Ciencia y tecnología en la dinastía Han

La dinastía Han (206 a. C. - 220 d. C.) de la antigua China, dividida entre las eras de Han occidental (206 a. C. - 9 d. C., cuando la capital estaba en Chang'an), la dinastía Xin de Wang Mang (r. 9–23 d. C.) y Han del Este (25-220 d. C., cuando la capital estaba en Luoyang, y después de 196 d. C. en Xuchang), fueron testigos de algunos de los avances más significativos en la ciencia y la tecnología chinas premodernas.

Hubo grandes innovaciones en la metalurgia. Además de las invenciones anteriores de China de la era Zhou (c. 1050 - 256 a. C.) del alto horno y el horno de cúpula para fabricar arrabio y hierro fundido, respectivamente, el período Han vio el desarrollo del acero y el hierro forjado mediante el uso de las mejores proceso de fragua y encharcamiento. Con la perforación de pozos profundos en la tierra, los chinos no solo usaron grúas para elevar el agua salada a la superficie para hervirla hasta convertirla en sal, sino que también establecieron sistemas de transporte por tuberías hechos con bambú que llevaban gas natural como combustible a los hornos. Las técnicas de fundición se mejoraron con inventos como los fuelles accionados por ruedas hidráulicas; la distribución generalizada resultante de herramientas de hierro facilitó el crecimiento de la agricultura. Para labrar la tierra y plantar hileras rectas de cultivos, el arado mejorado de vertedera pesada con tres rejas de arado de hierro y la robusta sembradora de hierro de múltiples tubos se inventaron en Han, lo que mejoró enormemente los rendimientos de producción y, por lo tanto, sostuvo el crecimiento de la población. El método de suministro de agua a las acequias de riego se mejoró con la invención de la bomba mecánica de cadena accionada por la rotación de una rueda hidráulica o animales de tiro, que podía transportar el agua de riego por terrenos elevados. La rueda hidráulica también se usó para operar martillos para triturar granos y hacer girar los anillos de metal de la esfera armilar astronómica impulsada mecánicamente que representa la esfera celestial alrededor de la Tierra. El método de suministro de agua a las acequias de riego se mejoró con la invención de la bomba mecánica de cadena accionada por la rotación de una rueda hidráulica o animales de tiro, que podía transportar el agua de riego por terrenos elevados. La rueda hidráulica también se usó para operar martillos para triturar granos y hacer girar los anillos de metal de la esfera armilar astronómica impulsada mecánicamente que representa la esfera celestial alrededor de la Tierra. El método de suministro de agua a las acequias de riego se mejoró con la invención de la bomba mecánica de cadena accionada por la rotación de una rueda hidráulica o animales de tiro, que podía transportar el agua de riego por terrenos elevados. La rueda hidráulica también se usó para operar martillos para triturar granos y hacer girar los anillos de metal de la esfera armilar astronómica impulsada mecánicamente que representa la esfera celestial alrededor de la Tierra.

La calidad de vida mejoró con muchos inventos Han. Los chinos Han tenían rollos de bambú encuadernados en cáñamo para escribir, pero en el siglo II EC habían inventado el proceso de fabricación de papel que creó un medio de escritura que era barato y fácil de producir. La invención de la carretilla ayudó en el transporte de cargas pesadas. El junco marítimoEl barco y el timón de dirección montado en la popa permitieron a los chinos aventurarse fuera de las aguas más tranquilas de los lagos y ríos interiores y hacia el mar abierto. La invención de la cuadrícula de referencia para mapas y mapas en relieve permitió una mejor navegación de su terreno. En medicina, utilizaron nuevos remedios a base de hierbas para curar enfermedades, calistenia para mantenerse en forma y dietas reguladas para evitar enfermedades. Las autoridades de la capital fueron advertidas con anticipación de la dirección de los terremotos repentinos con la invención del sismómetro que fue disparado por un dispositivo de péndulo sensible a la vibración. Para marcar el paso de las estaciones y ocasiones especiales, los chinos Han utilizaron dos variaciones del calendario lunisolar, que se establecieron gracias a los esfuerzos en astronomía y matemáticas. Los avances chinos en matemáticas de la era Han incluyen el descubrimiento de raíces cuadradas,pi y números negativos. Se construyeron cientos de nuevos caminos y canales para facilitar el transporte, el comercio, la recaudación de impuestos, la comunicación y el movimiento de tropas militares. Los chinos de la era Han también emplearon varios tipos de puentes para cruzar vías fluviales y gargantas profundas, como puentes de vigas, puentes de arco, puentes colgantes simples y puentes de pontones. Las ruinas han de las murallas defensivas de la ciudad hechas de ladrillo o tierra apisonada todavía se mantienen en pie.

Perspectivas modernas

Jin Guantao, profesor del Instituto de Estudios Chinos de la Universidad China de Hong Kong, Fan Hongye, investigador del Instituto de Política Científica y Ciencias Gerenciales de la Academia China de Ciencias, y Liu Qingfeng, profesor del Instituto de Cultura China en la Universidad China de Hong Kong, afirman que la última parte de la dinastía Han fue un período único en la historia de la ciencia y la tecnología chinas premodernas. Lo comparan con el increíble ritmo de crecimiento científico y tecnológico durante la dinastía Song (960-1279). Sin embargo, también argumentan que sin la influencia de los preceptos protocientíficos de la antigua filosofía del mohismo, la ciencia china seguía careciendo de una estructura definitiva:

Desde el Medio Oriente y el final de la dinastía Han hasta las primeras dinastías Wei y Jin, el crecimiento neto de la ciencia y la tecnología chinas antiguas experimentó un pico (solo superado por la dinastía Song del Norte)... Han estudia los clásicos confucianos, que para habían obstaculizado durante mucho tiempo la socialización de la ciencia, iban en declive. Si el mohismo, rico en pensamiento científico, hubiera crecido y fortalecido rápidamente, la situación podría haber sido muy favorable para el desarrollo de una estructura científica. Sin embargo, esto no sucedió porque las semillas de la estructura primitiva de la ciencia nunca se formaron. Durante el final de la dinastía Han del Este, se produjeron de nuevo trastornos desastrosos en el proceso de transformación social, lo que condujo al mayor desorden social en la historia de China. Uno puede imaginar el efecto de esta calamidad en la ciencia.

Joseph Needham (1900-1995), profesor de la Universidad de Cambridge y autor de la innovadora serie Ciencia y civilización en China, afirmó que "la época Han (especialmente la Han posterior) fue uno de los períodos relativamente importantes en lo que respecta a la historia de la ciencia en China". Señaló los avances durante Han de la astronomía y las ciencias calendáricas, los "comienzos de la botánica y la zoología sistemáticas", así como el escepticismo filosófico y el pensamiento racionalista incorporados en las obras Han, como el Lunheng del filósofo Wang Chong (27-100 d. C.).

Material para escribir

Los medios de escritura más comunes encontrados en excavaciones arqueológicas de sitios antiguos anteriores al período Han son conchas y huesos, así como artículos de bronce. A principios del período Han, los principales medios de escritura eran el bambú (chino:竹 簡) y las tabletas de arcilla, la tela de seda, las tiras de madera blanda y los rollos enrollados hechos de tiras de bambú cosidas con hilo de cáñamo pasado a través de agujeros perforados (册) y asegurado con sellos de arcilla. Los caracteres escritos en estas estrechas tiras planas de bambú estaban dispuestos en columnas verticales.

Si bien se han encontrado mapas dibujados con tinta sobre telas planas de seda en la tumba del marqués de Dai (enterrado en 168 a. C. en Mawangdui, provincia de Hunan), el mapa de papel más antiguo conocido encontrado en China, fechado entre 179 y 141 a. C. y ubicado en Fangmatan (cerca de Tianshui, provincia de Gansu), es por cierto el trozo de papel más antiguo que se conoce. Sin embargo, el papel de cáñamo chino de las eras Han Occidental y Han Oriental temprana era de una calidad tosca y se usaba principalmente como papel de regalo.El proceso de fabricación de papel no se introdujo formalmente hasta que el eunuco de la corte Han del Este, Cai Lun (50-121 d. C.), creó un proceso en 105 en el que se hirvieron juntos corteza de morera, cáñamo, ropa de cama vieja y redes de pesca para hacer una pulpa que se machacaba, se removió en agua y luego se sumergió en un tamiz de madera que contenía una estera de caña que se sacudió, secó y blanqueó en hojas de papel. El trozo de papel escrito más antiguo que se conoce proviene de las ruinas de una torre de vigilancia china en Tsakhortei, Liga Alxa, Mongolia Interior, que data precisamente del año 110 EC cuando la guarnición Han abandonó el área luego de un ataque nómada Xiongnu. En el siglo III, el papel se convirtió en uno de los principales medios de escritura de China.

