العلوم والتكنولوجيا في عهد أسرة سونغ

برز علماء موسوعيون مثل شين كو (1031-1095) وسو سونغ (1020-1101) خلال عهد أسرة سونغ، حيث أسهموا في تطوير التكنولوجيا والعلوم التجريبية المبكرة . وصف شين مفهوم الشمال الحقيقي والانحراف المغناطيسي باتجاه القطب الشمالي من خلال تحسين قياسات خط الزوال الفلكي وتصحيح الموقع المحسوب لنجم القطب . ^{[ 3 ]} وقد حسّن عمله دقة الملاحة البحرية باستخدام البوصلة المغناطيسية، التي وصفها أيضًا كتابيًا. ^{[ 3 ]} وثّق شين اختراع بي شنغ للطباعة بالحروف المتحركة ، ونظريات جيولوجية متقدمة، مقترحًا علم شكل الأرض وتغير المناخ على المدى الطويل بناءً على الملاحظات الميدانية. ^{[ 4 ] [ 5 ]} وبالاستناد إلى معرفته بكسوف الشمس وخسوف القمر ، جادل بأن الشمس والقمر كرويان، موسعًا بذلك الأفكار الفلكية الصينية السابقة. ^{[ 6 ]} بالتعاون مع وي بو في مكتب علم الفلك، طوّر شين نماذج لحركة الكواكب ، بما في ذلك الحركة التراجعية ، وأجرى رصدًا دقيقًا لحركة القمر المدارية على مدى خمس سنوات. ^{[ 7 ] [ 8 ]} اعتُمدت تصحيحاتهم للخطأ القمري والشمسي في البلاط ، على الرغم من أن التعديلات على مسارات مدارات الكواكب لم تُقبل إلا جزئيًا، ربما نتيجة للمعارضة السياسية. ^{[ 8 ]} كما أجرى شين أبحاثًا في الرياضيات والجغرافيا والاقتصاد والطب والنقد الفني وعلم الآثار والاستراتيجية العسكرية والدبلوماسية . [ 9 ^{] [ 10 ] وقد حسب} عدد التباديل في ألعاب الطاولة، وصمم نموذجًا للمدة القصوى لحملة عسكرية كدالة للوجستيات إعادة التموين، [ ^{9 ] وحسّن} أدوات علمية مثل ساعة كليبسيدرا التدفقية، والكرة الفلكية ، والمِزْوَل ، وأنبوب الرصد الفلكي. ^{[ 11][ ]} وأجرى تجارب مبكرة باستخدامالكاميرا المظلمة، متبعاً العمل السابقلابن الهيثم(965-1039). ^{[ 12 ]}

قام سو سونغ (1020-1101)، وهو معاصر لشن كو، بتأليف كتاب "بينكاو توجينغ" عام 1070، وهو أطروحة في علم الصيدلة تضمنت أقسامًا عن علم النبات ، وعلم الحيوان ، وعلم المعادن ، وعلم المعادن . ^{[ 14 ] [ 15 ]} وثّق هذا العمل مجموعة من الممارسات الطبية، بما في ذلك استخدام الإيفيدرين . ^{[ 16 ]} كما أنتج سو أطلسًا سماويًا يحتوي على خمس خرائط نجمية . ^{[ 17 ]} استُخدمت كتاباته في علم الخرائط لحل نزاع حدودي بين سلالتي سونغ ولياو . ^{[ 18 ]} في عام 1088، أشرف على بناء برج ساعة فلكية يعمل بالطاقة الهيدروليكية في كايفنغ ، والذي تضمن كرة فلكية تعمل ميكانيكيًا . ^{[ 19 ]} استخدمت الساعة آلية ميزان الساعة قبل قرنين من استخدامها الموثق في الساعات الأوروبية، ^{[ 20 ] [ 21 ]} وتميزت بمحرك سلسلة لنقل الطاقة تم وصفه في أطروحته في علم الساعات عام 1092. ^{[ 22 ]}

كان هناك العديد من الشخصيات المهمة الأخرى في عهد أسرة سونغ إلى جانب شين كو وسو سونغ، والذين أسهم الكثير منهم إسهامًا كبيرًا في الابتكارات التكنولوجية لتلك الفترة. على الرغم من أن جهاز قياس المسافة الميكانيكي الذي تجره العربات كان معروفًا في الصين منذ عهد أسرة هان القديمة ، إلا أن كتاب سونغ شي (الذي جُمع عام 1345) يقدم وصفًا أكثر تفصيلًا ونظرة أكثر تعمقًا لهذا الجهاز مقارنةً بالمصادر الصينية السابقة. ويذكر كتاب سونغ شي ما يلي:

