V času dinastije Han (202 pr. n. št. – 220 n. št.) se je na Kitajskem zgodilo veliko pomembnih novosti v zgodovini znanosti in tehnologije.

V obdobju Han so se zgodile velike inovacije v metalurgiji. Po izumih visoke peči in kupolne peči v času dinastije Džov (ok. 1046–256 pr. n. št.) za izdelavo surovega oziroma litega železa sta se v obdobju Han razvila jeklo in kovano železo z uporabo finega kovanja in litja železa. Z vrtanjem globokih vrtin v zemljo Kitajci niso uporabljali le vrtalnih stolpov za dvigovanje slanice na površje, kjer so jo kuhali v sol, temveč so postavili tudi bambusove cevovodne transportne sisteme, ki so zemeljski plin dovajali kot gorivo v peči.

Tehnike taljenja so izboljšali izumi, kot je meh na vodno kolo; posledična široka razširjenost železnega orodja je olajšala rast kmetijstva. Za obdelavo zemlje in sajenje ravnih vrst poljščin so v ljudstvu Han izumili izboljšan težki plug s tremi železnimi lemeži in robustno večcevno železno sejalnico, kar je močno povečalo pridelek in s tem ohranilo rast prebivalstva. Metoda oskrbe namakalnih jarkov z vodo se je izboljšala z izumom mehanske verižne črpalke, ki jo je poganjalo vrtenje vodnega kolesa ali vlečnih živali in je lahko prenašala namakalno vodo po dvignjenih terenih. Vodno kolo se je uporabljalo tudi za pogon kladiv pri tolčenju žita in za vrtenje kovinskih obročev mehansko gnane astronomske armilarne krogle, ki predstavlja nebesno kroglo okoli Zemlje.

Han so sprva pisali na bambusovih zvitkih, prevezanih s konopljo; do 2. stoletja našega štetja so izumili postopek izdelave papirja, ki je ustvaril pisalni medij, ki je bil poceni in enostaven za izdelavo. Izum samokolnice je pomagal pri prevozu težkih tovorov. Pomorska ladja za prevoz odpadkov in smerno krmilo na krmi so Kitajcem omogočili, da so se podali iz mirnejših voda notranjih jezer in rek na odprto morje. Izum mreže za zemljevide in zemljevide z dvignjenim reliefom je omogočil boljšo navigacijo. V medicini so uporabljali nova zeliščna zdravila za zdravljenje bolezni, kalisteniko za ohranjanje telesne pripravljenosti in regulirano prehrano za preprečevanje bolezni. Oblasti v prestolnici so bile vnaprej opozorjene na smer nenadnih potresov z izumom seizmometra, ki ga je sprožila vibracijsko občutljiva nihalna naprava.

Za označevanje prehoda letnih časov in posebnih priložnosti so Han uporabljali dve različici lunisolarnega koledarja, ki sta bili vzpostavljeni zaradi prizadevanj v astronomiji in matematiki. Kitajski napredek v matematiki v obdobju Han vključuje odkritje kvadratnih korenov, kubičnih korenov, pitagorejskega izreka, Gaussove eliminacije, Hornerjeve sheme, izboljšane izračune števila pi in negativnih števil. Zgrajenih je bilo na stotine novih cest in prekopov, ki so olajšali prevoz, trgovino, pobiranje davkov, komunikacijo in premikanje vojaških čet. Kitajci v dobi Han so za prečkanje vodnih poti in globokih sotesk uporabljali tudi več vrst mostov, kot so gredni most, ločni mostovi, preprosti viseči mostovi in pontonski mostovi. Ruševine obrambnega mestnega obzidja iz opeke ali zbite zemlje iz obdobja Han še vedno stojijo.

Sodobne perspektive Jin Guantao, profesor na Kitajski univerzi v Hongkongu, Fan Hongje, raziskovalec Kitajske akademije znanosti, in Liu Čingfeng, profesor na Kitajski univerzi v Hongkongu, trdijo, da je bil zadnji del dinastije Han edinstveno obdobje v zgodovini predmoderne kitajske znanosti in tehnologije.Jin, Fan, & Liu (1996), 178–179. Primerjajo ga z neverjetnim tempom znanstvene in tehnološke rasti v času dinastije Song (960–1279). Vendar pa trdijo tudi, da kitajska znanost brez vpliva protoznanstvenih načel v starodavni filozofiji mohizma še naprej ni imela dokončne strukture:

Joseph Needham, profesor z Univerze v Cambridgeu in avtor serije Znanost in civilizacija na Kitajskem, je izjavil, da je bil »čas Han (zlasti pozni Han) eno relativno pomembnih obdobij za zgodovino znanosti na Kitajskem«.Needham (1972), 111. Opozoril je na napredek astronomije in koledarskih znanosti v času Hana, »začetke sistematične botanike in zoologije«, pa tudi na filozofski skepticizem in racionalistično misel, utelešena v delih Hana, kot je Lunheng filozofa Vang Čonga.