Cerámica

La industria de la cerámica Han fue respaldada por empresas privadas y agencias gubernamentales locales. La cerámica se utilizó en artículos y utensilios domésticos, así como en materiales de construcción para tejas y ladrillos.

La cerámica gris de la dinastía Han, cuyo color deriva de la arcilla que se utilizó, era superior a la cerámica gris china anterior debido al uso que hacía el pueblo Han de cámaras de horno más grandes, túneles de cocción más largos y diseños de chimenea mejorados. Los hornos de la dinastía Han que fabricaban cerámica gris podían alcanzar temperaturas de cocción superiores a 1000 ° C (1830 ° F). Sin embargo, la cerámica dura del sur de China hecha de una arcilla adhesiva densa nativa solo en el sur (es decir, Guangdong, Guangxi, Hunan, Jiangxi, Fujian, Zhejiang y el sur de Jiangsu) fue cocida a temperaturas aún más altas que la cerámica gris durante el período Han.La cerámica vidriada de las dinastías Shang (c. 1600 - c. 1050 a. C.) y Zhou (c. 1050 - 256 a. C.) se cocía a altas temperaturas, pero a mediados de Han occidental (206 a. C. - 9 d. C.), un esmalte marrón Se fabricó cerámica que se coció a la baja temperatura de 800 ° C (1470 ° F), seguida de una cerámica vidriada en verde que se hizo popular en el este de Han (25-220 d. C.).

Wang Zhongshu afirma que se pensaba que el gres verde claro conocido como celadón existía solo desde el período de los Tres Reinos (220-265 d. C.) en adelante, pero argumenta que los fragmentos de cerámica encontrados en los sitios Han del Este (25-220 d. C.) de la provincia de Zhejiang pueden clasificarse como celadón. Sin embargo, Richard Dewar argumenta que el verdadero celadón no se creó en China hasta principios de la dinastía Song (960-1279), cuando los hornos chinos podían alcanzar una temperatura de horno mínima de 1260 °C (2300 °F), con un rango preferido de 1285 a 1305 ° C (2345 a 2381 ° F) para celadón.

Metalurgia

Hornos y técnicas de fundición.

Un alto horno convierte el óxido de hierro en bruto en hierro, que se puede volver a fundir en un horno de cubilote para producir hierro fundido. Los primeros especímenes de hierro fundido encontrados en China datan del siglo V a. C. durante el período de finales de primavera y otoño, sin embargo, los altos hornos descubiertos más antiguos datan del siglo III a. C. y la mayoría datan del período posterior al emperador Wu de Han (r. 141-87 a. C.) estableció un monopolio gubernamental sobre la industria del hierro en 117 a. C. (la mayoría de los sitios de fundición de hierro descubiertos construidos antes de esta fecha eran simplemente fundiciones que refundían hierro que había sido fundido en otros lugares). El mineral de hierro fundido en altos hornos durante la dinastía Han rara vez se vertía directamente en moldes permanentes; en cambio, los desechos de arrabio se volvieron a fundir en el horno de cúpula para hacer hierro fundido.Los hornos de cúpula utilizaban un chorro de aire frío que viajaba a través de toberas desde la parte inferior hasta la parte superior, donde se introducía la carga de carbón y arrabio. El aire que viajaba a través de los tubos de la tobera se convertía así en una ráfaga caliente una vez que llegaba al fondo del horno.

Aunque la civilización china carecía de flores, los chinos Han pudieron fabricar hierro forjado cuando inyectaron demasiado oxígeno en el horno de la cúpula, lo que provocó la descarburación. Los chinos de la era Han también pudieron convertir el hierro fundido y el arrabio en hierro forjado y acero mediante el proceso de fragua y charcos finos, los primeros especímenes de este tipo datan del siglo II a. C. y se encuentran en Tieshengguo cerca del Monte Song de la provincia de Henan.. Las paredes semisubterráneas de estos hornos estaban revestidas con ladrillos refractarios y tenían fondos de arcilla refractaria. Además del carbón hecho de madera, Wang Zhongshu afirma que otro combustible para hornos que se usó durante la dinastía Han fueron las "tortas de carbón", una mezcla de polvo de carbón, arcilla y cuarzo.

Uso de acero, hierro y bronce.

Donald B. Wagner escribe que la mayoría de las herramientas e implementos domésticos de hierro producidos durante la dinastía Han estaban hechos de hierro fundido más barato y quebradizo, mientras que los militares preferían usar armas de hierro forjado y acero debido a sus cualidades más duraderas. Durante la dinastía Han, la espada de bronce típica de 0,5 m (1,6 pies) que se encontraba en el período de los Reinos Combatientes fue reemplazada gradualmente por una espada de hierro que medía aproximadamente 1 m (3,3 pies) de largo. Los soldados Han todavía usaban la antigua daga-hacha (ge) hecha de bronce, aunque gradualmente fue reemplazada por lanzas de hierro y alabardas de hierro ji.Incluso las puntas de flecha, que tradicionalmente estaban hechas de bronce, gradualmente solo tenían una punta de bronce y un eje de hierro, hasta el final de Han cuando toda la punta de flecha estaba hecha únicamente de hierro. Los agricultores, carpinteros, artesanos del bambú, albañiles y constructores de tierra apisonada tenían a su disposición herramientas de hierro como el arado, el pico, la pala, la pala, el azadón, la hoz, el hacha, la azuela, el martillo, el cincel, el cuchillo, la sierra, el punzón y el clavos. Los productos de hierro comunes que se encuentran en las casas de la dinastía Han incluyen trípodes, estufas, ollas, hebillas de cinturón, pinzas, tenazas para fuego, tijeras, cuchillos de cocina, anzuelos y agujas. Los espejos y las lámparas de aceite a menudo estaban hechos de bronce o hierro. Las monedas acuñadas durante la dinastía Han estaban hechas de cobre o de cobre y estaño fundidos para formar la aleación de bronce.

Agricultura

Herramientas y métodos

Los arqueólogos modernos han desenterrado herramientas agrícolas de hierro Han en toda China, desde Mongolia Interior en el norte hasta Yunnan en el sur. La pala, la pala, el pico y el arado se usaban para labrar, la azada para desherbar, el rastrillo para aflojar la tierra y la hoz para cosechar los cultivos. Dependiendo de su tamaño, los arados Han eran conducidos por uno o dos bueyes. También se utilizaron bueyes para tirar de la sembradora de hierro de tres patas (inventada en la China Han en el siglo II a. C.), que permitía a los agricultores plantar semillas en hileras precisas en lugar de arrojarlas a mano. Si bien las obras de arte de los períodos Wei (220–266 d. C.) y Jin (266–420) muestran el uso de la grada para romper trozos de tierra después de arar, quizás apareció por primera vez en China durante el Han Oriental (25–220 d. C.).Las obras de riego para la agricultura incluían el uso de pozos de agua, estanques y terraplenes artificiales, presas, canales y compuertas.

Campos alternos

Durante el reinado del emperador Wu (r. 141–87 a. C.), el intendente de granos Zhao Guo (趙過) inventó el sistema de campos alternos (daitianfa代田法). Por cada mou de tierra, es decir, una franja de tierra delgada pero alargada que mide 1,38 m (4,5 pies) de ancho y 331 m (1086 pies) de largo, o un área de aproximadamente 457 m (0,113 acres), tres surcos bajos (quan甽) que tenían cada uno 0,23 m (0,75 pies) de ancho se sembraron en línea recta con semilla de cultivo. Mientras se deshierba en el verano, la tierra suelta de los camellones (long壟) a cada lado de los surcos caería gradualmente en los surcos, cubriendo los brotes de los cultivos y protegiéndolos del viento y la sequía.Dado que la posición de los surcos y camellones se invirtió al año siguiente, este proceso se denominó sistema de campos alternos.

Este sistema permitió que los cultivos crecieran en línea recta desde la siembra hasta la cosecha, conservó la humedad en el suelo y proporcionó un rendimiento anual estable para los cultivos cosechados. Zhao Guo experimentó por primera vez con este sistema justo en las afueras de la capital, Chang'an, y una vez que tuvo éxito, envió instrucciones a cada administrador de la comandancia, quienes luego fueron responsables de difundirlas a los jefes de cada condado, distrito y aldea. en sus comandancias. Sadao Nishijima especula que el Consejero Imperial Sang Hongyang (m. 80 a. C.) quizás tuvo un papel en la promoción de este nuevo sistema.

Las familias ricas que poseían bueyes y grandes y pesados ​​arados de hierro de vertedera se beneficiaron enormemente de este nuevo sistema. Sin embargo, los agricultores más pobres que no poseían bueyes recurrieron al uso de equipos de hombres para mover un solo arado, que era un trabajo agotador. El autor Cui Shi (催寔) (m. 170 d. C.) escribió en su Simin yueling (四民月令) que en la Era Han del Este (25-220 d. C.) se inventó un arado mejorado que solo necesitaba un hombre para controlarlo., dos bueyes para tirar de él, tenía tres rejas de arado, una caja de semillas para los taladros, una herramienta que removía el suelo y podía sembrar aproximadamente 45.730 m (11,30 acres) de tierra en un solo día.