عداد المسافة. [عربة قياس الأميال] مطلية باللون الأحمر، ومزينة برسومات زهور وطيور على جوانبها الأربعة، ومبنية من طابقين، ومزخرفة بنقوش بديعة. عند إتمام كل لي، يقرع تمثال خشبي لرجل في الطابق السفلي طبلًا؛ وعند إتمام كل عشرة لي، يقرع تمثال خشبي في الطابق العلوي جرسًا. ينتهي عمود العربة برأس طائر الفينيق، وتجرها أربعة خيول. كان الحرس يتألف سابقًا من 18 رجلًا، ولكن في السنة الرابعة من عهد يونغشي (987) زاد الإمبراطور تايزونغ عددهم إلى 30. وفي السنة الخامسة من عهد تيان شنغ (1027)، قدم كبير الخدم لو داولونغ مواصفات بناء عدادات المسافة على النحو التالي: [...] ^{[ 23 ]}

فيما يلي بحث مطول كتبه كبير أمناء الخزانة لو داولونغ حول قياسات وأحجام العجلات والتروس. ^{[ 23 ]} ومع ذلك، تقدم الفقرة الختامية وصفًا في النهاية لكيفية عمل الجهاز في نهاية المطاف:

عندما تُكمل العجلة الأفقية الوسطى دورة كاملة، تكون العربة قد قطعت مسافة 1 لي، ويضرب التمثال الخشبي في الطابق السفلي الطبل. وعندما تُكمل العجلة الأفقية العلوية دورة كاملة، تكون العربة قد قطعت مسافة 10 لي، ويضرب التمثال في الطابق العلوي الجرس. يبلغ إجمالي عدد العجلات المستخدمة، الكبيرة والصغيرة، 8 بوصات (200 مم) ، بإجمالي 285 سنًا. وهكذا تنتقل الحركة كما لو كانت عبر حلقات سلسلة، حيث تتشابك "الأسنان المسننة" مع بعضها البعض، بحيث يعود كل شيء إلى نقطة انطلاقه الأصلية مع كل دورة. ^{[ 24 ]} 

في عهد أسرة سونغ (ومرة واحدة خلال عهد أسرة تانغ السابقة)، جُمع جهاز عداد المسافة مع جهاز العربة الموجهة نحو الجنوب ، والذي يُرجح أن يكون المهندس الميكانيكي الصيني القديم ما جون (200-265 ق.م.). كانت العربة الموجهة نحو الجنوب مركبة ذات عجلات، وربما احتوت في بعض الحالات على تروس تفاضلية معقدة . (تُستخدم هذه التروس الآن في جميع السيارات الحديثة تقريبًا لتطبيق عزم دوران متساوٍ على العجلات التي تدور بسرعات مختلفة أثناء الانعطاف). ربما استُخدمت التروس التفاضلية للحفاظ على مؤشر ميكانيكي موجه نحو الجنوب، معوضًا أي انعطافات تقوم بها العربة. كما يُحتمل استخدام ترتيبات أخرى للتروس لنفس الغرض. اعتمد الجهاز على الملاحة الميكانيكية التقديرية ، بدلًا من مغناطيسية البوصلة ، لتحديد الاتجاهات. أعاد يان سو (燕肃؛ حوالي 961-1040)، مدير قسم في وزارة الأشغال ، ابتكار جهاز عربة تشير إلى الجنوب في عام 1027، وقد وردت مواصفاته لإنشاء الجهاز في كتاب سونغ شي . ^{[ 25 ]} وهذا ليس بالأمر المفاجئ، حيث كان يان موسوعيًا إلى حد ما مثل شين كو وسو سونغ، فقد حسّن تصميم ساعة الكليبسيدرا، وكتب عن التوافقيات الرياضية ، ونظرية المد والجزر، وما إلى ذلك. ^{[ 25 ]} ويذكر نص سونغ شي أن المهندس وو ديرين هو من جمع بين العربة التي تشير إلى الجنوب وعداد المسافة في عام 1107.

في السنة الأولى من عهد دا غوان (1107)، قدّم رئيس الوزراء وو ديرين مواصفات العربة التي تشير إلى الجنوب والعربة المزودة بأسطوانة تسجيل المسافة (لي). صُنعت المركبتان، واستُخدمتا لأول مرة في ذلك العام في الاحتفال الكبير بالتضحية بالأجداد. ^{[ 26 ]}

ثم شرع النص في وصف التصميم الميكانيكي المعقد للجهازين المدمجين في جهاز واحد بالتفصيل الكامل. (انظر المقال الخاص بالعربة التي تشير إلى الجنوب ).

