中國有著悠久的歷史和燦爛的文化。數(shù)千年來，勤勞、智慧的民族，在同自然界的斗爭(zhēng)中，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)技術(shù)方面做出的發(fā)明創(chuàng)造，在當(dāng)時(shí)的世界上處于地位。
1953年12月1日，為了宣傳民族光輝燦爛的歷史文化，人民共和國郵電部發(fā)行一套《偉大的祖國——古代發(fā)明（四組）》特種郵票，全套4枚。
該套郵票4枚圖案采用白描勾線的畫法，在不加任何背景的票面上勾畫出四件古代發(fā)明模型，并于左邊緣統(tǒng)一綴飾著風(fēng)格一致而形式有變的紋樣，既具有民族風(fēng)格，又了主題，使郵票顯得更加美麗。
4-1 司南·戰(zhàn)國（62）圖案是中國戰(zhàn)國時(shí)代勞動(dòng)人民早發(fā)明的一種指南針——司南模型?，F(xiàn)收藏于中國國家博物館(原中國歷史博物館)。戰(zhàn)國時(shí)代（公元前300年左右），民族的祖先在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)了磁石和它的吸鐵性，并又發(fā)現(xiàn)了磁石的指極性。在此基礎(chǔ)上，便開始應(yīng)用磁石做指示南北方向的工具，古人稱它為“司南” 。司南是用天然磁石制成的，形狀像勺子，底圓。司南本身就是磁體，把它放在平滑的“地盤”上自由旋轉(zhuǎn)，等靜止時(shí)，勺柄就指向南方，勺頭就指向北方。地盤四周刻有八干（甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸）和十二支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥），加上四維（乾、坤、巽、艮）共24向，用來配合司南定向。而且，民族的祖先很快就把指南針應(yīng)用到航海上去，基本上克服了遠(yuǎn)渡重洋的困難，給后來的航海事業(yè)打下了基礎(chǔ)。從指南針的發(fā)明和應(yīng)用可以看出，中國古代勞動(dòng)人民已經(jīng)掌握了相當(dāng)豐富的磁學(xué)和地磁學(xué)的知識(shí)。
4-2 地動(dòng)儀·東漢（63）圖案是一架復(fù)原的地動(dòng)儀——中國東漢張衡發(fā)明創(chuàng)造的世界上架測(cè)定地震震源的儀器?，F(xiàn)收藏于中國國家博物館(原中國歷史博物館)公元132年（陽嘉元年），張衡終于創(chuàng)造出了地動(dòng)儀，在人類與地震災(zāi)害作斗爭(zhēng)的歷史上，寫下了光輝的一頁。地動(dòng)儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)很精巧，主要是中間的“都柱”（類似慣性運(yùn)動(dòng)的擺）和它周圍的“八道”（裝置在擺的周圍和儀體相接連的八方向的八組杠桿機(jī)械）。外面相應(yīng)設(shè)置八條龍，盤踞在八個(gè)方位上。每個(gè)龍頭的嘴里含有一個(gè)小銅球，每個(gè)龍頭下面都有一只蟾蜍張口向上。如果地方發(fā)生了強(qiáng)烈的地震，傳來地震的震波，“都柱”偏側(cè)觸動(dòng)龍頭的杠桿，使處在那個(gè)方位的龍嘴張開，銅球便當(dāng)啷一聲掉在下面的蟾蜍口里。這樣，觀測(cè)人員根據(jù)銅球“震聲激揚(yáng)”而知道時(shí)間方位發(fā)生了地震。到了近代，中國和外國的一些科學(xué)工作者對(duì)張衡地動(dòng)儀研究復(fù)原，由中國復(fù)原的地動(dòng)儀現(xiàn)陳列在中國歷史博物館。中外學(xué)者對(duì)張衡的地動(dòng)儀一致給予很高的評(píng)價(jià)，認(rèn)為它是利用慣性原理設(shè)計(jì)制造的，它的基本構(gòu)造符合物理學(xué)的原理，能探測(cè)地震波的主沖方向。和外國相比，張衡地動(dòng)儀要比西方類似儀器的出現(xiàn)，早約一千七。
4-3 記里鼓車·晉（64）圖案是中國王振鐸于1937年制作的記里鼓車復(fù)原模型。記里鼓車又名“大章車”，是中國晉代勞動(dòng)人民早發(fā)明制作的一種計(jì)算里程的儀器。記里鼓車的整個(gè)齒輪系和車輛同行同止。只要車輛一轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)齒輪系就隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。車輪一停，整個(gè)齒輪系也隨著停止。足輪直徑六尺，轉(zhuǎn)一周車行十八尺，足輪回輪一百周，車行一百八十丈，恰合一里之?dāng)?shù)。足輪、下平輪、旋風(fēng)輪和中平輪等四個(gè)齒輪的齒數(shù)分別是 18、54、3、100。車行一里=1 周，中平輪只轉(zhuǎn)一周。在中平輪的軸上裝著一個(gè)起凸輪作用的撥子，撥動(dòng)木人的手臂，就可以使木人擊鼓一次。也就是車行一里擊鼓一次。如果再加上一個(gè)10齒的小平輪和一個(gè)100齒的上平輪，每當(dāng)車行10里的時(shí)候，上平輪才能轉(zhuǎn)一周，它上面的撥子撥動(dòng)另一個(gè)木人的手臂，使木人擊鐲一次。
4-4 渾儀·明（65）圖案是現(xiàn)保存在南京紫金山天文臺(tái)的渾儀模型。渾儀是天文學(xué)家測(cè)定天體方位的一種儀器。中國原始的渾儀可能是由二個(gè)圓環(huán)組成，一個(gè)是固定的赤道環(huán)，一個(gè)是四游環(huán)，也叫赤經(jīng)環(huán)。東漢中期，為了更方便地測(cè)量太陽的位置，傅安和賈逵又在渾儀上安裝了黃道環(huán)。當(dāng)張衡又加上地平環(huán)和子午環(huán)后，便制成了完整的渾儀。到元代至元十三年（公元1276年），郭守敬制造了非常精細(xì)的銅質(zhì)的渾儀。渾儀上有地平環(huán)、赤道環(huán)、黃道環(huán)和子午環(huán)，都刻著度數(shù)，可以測(cè)定任何星宿的地平經(jīng)緯度。郭守敬等創(chuàng)制的渾儀，于清康熙五十四年（公元1715年）被傳教士紀(jì)理安當(dāng)作廢銅給熔化了?，F(xiàn)陳列于南京紫金山天文臺(tái)的渾儀模型，是在明代正統(tǒng)二年至七年（公元1437年～1442年）間，由欽天監(jiān)監(jiān)正皇甫仲和按照北宋沈括等人改進(jìn)的渾儀原型仿制而成。
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