Campos de pozos

Durante el reinado del emperador Cheng de Han (r. 33–37 a. C.), Fan Shengzhi escribió un manual (es decir, el Fan Shengzhi shu) que describía el sistema de campo de pozos (aotian凹田). En este sistema, cada mou de tierra de cultivo se dividía en 3.840 cuadrículas, cada una de las cuales tenía un pequeño pozo excavado de 13,8 cm (5,4 pulgadas) de profundidad y 13,8 cm (5,4 pulgadas) de ancho y tenía estiércol de buena calidad mezclado con el suelo. Se sembraron veinte semillas en cada hoyo, que supuestamente produjo 0,6 L (20 oz) de grano cosechado por hoyo, o aproximadamente 2000 L (67 630 oz) por mou. Este sistema no requería arados tirados por bueyes ni la tierra más fértil, ya que podía emplearse incluso en terrenos inclinados donde el suministro de agua era difícil para otros métodos de cultivo.Aunque este método de cultivo fue favorecido por los pobres, requería mano de obra intensiva, por lo que solo las familias numerosas podían mantener dicho sistema.

Arrozales

Los agricultores han en la región del río Yangzi en el sur de China a menudo mantenían arrozales para cultivar arroz. Todos los años, quemaban las malas hierbas en el arrozal, lo empapaban con agua, sembraban arroz a mano y, alrededor de la época de la cosecha, cortaban las malas hierbas supervivientes y las ahogaban por segunda vez. En este sistema, el campo permanece en barbecho durante gran parte del año y, por lo tanto, no permanece muy fértil. Sin embargo, los agricultores de arroz Han del norte alrededor del río Huai practicaban el sistema más avanzado de trasplante. En este sistema, las plantas individuales recibieron cuidados intensivos (quizás en el mismo lugar que el campo de arroz), sus brotes se separaron para poder conservar más agua y el campo se pudo fertilizar mucho ya que los cultivos de invierno se cultivaron mientras las plántulas de arroz se cultivaban. situado cerca en un vivero de plantas.

Ingeniería mecánica e hidráulica

Fuentes literarias y testimonios arqueológicos

La evidencia de la ingeniería mecánica de la era Han proviene en gran parte de los escritos de observación seleccionados de eruditos confucianos a veces desinteresados. Los ingenieros artesanos profesionales (jiang匠) no dejaban registros detallados de su trabajo. Los eruditos han, que a menudo tenían poca o ninguna experiencia en ingeniería mecánica, a veces proporcionaban información insuficiente sobre las diversas tecnologías que describían.

Sin embargo, algunas fuentes literarias han proporcionan información crucial. Según lo escrito por Yang Xiong en el año 15 a. C., la transmisión por correa se utilizó por primera vez para un dispositivo de quilling que enrollaba fibras de seda en las bobinas de las lanzaderas de los tejedores. La invención de la transmisión por correa fue un primer paso crucial en el desarrollo de tecnologías posteriores durante la dinastía Song, como la transmisión por cadena y la rueca.

Los inventos del artesano e ingeniero mecánico Ding Huan (丁緩) se mencionan en las Notas misceláneas sobre la capital occidental. El funcionario y poeta Sima Xiangru (179-117 a. C.) insinuó una vez en sus escritos que los chinos usaban un incensario en forma de cardán, un soporte de pivote hecho de anillos concéntricos que permiten que el cardán central gire sobre un eje mientras permanece vertical. posicionado. Sin embargo, la primera mención explícita del cardán utilizado como quemador de incienso ocurrió alrededor del año 180 EC cuando el artesano Ding Huan creó su 'Quemador de perfume para usar entre cojines' que permitía quemar incienso colocado dentro del cardán central para permanecer constantemente nivelado incluso cuando se movía.Ding también tuvo otros inventos. Para el aire acondicionado interior, instaló un gran ventilador rotativo operado manualmente que tenía ruedas giratorias de 3 m (9,8 pies) de diámetro. También inventó una lámpara a la que llamó 'incensario de colina de nueve pisos', ya que tenía forma de ladera. Cuando se encendía la lámpara cilíndrica, la convección de las corrientes ascendentes de aire caliente hacía girar las paletas colocadas en la parte superior, que a su vez hacían girar figuras de papel pintadas de pájaros y otros animales alrededor de la lámpara.

Cuando el emperador Gaozu de Han (r. 202-195 a. C.) se encontró con el tesoro de Qin Shi Huang (r. 221-210) en Xianyang tras la caída de la dinastía Qin (221-206), encontró una orquesta musical en miniatura completa de títeres de 1 m (3,3 pies) de altura que tocaban órganos bucales si uno tiraba de cuerdas y soplaba en tubos para controlarlos. Zhang Heng escribió en el siglo II EC que la gente podía entretenerse con obras teatrales de peces y dragones artificiales. Más tarde, el inventor Ma Jun (fl. 220-265) inventó un teatro de marionetas mecánicas en movimiento impulsadas por la rotación de una rueda hidráulica oculta.

De fuentes literarias se sabe que el paraguas plegable fue inventado durante el reinado de Wang Mang, aunque el parasol simple ya existía antes. Esto empleó palancas deslizantes y juntas flexibles que podían extenderse y retraerse.

La arqueología moderna ha llevado al descubrimiento de obras de arte Han que representan invenciones que de otro modo estarían ausentes en las fuentes literarias Han. Esto incluye la manivela. Los modelos de tumbas de cerámica Han de corrales y molinos poseen las primeras representaciones conocidas de manivelas, que se usaban para operar los ventiladores de las máquinas aventadoras. La máquina se usaba para separar la paja del grano, pero los chinos de dinastías posteriores también emplearon la manivela para enrollar seda, hilar cáñamo, tamizar harina y sacar agua de un pozo con el molinete. Para medir la distancia recorrida, los chinos de la era Han también crearon el carro del odómetro. Esta invención está representada en obras de arte Han del siglo II d. C., pero no se ofrecieron descripciones escritas detalladas hasta el siglo III.Las ruedas de este dispositivo hacían girar un conjunto de engranajes que a su vez obligaban a figuras mecánicas a golpear gongs y tambores que alertaban a los viajeros de la distancia recorrida (medida en li). A partir de los especímenes existentes encontrados en los sitios arqueológicos, se sabe que los artesanos de la era Han utilizaron el calibrador de metal deslizante para realizar mediciones minuciosas. Aunque los calibradores de la era Han tienen inscripciones incisas del día exacto del año en que se fabricaron, no se mencionan en ninguna fuente literaria Han.

Usos de la rueda hidráulica y el reloj de agua

Durante la dinastía Han, los chinos desarrollaron varios usos para la rueda hidráulica. Una mejora del simple dispositivo de martillo basculante de palanca y punto de apoyo operado con el pie, el martillo perforador accionado hidráulicamente que se usa para machacar, descortezar y pulir el grano se mencionó por primera vez en el diccionario Han Jijiupian del 40 a. También se mencionó en el diccionario de habla regional (Fangyan) escrito por Yang Xiong (53 a. C. – 18 d. C.) en el 15 a. C., el Xinlun新論 filosófico escrito por Huan Tan (43 a. Ma Rong (79–166 d. C.) y los escritos de Kong Rong (153–208 d. C.).

En su Discurso equilibrado (Lunheng), el filósofo Wang Chong (27–100 d. C.) fue el primero en China en describir la bomba de cadena de plataforma cuadrada utilizada para elevar agua (y otras sustancias). Aunque algunos modelos funcionaban manualmente con pedales, algunas bombas de cadena funcionaban con una rueda hidráulica horizontal que hacía girar grandes engranajes dentados y una viga de eje horizontal. Su uso principal era para llevar agua a las zanjas de riego, pero las bombas de cadena también se usaban en programas de obras públicas, como cuando Zhang Rang (m. 189) hizo que un ingeniero construyera varias de ellas para llevar agua a las tuberías que abastecían a la capital Luoyang y sus palacios con agua limpia.

Mientras actuaba como administrador de Nanyang en 31 CE, Du Shi (m. 38) inventó un reciprocador accionado por agua que hizo funcionar los fuelles del alto horno y el horno de cúpula en la fundición de hierro; antes de esta invención, se requería un trabajo manual intensivo para trabajar los fuelles.

Aunque la esfera armilar astronómica (que representa la esfera celeste) había existido en China desde el siglo I a. C., el matemático y astrónomo de la corte Zhang Heng (78-139 d. C.) le proporcionó fuerza motriz mediante el uso de la cabeza de presión constante de un reloj de entrada de agua. hacer girar una rueda hidráulica que actuaba sobre un conjunto de engranajes. Zhang Heng también fue el primero en abordar el problema de la caída de la altura de presión en el reloj de entrada de agua (que ralentizaba gradualmente el cronometraje) instalando un tanque adicional entre el depósito y el recipiente de entrada.

