沈括 - 人物簡介
沈括,北宋科學家、改革家。晚年以平生見聞,在鎮(zhèn)江夢溪園撰寫了筆記體巨著《夢溪筆談》。一位非常博學多才、成就顯著的科學家,我國歷史上最卓越的科學家之一。精通天文、數(shù)學、物理學、化學、地質(zhì)學,氣象學、地理學、農(nóng)學和醫(yī)學;他還是卓越的工程師、出色的外交家。
沈括 - 個人概述
沈括(公元1031~1095年),字存中,號夢溪丈人,北宋杭州錢塘縣(今浙江杭州)人,漢族。1歲時南遷至福建的武夷山、建陽一帶,后隱居于福建的尤溪一帶。仁宗嘉祐八年(公元1063年)進士。神宗時參與王安石變法運動。熙寧五年(公元1072年)提舉司天監(jiān),次年赴兩浙考察水利、差役。熙寧八年(公元1075年)出使遼國,駁斥遼的爭地要求。次年任翰林學士,權三司使,整頓陜西鹽政。后知延州(今陜西延安),加強對西夏的防御。元豐五年(1082年)以宋軍于永樂城之戰(zhàn)中為西夏所敗,連累被貶。晚年在鎮(zhèn)江夢溪園撰寫了《夢溪筆談》。
沈括的科學成就是多方面的。他精研天文,所提倡的新歷法,與今天的陽歷相似。在物理學方面,他記錄了指南針原理及多種制作法;發(fā)現(xiàn)地磁偏角的存在,比歐洲早了四百多年;又曾闡述凹面鏡成像 地磁偏角示意圖的原理;還對共振等規(guī)律加以研究。在數(shù)學方面,他創(chuàng)立「隙積術」(二階等差級數(shù)的求和法)、「會圓術」(已知圓的直徑和弓形的高,求弓形的弦和弧長的方法)。在地質(zhì)學方面,他對沖積平原形成、水的侵蝕作用等,都有研究,并首先提出石油的命名。醫(yī)學方面,對于有效的藥方,多有記錄,并有多部醫(yī)學著作。此外,他對當時科學發(fā)展和生產(chǎn)技術的情況,如畢升發(fā)明活字印刷術、金屬冶煉的方法等,皆詳為記錄。
沈括自幼對天文、地理等有著濃厚的興趣,勤學好問,刻苦鉆研。少年時代他隨做泉州州官的父親在福建泉州居住多年,當時的一些見聞,均收入《夢溪筆談》。在天文學方面,沈括也取得了很大成就,他曾經(jīng)制造過我國古代觀測天文的主要儀器——渾天儀;表示太陽影子的景表等。為了測得北極星準確位置,他連續(xù)三個月,每天用渾天儀觀測北極星位置,把初夜、中夜、后夜所見到的北極星方位,分別畫于圖上,經(jīng)過精心研究,最后得出北極星與北極距三度。這一科學根據(jù)在《夢溪筆談》中有詳細的記載。《夢溪筆談》中還記載了沈括在數(shù)學方面的貢獻,他發(fā)展了《九章算術》以來的等差級數(shù),創(chuàng)造了新的高等級數(shù)求和法——隙積數(shù)。幾何學中,他發(fā)明了會圓術,即從已知圓的直徑和弓形高度來求弓形底和弓形弧的方法。為此日本數(shù)學家三上義夫曾給予沈括以極高的評價。
《宋史·沈括傳》稱他“博學善文,于天文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無所不通,皆有所論著”。英國科學史家李約瑟評價沈括“中國科學史上的坐標”。
1979年7月1日為了紀念他,中國科學院紫金山天文臺將該臺在1964年發(fā)現(xiàn)的一顆小行星2027命名為沈括。
曾被英國科學家李約瑟稱為中國科學史上最卓越的人物。
沈括 - 個人家世
沈括,字存中,生于浙江錢塘(今浙江杭州市)一官僚家庭。他的父親沈周(字望之)曾在泉州、開封、江寧做過地方官,祖父曾任大理寺丞,外公許仲容曾任太子洗馬,舅舅許洞是咸平三年(1000年)進士。母親許氏,是一個有文化教養(yǎng)的婦女。沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奮好讀,在母親的指導下,十四歲就讀完了家中的藏書。后來他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤州(今鎮(zhèn)江)、四川簡州(今簡陽)和京城開封等地,有機會接觸社會,對當時人民的生活和生產(chǎn)情況有所了解,增長了不少見聞,也顯示出了超人的才智。