Pisni materiali

Najpogostejša pisna sredstva, najdena pri arheoloških izkopavanjih s starodavnih najdišč pred obdobjem Han, so školjke in kosti ter bronasti izdelki.Loewe (1968), 89. Na začetku obdobja Han so bila glavna pisna sredstva bambus () in glinene tablice, svilena tkanina, trakovi mehkega lesa in zvitki iz bambusovih trakov, sešitih skupaj s konopljino vrvico, napeljano skozi izvrtane luknje (册) in pritrjeno z glinenimi žigi.Tom (1989), 99; Cotterell (2004), 11–13; Loewe (1968), 94–95. Pisani znaki na teh ozkih ravnih bambusovih trakovih so bili razporejeni v navpične stolpce.Loewe (1968), 92–93.

Medtem ko so v grobnici markiza Dai (pokopanega leta 168 pr. n. št.) našli zemljevide, narisane s črnilom na ravnih svilenih tkaninah, je najstarejši znani papirnati zemljevid, najden na Kitajskem, datiran med letoma 179 in 141 pr. n. št. in najden v Fangmatanu, mimogrede najstarejši znani kos papirja.Buisseret (1998), 12. Kitajski konopljin papir iz obdobja zahodnega Hana in zgodnjega vzhodnega Hana je bil grobe kakovosti in se je uporabljal predvsem kot ovojni papir.Needham (1986e), 1–2, 40–41, 122–123, 228. Postopek izdelave papirja ni bil uradno uveden, dokler ni evnuh vzhodnega Hana Cai Lun leta 105 ustvaril postopka, pri katerem so lubje murve, konopljo, staro platno in ribje mreže kuhali skupaj, da bi dobili papirno kašo.Tom (1989), 99; Day & McNeil (1996), 122; Needham (1986e), 1–2, 40–41, 122–123, 228. Najstarejši znani kos papirja z napisom izvira iz ruševin kitajskega stražnega stolpa v Tsakhorteiju v Alša ligi v Notranji Mongoliji, datiran v leto 110 n. št., ko je garnizija Han zapustila območje po napadu nomadskih Šjongnujev.Cotterell (2004), 11. Do 3. stoletja je papir postal eno glavnih pisnih sredstev na Kitajskem.Needham (1986e), 1–2.

Keramika

Industrijo keramike Han so podpirala zasebna podjetja in lokalne vladne agencije.Wang (1982), 146–147. Keramika se je uporabljala v gospodinjskih izdelkih in pripomočkih ter kot gradbeni material za strešnike in opeko.Wang (1982), 147–149.

Siva keramika dinastije Han – njena barva je izhajala iz uporabljene gline – je bila boljša od zgodnejše kitajske sive keramike zaradi uporabe večjih peči, daljših predorov za žganje in izboljšanih zasnov dimnikov s strani ljudstva Han.Wang (1982), 142–143. Peči dinastije Han za sivo keramiko so lahko dosegle temperature žganja nad 1000 °C. Vendar pa je bila trda južnokitajska keramika, izdelana iz goste lepljive gline, ki je bila doma le na jugu, žgana pri še višjih temperaturah v času Hana. Glazirana keramika dinastij Šang (ok. 1600 – ok. 1050 pr. n. št.) in Džov (ok. 1050 – 256 pr. n. št.) je bila žgana pri visokih temperaturah, toda do sredine zahodnega Hana (206 pr. n. št. – 9 n. št.) so izdelovali rjavo glazirano keramiko, ki so jo žgali pri 800 °C, sledila pa je zeleno glazirana keramika, ki je postala priljubljena v vzhodnem Hanu (25–220 n. št.).Wang (1982), 143–145.