Sismómetro

La corte Han fue responsable de los principales esfuerzos de socorro en casos de desastre cuando los desastres naturales como los terremotos devastaron la vida de los plebeyos. Para prepararse mejor para las calamidades, Zhang Heng inventó un sismómetro en 132 d.C., que proporcionó una alerta instantánea a las autoridades de la capital, Luoyang, de que había ocurrido un terremoto en un lugar indicado por una dirección cardinal u ordinal específica. Aunque no se podían sentir temblores en la capital cuando Zhang le dijo al tribunal que acababa de ocurrir un terremoto en el noroeste, poco después llegó un mensaje de que un terremoto había golpeado de 400 a 500 km (250 a 310 millas) al noroeste de Luoyang (en lo que ahora es Gansu moderno).Zhang llamó a su dispositivo el "instrumento para medir los vientos estacionales y los movimientos de la Tierra" (Houfeng didong yi 候风地动仪), llamado así porque él y otros pensaron que los terremotos probablemente eran causados ​​por la enorme compresión del aire atrapado.

Como se describe en el Libro de los últimos Han, el marco del sismómetro era un recipiente abovedado de bronce con la forma de una jarra de vino, aunque tenía 1,8 m (5,9 pies) de diámetro y estaba decorado con escenas de montañas y animales. El mecanismo disparador era un péndulo invertido (que el Libro de los últimos Han llama la "columna central") que, si era perturbado por los temblores del suelo de terremotos ubicados cerca o lejos, se balanceaba y golpeaba uno de los ocho brazos móviles (que representan el ocho direcciones), cada una con un mecanismo de manivela y pestillo.La manivela y una palanca de ángulo recto levantarían una de las ocho cabezas de dragón de metal ubicadas en el exterior, desalojando una bola de metal de su boca que cayó en la boca de uno de los ocho sapos de metal debajo dispuestos como los puntos de una rosa de los vientos, indicando así la dirección del terremoto. El Libro de los últimos Han afirma que cuando la bola cayó en cualquiera de las ocho bocas de sapo, produjo un fuerte ruido que llamó la atención de quienes observaban el dispositivo.Mientras que Wang Zhenduo (王振铎) aceptó la idea de que el sismómetro de Zhang tenía manivelas y palancas que fueron perturbadas por el péndulo invertido, su contemporáneo Akitsune Imamura (1870–1948) argumentó que el péndulo invertido podría haber tenido un pasador en la parte superior que, al moverse. por la fuerza de las vibraciones del suelo, entraría en una de las ocho ranuras y expulsaría la bola empujando un control deslizante. Dado que el Libro del Han posterior afirma que las otras siete cabezas de dragón no liberarían posteriormente las bolas alojadas en sus mandíbulas después de que la primera hubiera caído, Imamura afirmó que el pasador del péndulo se habría bloqueado en la ranura en la que había entrado. y así inmovilizó el instrumento hasta que se reinició.

Matemáticas y astronomía

Tratados matematicos

Uno de los primeros tratados matemáticos sobrevivientes de la antigua China es el Libro sobre números y computación (Suan shu shu), parte de los textos de bambú de Zhangjiashan Han que datan del 202 al 186 a. C. y se encuentran en el condado de Jiangling, Hubei. Otro texto matemático compilado durante Han fue El clásico aritmético del Gnomon y los caminos circulares del cielo (Zhoubi Suanjing), fechado no antes del siglo I a. C. (quizás de varios autores) y contenía materiales similares a los descritos por Yang Xiong en 15 a. C., sin embargo, la escuela de matemáticas zhoubi no se mencionó explícitamente hasta el comentario de Cai Yong (132-192 d. C.) de 180.Zhao Shuang 趙爽 agregó un prefacio al texto en el siglo III. También estaban los Nueve Capítulos sobre el Arte Matemático (Jiuzhang Suanshu); su título completo se encontró en dos medidores estándar de bronce fechados en 179 EC (con la especulación de que su material existía en libros anteriores con diferentes títulos) y Liu Hui (siglo III fl.) proporcionó un comentario detallado en 263. Vale la pena señalar en En este contexto, muchos de los documentos excavados en los sitios Qin y Han contienen evidencia de las matemáticas prácticas utilizadas por los administradores para los inventarios e impuestos, así como para calcular la mano de obra necesaria para proyectos de obras públicas, tal como se describe en los tratados matemáticos.

Innovaciones en los tratados

El Suan shu shu presenta problemas matemáticos básicos y sus soluciones. Lo más probable es que fuera un manual para las transacciones comerciales diarias o los asuntos de la administración gubernamental. Contiene problemas y soluciones para mediciones de área de campo, tipos de cambio proporcionales para el mijo y el arroz agrícolas, distribución por proporción, división de ancho corto y exceso y deficiencia. Algunos de los problemas encontrados en el Suan shu shu aparecen en el texto posterior Jiuzhang suanshu; en cinco casos, los títulos son coincidencias exactas. Sin embargo, a diferencia del Jiuzhang suanshu, el Suan shu shuno se ocupa de problemas relacionados con triángulos rectángulos, raíces cuadradas, raíces cúbicas y métodos matriciales, lo que demuestra los avances significativos realizados en las matemáticas chinas entre los escritos de estos dos textos.

El Zhoubi suanjing, escrito en forma de diálogo y con problemas presentados regularmente, se ocupa de la aplicación de las matemáticas a la astronomía. En un problema que buscaba determinar la altura del Sol desde la Tierra y el diámetro del Sol, Chen Zi (陳子) le indica a Rong Fang (榮方) que espere hasta que la sombra proyectada por el gnomon de 8 chi de altura sea de 6 chi. (un chi durante el Han era de 33 cm), de modo que se puede construir un triángulo rectángulo de 3-4-5 donde la base es de 60 000 li (un li durante el Han equivalía a 415 mo 1362 pies), el la hipotenusa que conduce hacia el sol es de 100.000 li, y la altura del sol es de 80.000 li.Al igual que el Jiuzhang suanshu, el Zhoubi suanjing también proporciona una demostración matemática del "Teorema de Gougu" (勾股定理; es decir, donde c es la longitud de la hipotenusa y a y b son las longitudes de los otros dos lados, respectivamente, a + b = c), que se conoce como el teorema de Pitágoras en Occidente en honor al matemático griego Pitágoras (fl. Siglo VI a. C.).

El Jiuzhang suanshu fue quizás el más innovador de los tres tratados Han supervivientes. Es el primer libro conocido que presenta números negativos, junto con el manuscrito Bakhshali (200? - 600? EC) de la India y el libro del matemático griego Diofanto (fl. Siglo III) escrito alrededor de 275 EC. Los números negativos aparecían como varillas de conteo negras, mientras que los números positivos aparecían como varillas de conteo rojas. Aunque el sistema decimal existió en China desde la dinastía Shang (c. 1600 - c. 1050 a. C.), la evidencia más antigua de una fracción decimal (es decir, el denominador es una potencia de diez) es una inscripción en un recipiente de medición de volumen estándar con fecha 5 CE y utilizado por el matemático y astrónomo Liu Xin (46 BCE - 23 CE).Sin embargo, el primer libro que presentó fracciones decimales fue el Jiuzhang suanshu, como un medio para resolver ecuaciones y representar medidas. La eliminación gaussiana, un algoritmo utilizado para resolver ecuaciones lineales, se conocía como la regla de matriz en el Jiuzhang suanshu. Si bien el libro usó fracciones continuas para encontrar las raíces de las ecuaciones, Liu Hui se basó en esta idea en el siglo III cuando aumentó los decimales para encontrar la raíz cúbica de 1,860,867 (dando como resultado 123), el mismo método utilizado en el esquema de Horner. lleva el nombre de William George Horner (1786–1837).

Aproximaciones de pi

Durante siglos, los chinos simplemente habían aproximado el valor de pi como 3, hasta que Liu Xin lo aproximó a 3,154 en algún momento entre el 1 y el 5 EC, aunque los historiadores desconocen el método que usó para alcanzar este valor. Los recipientes de medición estándar que datan del reinado de Wang Mang (9–23 d. C.) también mostraron aproximaciones para pi en 3,1590, 3,1497 y 3,167. Zhang Heng es el siguiente matemático Han conocido que hizo una aproximación para pi. Los matemáticos Han entendieron que el área de un cuadrado versus el área de su círculo inscrito tenía una relación aproximada de 4:3, y también entendieron que el volumen de un cubo y el volumen de su esfera inscrita serían 4:3. Con D como diámetro y V como volumen, D:V = 16:9 o V=⁄ ₁₆ D, una fórmula en la que Zhang encontró fallas ya que se dio cuenta de que el valor del diámetro era inexacto, siendo la discrepancia el valor tomado para la relación. Para arreglar esto, Zhang agregó ⁄ ₁₆ D a la fórmula, por lo que V = ⁄ ₁₆ D + ⁄ ₁₆ D = ⁄ ₈ D. Como encontró la razón entre el volumen del cubo y la esfera inscrita en 8:5, la razón entre el área de un cuadrado y el círculo inscrito es √ 8: √ 5. Con esta fórmula, Zhang pudo aproximar pi como la raíz cuadrada de 10, o 3,162.Después de Han, Liu Hui aproximó pi a 3,14159, mientras que el matemático Zu Chongzhi (429–500) aproximó pi a 3,141592 (o ⁄ ₁₁₃), la aproximación más precisa que lograrían los antiguos chinos.