沈括 - 人物生平
他的父親沈周(字望之)曾在泉州、開封、江寧做過地方官。母親許氏,是一個有文化教養(yǎng)的婦女。沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奮好讀,在母親的指導下,十四歲就讀完了家中的藏書。后來他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤州(今鎮(zhèn)江)、四川簡州(今簡陽)和京城開封等地,有機會接觸社會,對當時人民的生活和生產(chǎn)情況有所了解,增長了不少見聞,也顯示出了超人的才智。十八歲至南京,對醫(yī)藥產(chǎn)生興趣。
他二十四歲開始踏上仕途,最初做海州沭陽縣(在今江蘇。┲鞑,以后歷任東海(在今江蘇。巼ㄔ诮癜不帐。、宛丘(今河南省淮陽縣)等縣縣令。三十三歲考中進士,被任命做揚州司理參軍,掌管刑訟審訊。三年后,被推薦到京師昭文館編校書籍。在這里他開始研究天文歷算。宋神宗熙寧五年(公元1072年),兼任提舉司天監(jiān),職掌觀測天象,推算歷書。接著,沈括又擔任了史館檢討,熙寧六年(公元1073年)做集賢院校理。因職務上的便利條件,他有機會讀到了更多的皇家藏書,充實了自己的學識。1075年曾出使遼國,進行邊界談判,次年任翰林學士,權三司使。
宋神宗熙寧二年(公元1069年),地主階級革新派的代表王安石被任命做宰相,開始進行大規(guī)模的變法運動。沈括積極參預變法運動,受到王安石的信任和器重,擔任過管理全國財政的最高長官三司使等許多重要官職。熙寧九年(公元1076年),王安石變法失敗。沈括被誣劾貶官,出知宣州(今安徽省宣城一帶)。三年后,為抵御西夏,改知延州(今陜西省延安一帶),兼任鄜延路經(jīng)略安撫使。因守邊有功,元豐五年(公元1082年),升龍圖閣直學士。但是不久又遭誣陷,降職做均州(今湖北省均縣)團練副使。哲宗元二年(公元1087年),沈括花費十二年心血編修的《天下州縣圖》完成,被特許親自到汴京進呈。次年,定居潤州(今江蘇省鎮(zhèn)江東郊)夢溪園,在此安度晚年。
沈括晚年在夢溪園認真總結(jié)自己一生的經(jīng)歷和科學活動,寫出了聞名中外的科學巨著《夢溪筆談》和《忘懷錄》等。宋哲宗紹圣二年(公元1095年)逝世。他一生著作多達幾十種,但保存到現(xiàn)在的,除《夢溪筆談》外,僅有綜合性文集《長興集》和醫(yī)藥著作《良方》等少數(shù)幾部了!秹粝P談》是中國科學史上的坐標,是沈括一生社會和科學活動的總結(jié),內(nèi)容極為豐富,包括天文、歷法、數(shù)學、物理、化學、生物、地理、地質(zhì)、醫(yī)學、文學、史學、考古、音樂、藝術等共600余條。其中200來條屬于科學技術方面,記載了他的許多發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和真知灼見。
沈括 - 人物年表
沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奮好讀,在母親的指導下,十四歲就讀完了家中的藏書。后來他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤州(今鎮(zhèn)江)、四川簡州(今簡陽)和京城開封等地,有機會接觸社會,對當時人民的生活和生產(chǎn)情況有所了解,增長了不少見聞,也顯示出了超人的才智,十八歲至南京,對醫(yī)藥產(chǎn)生興趣。
