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（四）大同镇
永乐七年（1409年）置，镇治大同府（今山西大同市），为边塞军事重镇。“东连上谷，南达并恒，西界黄河，北控沙漠，居边隅之要塞，归京师之藩屏”（《读史方舆纪要》）。管辖长城东起天成卫（今山西天镇）平远堡界，西至丫角山（今内蒙古清水河县口子上村东山）与山西镇接界，总长335公里。大同镇自西而东分八路管辖，边境贸易特别是马市十分活跃。据宣府、大同、山西三镇“月市”记载，万历十年（1582年），三镇每月易马5万匹以上。
（五）山西镇（亦称太原镇）
镇初治偏头关（今山西偏关县），后移治宁武所（今山西宁武县），是畿辅京师的重镇。“偏关、宁武、雁门，自西迤东三关并列，西尽黄河东岸，东抵大同”（《九边图考》）。管辖长城西起河曲（今山西河曲旧县城）东岸，经偏关、老营堡、宁武关、雁门关、平型关，至河北阜平县的龙泉关，南行至山西和顺县东太行山脉黄榆岭与蓟镇长城重合。山西镇长城为内长城，城墙多重，有的地方石墙多达20余重。偏头、宁武、雁门为著名的外三关，有“天下第九关”之称的娘子关和平型关亦为名关险塞。山西镇长城遗迹经修复，今尚连贯，雁门关外白草口至新广武一段是其精华之处。
随着火器的兴起和广泛运用，冷兵器被逐渐取代，城防战略战术也随之发生根本性转变。有清一代虽然在某些地段修筑过长城，但从整体上讲长城已成为历史的遗迹而保存了。清康熙时，下令停止修建长城。康熙至东海巡视时，写下了著名的《长城》一诗：“万里经营到海涯，纷纷调发逐浮夸。当时费尽生民力，天下何曾属尔家。”抒发了他效法儒家“治国在德不在险”的政治主张。有明一代，也就成为2000多年长城史上，最后一个修筑长城的封建王朝。
雄关存旧迹，形胜壮山河。长城在中国古代社会政治、经济、军事、文化等各个方面所产生的积极效应，熔铸成为中华民族艰苦勤奋、聪明智慧、坚韧刚毅、开拓进取的精神象征。作为凝聚中华民族的历史丰碑，长城将万古长存！
第五章 自然科学与工艺技术
燕赵自然科学与工艺技术萌芽于原始社会，在战国时期，已初具规模。魏晋十六国北朝时，燕赵成为北方政治、经济、文化中心，自然科学与工艺技术发展较快。唐宋金元时期，燕赵自然科学与工艺技术进入全面迅速发展时期，享誉世界的科学家、科研成果不断涌现，工艺技术精品层出不穷。明清时期，中国封建社会进入晚期，燕赵自然科学与工艺技术缓慢发展。
燕赵古代自然科学与工艺技术的发展成就，充分体现了燕赵文化的历史地位及其特色。
燕赵文化在中华文化中占有重要地位，燕赵的自然科学与工艺技术在中国科技史上也写下了光辉的一页。中国古代享誉世界的八大科学家，燕赵独占其三。燕赵天文学、医学上的成就，在全国首屈一指。
燕赵平原广阔，农业成为燕赵文化的重要经济基础。燕赵自然科学与工艺技术的成就，多与农业有关。天文、历法与数学，自其诞生之日便为农业提供直接服务。冶金所造铁农具，为农业发展开辟道路。农田改造与水利技术，成为农业科技的重要内容。发达的农桑业又为丝织技术的发展奠定了基础。
燕赵自古便为四战之地，连年战争刺激了燕赵冶铸技术的发展。青铜兵器、铁兵器铸造颇为发达。残酷的战争造成巨大伤亡，战后往往瘟疫流行，辽金元时期燕赵医学的飞速发展，便与连年战争有关。
燕赵活跃着众多的少数民族，是民族融合之地，民族特点成为燕赵工艺技术的一大特色。鄂尔多斯式青铜兵器、辽镔铁、金银器、瓷器、元“纳失失”锦，都是颇具民族特色工艺的当世珍品。它们的工艺技术成为燕赵工艺技术史上颇具特色的重要部分。
第一节 天文、历法与数学
在天文观测与历法创制史上，燕赵儿女作出了杰出贡献。北周时期，中山毋极（今河北无极县）人甄鸾所作《天和历》，在天和元年（566年）颁行北周；东魏河间信都芳所编《灵宪历》，推算出月有大频、小频，食必以朔；隋信都（今河北冀州市）人刘焯作《皇极历》，首次考虑到太阳视运动的不均匀性，创立三次内插法以计算日月视运动速度。在众多科研成果中，祖冲之、僧一行、郭守敬对天文观测所作贡献和他们先后所创《大明历》、《大衍历》、《授时历》，在中外天文历法史上享有盛誉。
天文历法与数学关系密切，天文观测与历法创制需要复杂的数学推算，天文历法的进步刺激数学的发展，发达的数学为天文观测与历法推算的精确提供保证。祖冲之父子的数学成就领先世界，其所制《大明历》也以推算精确著称。僧一行、郭守敬为提高天文历法推算精确度所创立的不等距二次内插法、招差术、弧矢割圆术，成为数学史上的重大发明。
一、祖冲之父子的数学、历法成就
祖冲之、祖暅之父子，祖籍范阳县（今河北涞水县）。祖冲之的祖父祖召、父亲祖溯之，颇通数学。祖冲之、祖暅之继其遗业，在数学、历法上创出辉煌成就，成为南北朝时期的著名科学家。
祖冲之生于宋元嘉六年（429年），卒于齐永元二年（500年），他推算的圆周率，被后人称为“祖率”。他应用刘徽的割圆术，在此基础上继续推算，求出了精确到第七位有效数字的圆周率：3。1415926