Afinación musical y teoría.

Las matemáticas también se utilizaron en la afinación musical y la teoría musical. El Huainanzi del siglo II a. C., compilado por ocho eruditos bajo el patrocinio del rey Liu An (179-122 a. C.), describió el uso de doce tonos en una escala musical. Jing Fang (78-37 a. C.), matemático y teórico de la música, los amplió para crear una escala de 60 tonos. Mientras lo hacía, Jing Fang se dio cuenta de que 53 solo quintas son aproximadamente 31 octavas. Al calcular la diferencia en ⁄ ₁₇₆₇₇₆, Jing alcanzó el mismo valor de 53 temperamento igual debidamente descubierto por el matemático alemán Nicholas Mercator (1620–1687) (es decir, 3/2, conocido como la coma de Mercator).Más tarde, el príncipe Zhu Zaiyu (1536-1611) en la China Ming y Simon Stevin (1548-1620) de la Región Flamenca en Europa descubrirían simultáneamente (pero por separado) la fórmula matemática para el temperamento igual.

Observaciones astronómicas

Los antiguos chinos realizaron cuidadosas observaciones de los cuerpos y fenómenos celestes, ya que las observaciones del cosmos se utilizaron para la astrología y el pronóstico. El astrónomo Gan De (fl. siglo IV a. C.) del estado de Qi fue el primero en la historia en reconocer las manchas solares como fenómenos solares genuinos (y que no obstruían los satélites naturales como se pensó en Occidente después de la observación de Einhard en 807), mientras que el primero precisamente La observación fechada de manchas solares en China ocurrió el 10 de mayo del 28 a. C., durante el reinado del emperador Cheng de Han (r. 33–7 a. C.). Entre los Textos de seda de Mawangdui fechados no más tarde del 168 a. C. (cuando fueron sellados en una tumba en el sitio de las tumbas de Mawangdui Han, Changsha, provincia de Hunan), las Lecturas misceláneas de patrones cósmicos e imágenes de Pneuma (Tianwen qixiang zazhan天文氣象雜占) ilustra en escritos y dibujos en tinta aproximadamente 300 características climáticas y astronómicas diferentes, incluidas nubes, espejismos, arcoíris, estrellas, constelaciones y cometas. Otro texto de seda del mismo sitio informa los tiempos y lugares de la salida y puesta de los planetas en el cielo nocturno desde los años 246-177 a.

Los chinos de la era Han notaron el paso del mismo cometa visto en Persia para el nacimiento de Mitrídates II de Partia en el 135 a. C., el mismo cometa que los romanos observaron cerca del asesinato de Julio César en el 44 a. C., el cometa Halley en el 12 a. el mismo cometa observado por el historiador romano Cassius Dio (c. 155 - c. 229 EC) para el año 13 EC, y (lo que ahora se sabe que fue) una supernova en el año 185 AD. Para varios cometas discutidos en los libros de historia de la era Han Registros del Gran Historiador y Libro de Han, se dan detalles de su posición en el cielo y la dirección en que se movían, el tiempo que estuvieron visibles, su color y su tamaño.

Los chinos de la era Han también hicieron catálogos de estrellas, como el del historiador Sima Qian (145–86 a. C.) Una monografía sobre funcionarios celestiales (Tianguanshu天官書) y el catálogo de estrellas del siglo II d. C. de Zhang Heng que presentaba aproximadamente 2500 estrellas y 124 constelaciones.. Para crear una representación tridimensional de tales observaciones, el astrónomo Geng Shouchang (耿壽昌) dotó a su esfera armilar de un anillo ecuatorial en el año 52 a. En el año 84 EC, el anillo elíptico se agregó a la esfera armilar, mientras que el modelo 125 de Zhang Heng agregó el anillo del horizonte celestial y el anillo del meridiano.

Calendarios Han

Los chinos Han utilizaron estudios astronómicos principalmente para construir y revisar su calendario. A diferencia del calendario juliano (46 a. C.) y el calendario gregoriano (1582) de Occidente (pero al igual que los calendarios helénicos de la Grecia clásica), el calendario chino es un calendario lunisolar, lo que significa que utiliza los movimientos precisos del Sol y la Luna. como marcadores de tiempo a lo largo del año. Durante los períodos de primavera y otoño del siglo V a. C., los chinos establecieron el calendario Sifen (古四分历), que medía el año tropical en 365 ⁄ ₄ días (como el calendario juliano de Roma). El emperador Wu reemplazó esto con el nuevo calendario Taichu (太初历) en 104 a. C., que medía el año tropical en 365 ⁄ ₁₅₃₉ días y el mes lunar en 29 ⁄₈₁ días Dado que el calendario Taichu se había vuelto inexacto durante dos siglos, el emperador Zhang de Han (r. 75–88 EC) detuvo su uso y revivió el uso del calendario Sifen. Posteriormente, el astrónomo Guo Shoujing (1233-1316) establecería el año tropical en 365,2425 días para su calendario Shoushi (授時曆), el mismo valor utilizado en el calendario gregoriano. Además del uso del calendario para regular las prácticas agrícolas a lo largo de las estaciones, también se utilizó para marcar fechas importantes en el ciclo Sexagenario, construido por tallos celestiales (gan干) y ramas terrenales (zhi支), cada uno de estos últimos asociado con un animal del zodiaco chino.

Teoría astronómica

El comentario del siglo III de Zhao Shaung en el Zhoubi suanjing describe dos teorías astronómicas: en una, los cielos tienen la forma de una cúpula hemisférica que se extiende sobre la Tierra, mientras que la otra compara la Tierra con la yema central de un huevo, donde los cielos tienen la forma de una esfera celeste alrededor de la tierra. La última teoría astronómica fue mencionada por Yang Xiong en sus Dichos modelo (Fayan法言) y expuesta por Zhang Heng en su Constitución espiritual del universo (Lingxian靈憲) de 120 CE. Por lo tanto, los chinos de la era Han creían en un modelo geocéntrico para el Sistema Solar inmediato y el universo mayor, en oposición a un modelo heliocéntrico.

Los chinos de la era Han discutieron la iluminación y las formas de los cuerpos celestes: ¿eran planos y circulares o redondeados y esféricos? Jing Fang escribió en el siglo I a. C. que los astrónomos Han creían que el Sol, la Luna y los planetas eran esféricos como pelotas o balas de ballesta. También escribió que la Luna y los planetas no producen luz propia, son visibles para las personas en la Tierra solo porque están iluminados por el Sol, y esas partes no iluminadas por el Sol estarían oscuras en el otro lado. Por esto, Jing comparó la Luna con un espejo que ilumina la luz. En el siglo II EC, Zhang Heng hizo una comparación similar a la de Jing al afirmar que el Sol es como el fuego y la Luna y los planetas son como el agua, ya que el fuego produce luz y el agua la refleja.También repitió el comentario de Jing de que el lado de la Luna no iluminado por el Sol quedó en la oscuridad. Sin embargo, Zhang notó que la luz del sol no siempre llegaba a la Luna ya que la Tierra obstruye los rayos durante un eclipse lunar. También señaló que se produjo un eclipse solar cuando la Luna y el Sol se cruzaron para impedir que la luz del sol llegara a la Tierra.

En su Discurso equilibrado (Lunheng), Wang Chong (27–100 d. C.) escribió que algunos pensadores Han creían que la lluvia caía de los cielos (es decir, donde se ubicaban las estrellas). Wang argumentó que, aunque la lluvia caía desde arriba, esta teoría común era falsa. Estuvo de acuerdo con otra teoría que afirmaba que las nubes se formaron por la evaporación del agua en la Tierra, y que dado que las nubes dispersan la lluvia, las nubes y la lluvia son de hecho lo mismo; en esencia, describió con precisión el ciclo del agua.

