隋朝的统一结束了长期分裂局面,社会生产得到了恢复和发展。在相对稳定的政治局势影响下,隋朝科学文化也有明显的发展。
首先是传统的天文历法数学有突出的进步。
开皇二十年(600年),著名天文学家刘焯(544-610年)制订《皇极历》时用等间距二次内插法计算日月的运行,采用定朔,并定岁差为七十五年差一度(换算成现在的度数为76.1年差1°),已同准确值接近(今测为每隔71.6年差1°。当时欧洲还沿用100年差1°的数据)。《隋书》,卷17,《律历志》记载他所著的《皇极历》,曾在理论上提出测量子午线长度的方法,目的在于否定过去所谓表“影千里差一寸”的说法。由于保守派的反对,实测子午线没有实行, 《皇极历》也未颁行。
隋朝另一位天文学家丹元子,按照晋人陈卓所定的星座,把恒星表编成通俗的七字长歌,名为《步天歌》,共七卷,文字浅近,便于传诵,广为流传,对普及天文知识起了良好作用。
此外,隋朝天文学界知名人士还有刘孝孙,庾季才、庾质、卢太翼、萧吉和耿询等人。他们对当代天文学均有贡献,其中耿询原是南朝人,后被隋将王世积所俘,沦为家奴。他曾向友人高智宝学天文算术,发明了用水力转动的浑天仪,
“不假人力,以水转之,施于暗室中,使智宝外候天时,合如符契。妙耿询又“作马上刻漏,世称其妙”。
文帝时将耿征为官奴,炀帝时才免奴为民。
其次,在国内外经济文化交流的直接影响下,隋朝地理学也前进了一步。
特别是地图的绘制,当时已有相当科学的方法。
隋炀帝时,为了发展西域的通商路线,裴矩曾搜集中亚西域地区资料,《隋书》,卷67《裴矩传》记载:
“丹青模写,为《西域图记》,共成三卷”,“仍别造地图,穷其要害”。
这是一部用丹青绘图的完整地理著作。
大业六年(610年),隋炀帝曾命臣下撰成《区宇图志》一千二百卷,卷首有图, 《大业杂记》记载:
“叙山川则卷首有山水图,叙郡国则卷首有郭邑图,叙城隍则卷首有公馆图”,
是一部图文并茂的全国地理专著,在中国地学发展史中占有相当地位。
再次,工程建筑的突出成就是赵州安济桥的兴建。
此桥位于河北省赵县南五里的浚河之上,是隋大业年间由工匠李春监造。
安济桥至今已有一千三百多年的历史,基本上保持原貌,车马仍可通行。大桥不但是我国最古的石桥,而且也是最早建造的一座“空撞券桥”。
它由四十五块左右一吨重的石块砌成。桥长50.82米,宽9.6米。券的净跨度为37.45米,是古代有数的大券。券的高度却只有7米多,与跨度之比约为1:S.23。大券两端还各有两个小券,既可减轻大券及桥基荷载,又可分洪和节省建筑材料,设计精巧科学。小券又能对石桥本身增添美观、玲珑和生动的姿态。
大桥的跨度弧和小券的设计,在我国古代工程技术上具有极大成就,表现了当代科学家和劳动者的高度创造才能。这种“空撞券桥”建筑,在欧洲始见于十四世纪法国泰克河上的赛雷桥,但比我国的安济桥已迟了七百多年,且已早毁。因之,安济桥被公认为世界上最早的一座“空撞券桥”,也是在我国建筑史上桥梁建造的光辉范例。
再有,隋朝医学也有显著的进步。
隋朝医学在人类长期和疾病创伤斗争的实践经验积累的基础上,有显著的进步。隋代医学名家辈出,许智藏、许澄、甄权、巢元方等人都是当代的名医。
公元610年,由巢元方等人编著的《诸病源候总论》,集中反映了时代的医学水平。该书五十卷,内分六十二门,一千七百二十论。主要论述各种疾病的病因和证状,并且包括了疾病的诊断和预防。书中所列的主要病类,有中风、风湿痹、虚劳、伤寒、天花、霍乱、疟疾、痢疾、水肿、黄疸、消渴、脚气、呕秽、痔瘘、痈疽等,几乎包括了内,外、妇、儿、五官、神经精神等各科疾病的内容。