皇祐三年(1051年)沈周去世,至和元年(1054年),沈括以父蔭入仕,任海州沭陽縣(今屬江蘇)主簿,修筑渠堰,開發(fā)農(nóng)田,頗有政績。
嘉祐六年(1061年),任安徽寧國縣令,倡導并發(fā)起了修筑蕪湖地區(qū)萬春圩的工程,并撰寫了《圩田五說》、《萬春圩圖記》。
嘉祐八年(1063年),三十三歲考中進士,被任命做揚州司理參軍,掌管刑訟審訊。治平三年(1066年),被推薦到京師昭文館編校書籍。在這里他開始研究天文歷算。 熙寧二年(公元1069年),王安石被任命為宰相,開始進行大規(guī)模的變法運動。沈括積極參預變法運動,受到王安石的信任和器重,擔任過管理全國財政的最高長官三司使等許多重要官職。 熙寧五年(公元1072年),兼任提舉司天監(jiān),職掌觀測天象,推算歷書。接著,沈括又擔任了史館檢討。
熙寧六年(公元1073年)做集賢院校理。因職務上的便利條件,他有機會讀到了更多的皇家藏書,充實了自己的學識。在此期間,撰寫了《渾儀議》、《浮漏議》、《景表議》、《修城法式條約》、《營陣法》。還多次出使,視察了很多地方。
熙寧八年(1075年)以翰林侍讀學士的身分,出使契丹交涉劃界事宜,獲成而還。他在出使途中繪記了遼國山川險阻及風俗人情,成《使虜圖抄》,上于朝廷。
熙寧九年(1076年)任翰林學士,權三司使。王安石變法失敗,沈括因為受到牽連以及詩案敗露等原因,照例出知宣州(今安徽省宣城一帶)。
熙寧十年(1077年),沈括出任宣州知州(今安徽宣城)。
元豐二年(1079年),爆發(fā)烏臺詩案,因政治立場不同,曾出面指責蘇軾。
元豐三年(1080年),為抵御西夏,改知延州(今陜西省延安一帶),兼任鄜延路經(jīng)略安撫使。
元豐五年(公元1082年),升龍圖閣直學士。但是不久又因為與給事中徐禧、鄜延道總管種諤、鄜延道副總管曲珍等人貪功冒進,不聽隨行內(nèi)侍李舜舉勸告,在死地筑城,釀成永樂城慘敗,損失軍人2萬,民夫無算,高永亨、李舜舉等都壯烈犧牲。此戰(zhàn)是北宋歷史上較大的慘敗之一,并使得平夏城大捷以后良好的統(tǒng)一形勢被葬送。此事沈括雖非首罪,但他畢竟負有領導責任,加之在戰(zhàn)役中救援不力,因此被貶為均州(今湖北省均縣)團練副使,隨州安置,從此形同流放,政治生命宣告完結(jié)。
元祐二年(1087年),他完成了在熙寧九年即已奉命編繪的“天下郡縣圖”,定名為《守令圖》,被特許親自到汴京進呈。
元祐三年,沈括移居到潤州(今江蘇鎮(zhèn)江市東面),將他以前購置的園地,加以經(jīng)營,名為“夢溪園”,在此隱居,八年后即宋哲宗紹圣二年(公元1095年)去世。他一生著作多達幾十種,但保存到現(xiàn)在的,除《夢溪筆談》外,僅有綜合性文集《長興集》和醫(yī)藥著作《良方》等少數(shù)幾部了!秹粝P談》是中國科學史上的坐標,是沈括一生社會和科學活動的總結(jié),內(nèi)容極為豐富,包括天文、歷法、數(shù)學、物理、化學、生物、地理、地質(zhì)、醫(yī)學、文學、史學、考古、音樂、藝術等共600余條。其中200來條屬于科學技術方面,記載了他的許多發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和真知灼見。沈括可說是一個科學通才。
沈括 - 沈括治水
沈括十分重視發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和興修水利。早在他青年時期任沭陽縣主簿的時候,就主持了治理沭水的工 沭陽縣的沈括塑像程,組織幾萬民工,修筑渠堰不僅解除了當?shù)厝嗣竦乃疄耐{,而且還開墾出良田七千頃,改變了沭陽的面貌,那時他只有24歲。在任寧國縣令的時候,他積極倡導并且主持在今安徽蕪湖地區(qū)修筑規(guī)模宏大的堅固的萬春圩,開辟出能排能灌、旱澇保收的良田一千二百七十頃,同時還寫了《圩田五說》、《萬春圩圖書》等關于圩田方面的著作。
