Traditionnellement, on considère que la boussole, l'imprimerie, le papier et la poudre à canon sont les "Quatre grandes inventions" de la Chine.
Au début du XVIIe siècle, le philosophe anglais Francis Bacon, sans connaître l'origine de ces inventions, remarque que trois d'entre elles : l'imprimerie, la poudre à canon et la boussole ont changé la face du monde : "Le papier est, avec l'imprimerie, la boussole et la poudre à canon, l'une des quatre grandes inventions chinoises qui ont contribué à construire l'Occident moderne".
La boussole permet de situer la direction : nord, sud, est et ouest. C'était un instrument essentiel pour l'orientation et les voyages.
La première référence littéraire chinoise citant le "magnétisme" se trouve dans un ouvrage du IVe siècle av. J.-C. intitulé Livre du maître de la vallée du diable (鬼谷子) : la magnétite fait venir le fer à lui, ou l'attire. Pierre Germa indique dans le dictionnaire des inventions : La boussole vient de Chine; au Ier siècle av. J.-C., les Chinois utilisaient un instrument capable d'indiquer la direction du Sud : c'est la cuillère-montre-sud.
Avant d'être perfectionnée par Johannes Gutenberg, la Chine avait déjà connu l'imprimerie à caractères mobiles, c'est-à-dire le principe de la typographie (au IXe siècle) bien longtemps avant que la Corée et l'Occident ne découvrent cette dernière (au XVe siècle). Cependant cette technique a été abandonnée par les Chinois au profit du monobloc de bois plein texte et image, car à l'époque le système par signe n'était pas adapté à l'écriture chinoise (comportant plusieurs milliers d'idéogrammes) alors qu'en Occident, l'alphabet, par le nombre très réduit de signes auxquels il fait appel, se prête admirablement à ce système d'imprimerie.
Le papier porteur d'un message le plus ancien connu à ce jour, découvert en Chine, serait daté de 8 av. J.-C. sous la dynastie des Han de l'Ouest (206 av. J.-C.) Il s'agit d'un fragment de lettre dont le papier est fait à partir de fibres de lin, sur laquelle une vingtaine de sinogrammes anciens ont été déchiffrés. Il a été trouvé en 2006 à Dunhuang, dans la province du Gansu, et a été daté en fonction d'autres documents écrits trouvés au même endroit de la fouille.
D'après une tradition chinoise, on pensait que le papier était apparu au IIIe siècle av. J.-C. en Chine, sous le règne de Qin Shi Huang (fondateur de la dynastie Qin).
La poudre à canon est généralement reconnue comme ayant été inventée en Chine vers le IXe siècle, durant la dynastie Tang (618-907). La découverte semble avoir pour origine des recherches faites dans les milieux taoïstes de l'époque des Tang, mais fut bientôt suivie par une application militaire dans les années 904-906. Il s'agissait alors de projectiles incendiaires nommés "feux volants".
La poudre à canon fut une invention majeure car elle permit ensuite l'invention de la fusée, du lance-flammes, des feux d'artifice, des mines terrestres et marines, des premières armes à feu, du canon ou encore du mortier.
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