إلى جانب الساعات الميكانيكية، والكرات الفلكية التي تعمل بالطاقة الهيدروليكية، وعدادات المسافة، ومركبات البوصلة الميكانيكية، عُثر على أجهزة هندسية ميكانيكية أخرى مثيرة للإعجاب خلال عهد أسرة سونغ. ورغم أن الإشارات الأدبية إلى المستودعات الدوارة الميكانيكية وخزائن الكتب في المعابد البوذية تعود إلى عام 823 على الأقل خلال عهد أسرة تانغ ، ^{[ 27 ]} إلا أنها بلغت ذروة انتشارها خلال عهد أسرة سونغ. ^{[ 27 ]} ويُعتقد أن اختراع خزانة الكتب الدوارة قد حدث في وقت سابق، ويُنسب إلى فو شي، وهو رجل عادي، عام 544. ^{[ 28 ]} وقد شاع استخدام خزائن الكتب الدوارة في الأديرة البوذية خلال عهد أسرة سونغ في عهد الإمبراطور تايزو ، الذي أمر بطباعة نسخ واسعة من نصوص تريبتاكا البوذية . ^{[ 28 ]} علاوة على ذلك، يعود تاريخ أقدم خزانة كتب دوارة باقية إلى عهد أسرة سونغ (القرن الثاني عشر)، وقد عُثر عليها في دير لونغشينغ في تشنغدينغ ، بمقاطعة خبي . ^{[ 27 ] [ 29 ]} ومع ذلك، كان هناك تسعة مستودعات دوارة معروفة بشكل بارز خلال عهد أسرة سونغ، وقد ظهر أحدها في رسم توضيحي لكتاب لي جيه " ينغزاو فاشي " (رسالة في الأساليب المعمارية) لعام 1103. ^{[ 27 ] [ 30 ]} كان للمستودع الدوار الذي يعود تاريخه إلى عام 1119 في معبد كايفو بالقرب من تشانغشا خمس عجلات تدور جميعها معًا، ^{[ 31 ]} وكان للمستودع الدوار في معبد نانتشان في سوتشو نظام فرامل من نوع ما ( لا يزال علماء الصينيات غير متأكدين من كيفية عمل هذا النظام، حيث أن أقدم أشرطة الفرامل المنحنية المعروفة ظهرت في زمن ليوناردو دافنشي في أوروبا). ^{[ 31 ]} وصل رحالة مسلم لاحق، شاه رخ (ابن القائد الحربي التركي المغولي تيمور )، إلى الصين في عهد أسرة مينغ عام 1420 خلال عهد الإمبراطور يونغلي ، ووصف مستودعًا دوارًا في غانتشو بمقاطعة قانسو أطلق عليه اسم "كشك":

في معبد آخر، يوجد كشك مثمن الأضلاع، يتألف من خمسة عشر طابقًا من الأعلى إلى الأسفل. يحتوي كل طابق على غرف مزينة بالورنيش على الطراز الكاثاي ، مع غرف انتظار وشرفات ... وهو مصنوع بالكامل من الخشب المصقول، ومطلي بالذهب ببراعة فائقة حتى يبدو وكأنه من الذهب الخالص. يوجد أسفله قبو. يمتد عمود حديدي مثبت في وسط الكشك من الأسفل إلى الأعلى، ويرتكز طرفه السفلي على صفيحة حديدية، بينما يرتكز طرفه العلوي على دعامات قوية في سقف المبنى الذي يضم هذا الكشك. وهكذا، يستطيع أي شخص في القبو، بجهد يسير، أن يُدير هذا الكشك العظيم. سيتعلم جميع النجارين والحدادين والرسامين في العالم شيئًا جديدًا في مهنهم لو أتوا إلى هنا! ^{[ 32 ]}

في مجال صناعة المنسوجات ، كتب جوزيف نيدهام (1900-1995) أن الصينيين اخترعوا عجلة لف الخيوط بحلول القرن الثاني عشر، ^{[ 33 ]} وذكر أن نظام نقل الحركة الميكانيكي بالحزام كان معروفًا منذ القرن الحادي عشر. ^{[ 34 ]} وصف كتاب تشين غوان " كان شو" (كتاب تربية دودة القز ) الصادر عام 1090 آلة لف حرير مزودة بـ"مروحة بدائية" متذبذبة، حيث يتم لفّ جهاز البكرة الرئيسية التي يُربط بها الحرير وتشغيله بواسطة حركة دواسة . ^{[ 33 ]} في هذا الجهاز، يتم تنشيط ذراع المروحة المائلة في الوقت نفسه بواسطة نظام نقل حركة فرعي بالحزام. ^{[ 33 ]} تم تصوير هذه الآلة في رسم توضيحي لكتاب "غينغ تشي تو" الصادر عام 1237، ^{[ 35 ]} كما تم تقديم رسم توضيحي أكثر تفصيلًا في كتاب من القرن السابع عشر. ^{[ 33 ]} ذكر كتاب تشين غوان الصادر عام 1090 ما يلي:

تم تزويد البكرة (التي تحمل العروة اللامركزية) بأخدود لاستقبال حزام القيادة، وهو شريط لا نهاية له يستجيب لحركة الآلة عن طريق تدوير البكرة باستمرار. ^{[ 34 ]}

ربما استُخدم حبل أو سلك لا نهاية له في جهاز دو شي للعجلات المائية التي كانت تُشغل منفاخ الفرن العالي في القرن الأول (انظر طاقة الرياح أدناه). ^{[ 34 ]}

ساهمت التطورات في التكنولوجيا العسكرية في مساعدة سلالة سونغ على الدفاع عن نفسها ضد جيرانها المعادين في الشمال. يعود أصل قاذف اللهب إلى اليونان البيزنطية ، حيث استُخدمت فيه النار الإغريقية (سائل بترولي معقد التركيب الكيميائي وسريع الاشتعال ) في جهاز مزود بخرطوم شفط بحلول القرن السابع الميلادي. ^{[ 45 ]} أُشير إلى النار الإغريقية لأول مرة في الصين عام 917، في كتاب وو رينشن " حوليات الربيع والخريف للممالك العشر" . ^{[ 46 ]} وفي عام 919، استُخدمت مضخة الشفط لنشر "زيت النار الشديد" الذي لا يمكن إخماده بالماء، كما ذكر لين يو في كتابه " وويوي بيشي" ، ومن هنا جاء أول مرجع صيني موثوق به لقاذف اللهب الذي يستخدم المحلول الكيميائي للنار الإغريقية (انظر أيضًا "بين هو تشي" ). ^{[ 47 ]} ذكر لين يو أيضًا أن "زيت النار الشديد" كان مصدره في الأصل أحد الاتصالات البحرية للصين في "البحار الجنوبية"، أي الجزيرة العربية ( داشيغو ). ^{[ 48 ]} في معركة لانغشان جيانغ عام 919، هزم الأسطول البحري لملك وينمو من وويوي جيش هواينان من ولاية وو ؛ وقد ساهم استخدام "زيت النار" (هوو يو) في إحراق أسطولهم في تحقيق وينمو للنصر، مما يمثل أول استخدام صيني للبارود في معركة. ^{[ 49 ]} استخدم الصينيون منفاخًا مزدوج المكابس لضخ البنزين من أسطوانة واحدة (بحركة صعود وهبوط)، تُشعل في نهايتها بعود ثقاب بطيء الاحتراق لإطلاق لهب متواصل. ^{[ 48 ]} ​​ورد ذكر هذا الجهاز في وصف ورسم مخطوطة ووجينغ زونغياو العسكرية لعام 1044. ^{[ 48 ]} في سياق قمع دولة تانغ الجنوبية عام 976، واجهتها القوات البحرية لسونغ المبكرة على نهر اليانغتسي عام 975. حاولت قوات تانغ الجنوبية استخدام قاذفات اللهب ضد أسطول سونغ، لكنها التهمتها النيران عن طريق الخطأ عندما هبت رياح عاتية في اتجاهها. ^{[ 50 ]}

على الرغم من وصف الآثار المدمرة للبارود في عهد أسرة تانغ المبكرة على يد كيميائي طاوي ، فإن أقدم الصيغ المكتوبة المعروفة للبارود تعود إلى نص ووجينغ زونغياو لعام 1044، والذي وصف القنابل المتفجرة التي تُقذف من المنجنيق. ^{[ 51 ]} وقد وُجدت أولى التطورات في ماسورة البندقية والمدفع الذي يُطلق القذائف في أواخر عهد أسرة سونغ في الصين. وكان أول تصوير فني لـ" رمح النار " الصيني (وهو مزيج من قاذف لهب مؤقت وبندقية) من لوحة جدارية بوذية في دونهوانغ ، يعود تاريخها إلى حوالي عام 950. ^{[ 52 ]} وانتشرت "رماح النار" هذه على نطاق واسع بحلول أوائل القرن الثاني عشر، حيث كانت تتميز بأعمدة خيزران مجوفة تُستخدم كأنابيب لإطلاق جزيئات الرمل (لإحداث العمى والاختناق)، وكرات الرصاص، وقطع من المعدن الحاد وشظايا الفخار، وأخيرًا سهام كبيرة تُدفع بالبارود وأسلحة صاروخية . ^{[ 53 ]} في نهاية المطاف، استُبدل الخيزران القابل للتلف بأنابيب مجوفة من الحديد الزهر، وتغيرت معه تسمية هذا السلاح الجديد، من "الرمح الناري" ("هوو تشيانغ") إلى "الأنبوب الناري" ("هوو تونغ"). ^{[ 54 ]} وقد استُكمل هذا السلف للبندقية بسلف المدفع، وهو ما أطلق عليه الصينيون منذ القرن الثالث عشر اسم "مُفجِّر مخزن الرصاص المتعدد" ("باي زو ليان تشو باو")، وهو أنبوب من البرونز أو الحديد الزهر يُملأ بحوالي 100 كرة من الرصاص. ^{[ 55 ]} في عام 1132، خلال حصار ديآن ، استخدمت قوات سونغ الصينية الرماح النارية ضد سلالة جين المنافسة بقيادة الجورشن . ^{[ 56 ]}