熙寧五年(公元1072年),沈括主持了汴河的水利建設。為了治理汴河,沈括親自測量了汴河下游從開封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地勢。他采用“分層筑堰法”,測得開封和泗州之間地勢高度相差十九丈四尺八寸六分。這種地形測量法,是把汴渠分成許多段,分層筑成臺階形的堤堰,引水灌注入內(nèi),然后逐級測量各段水面,累計各段方面的差,總和就是開封和泗州間“地勢高下之實”。這在世界水利史上是一個創(chuàng)舉。僅僅四五年時間里,就取得引水淤田一萬七千多頃的顯著成績。在對地勢高度計算時,其單位竟細到了寸分,可見,沈括的治學態(tài)度是極其嚴肅認真的。
沈括 - 環(huán)保觀念
沈括很有環(huán)保觀念,很早就指出我們不得隨便砍伐樹木。有一次,沈括在書中讀到“高奴縣有洧水,可燃”這句話。后來,他特地對書中所講的內(nèi)容實地考察?疾熘,沈括發(fā)現(xiàn)了一種褐色液體,當?shù)厝私兴笆帷,“石脂”,用它燒火做飯,點燈和取暖。沈括給這種液體取了一個新名字,叫石油。這個名字一直被沿用到今天。他當時就想用石油代替松木來作燃料。他說不到必要的時候決不能隨意砍伐樹木,尤其是古林,更不能破壞!在今看來其觀點是絕對正確的,可當時并未得到重視。
沈括 - 唯物主義者
沈括具有樸素的唯物主義思想和發(fā)展變化的觀點。他認為“天地之變,寒暑風雨,水旱螟蝗,率皆有法”,并指出,“陽順陰逆之理,皆有所從來,得之自然,非意之所配也!本褪钦f,自然界事物的變化都是有規(guī)律的,而且這些規(guī)律是客觀存在的,是不依人們的意志為轉(zhuǎn)移的。他還認為事物的變化規(guī)律有正常變化和異常變化,不能拘泥于固定不變的規(guī)則。正是這些比較正確的思想觀點,促使他取得了那個時代在科學技術方面達到的高度成就。沈括曾提出已知的知識是有限的,人的認識是無限的觀點,對科學的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。
唯物主義的思想傾向,還表現(xiàn)在沈括十分重視勞動群眾的實踐經(jīng)驗和發(fā)明創(chuàng)造上,他不斷地從勞動人民那時汲取智慧和力量。他曾說:“至于技巧器械,大小尺寸,黑黃蒼赤,豈能盡出于圣人!百工、群有司、市井田野之人,莫不預焉”。為了探求醫(yī)藥知識,他“所至之處,莫不詢究,或醫(yī)師,或是巷,或小人,以至士大夫之家,山林隱者,無不求訪”。在《夢溪筆談》中,他以敬佩的態(tài)度記載了宋朝勞動人民在科學技術上的許多卓越貢獻。例如布衣畢升發(fā)明活字印刷術,民間匠師喻皓的建筑成就和編著的《木經(jīng)》,河工高超創(chuàng)造的合龍堵口的先進方法,平民天文數(shù)學家衛(wèi)樸修歷的事跡,以及河北工作煉鋼、福建農(nóng)民種茶等許多無名英雄在生產(chǎn)斗爭中取得的寶貴經(jīng)驗,等等。正是由于沈括的詳細記述,才使得不少作出貢獻的勞動人民的業(yè)績得以保存流傳下來。
唯物主義的思想傾向,決定了沈括對于自然現(xiàn)象和科技成就的記述具有一定的科學性。他觀察和描述事物非常細致、具體、準確,沒有封建時代一般文人虛詞浮夸的壞習慣。因此,通過他的記述,我們能夠明確地判斷他那個時期生產(chǎn)技術和自然科學所達到的水平。例如,沈括有關雷電、海市蜃樓、龍卷風、地震以及隕鐵等自然現(xiàn)象的記載,非常細致貼切而生動形象,使人們仿佛親臨現(xiàn)場。