Ingeniería de estructuras y obra pública

Materiales y construcción

La madera era el principal material de construcción en la arquitectura Han. Se usó para salones de grandes palacios, torres de varios pisos, salones residenciales de varios pisos y moradas humildes. Sin embargo, debido al rápido deterioro de la madera con el tiempo y la susceptibilidad al fuego, los edificios de madera más antiguos encontrados en China (es decir, varios templos del monte Wutai) no datan de antes de la dinastía Tang (618–907). El historiador de arquitectura Robert L. Thorp describe la escasez de restos arqueológicos de la era Han, así como las fuentes literarias y artísticas de la era Han, a menudo poco confiables, utilizadas por los historiadores en busca de pistas sobre la arquitectura Han inexistente.Lo que queda de la arquitectura de la dinastía Han son ruinas de muros de ladrillo y tierra apisonada (incluidos los muros de la ciudad sobre el suelo y los muros subterráneos de las tumbas), plataformas de tierra apisonada para altares y salones en terrazas, puertas funerarias de piedra o ladrillo y tejas de cerámica dispersas que alguna vez salones de madera adornados. Todavía existen secciones de la Gran Muralla de tierra apisonada de la era Han en la provincia de Gansu, junto con las ruinas de la frontera Han de treinta torres de baliza y dos castillos fortificados con almenas. Los muros Han de las ciudades fronterizas y los fuertes de Mongolia Interior se construían típicamente con ladrillos de arcilla estampados en lugar de tierra apisonada.

Los techos de paja o tejas estaban sostenidos por pilares de madera, ya que la adición de paredes de ladrillo, tierra apisonada o adobe en estos pasillos en realidad no sostenía el techo. La piedra y el yeso también se utilizaron para la arquitectura doméstica. Se construyeron aleros de tejas que se proyectan hacia afuera para alejar el agua de lluvia que cae de las paredes; estaban sostenidos por soportes de dougong que a veces estaban elaboradamente decorados. Los diseños moldeados generalmente decoraban los extremos de las tejas, como se ve en modelos artísticos de edificios y en piezas de tejas sobrevivientes.

Casas con patio

Se pueden encontrar pistas valiosas sobre la arquitectura Han en las obras de arte Han de modelos de cerámica, pinturas y ladrillos tallados o estampados descubiertos en tumbas y otros sitios. El diseño de las tumbas Han también se construyó como casas subterráneas, comparables a las escenas de las casas con patio que se encuentran en los ladrillos de las tumbas y en los modelos tridimensionales. Las casas han tenían un área de patio (y algunas tenían múltiples patios) con pasillos que estaban ligeramente elevados por encima y conectados por escaleras. Los edificios de varios pisos incluían las residencias principales con columnas construidas alrededor de los patios, así como las torres de vigilancia. Los salones se construyeron con vigas cruzadas y vigas que generalmente estaban talladas con decoraciones; las escaleras y las paredes generalmente se enyesaban para producir una superficie lisa y luego se pintaban.

Chang'an y Luoyang, las capitales Han

Las ruinas de los muros de la primera capital de Han, Chang'an, todavía se mantienen en pie a 12 m (39 pies) de altura con un ancho de base de 12 a 16 m (39 a 52 pies). Estudios arqueológicos modernos han demostrado que el muro este tenía 6000 m (20 000 pies) de largo, el muro sur tenía 7600 m (24 900 pies) de largo, el muro oeste tenía 4900 m (16 100 pies) de largo y el muro norte tenía 7200 m (23 622 pies) de largo. pies) de largo. En general, la longitud total de los muros equivalía a 25 700 m (84 300 pies) y formaban un diseño aproximadamente cuadrado (aunque los muros sur y norte tenían secciones que zigzagueaban debido a problemas topográficos: existía un terreno accidentado a lo largo del muro sur y el curso del río Wei obstruía el camino recto del muro norte).El foso de la ciudad tenía 8 m (26 pies) de ancho y 3 m (9,8 pies) de profundidad; a lo largo del foso se han descubierto restos de lo que fueron puentes de madera. Chang'an tenía doce puertas de entrada que conducían a la ciudad, tres a cada lado de la muralla, y actuaban como puntos finales de las avenidas principales. Cada puerta de entrada tenía tres entradas de entrada de 6 m (20 pies) de ancho cada una; Los escritores de la era Han afirmaron que cada puerta de entrada podía acomodar el tráfico de cuatro carruajes tirados por caballos a la vez. El sistema de drenaje incluía muchos agujeros de drenaje que se cavaron debajo de estas puertas y se recubrieron con ladrillos que formaban arcos, donde se encontraron tuberías de agua de cerámica que alguna vez se conectaron a las zanjas construidas a lo largo de las calles principales. Solo quedan algunas secciones de muros y cimientos de plataformas de los otrora lujosos palacios imperiales de la ciudad.Asimismo, también se descubrieron los cimientos de piedra de la armería, pero su arquitectura de madera hacía tiempo que había desaparecido.

Algunas secciones de las ruinas de la muralla de la segunda capital de Han, Luoyang, todavía tienen 10 m (33 pies) de altura y 25 m (82 pies) de ancho en la base. El muro este tenía 3.900 m (12.800 pies) de largo, el muro oeste tenía 3.400 m (11.200 pies) de largo y el muro norte tenía 2.700 m (8.900 pies) de largo, sin embargo, el muro sur fue arrastrado cuando el río Luo cambió su supuesto hace siglos; al usar los puntos terminales de los muros este y oeste, los historiadores estiman que el muro sur tenía 2460 m (8070 pies) de largo. El recinto amurallado en general tenía una forma rectangular, pero con algunas curvas disruptivas debido a las obstrucciones topográficas. Al igual que Chang'an, Luoyang tenía doce puertas de entrada, tres a cada lado de la muralla, mientras que cada puerta de entrada tenía tres entradas que conducían a las principales avenidas de la ciudad.Las plataformas fundamentales de tierra apisonada de los altares religiosos y las terrazas siguen en pie fuera del perímetro amurallado de Luoyang, dedicadas al culto de las deidades y donde se llevaban a cabo los sacrificios estatales. Se accedía a ellos por largas rampas y una vez se construyeron salas de madera en la parte superior con terrazas en los niveles inferiores.

Tumbas subterráneas

By the 1980s, over ten thousand brick-and-stone underground Han tombs had been discovered throughout China. Earlier Chinese tombs dating to the Warring States were often vertically dug pits lined with wooden walls. In digging the tomb sites, Han workers would first build vertical pits and then dig laterally, hence the name "horizontal pits" for Han tombs; this method was also used for tomb sites dug into the sides of mountains. The walls of most Western Han tombs were built of large hollow bricks while the smaller, non-hollow brick type that dominated Eastern Han tomb architecture (with some made out of stone) appeared in the late Western Han. The smaller brick type was better-suited for Han tomb archways at entrances, vaulted chambers, and domed roofs. Underground vaults and domes did not require buttress supports since they were held in place by earthen pits. The use of brick vaults and domes in aboveground Han structures is unknown.

The layout of tombs dug into the sides of mountains typically had a front chamber, side chambers, and a rear chambers designed to imitate a complex of aboveground halls. The tomb of King Liu Sheng (d. 113 BCE) in Hebei province not only had a front hall with window drapes and grave goods, carriages and horses in the southern separate side chamber, and storage goods in the northern side chamber, but also the remains of real timber houses with tiled roofs erected within (along with a house made of stone slabs and two stone doors in the rear chamber). Doors made completely out of stone were found in many Han tombs as well as tombs in later dynasties.

Un total de veintinueve pilares monumentales tallados en piedra o ladrillo (que) de la dinastía Han han sobrevivido y se pueden encontrar en las áreas aéreas alrededor de las tumbas Han y los santuarios. A menudo formaban parte de las paredes exteriores, generalmente flanqueando una entrada, pero a veces en las esquinas de los recintos amurallados. Aunque carecen de componentes de madera y cerámica, presentan techos de imitación de tejas, aleros, porches y balaustradas.

Pozos y pozos mineros

En los relieves de ladrillos de la tumba Han de la provincia de Sichuan, se muestran escenas de perforación de pozos para proyectos mineros. Muestran torres de perforación imponentes que elevan salmuera líquida a través de tuberías de bambú hasta la superficie para que la salmuera pueda destilarse en bandejas de evaporación sobre el calor de los hornos y producir sal. Los hornos se calentaban con gas natural traído por tuberías de bambú, con gas subido desde 610 m (2000 pies) debajo de la superficie. La broca para cavar pozos era operada por un equipo de hombres que saltaban de una viga, mientras que un animal de tiro, generalmente bueyes o búfalos de agua, hacía girar la herramienta perforadora. Los pozos excavados por Han para recolectar salmuera podrían alcanzar cientos de metros (pies) debajo de la superficie de la Tierra.Se han encontrado pozos mineros que datan de la dinastía Han que alcanzan profundidades de cientos de metros (pies) bajo la tierra, completos con amplias salas subterráneas estructuradas por marcos de madera junto con escaleras y herramientas de hierro que quedaron atrás.