من أقدم الصور المعروفة للبندقية تمثالٌ من كهف في سيتشوان ، يعود تاريخه إلى عام 1128، يصور شخصًا يحمل مدفعًا على شكل مزهرية ، ويطلق لهبًا وقذيفة مدفعية. ^{[ 57 ]} مع ذلك، فإن أقدم اكتشاف أثري قائم لمسدس ذي ماسورة معدنية هو مدفع هيلونغجيانغ اليدوي من حفريات هيلونغجيانغ الصينية ، والذي يعود تاريخه إلى عام 1288. ^{[ 58 ]} اكتشف الصينيون أيضًا الإمكانات التفجيرية لحشو قذائف المدافع المجوفة بالبارود. وفي وقت لاحق، كتب جياو يو مخطوطته "هولونغجينغ " (منتصف القرن الرابع عشر)، التي سجلت مدفعًا من الحديد الزهر يعود إلى عهد أسرة سونغ، يُعرف باسم "مدفع الرعد السحابي الطائر" (fei yun pi-li pao). وذكرت المخطوطة ما يلي:

القذائف مصنوعة من الحديد الزهر، بحجم وعاء وشكل كروي. تحتوي في داخلها على نصف رطل من البارود "السحري". تُطلق هذه القذائف نحو معسكر العدو من جهاز تفجير؛ وعند وصولها، يُسمع صوت يشبه دوي الرعد، وتظهر ومضات من الضوء. إذا أُطلقت عشر قذائف من هذه القذائف بنجاح على معسكر العدو، فإن المكان بأكمله سيشتعل... ^{[ 59 ]}

كما ذُكر سابقاً، كان التغيير في المصطلحات المستخدمة لوصف هذه الأسلحة الجديدة خلال عهد أسرة سونغ تدريجياً. في البداية، كانت مدافع سونغ المبكرة تُسمى بنفس طريقة تسمية المنجنيق الصيني . وقد شرح عالم لاحق من أسرة مينغ يُعرف باسم ماو يواني هذا الاستخدام للمصطلحات والأصول الحقيقية للمدفع في كتابه " ووبي تشي" الذي كتبه عام 1628.

استخدم شعب سونغ المنجنيق الدوار، والمنجنيق ذو العمود الواحد، والمنجنيق على شكل نمر رابض . وقد سُميت جميعها "منجنيقات نارية" لأنها كانت تُستخدم لإطلاق أسلحة نارية مثل الكرة النارية، والصقر الناري، والرمح الناري. وكانت هذه المنجنيقات أسلاف المدفع. ^{[ 60 ]}

كان كتاب "هولونغجينغ" الذي يعود للقرن الرابع عشر من أوائل النصوص الصينية التي وصفت بدقة استخدام الألغام الأرضية المتفجرة ، والتي استخدمها الصينيون في أواخر عهد أسرة سونغ ضد المغول عام ١٢٧٧، واستخدمتها أسرة يوان لاحقًا. ^{[ ٦١ ]} يُنسب ابتكار اللغم الأرضي المتفجر إلى لوه تشيانشيا في حملة الدفاع ضد الغزو المغولي بقيادة قوبلاي خان . ^{[ ٦١ ]} كشفت نصوص صينية لاحقة أن اللغم الأرضي الصيني كان يستخدم إما حبلًا للتمزيق أو فخًا متحركًا عبارة عن دبوس يُطلق أوزانًا ساقطة تُدير عجلة من الصوان الفولاذي ، والتي بدورها تُولد شرارات تُشعل سلسلة الفتائل الخاصة بالألغام الأرضية. ^{[ ٦٢ ]}