沈括能夠用發(fā)展變化的觀點研究客觀事物,得出正確的結(jié)論。他在論述有關數(shù)學、氣象、醫(yī)藥等許多問題的時候,多次強調(diào)要因地因時制宜。例如古代規(guī)定二月和八月是采藥的季節(jié),是沈括指出,草藥生長由于受自然條件和栽培情況的影響,同時采藥又有取根、取葉、取芽、取花、取實等不同的要求,因此,要根據(jù)不同情況選下采藥時間,不可死板地“拘以定月”。沈括的這一見解是十分合理的。
沈括對一些自然現(xiàn)象并不停留在表面的觀察上,他還努力探求它的科學道理,提出對事物發(fā)展變化規(guī)律性的解釋。象對雁蕩山諸峰和華北平原的形成原因、二十八宿的位置、化石的形成等許多問題的說明,是符合近代科學原理的。為了弄清陽燧(凹面鏡)成像的道理,他觀察空中飛鳥的影子情況,并親自移動自己的手,來比較成像的區(qū)別,終于作出了比較正確的解釋.這些都是他在科學事業(yè)上能夠獲得成功的重要原因。
沈括 - 提出“石油”一詞
最早考察煉銅與采油業(yè)的高官
沈括(1031~1095)不是鎮(zhèn)江人,而是浙江杭州人,生于宋明道元年(1031年)的一個官宦家庭,他的父親沈周當過福建泉州、河南開封、江蘇南京、四川成都的知府,使得沈括有機會隨父親走過全國許多地方,見識比限于一地一市的讀書人要開闊得多。他讀的也是四書五經(jīng),但他有與眾不同之處,就是每到一地,很關注當?shù)嘏c自然科學相關的新鮮事,用今天的話來說就是很注重勞動人民的創(chuàng)造。在沈括紀念館里,記者就看到這樣一則記載:他隨父親居住在福建泉州時,就聽說江西鉛山縣有一泓泉水不是甜的,而是苦的,當?shù)卮迕駥⒖嗳旁阱佒屑灏荆嗳靖珊缶偷玫搅它S燦燦的銅。他對這一傳說很感興趣,于是就不遠千里來到鉛山縣,看到了村民“膽水煉銅”的過程,并在《夢筆溪談》中記錄下來。這是我國有關“膽水煉銅”的最早記載,歷史的發(fā)展證明他的記載是正確而可靠的。原來在鉛山縣有幾道溪水不是清的,而是呈青綠色,味道是苦的,當?shù)卮迕穹Q為“膽水”,“膽水”就是亞硫酸溶液。村民將“膽水”放在鐵鍋中煎熬,生成了“膽凡”,“膽凡”就是亞硫酸銅,亞硫酸銅再在鐵鍋中煎熬,與鐵產(chǎn)生了化學反應,就分解成銅與鐵。
由于歷史的局限,沈括還不能明確地揭示“膽水化銅”的化學原理,但已經(jīng)闡述了“膽水煉銅”的全過程,同時也記錄了在鉛山周圍有一個規(guī)模不小的銅礦。他的記載有巨大的經(jīng)濟價值,沿著鉛山縣的膽水往北尋找,在貴溪縣果然找到了巨大的銅礦,這座銅礦就是現(xiàn)在江西銅業(yè)公司的開采地。如今江西銅業(yè)公司的電解銅已經(jīng)達到年產(chǎn)90萬噸,產(chǎn)量在國內(nèi)居第一位,在世界居第三位,江西銅業(yè)的發(fā)展,常會使后人想起沈括有關“膽水煉銅”的記載。
我國最早記述石油與石油開采的記載也來自于沈括的《夢溪筆談》。那是北宋元豐三年(1080年),沈括50歲,出任陜西延安府太守,在西北前線對抗強敵西夏的入侵。他在緊張的軍旅生活中,仍不忘考察民間開采石油的過程,在《夢溪筆談》中他記錄了石油的存在狀態(tài)與開采過程。他是這樣寫的:
“在鄜州、延州境內(nèi)有一種石油,就是過去說的高奴縣脂水,脂水就是石油。石油產(chǎn)生在水邊,與砂石和泉水相混雜,時斷時續(xù)地流出來。當?shù)鼐用裼靡半u尾毛將其沾取上來,采集到瓦罐里。這種油很像清漆,燃起來像火炬,冒著很濃的煙,帳幕沾上了油煙都變成了黑色。我猜測這種煙可以利用,于是試著掃上它的煙煤用來做成墨,墨的光澤像黑漆,即使是松墨也比不上它。于是就大量制造它,給它標上文字,叫做‘延川石液’。這種墨以后一定會廣泛流行在世上,只是從我開始做它罷了。” 根據(jù)現(xiàn)有的史料,他是第一個使用石油的人,他將石油燃燒后產(chǎn)生的煙塵制成了墨,他還寫過一首《延州詩》,描述了延州開采石油形成煙塵滾滾的盛景:“二郎山下雪紛紛,旋卓穹廬學塞人;M素衣冬未老,石煙多似洛陽塵!
