宋朝科技创新中有哪些突破性发明改变了世界史进程

宋朝，中国历史上的一个鼎盛时期，被誉为“千年一遇”的文治盛世。除了政治稳定、经济繁荣之外，科技也是这一时期的另一大亮点。从纸张再造到南北杠铃，从指南针到火药，这些在当时看来是不可思议的发明，不仅推动了宋朝自身的发展，也对后世产生了深远影响。

首先要提到的就是纸张。在唐代，由于木质原料短缺和成本高昂，纸张变得非常贵重，一般百姓难以使用。这使得书写和印刷变得困难，以至于许多文献无法流传下去。而到了宋朝，经过几代人的不断改良和优化，最终解决了木质原料的问题，并且降低了成本，使得纸张更加普及。这不仅促进了文化教育的发展，更为知识的传播打下坚实基础，对欧洲文艺复兴时代的印刷术有着直接启发作用。

其次是指南针。古代航海主要依靠风向标等工具进行方向辨识，但这些方法都存在一定局限性，如受天气条件影响较大。在宋朝，一位名叫沈括的人士提出了利用磁石吸引铁屑来判断方位的手法，并将此方法应用于船只上，这就是著名的指南针。当地人称之为“罗盘”。这种新技术极大地提高了航行速度与准确度，对东西方之间贸易以及全球范围内航海活动产生了巨大的影响。

接着是火药。火药最初是在唐末五代时期由外国工匠带入中国，其初期用途主要用于军事爆炸器材。但在宋朝中叶以后，由于赵构（即绍圣帝）的支持，以及学者们对其性能进行深入研究之后，火药开始被广泛应用于民间，如制成烟花、燃放焰灯等娱乐活动。此外，它还被用于农业生产，比如作为除草剂或者灌溉助手，使得农作物种植更加高效。

最后不得不提的是南北杠铃——一种机械装置，用以演示万有引力原理，在当时科学界具有重要意义。它通过两个相互悬挂的大块金属板，每个板上装饰着动物形状，当其中一端升起后，另一个端也会随之下降，这样的现象能够直观地证明地球体积较小的事实，为后来的科学家提供了一种理解自然界运行规律的手段。