علاوة على ذلك، استخدمت سلالة سونغ أقدم أنواع الصواريخ التي تعمل بالبارود في الحروب خلال أواخر القرن الثالث عشر، ^{[ 63 ]} وكان شكلها الأول هو السهم الناري القديم . وعندما سقطت كايفنغ، عاصمة سلالة سونغ الشمالية، في يد الجورشن عام 1126، كتب شيا شاو تشنغ أنه تم تسليم 20,000 سهم ناري إلى الجورشن خلال غزوهم. ^{[ 64 ]} ويصف نص صيني أقدم، هو كتاب " ووجينغ زونغياو " (مجموعة أهم التقنيات العسكرية)، الذي كتبه عام 1044 عالما سلالة سونغ، تسنغ كونغ ليانغ ويانغ ويدي، استخدام رماة القوس الثلاثي الزنبركي الذين يطلقون سهامًا تحمل عبوات بارود بالقرب من رأس السهم. ^{[ 64 ]} وبالعودة إلى الوراء أكثر من ذلك، ذكر كتاب وو لي شياو شي (1630، الطبعة الثانية 1664) لفانغ ييتشي أن سهام النار قُدمت إلى الإمبراطور تايزو من سلالة سونغ (حكم 960-976) في عام 960. ^{[ 65 ]}

كان الصينيون في عهد أسرة سونغ بحارةً ماهرين، سافروا إلى موانئ بعيدة مثل مصر الفاطمية . وكانوا مجهزين تجهيزًا جيدًا لرحلاتهم الخارجية، على متن سفن بحرية كبيرة تُوجَّه بدفات مثبتة في مؤخرة السفينة ، وتُسترشد بالبوصلة الاتجاهية . وحتى قبل أن يصف شين كو وتشو يو بوصلة الإبرة المغناطيسية البحرية، وصفت الرسالة العسكرية السابقة "ووجينغ زونغياو" عام 1044 بوصلة مغناطيسية حرارية. ^{[ 76 ]} وكانت هذه البوصلة عبارة عن إبرة بسيطة من الحديد أو الفولاذ تُسخَّن وتُبرَّد، ثم توضع في وعاء من الماء، مما يُنتج تأثيرًا مغناطيسيًا ضعيفًا، على الرغم من أن استخدامها وُصف فقط للملاحة البرية وليس البحرية. ^{[ 76 ]}

تضمنت الأدبيات الصينية في ذلك الوقت العديد من الأوصاف لعمليات الموانئ البحرية وجوانبها، والشحن التجاري البحري، والتجارة الخارجية، والسفن الشراعية نفسها. ففي عام 1117، كتب المؤلف تشو يو ليس فقط عن البوصلة المغناطيسية للملاحة، بل أيضًا عن حبل طوله مئة قدم مزود بخطاف يُلقى فوق سطح السفينة، ويُستخدم لجمع عينات من الطين في قاع البحر لكي يتمكن الطاقم من تحديد موقعهم من خلال رائحة الطين ومظهره. ^{[ 77 ]} بالإضافة إلى ذلك، كتب تشو يو عن حجرات مانعة لتسرب الماء في هياكل السفن لمنع غرقها في حالة تلفها، وعن الشراع الطولي ، والأشرعة المشدودة، وممارسة الإبحار عكس اتجاه الريح. ^{[ 78 ]} وتأكيدًا لما كتبه تشو يو عن سفن أسرة سونغ ذات الحجرات المانعة لتسرب الماء في هياكلها، تم في عام 1973 اكتشاف سفينة تجارية من أسرة سونغ يبلغ طولها 78 قدمًا (24 مترًا) وعرضها 29 قدمًا (8.8 مترًا) من حوالي عام 1117. تم انتشال السفينة رقم 1277 من المياه قرب الساحل الجنوبي للصين، وكانت تحتوي على 12 غرفة ذات حواجز داخلية في هيكلها. ^{[ 79 ]} وقد ازدهرت الثقافة البحرية خلال عهد أسرة سونغ بفضل هذه التقنيات الجديدة، إلى جانب السماح بحركة مرور أكبر في الأنهار والقنوات. وشهدت المنطقة المحيطة مشهداً حيوياً لسفن نقل الحبوب الحكومية المخصصة لتحصيل الضرائب، وسفن الجزية، والصنادل، وسفن الشحن الخاصة، وعدد كبير من الصيادين النشطين في قوارب صيد صغيرة، بالإضافة إلى الأثرياء الذين يستمتعون برفاهية يخوتهم الخاصة الفاخرة . ^{[ 80 ]}  

إلى جانب تشو يو، كان هناك مؤلفون صينيون بارزون آخرون مهتمون بالمجال البحري. ففي عام 1178، ذكر تشو كوفاي، مسؤول الجمارك في غوانغتشو ، الذي كتب في كتابه "لينغواي دايدا" عن تجارة الرقيق العربية للأفارقة حتى مدغشقر ، ^{[ 81 ]} ما يلي عن السفن الصينية البحرية، وأحجامها، ومتانتها في البحر، وحياة من كانوا على متنها:

السفن التي تبحر في البحر الجنوبي وجنوبه أشبه بالبيوت. عندما تُنشر أشرعتها، تبدو كغيوم عظيمة في السماء. دفاتها تمتد لعشرات الأقدام. تحمل السفينة الواحدة مئات الرجال، ومؤنها تكفي لمؤونة عام كامل من الحبوب. تُطعم الخنازير ويُخمر النبيذ على متنها. لا يُحصى عدد الأحياء والأموات، ولا عودة إلى البر الرئيسي بعد أن يبحر الناس في البحر الأزرق. عند الفجر، عندما يُقرع الجرس على متن السفينة، ترتوي الحيوانات من الشراب، وينسى الطاقم والركاب على حد سواء كل المخاطر. بالنسبة لمن على متنها، كل شيء خفيٌّ وضائع في الفضاء، الجبال، المعالم، وبلدان الأجانب. قد يقول ربان السفينة: "للوصول إلى بلد كذا وكذا، مع رياح مواتية، في عدد كذا من الأيام، يجب أن نرى جبل كذا وكذا، (ثم) يجب أن تتجه السفينة في اتجاه كذا وكذا". ولكن فجأة قد تهدأ الرياح، وقد لا تكون قوية بما يكفي لرؤية الجبل في ذلك اليوم. في مثل هذه الحالة، قد يلزم تغيير الاتجاهات. وقد تنجرف السفينة (من جهة أخرى) بعيدًا عن (المعلم) وتفقد اتجاهها. وقد تهب عاصفة، فتُقذف السفينة يمينًا ويسارًا، وقد تصطدم بالشعاب أو تُدفع على صخور مخفية، ثم قد تتحطم حتى أسقف (غرفها). لا تخشى السفينة الكبيرة ذات الحمولة الثقيلة من أعالي البحار، بل في المياه الضحلة ستواجه الكارثة. ^{[ 82 ]}

كتب الرحالة المغربي الأمازيغي ابن بطوطة (1304-1377) ، وهو من الرحالة الأمازيغيين المسلمين ، بتفصيل أكبر عن السفن الشراعية الصينية مقارنةً بتشو كوفي. وأشار إلى أنه في بحار الصين وحولها، كانت تُستخدم فقط سفن جونك الصينية المميزة للإبحار. ^{[ 83 ]} وذكر أن أكبر أنواع السفن الصينية كانت تضم اثني عشر صاريًا ، بينما كانت السفن الأصغر حجمًا تضم ​​ثلاثة صواري. ^{[ 83 ]} وفيما يتعلق بالسفن الصينية وطواقمها، ذكر ابن بطوطة ما يلي:

أشرعة هذه السفن مصنوعة من شرائح الخيزران المنسوجة على شكل حصير . لا يُنزلها البحارة أثناء الإبحار، بل يُغيرون اتجاهها فقط تبعًا لهبوب الرياح من أي جانب. وعندما تُرسى السفن، تبقى الأشرعة منتصبة في مهب الريح. يعمل على كل سفينة من هذه السفن ألف رجل، منهم 600 بحار و400 من مشاة البحرية ، من بينهم رماة سهام ورماة أقواس مزودون بدروع، ورجال يرمون جرار النفتا . تتبع كل سفينة كبيرة ثلاث سفن أخرى: "نسفي" و"ثلثي" و"روبي" (ملاحظة: زورق صغير مزود بدفة وقارب تجديف ). لا تُصنع هذه السفن إلا في مدينة زيتون ( كوانتشو ) في الصين، أو في سين كيلان، وهي نفسها سين السن ( غوانغتشو ). ^{[ 83 ]}

ثم شرع ابن بطوطة في وصف وسائل بنائها، والتصوير الدقيق لأقسام الحواجز المنفصلة في هياكل السفن:

هذه هي طريقة بنائها؛ يُقام جداران متوازيان من ألواح خشبية سميكة جدًا، وتُوضع بينهما ألواح سميكة جدًا (الحواجز) تُثبّت طوليًا وعرضيًا بواسطة مسامير كبيرة، طول كل منها ثلاثة أذرع. بعد بناء هذه الجدران، يُركّب سطح السفينة السفلي، وتُطلق السفينة قبل الانتهاء من أعمال السطح العلوي. تُستخدم قطع الخشب، وأجزاء الهيكل القريبة من خط الماء، لغسل الطاقم وقضاء حاجتهم. على جانبي هذه القطع الخشبية توجد المجاديف؛ وهي كبيرة كالصواري، ويُحرّكها عشرة أو خمسة عشر رجلاً (لكل مجداف)، يجدفون واقفين. ^{[ 83 ]}