最早提出“石油”一詞的是沈括,最早描繪石油形態(tài)與開采過程的是沈括,最早用石油煙塵代替松煙制墨的也是沈括。他筆下的延州石油如今已形成我國著名的長慶油田,年產(chǎn)量達到了二千萬噸,約占全國的十分之一,是我國重要的能源基地。
繪制地圖成為捍衛(wèi)國土的利器
在長達三十余年的官宦生涯中,沈括很注重考察祖國的山河特點,形成了他的地理學說。他考察了浙江的雁蕩山并提出雁蕩山的凌空巨石是雨水千百年沖刷的結(jié)果,他考察了黃河三角洲并提出三角洲是黃河泥沙堆積而成的,這些見解用今天的眼光來檢驗也是正確的。他提出廣種樹木、保護樹木以涵養(yǎng)水份的觀點,也完全符合當代的保護環(huán)境的理念。他還有一大創(chuàng)造,就是用“飛鳥圖”繪制了“大宋天下郡守圖”,使得北宋的地圖越來越精確。在宋代,由于測繪技術的局限,繪制地圖用的是“循路步之”法,也就是沿路步行丈量,用步行得出的數(shù)據(jù)繪制地圖,由于道路彎彎曲曲,山川高低錯落,用“循路步之”法繪制的地圖與實況有很大的誤差,圖上差之一厘,實地就差之千米。他采用“飛鳥圖” 也就是“取鳥飛之數(shù)”,用的是飛鳥直達的距離,有點像現(xiàn)在的航空拍攝,使得地圖的精確度大為提高。令人沒想到的是,他的地理學說與《大宋天下郡守地圖》在與遼國的邊界談判中發(fā)揮了重要作用,起到了十萬士兵都難以達到的威力。
北宋與遼國之間戰(zhàn)爭不斷,簽訂《澶淵之盟》后雙方罷兵休戰(zhàn)。遼國垂涎中原地區(qū)的繁華,仗著驍勇的騎兵,不斷提出領土要求。宋熙寧八年(1075年),遼國派大臣蕭禧來到東京,要求重新劃定邊界,他提出的邊界是山西北部的黃嵬山,黃嵬山以北為遼國所有,以南為大宋朝所有,大宋朝如同意他的要求,等于將遼國的領土向南推進了三十多里。黃嵬山是一座默默無聞、名不見經(jīng)傳的山脈,北宋大臣幾乎是一無所知,朝廷上上下下亂作一團。這時,朝廷想起了熟識地理的沈括,命他出任談判特使,要他既不能輕開戰(zhàn)釁,也不能向敵示弱而接受無理要求。沈括不卑不亢,胸有成竹,他所恃的武器就是他的地理學說與《天下郡守圖》。他向蕭禧指出,兩國按《澶淵之盟》劃分邊界,邊界是白溝河,白溝河以北為遼國領土,以南為大宋領土,而黃嵬山在白溝河以南,是大宋的領土,而不是遼國的領土。蕭禧沒有一張自己的地圖,更不知道黃嵬山的準確方位,在地圖面前,他感到理虧三分,氣焰不知不覺地矮了一截,爭論了幾天后,雙方無功而返,但沒有將爭論推向極端。
不久,沈括又受命出使遼國,在遼國首都上京再談兩國邊界,這時遼國的談判代表升了級,改成了遼國宰相楊益戒。在談判時,沈括再次提出以《澶淵之盟》為基礎,以《天下郡守圖》為依據(jù),有理有節(jié),寸步不讓,而遼國宰相找不到重劃邊界的理由。這時,沈括又出示宋朝的木制地形模型,這使得遼國宰相大為驚奇,深感宋朝有奇才能人。沈括終于使得遼國放棄了對宋朝的領土要求,他不愧是一位出色的外交家與地圖學家,運用智慧捍衛(wèi)了宋朝的尊嚴。
沈括 - 沈括出使
自從宋真宗以后,宋朝一直依靠每年送大量銀絹,維持了幾十年跟遼朝暫時妥協(xié)的局面,但是遼朝欺宋朝軟弱,想進一步侵占宋朝土地。公元1075年,遼朝派大臣蕭禧到東京,要求劃定邊界。
宋神宗派大臣跟蕭禧談判,雙方爭論了幾天,沒有結(jié)果。蕭禧一定說黃嵬山(在今山西原平西南,嵬音wéi)一帶三十里地方應該屬于遼朝。宋神宗派去談判的大臣不了解那里的地形,明知蕭禧提出的是無理要求,又沒法反駁他。宋神宗就另派沈括去談判。
沈括,杭州錢塘人,原是支持王安石新法的官員。沈括不但辦事認真細致,而且精通地理。他先到樞密院,從檔案資料中把過去議定邊界的文件都查清楚了,證明那塊土地應該是屬于宋朝的。他向宋神宗報告,宋神宗聽了很高興,就要沈括畫成地圖送給蕭禧看,蕭禧才沒話說。
宋神宗又派沈括出使上京(遼朝的京城,在今內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗南)。沈括首先收集了許多地理資料,并且叫隨從的官員都背熟。到了上京,遼朝派宰相楊益戒跟沈括談判邊界,遼方提出的問題,沈括和官員們對答如流,有憑有據(jù)。楊益戒一看沒有空子好鉆,就板起臉來蠻橫地說:“你們連這點土地都斤斤計較,難道想跟我們斷絕友好關系嗎?”
