia la izquierda y el extremo trasero se mueve hacia la derecha, es decir, el engranaje de transmisión del lado derecho se suelta, de modo que la rotación de la rueda puede hacer que el hombre de madera gire hacia la derecha, lo que compensa exactamente el movimiento del vehículo hacia la izquierda.