على الرغم من أن ابن بطوطة قد ذكر حجم طاقم الإبحار، إلا أنه وصف أحجام السفن بشكل أكبر، بالإضافة إلى كبائن التجار الفخمة الموجودة على متنها:

تتألف السفن من أربعة طوابق، تضم كبائن وصالات للتجار. تحتوي بعض هذه الكبائن، المعروفة باسم "المسيرات"، على خزائن وغيرها من وسائل الراحة؛ ولها أبواب قابلة للقفل، ومفاتيح خاصة بساكنيها. يصطحب التجار معهم زوجاتهم ومحظياتهم. وكثيراً ما يحدث أن يكون الرجل في كابينته دون أن يلاحظه أحد من على متن السفينة، ولا يرونه إلا بعد وصول السفينة إلى أحد الموانئ. كما يقيم البحارة مع أطفالهم في هذه الكبائن؛ وفي بعض أجزاء السفينة، يزرعون أعشاب الحدائق والخضراوات والزنجبيل في أحواض خشبية. قائد هذه السفينة أمير عظيم ؛ وعندما ينزل إلى السفينة، يسير أمامه الرماة والإثيوبيون ( أي العبيد السود، ولكن في الصين كان هؤلاء الرجال المسلحون على الأرجح من الملايو ) حاملين الرماح والسيوف، على وقع قرع الطبول ونفخ الأبواق. عندما يصل إلى دار الضيافة التي سيقيم فيها، ينصبون رماحهم على جانبي البوابة، ويحرسونها طوال فترة زيارته. ^{[ 84 ]}

خلال عهد أسرة سونغ، أُولي اهتمام كبير لبناء سفن آلية فعّالة تُعرف باسم سفن العجلات المجدافية . كانت هذه السفن معروفة في الصين ربما منذ القرن الخامس الميلادي، ^{[ 85 ]} وبالتأكيد في عهد أسرة تانغ عام 784 مع تصميم لي غاو الناجح لسفينة حربية ذات عجلات مجدافية. ^{[ 85 ]} في عام 1134، أمر وو غي، نائب مفوض النقل في تشجيانغ ، ببناء سفن حربية ذات عجلات مجدافية، بعضها بتسعة عجلات والبعض الآخر بثلاث عشرة عجلة. ^{[ 86 ]} مع ذلك، وُجدت في عهد أسرة سونغ سفن ذات عجلات مجدافية ضخمة للغاية، حيث احتوت على 12 عجلة على كل جانب منها. ^{[ 87 ]} في عام 1135، نصب الجنرال الشهير يو فاي (1103-1142) كمينًا لقوة من المتمردين بقيادة يانغ ياو، حيث حاصر سفنهم ذات العجلات المجدافية بملء بحيرة بالأعشاب الطافية وجذوع الأشجار المتعفنة، مما مكّنهم من الصعود إلى سفنهم وتحقيق نصر استراتيجي. ^{[ 86 ]} في عام 1161، استخدم الصينيون من سلالة سونغ القنابل البارودية والسفن ذات العجلات المجدافية بفعالية في معركتي تانغداو وكايشي على طول نهر اليانغتسي ضد سلالة جين الجورشنية خلال حروب جين-سونغ . وقد فشل غزو الجورشن، بقيادة وانيان ليانغ (أمير هايلينغ) ، في إخضاع سلالة سونغ الجنوبية. ^{[ 86 ]}

في عام 1183، مُنح قائد البحرية في نانجينغ، تشن تانغ، مكافأةً لبنائه تسعين سفينة ذات عجلات مجدافية وسفن حربية أخرى. ^{[ 86 ]} وفي عام 1176، أصدر الإمبراطور شياوزونغ من سلالة سونغ (حكم من 1162 إلى 1189) أمرًا إمبراطوريًا إلى المسؤول في نانجينغ، غو غانغ (الذي كان يرغب في تحويل السفن ذات العجلات المجدافية المتضررة إلى سفن خردة وسفن شراعية ) بعدم تقييد عدد هذه السفن في أحواض بناء السفن التابعة للبحرية، نظرًا لتقديره الكبير لهذه السفن الهجومية السريعة التي حققت النصر للصينيين في معركة كايشي. ^{[ 88 ]} ومع ذلك، وُجدت استخدامات أخرى للسفن ذات العجلات المجدافية إلى جانب الهجمات الفعالة في الحروب. فقد أشار المفوض العربي أو الفارسي للشحن التجاري في تشوانتشو ، المسلم بو شوغينغ (الذي شغل المنصب من 1250 إلى 1275)، إلى أن الصينيين استخدموا أيضًا السفن ذات العجلات المجدافية كقوارب قطر . ^{[ 89 ]}