Edificios modelo de cerámica

Hay referencias literarias de la era Han a torres altas que se encuentran en las ciudades capitales; a menudo servían como torres de vigilancia, observatorios astronómicos y establecimientos religiosos destinados a atraer el favor de los inmortales. Los eunucos de la corte Zhao Zhong y Zhang Rang disuadieron al distante emperador Ling de Han (r. 168-189 EC) de ascender a los pisos superiores de las altas torres (alegando que traería mala suerte), para ocultarle el enorme palacio. mansiones que los eunucos construyeron para sí mismos en Luoyang. No se sabe con certeza si los modelos de cerámica en miniatura de las torres residenciales y las torres de vigilancia que se encuentran en las tumbas de la dinastía Han son representaciones completamente fieles de tales torres de madera, pero revelan pistas vitales sobre la arquitectura de madera perdida.

Solo hay un puñado de modelos de cerámica existentes de torres de varios pisos de las eras anteriores a Han y Han Occidental; la mayor parte de los cientos de torres encontradas hasta ahora se hicieron durante el período Han del Este. Las torres modelo pueden cocerse como una sola pieza en el horno o ensamblarse a partir de varias piezas de cerámica diferentes para crear el todo. Ninguna torre es un duplicado de la otra, pero comparten características comunes. A menudo tenían un patio amurallado en la parte inferior, un balcón con balaustradas y ventanas en cada piso, tejas que cubrían y ocultaban las vigas del techo, figuras humanas asomadas por las ventanas o de pie en los balcones, aldabas y mascotas como perros en el patio inferior.Quizás las pruebas más directas que sugieren que los modelos de torres de cerámica en miniatura son representaciones fieles de las torres de madera Han de la vida real son los patrones de mosaico. Los patrones artísticos que se encuentran en las tejas circulares que rematan los extremos de los aleros de los modelos en miniatura coinciden exactamente con los patrones que se encuentran en las tejas del techo Han de la vida real excavadas en sitios como los palacios reales de Chang'an y Luoyang, e incluso las tejas de el Templo del Caballo Blanco original.

Además de las torres, otros modelos de cerámica de Han revelan una variedad de tipos de edificios. Esto incluye almacenes de varios pisos como graneros, casas con patio con salas de varios pisos, quioscos, torres de puertas amuralladas, molinos, fábricas y talleres, corrales de animales, letrinas y pozos de agua. Incluso los modelos de granjas de un solo piso muestran una gran cantidad de detalles, incluidos techos de tejas, patios, escalones que conducen a pasarelas, corrales con abrevaderos y lavabos, parapetos y retretes. Los modelos de graneros y almacenes tenían techos de tejas, soportes de dougong, ventanas y soportes sobre pilotes que los elevaban sobre el nivel del suelo. Los modelos Han de pozos de agua a veces presentan pequeños techos de tejas sostenidos por vigas que alojan la polea de cuerda que se usa para levantar el balde.

Carreteras, puentes y canales

Para facilitar el comercio y la comunicación, así como acelerar el proceso de recaudación de impuestos y el movimiento de tropas militares, el gobierno Han patrocinó la construcción de nuevas carreteras, puentes y vías fluviales. Estos incluyen trabajos de reparación y renovación en el sistema de riego Dujiangyan de Sichuan y el canal Zhengguo de Shaanxi, ambos construidos por el anterior estado de Qin. Al aceptar la propuesta de Ni Kuan, en el año 111 a. C., el emperador Wu encargó a Er que dirigiera el proyecto de crear extensiones del canal de Zhengguo que pudieran irrigar terrenos cercanos elevados sobre el canal principal.Dado que con el tiempo se había acumulado una gran cantidad de sedimento en el fondo del canal Zhengguo (causando inundaciones), en el año 95 a. C. se inició otro proyecto para aprovechar las aguas de riego de aguas arriba del río Jing, lo que requirió el dragado de nuevos 100 km (Canal largo de 62 millas siguiendo una línea de contorno sobre el Zhengguo. El estado de Han también mantuvo un sistema de diques para proteger las tierras agrícolas de las inundaciones estacionales.

Ocasionalmente se repararon carreteras, puentes de madera, estaciones postales y estaciones de retransmisión, mientras que se establecieron muchas instalaciones nuevas como estas. Tal como lo escribieron los autores Han, las carreteras construidas durante la dinastía Han fueron apisonadas con apisonadores de metal, pero existe incertidumbre sobre los materiales utilizados; Joseph Needham especula que eran escombros y grava. El ancho de los caminos variaba desde senderos angostos donde solo un solo caballo o bueyes podía pasar a la vez hasta grandes carreteras que podían acomodar el paso simultáneo de nueve carros tirados por caballos de frente. Las carreteras han fortificadas se construyeron tan al oeste como Shanshan (Loulan) cerca del desierto de Lop, mientras que las fuerzas Han utilizaron rutas que atravesaban el norte del desierto de Taklamakan hacia Kashgar.Una vasta red de carreteras, pasos fortificados y puentes de madera construidos sobre torrentes impetuosos en los desfiladeros empinados de las montañas Qin se consolidó durante el período Han, conocido como los caminos de la galería. Durante el reinado del emperador Wu, se construyeron caminos para conectar los territorios recién conquistados en lo que ahora es Yunnan en el extremo suroeste, así como la península de Corea en el extremo noreste.

Uno de los tipos de puentes más comunes construidos durante la dinastía Han fue el puente de vigas de caballete de madera, descrito por fuentes literarias y visto en relieves tallados en ladrillos de tumbas. La evidencia de puentes de arco es esquiva: se afirma que uno fuera de la puerta sur de Chengdu data del período Han, mientras que el construido por Ma Xian (馬 賢) (fl. 135 EC) era ciertamente un puente de vigas. En la obra de arte, una escultura en relieve de una tumba Han en la provincia de Sichuan muestra un puente de arco con una curva gradual, lo que sugiere que es segmentario, aunque el uso de tales puentes no está del todo confirmado. Aunque hay referencias raras a puentes colgantes simples en fuentes Han, estos solo se mencionan en relación con viajes a países extranjeros en el Himalaya, Hindukush y Afganistán, lo que demuestra la antigüedad de la invención allí.Los puentes de pontones flotantes hechos de botes asegurados con cadenas de hierro se construyeron durante la dinastía Han (algunos incluso cruzan el río Amarillo y el río Yangzi) y se emplearon con mayor frecuencia con fines militares, ya que podían ensamblarse y luego desarmarse fácilmente.

Medicamento

Los historiadores modernos conocen gran parte de las creencias de los médicos de la era Han a través de textos como el cuerpo médico del Canon interno del emperador amarillo (Huangdi neijing), que se compiló entre los siglos III y II a. C. y se mencionó en el Libro de Han posterior.. Queda claro a partir de este texto y otros que sus creencias metafísicas en las cinco fases y el yin y el yang dictaron sus decisiones y suposiciones médicas. Los chinos de la era Han creían que cada órgano del cuerpo estaba asociado con una de las cinco fases (metal 金, madera 木, agua 水, fuego 火, tierra 土) y tenía dos canales de qi circulatorio (任督二脉).Si estos canales se interrumpieran, los textos médicos Han sugieren que uno debería consumir un material comestible asociado con una de estas fases que contrarrestaría la fase prescrita del órgano y así restauraría la salud. Por ejemplo, los chinos creían que cuando el corazón, asociado con la fase de fuego, hacía que uno se volviera perezoso, entonces uno debía comer alimentos ácidos porque estaba asociado con la fase de madera (que promovía el fuego). Los chinos Han también creían que mediante el diagnóstico por pulso, un médico podía determinar qué órgano del cuerpo emitía "energía vital" (qi) y qué cualidades tenía este último, para determinar el trastorno exacto que padecía el paciente.A pesar de la influencia de la teoría metafísica en la medicina, los textos Han también brindan consejos prácticos, como la forma adecuada de realizar una punción clínica para extirpar un absceso. El neijing de Huangdi anotó los síntomas y reacciones de personas con diversas enfermedades del hígado, corazón, bazo, pulmón o riñones en un período de 24 horas, lo que fue un reconocimiento del ritmo circadiano, aunque explicado en términos de las cinco fases.

En sus Tesoros médicos esenciales de la Cámara Dorada (Jinkui yaolue), Zhang Zhongjing (c. 150 - c. 219 EC) fue el primero en sugerir que una dieta regulada rica en ciertas vitaminas podría prevenir diferentes tipos de enfermedades, una idea que llevó a Hu Sihui (fl. 1314-1330) para prescribir una dieta rica en vitamina B ₁ como tratamiento para el beriberi. El trabajo principal de Zhang fue el Tratado sobre lesiones por frío y trastornos diversos (Shanghan zabing lun). Su socio contemporáneo y presunto Hua Tuo (d. 208 EC) era un médico que había estudiado el Huangdi neijing y se convirtió en un experto en herbología china.Hua Tuo usó anestesia en pacientes durante la cirugía y creó un ungüento que estaba destinado a curar completamente las heridas de la cirugía en un mes. En un diagnóstico de una mujer enferma, descifró que ella llevaba un feto muerto dentro de su útero que luego extrajo, curándola de sus dolencias.

