這壹說法最早由英國漢學家約瑟提出，後被中國許多歷史學家繼承。壹般認為，這四大發明極大地促進了中國古代政治、經濟、文化的發展，這些發明通過各種渠道傳播到西方，對世界文明史也產生了巨大影響。
指南針是用來判斷方向的簡單工具。原名新浪。主要部件是可以在軸上自由旋轉的磁針。磁針在地磁場的作用下可以保持在磁子午線的切線方向。磁針的北極指向地理北極，這個性質可以用來辨別方向。它常用於航海、大地測量、旅遊和軍事。指南針的n指的是北方，e指的是東方，w指的是西方，s指的是南方。
中國被認為是世界上發明指南針的國家。指南針的發明是中國古代勞動人民長期實踐認識物體磁性的結果。由於生產勞動，人們接觸到了磁鐵礦，並開始了解它的磁性。人們先是發現了磁鐵吸引鐵的性質，後來又發現了磁鐵的指向性。經過多次實驗和研究，終於發明了壹種實用的指南針。最早的指南針是用天然磁鐵制作的，這說明中國古代的勞動人民很早就發現了天然磁鐵及其鐵的吸引力。據古書記載，早在春秋戰國時期，生產力就有了很大發展，特別是農業生產，促進了采礦業和冶煉業的發展。在長期的生產實踐中，人們從鐵礦石中認識了磁鐵。最早的指南針是新浪。
歷史
"中國最早的指南針理論是基於陰陽五行學說的“感應理論”. "據關增健介紹，11世紀中葉的中國大科學家沈括，至今仍對指南針感到不解。他的《孟茜筆記》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發現和指南針的架設方法，但他不知道指南針為什麽被引導——“磁鐵的引導”...無法自圓其說！”隨後，學者們根據陰陽五行學說和當時人們對地球形狀的認識，提出了各種指南針理論。比如最晚在宋代成書的《管氏地理指蒙古》，首先提出了如下邏輯:
“磁針是鐵做的，鐵屬於金。根據五行，金生於水，北方屬水，所以北方的水是金之子。鐵來自磁鐵，磁鐵由太陽之靈孕育而成，太陽之靈屬火，位於南方，所以南方相當於磁針之母。這樣，磁針既要照顧母親，又要思念孩子，自然指向南北方向。”
南宋人的羅盤原理仍然認為“羅盤所指，即太陽所在之處為靈”只是圍繞磁偏角現象，而論證是基於更多轉向地理方位的坐標系——中國古人認為地面是平坦的，面積有限，所以地面上必然有壹個中心，通過中心的子午線是唯壹的南北方向。南宋人曾三壹認為，壹旦測地不在這條南北線上，羅盤指向自然“少偏”。到了明代，指出了正確的向導方向是由地球方位系統決定的，而偏離角度是由天體方位劃分系統決定的。關增健認為，這種說法“體現了傳統羅盤理論在面對陰陽感應理論與磁偏角存在的矛盾時的尷尬”。
明朝萬歷年間(公元1573 ~ 1620)，傳教士來到中國，帶來了西方的指南針理論、地球理論以及相關的科技知識。受其影響，中國學者開始從新的角度探索指南針理論。在這個過程中，陰陽五行的作用逐漸減弱，從力學角度的分析不斷增加。然而，吉爾伯特在1600年提出的科學理論在西方學術界並不統壹，更不用說在東方了。傳教士中，以1658年來華的比利時耶穌會士費迪南·韋爾伯斯特(ferdinand verbiest)的指南針理論最為系統，但他認為磁針指向地球本身的地理南北極，理論仍局限於古代科學的範圍，不像吉爾伯特認識到地球本身有磁鐵。費迪南德·南懷仁的理論在中國產生了深遠的影響。直到19世紀中葉，中國仍有學者用它來解釋指南針問題。此時，清末來華的傳教士開始向中國介紹西方近代磁學知識。
在先秦時期，我們的祖先就已經積累了很多這方面的知識，在勘探鐵礦時經常會遇到磁鐵礦，也就是磁鐵礦(主要由四氧化三鐵組成)。這些發現早已被記錄下來。這些發現最早記載在《管子》的幾篇文章中:“山上有磁石，下有金銅。”其他古籍也有類似記載，如《山海經》。磁鐵的吸鐵特性早就被發現了，《呂氏春秋》九卷主篇有:“慈吸鐵，或吸之。”當時人們把“磁性”稱為“善良”。他們認為磁鐵吸引鐵是慈母對孩子的吸引力。並認為:“石頭是鐵之母，但石頭有善良和不善良兩種。善良可以吸引他的孩子，不善良不行。”據說秦始皇統壹六國後，在鹹陽附近修建了阿房宮。宮殿裏有壹扇磁鐵做的門。如果有人穿著盔甲藏著武器進宮行刺，會被磁鐵門吸引。這個故事告訴我們，古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。