Vang Džongšu navaja, da naj bi svetlo zelena kamenina, znana kot celadon, obstajala šele od obdobja Treh kraljestev (220–265 n. št.), vendar trdi, da je mogoče keramične drobce, najdene na najdiščih vzhodnega Hana (25–220 n. št.) v provinci Džedžjang, uvrstiti med celadon.Wang (1982), 145. Vendar Richard Dewar trdi, da pravi celadon na Kitajskem ni bil ustvarjen vse do zgodnje dinastije Song (960–1279), ko so kitajske peči lahko dosegle minimalno temperaturo peči 1260 °C, s prednostnim razponom od 1285 do 1305 °C za celadon.Dewar (2002), 42.

Metalurgija

Peči in tehnike taljenja

Plavž pretvarja surovi železov oksid v železo, ki ga je mogoče ponovno pretaliti v kupolni peči za proizvodnjo litega železa. Najstarejši primerki litega železa, najdeni na Kitajskem, izvirajo iz 5. stoletja pr. n. št. v poznem obdobju pomladi in jeseni, najstarejši odkriti plavži pa izvirajo iz 3. stoletja pr. n. št., večina pa iz obdobja po tem, ko je cesar Vu iz dinastije Han (vladal 141–87 pr. n. št.) leta 117 pr. n. št. vzpostavil vladni monopol nad železarsko industrijo (večina odkritih železarn, zgrajenih pred tem datumom, so bile zgolj livarne, ki so prelivale železo, ki je bilo pretopljeno drugje).Wagner (2001), 7, 36–37, 64–68; Pigott (1999), 183–184. Železova ruda, taljena v plavžih v času dinastije Han, se je redko, če sploh kdaj, vlivala neposredno v trajne kalupe; namesto tega so odpadke surovega železa ponovno pretalili v kupolni peči za proizvodnjo litega železa. Kupolne peči so uporabljale hladen zrak, ki je potoval skozi šobne cevi od spodaj in čez vrh, kjer se je vnašalo oglje in surovo železo. Zrak, ki je potoval skozi šobne cevi, se je tako spremenil v vroč zrak, ko je dosegel dno peči.

Čeprav kitajska civilizacija ni imela kovanega železa, so Kitajci Han lahko izdelovali kovano železo, ko so v kupolno peč vbrizgali preveč kisika, kar je povzročilo razogljičenje.Pigott (1999), 177 & 191. Kitajci v obdobju Han so lahko lito železo in surovo železo pretvorili v kovano železo in jeklo z uporabo postopka finega kovanja in pudlinga, najzgodnejši primerki tega pa segajo v 2. stoletje pred našim štetjem.Wang (1982), 125; Pigott (1999), 186. Polpodzemne stene teh peči so bile obložene z ognjevzdržnimi opekami in so imele dna iz ognjevzdržne gline. Poleg oglja iz lesa Vang Džongšu navaja, da je bilo v času Hana drugo gorivo za peč 'premogove pogače', mešanica premogovega prahu, gline in kremena.Wang (1982), 126.

Uporaba jekla, železa in brona

Donald B. Wagner piše, da je bila večina domačega železnega orodja in pripomočkov, izdelanih v času dinastije Han, izdelanih iz cenejšega in bolj krhkega litega železa, medtem ko je vojska raje uporabljala kovano železo in jekleno orožje zaradi njihovih bolj trpežnih lastnosti. Med dinastijo Han je bil tipičen bronasti meč iz obdobja vojskujočih se držav, dolg 0,5 m, postopoma nadomeščen z železnim mečem, dolgim približno 1 m. Starodavno bodalo-sekira (ge) iz brona so še vedno uporabljali vojaki Han, čeprav so ga postopoma izpodrinile železne sulice in železne helebarde dži.Wang (1982), 123. Celo puščične konice, ki so bile tradicionalno izdelane iz brona, so postopoma imele le bronasto konico in železno držalo, vse do konca obdobja Han, ko je bila celotna puščična konica izdelana izključno iz železa. Kmetje, tesarji, obrtniki, kamnoseki in graditelji zbitih tal so imeli na voljo železno orodje, kot so plug, kramp, lopata, motika, srp, sekira, teslo, kladivo, dleto, nož, žaga, šilo za praskanje in žeblji. Med običajnimi železnimi izdelki, ki so jih našli v domovih dinastije Han, so bili trinožniki, štedilniki, lonci za kuhanje, pasne zaponke, pincete, klešče za ogenj, škarje, kuhinjski noži, ribiški trnki in igle. Ogledala in oljne svetilke so bile pogosto izdelane iz brona ali železa. Kovanec, kovan v času dinastije Han, je bil izdelan iz bakra ali bakra in kositra, ki sta bila skupaj staljena v bronasto zlitino.

Kmetijstvo

Orodja in metode