Las fuentes históricas dicen que Hua Tuo rara vez practicaba la moxibustión y la acupuntura. La primera mención de la acupuntura en la literatura china apareció en el Huangdi neijing. Se encontraron agujas de acupuntura hechas de oro en la tumba del rey Han Liu Sheng (m. 113 a. C.). Algunas representaciones de acupuntura talladas en piedra datan de la Era Han del Este (25-220 d. C.). Hua Tuo también escribió sobre los supuestos ejercicios de calistenia para prolongar la vida. En los textos médicos del siglo II a. C. excavados en Mawangdui, los diagramas ilustrados de posiciones de calistenia van acompañados de títulos y leyendas descriptivos. Vivienne Lo escribe que los ejercicios físicos modernos de taijiquan y qigong se derivan de la calistenia de la era Han.

Cartografía

La elaboración de mapas en China precedió a la dinastía Han. Dado que dos mapas de seda del siglo IV a. C. del estado de Qin (encontrados en Gansu, que muestran la región alrededor del río Jialing) muestran la distancia medida entre los sitios de recolección de madera, Mei-ling Hsu argumenta que estos deben considerarse los primeros mapas económicos conocidos (ya que son anteriores a los mapas del geógrafo romano Estrabón, c. 64 a. C. - 24 d. C.). Los arqueólogos modernos también han descubierto mapas del período Han, como los que se encuentran con textos de seda del siglo II a. C. en Mawangdui. A diferencia de los mapas de Qin, los mapas de Han encontrados en Mawangdui emplean un uso más diverso de símbolos de mapas, cubren un terreno más grande y muestran información sobre las poblaciones locales e incluso señalan ubicaciones de campamentos militares.Uno de los mapas descubiertos en Mawangdui muestra las posiciones de las guarniciones militares Han que iban a atacar Nanyue en 181 a.

En la literatura china, la referencia más antigua a un mapa proviene del año 227 a. C., cuando el asesino Jing Ke iba a presentar un mapa a Ying Zheng 嬴政, rey de Qin (gobernando más tarde como Qin Shi Huang, r. 221-210 a. C.) en nombre del príncipe heredero Dan de Yan. En lugar de presentar el mapa, sacó una daga de su pergamino, pero no pudo matar a Ying Zheng. Los Ritos de Zhou (Zhouli), recopilados durante la dinastía Han y comentados por Liu Xin en el siglo I d. C., mencionan el uso de mapas para provincias y distritos gubernamentales, principados, límites fronterizos y ubicaciones de minerales y menas para instalaciones mineras. El primer diccionario geográfico chino se escribió en el año 52 EC e incluía información sobre las divisiones territoriales, la fundación de ciudades y los productos y costumbres locales.Pei Xiu (224–271 EC) fue el primero en describir en detalle el uso de una escala graduada y una cuadrícula de referencia trazada geométricamente. Sin embargo, los historiadores Howard Nelson, Robert Temple y Rafe de Crespigny argumentan que hay suficiente evidencia literaria de que el trabajo ahora perdido de Zhang Heng de 116 EC estableció la cuadrícula de referencia geométrica en la cartografía china (incluida una línea del Libro de Han posterior: "[ Zhang Heng] proyectó una red de coordenadas sobre el cielo y la tierra, y calculó sobre la base de ella"). Aunque hay especulaciones alimentadas por el informe en Sima's Records of the Grand Historianque un gigantesco mapa en relieve que representa el Imperio Qin se encuentra dentro de la tumba de Qin Shi Huang, se sabe que durante la dinastía Han se crearon pequeños mapas en relieve, como uno hecho con arroz por el oficial militar Ma Yuan (14 a. C. - 49 d. C.).

Náutica y vehículos

En 1975, un antiguo astillero descubierto en Guangzhou ahora data de finales del siglo III a. C., realizado durante la dinastía Qin (221-206 a. C.) o principios de la dinastía Han occidental. Tenía tres grandes plataformas capaces de construir barcos de madera de 30 m (98 pies) de largo, 8 m (26 pies) de ancho y una capacidad de peso de 60 toneladas métricas. Otro astillero Han en lo que ahora es la provincia de Anhui tenía un taller marítimo operado por el gobierno donde se ensamblaban barcos de batalla. El uso generalizado de herramientas de hierro durante la dinastía Han fue esencial para fabricar tales embarcaciones.

La expansión hacia el sur de la dinastía Han condujo a nuevas rutas comerciales y contactos diplomáticos con reinos extranjeros. En 111 a. C., el emperador Wu conquistó el Reino de Nanyue en lo que ahora es el norte moderno de Vietnam y Guangdong, Guangxi, Yunnan; a partir de entonces, abrió el comercio marítimo tanto con el sudeste de Asia como con el Océano Índico, ya que los comerciantes extranjeros traían lapislázuli, perlas, jade y artículos de vidrio al Imperio Han desde esta ruta marítima del sur. Cuando un grupo de viajeros del Imperio Romano (supuestamente diplomáticos de Marco Aurelio pero probablemente comerciantes romanos) llegó a la corte Han en 166 d.C., supuestamente procedían de esta ruta comercial del sur.Por lo menos en el siglo I d. C., como lo demuestran los modelos de barcos en miniatura de cerámica Han del Este encontrados en varias tumbas, los chinos habrían podido desafiar aguas distantes con el nuevo invento de dirección del timón montado en la popa. Esto vino a reemplazar el remo de dirección menos eficiente. Si bien la antigua China fue el hogar de varios diseños de barcos, incluido el barco de torre fortificada y en capas destinado a aguas tranquilas de lagos y ríos, el diseño de chatarra (jun船) creado en el siglo I fue el primer velero de China en condiciones de navegar. El junco típico tiene una proa y una popa de extremos cuadrados, un casco de fondo plano o un casco en forma de carvel sin quilla ni poste de popa, y mamparos transversales sólidos en lugar de las nervaduras estructurales que se encuentran en las embarcaciones occidentales.Dado que el junco chino carecía de un poste de popa, el timón se unió a la parte trasera del barco mediante el uso de casquillo y mordaza o bloque y aparejo (que difería del diseño europeo posterior de pivote y gomón del siglo XII). Tal como lo escribió un autor del siglo III, los juncos tenían aparejos de proa y popa y velas con orejetas.

Aunque los carros tirados por caballos y bueyes y los carros con ruedas radiales habían existido en China mucho antes de la dinastía Han, no fue hasta el siglo I a. Siglo II d. C. Muestra la carretilla en uso para transportar mercancías. Mientras que el arnés de "garganta y circunferencia" todavía se usaba en gran parte del mundo antiguo (colocando una cantidad excesiva de presión en el cuello de los caballos), los chinos colocaban un yugo de madera sobre el pecho de sus caballos con huellas del carro. eje del siglo IV a. C. en el estado de Chu (como se ve en una laca de Chu). En la época Han, los chinos reemplazaron este yugo pesado con una correa de pecho más suave, como se ve en los ladrillos estampados Han y en los relieves de las tumbas talladas.En la etapa final de la evolución, el collar de caballo moderno se inventó en China en el siglo V, durante el período Wei del Norte.

Armamento y máquinas de guerra

La catapulta de pivote, conocida como trebuchet de tracción, había existido en China desde el período de los Reinos Combatientes (como lo demuestra el Mozi). Fue utilizado regularmente en asedios durante la dinastía Han, tanto por sitiadores como por sitiados. El arma de proyectil más común utilizada durante la dinastía Han fue la pequeña ballesta de mano activada por gatillo (y, en menor medida, la ballesta de repetición), inventada por primera vez en China durante el siglo VI o V a. Aunque los nómadas Xiongnu podían torcer ligeramente la cintura mientras montaban a caballo y disparaban flechas a los objetivos detrás de ellos, el oficial Chao Cuo (m. 154 a. C.) consideró que la ballesta china era superior al arco Xiongnu.

Los chinos Han también emplearon la guerra química. Al sofocar una revuelta campesina cerca de Guiyang en 178 EC, las fuerzas imperiales Han tenían carros tirados por caballos que transportaban fuelles que se usaban para bombear cal en polvo (óxido de calcio) a los rebeldes, que se dispersaron. En este mismo caso, también encendieron trapos incendiarios atados a las colas de los caballos, para que los caballos asustados se precipitaran a través de las líneas enemigas y desbarataran sus formaciones.

Para disuadir a la infantería en marcha oa la caballería montada, los chinos han fabricaban abrojos (bolas de hierro con púas con púas afiladas que sobresalían en todas direcciones) que podían esparcirse por el suelo y perforar los pies o las pezuñas de quienes no las conocían.