沈括理直氣壯地說:“你們背棄過去的盟約,想用武力來脅迫我們。真要鬧翻了,我看你們也得不到便宜!
遼朝官員說不服沈括,又怕鬧僵了,對他們沒好處,只好放棄了他們的無理要求。
沈括帶著隨員從遼朝回來,一路上,每經(jīng)過一個地方,把那里的大山河流,險要關口,畫成地圖,還把當?shù)氐娘L俗人情,調(diào)查得清清楚楚;氐綎|京以后,他把這些資料整理起來,獻給宋神宗。宋神宗認為沈括立了功,拜他為翰林學士。
沈括為了維護宋朝邊境的安全,十分重視地形勘察。有一次,宋神宗派他到定州(今河北定縣)去巡視。他假裝在那里打獵,花了二十多天時間,詳細考察了定州邊境的地形,還用木屑和融化的蠟捏制成一個立體模型;氐蕉ㄖ莺螅蚶ㄒ竟び媚景甯鶕(jù)他的模型,雕刻出木制的模型,獻給宋神宗。這種立體地圖模型當然比繪制在紙上的地圖更清楚了。
宋神宗對沈括畫的地圖和制作的地圖模型很感興趣。第二年,就叫沈括編制一份全國地圖。但是不久,沈括受人誣告,被朝廷貶謫到隨州(今湖北隨縣)去。在那里,環(huán)境雖然很困難,但是他堅持繪制沒有畫完的地圖;后來,他換了幾個地方的官職,也是一面考察地理,一面修訂地圖,堅持了十二年,終于完成了當時最準確的一本全國地圖――《天下郡國圖》。
沈括不但在地理研究上作出了出色的成就,而且是個研究興趣很廣泛的科學家。他在天文、歷法、音樂、醫(yī)藥、數(shù)學等方面,都十分精通。他很早就研究天文歷法。后來,他擔任司天監(jiān)的工作,發(fā)現(xiàn)在那里工作的人,不少是不學無術的人,不懂得用儀器觀測。他到了司天監(jiān)以后,添置了天文儀器。為了觀察北極星的位置,他一連三個月,每天夜里用渾天儀觀察,終于計算出北極星的正確位置。
沈括晚年的時候,閑居在潤州(今江蘇鎮(zhèn)江)的夢溪園。他把一生研究的成果記載下來,寫了一本著作《夢溪筆談》。在那本書里,除了記載他自己研究的成果以外,還記錄了當時勞動人民的許多創(chuàng)造發(fā)明,其中特別有名的是畢升的活字印刷技術。
印刷術是我國古代四大發(fā)明之一。在北宋之前,已經(jīng)有了雕板印刷術。但是雕板花工夫大,而且刻好一塊木板,要改動一個字,就要全部重刻。沈括在他錢塘老家看到一位老工匠畢升,用一種很細的粘土,做成許多小塊,刻上字后放在窯里燒硬,成為一個個活字。用這種活字排版印刷,比雕板印刷方便多了。沈括看到這件新鮮事,十分感興趣,就進行詳細的觀察和了解,還把畢升的發(fā)明,記載在他的《夢溪筆談》里,后代的人讀了他的書,才知道活字印刷術的來歷。
沈括 - 重大成就
天文成就
沈括還是一個杰出的天文學家。熙寧五年(公元1072年),也就在沈括負責汴河水建設時,沈括還負責領導司天監(jiān),在任職期間,他先后罷免了六名不學無術的舊歷官,不計出身,破格推薦精通天文歷算、出身平民的淮南人衛(wèi)樸進入司天監(jiān),主持修訂新歷的重要工作。沈括和衛(wèi)樸治學態(tài)度認真,對舊歷官憑借演算湊數(shù)的修歷方法非常不滿,主張從觀測天象入手,以實測結(jié)果作為修訂歷法的根據(jù)。為此,沈括首先研究并改革了渾儀、浮漏和影表等舊式的天文觀測儀器。