當兩塊磁鐵放在壹起並相互靠近時，有時它們相互吸引，有時它們相互排斥。眾所周知，磁鐵有兩個磁極，壹個叫做N極，另壹個叫做S極。同性相斥，異性相吸。當時人們並不知道這個道理，但還是能感知到這個現象。
西漢時，有壹位煉丹師，名叫欒達。他利用磁鐵的這壹特性制作了類似兩個棋子的東西。通過調整兩個棋子極性的相互位置，有時兩個棋子相互吸引，有時又相互排斥。欒大稱之為“鬥棋”。他把這部小說獻給漢武帝，現場演示。漢武帝又驚又喜。他被評為“五福將軍”。欒大力利用磁鐵的性質，做出新奇的東西來欺騙漢武帝。
指南針的始祖出現在戰國時期。它是由天然磁鐵制成的。它看起來像壹個圓底的勺子，可以放在光滑的“場地”上保持平衡，可以自由旋轉。當它靜止時，勺子的柄會指向南方。古人稱之為“司南”，在當時的《韓非子》壹書中有:“王力司南取時先。”“早晚收場”的意思是方，東方。《鬼谷子》中記載了新浪的應用，鄭人采玉時帶著新浪，以確保不迷路。
春秋時期，人們已經可以將硬度為5-7度的軟玉、硬玉打磨成各種形狀，因此也可以用硬度只有5.5-6.5度的天然磁鐵來制作司南。東漢王充在《論衡》壹書中對司南的形狀和用法做了明確的記載。新浪是經過琢磨用壹整塊天然磁鐵做成的，勺子的手柄經過極導，使整個勺子的重心正好落在勺子底部的正中間，勺子放在壹個光滑的場地，周圍是壹個四維的莖幹和樹枝，合成24個方向。這個設計是古人仔細觀察了自然界中許多與磁性有關的現象，積累了大量的知識和經驗後，經過長期研究完成的。新浪的出現是人們對磁鐵手指極性認識的實際應用。但是，新浪也有很多缺陷。天然磁鐵不好找，加工過程中受沖擊受熱容易失磁。所以新浪的磁性比較弱，與站點的接觸要非常順暢，否則會因為轉動摩擦阻力太大而難以轉動，達不到預期的引導效果。而且新浪有壹定的體積和重量，不方便攜帶，這可能是新浪長期沒有被廣泛使用的主要原因。
新浪由壹個青銅圓盤和壹個天然磁鐵制成的磁勺組成。青銅盤刻有24個方向，磁勺放在盤的中心圓形面上。當它靜止時，勺子的尾部指向南方。
每個磁鐵兩端的磁極不同，壹個叫S極，壹個叫N極。我們居住的地球也是壹塊巨大的天然磁鐵，南北兩極磁極不同。地球北極附近的南極和地球南極附近的北極。正是因為地磁極點和地理層面不完全重合，才出現了地磁偏角現象。我們知道，同性磁極相斥，異性磁極相吸，所以無論在地球表面的什麽地方，拿壹根可以自由旋轉的磁針，它的N極永遠指向北方，S極永遠指向南方。
兩千多年前的春秋戰國時期，中國就已經用鐵制造農具了。當勞動人民在尋找鐵礦石時，他們發現了壹塊磁鐵，並知道它可以吸收鐵。
《孟茜筆談》是沈括(1031—1095)寫的壹部關於中國古代科技的書，裏面講了壹些磁學和指南針的問題。在《與孟茜畢譚的補充談話》中，他談到了摩擦磁化過程中的各種現象:“用磁鐵來針鋒相對，永遠是尖銳的，指北者不怕石頭...相反，應該有南北差異，這壹點還沒有深入研究。”也就是說，用磁鐵摩擦縫衣針後，有時會針鋒相對地指向北方。磁鐵有N、s兩極，磁化時縫紉針的朝向不同，所以磁化後的方向也不同。但是沈括並不知道這個道理。他真實記錄了這壹現象，並坦率承認自己沒有深入思考。希望後人能進壹步探索。
造紙術是中國四大發明之壹，是人類文明史上的傑出發展。
明創作。中國是世界上最早養蠶和絲織的國家。中國古代勞動人民用上等蠶繭吐絲，剩下的惡繭、病繭用漂白的方法制成絲綿。漂浮後，墊子上會留下壹些殘留的絮狀物。當牙線次數較多時，墊上殘留的牙線會堆積成纖維片，晾幹後即可剝離，可用於書寫。這種絮體的副產品數量少，古書中稱之為“何琪”或“方絮”。由此可見，中國造紙術的起源與絲綿有關。
蔡倫改進的造紙術(也叫蔡厚紙)。東漢元年、元興元年(公元105年)，蔡倫在總結前人制作絲織水晶經驗的基礎上，以樹皮、破漁網、破布、麻頭為原料，制成了適合書寫的植物纖維紙，並改進了造紙技術，使紙成為廣泛使用的書寫材料。叫做“蔡侯紙”。對紙的概念有壹個統壹的認識。什麽樣的文章叫“論文”？
方法
在古代，埃及有紙莎草紙，歐洲有羊皮紙，中國有絲綿紙、寫字用的絹紙、彩猴紙。其中，只有植物纖維制成的蔡侯紙對世界造紙業的發展和人類文化的傳播影響深遠，其基本技術沿用至今。根據史書記載和後人的研究，蔡倫造紙的基本點可以概括為:以植物纖維為原料，經切、煮、漂、搗、簾抄、幹燥制成的纖維片。沒有經過造紙基本步驟處理的纖維片，不具備紙的基本性質，所以在中國古代的傳統觀念中不能稱為紙。埃及紙莎草紙是世界上最早的紙，但中世紀歐洲廣泛使用羊皮紙。由於原料單壹，改進空間有限，這兩種紙被使用多種材料的中國紙所取代。現在仍然有壹些地方用造紙術造紙。
壹種黑色或褐色的炸藥，由硝酸鉀、木炭和硫磺經機械混合制成，先制成粉狀，再根據不同用途壹般制成不同大小的顆粒。在采用無煙火藥之前，它壹直是唯壹的軍用推進劑。
歷史的發展
火藥是中國隋唐時期壹位古代煉金術士發明的，距今已有1000多年。對火藥的研究始於古代道教煉丹術。古人煉制丹藥是為了長生不老。煉金術的目的和動機是先進的，但其實驗方法仍有壹些優點，最終導致了火藥的發明。
煉金術士雖然掌握了壹定的化學方法，但他們的方向是尋求長生不老藥，火藥的發明是副產品。煉丹師通常在使用前將硫磺、砒霜等毒性兇猛的石藥“蹲伏”，“蹲伏”即投降。失去或減少毒性的過程稱為“降火”。
初唐名醫、道士孫思邈在《丹經硫磺蓋法》中寫道，將硫磺和硝石磨成粉末，放入銀罐或沙罐中。挖壹個坑，在坑裏放壹個鍋把坑弄平，四面填土。把三個沒被蟲子吃掉的皂角壹個壹個點著，然後放入鍋裏，用硫磺和硝石燃放煙花。煙火燒不著的時候，把炭炒到三分之壹的炭滅了，再退火，等混合物涼了再服，就把火制服了。
清徐子，中唐著名道士，在《明礬降火法》中提出了壹個降火方子:“硫磺二十二兩，硝二十二兩，馬兜鈴半個三錢。對了就是結尾，混好。挖個坑，把藥放進鍋裏，和地面平齊。放壹塊熟火，大理石大，往裏壹放，煙就漸漸起來了。”他在孫思邈的方中用馬兜鈴代替皂莢。這兩種物質代替碳起燃燒作用。所有潛火的方子都含碳，硝石要加在硫磺裏，硫磺要加在硝石裏。這說明煉丹師有意讓藥物燃燒，以去除其劇毒。雖然煉丹師知道硫磺、硝酸鹽和碳混合點燃會發生激烈的反應，並采取措施控制反應速度，但藥物著火引起丹房起火的事故還是經常發生。
《太平廣記》裏有壹個故事，講的是隋朝初年，壹個叫杜春子的人去拜訪壹位煉丹的老人。那晚住在那裏。杜春子半夜醒來，看到高爐裏“紫煙穿屋”，房子突然燒起來。這可能是煉丹師在準備易燃藥物時的疏忽造成的。
還有壹本煉丹術的書叫《真元妙道簡介》，裏面也講到用硫磺、硝石、雄黃、蜂蜜煉丹中的火，燒人的臉和手，直上屋頂，燒房子。這本書警告煉金術士要防止這類事故。這說明唐代的方士掌握了壹個非常重要的經驗，就是硫磺、硝酸鹽和碳可以形成壹種高度易燃的藥，稱為“火藥”，也就是火藥。因為火藥的發明，在自制丹配藥的過程中，壹度被視為藥物。
《明太祖實錄》:“天啟二年十二月二十日，援遼總指揮毛派(袁可立)派來的交通將軍黃和孟，出錢購買糧食、布匹、兵器、火藥等物，再以郵票、旗幟頒贈，賜援遼總指揮便宜行事，以表感激。”
《本草綱目》中提到火藥可以治瘡、癬、蟲、濕、疫。火藥解決不了長生不老的問題，還容易著火。煉金術士對他不感興趣。火藥的配方從煉丹師轉移到軍事家手中，成為中國古代四大發明中的黑色火藥之壹。
球形火藥包裹在箭桿的頭部。導火索點燃後，用弓箭將火藥射出，燒死敵人。還有火藥、毒藥，加上壹些瀝青、桐油等。，制成毒丸，焚燒後用弓箭射死敵人，成為“萬人之敵”。宋代時，人們將火藥裝入竹筒中，在火藥後面綁上微小的“定向棒”，點燃火管上的硝酸鹽，使管內火藥迅速燃燒，產生向前的推力，使其飛向敵陣爆炸。這是世界上第壹枚火藥火箭。後來發明了火槍和槍。這些是用竹子制成的原始管狀火器，它們是現代槍支的祖先。