渾儀是測量天體方位的儀器。經(jīng)過歷代的發(fā)展的演變,到宋朝,渾儀的結(jié)構(gòu)已經(jīng)變得十分復雜,三重圓環(huán),相互交錯,使用起來很不方便。為此,沈括對渾儀作了比較多的改革。他一方面取消了作用不大的白道環(huán),把儀器簡化、分工,再借用數(shù)學工具把他們之間的關系聯(lián)系起來(“省去月道環(huán),其侯月之出入,專以歷法步之”);另一方面又提出改變一些環(huán)的位置,使它們不擋住觀測視線。沈括的這些改革措施為儀器的發(fā)展開辟了新的途徑。后來元朝郭守敬于元世祖至元十三年(公元1276年)創(chuàng)制的新式測天儀器——簡儀,就是在這個基礎上產(chǎn)生的。
漏壺是古代測定時刻的儀器,由幾個盛水的容器裝置成階梯的形式,每一容器下側(cè)都有孔,依次往下一容器滴水漏水。最下面的容器沒有孔,里面裝置有刻著時間標度的“箭”,隨著滴漏水面升高,“箭”就慢慢浮起,從顯露出來的刻度可以讀出時刻。沈括對漏壺也進行了改革。他把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴,并且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢,壺嘴也堅固耐用多了。
此外,沈括還制造了測日影的圭表,而且改進了測影方法。
沈括在《渾儀議》、《浮漏議》和《景表議》等三篇論文中介紹了他的研究成果,詳細說明改革儀器的原理,闡發(fā)了自己的天文學見解,在是我國天文學史上的具有重要的作用。
沈括和衛(wèi)樸的一系列革新活動遭到守舊勢力的攻擊和陷害。在沈括和衛(wèi)樸的堅決斗爭下,衛(wèi)樸主持修訂的奉元歷終于在熙寧八年(公元1075年)修成頒行。但是,由于守舊勢力阻撓和破壞,比較先進的奉元歷只實行了十八年就被廢止了。但是沈括并不因此而灰心,在晚年又進一步提出了用“十二氣歷”代替原來歷法的主張。我國原來的歷法都是陰陽合歷,而“十二氣歷”卻是純粹的陽歷。它以十二氣作為一年,一年分四季,每季分孟、仲、季三個月,并且按節(jié)氣定月份,立春那天算一月一日,驚蟄算二月一日,依此類推。
大月三十一天,小月三十天,大小月相間,即使有“兩小相并”的情況,不過一年只有一次。有“兩小相并”的,一年共有三百六十五天;沒有的,一年共三百六十六天。這樣,每年的天數(shù)都很整齊,用不著再設閏月,四季節(jié)氣都是固定的日期。至于月亮的圓缺,和寒來署往的季節(jié)無關,只要在歷書上注明“朔”、“望”就行了。沈括所設計的這個歷法是比較科學的,它既符合天體運行的實際,也有利于農(nóng)業(yè)活動的安排。他預見到他的這一主張必定會遭到頑固守舊派的“怪怒攻罵”,極力阻撓,而暫時不能實行,但是,他堅信“異時必有用予之說者”。果然,近八百年后,偉大的農(nóng)民革命政權——太平天國所頒行的天歷的基本原理和沈括的“十二氣歷”是完全一致的。現(xiàn)在世界各國采用的公歷,也就是陽歷,其實在分月上還不如沈括的“十二氣歷”合理。
數(shù)理化成就
沈括對物理學研究的成果也是極其豐富而珍貴的!秹粝P談》中所記載這方面的見解和成果,涉及力學、光學、磁學、聲學等各個領域。特別是他對磁學的研究成就卓著。沈括在《夢溪筆談》中第一次明確地談到磁針的偏角問題。在光學方面,沈括通過親自觀察實驗,對小孔成像、凹面鏡成象、凹凸鏡的放大和縮小作用等作了通俗生動的論述。他對我國古代傳下來的所謂“透光鏡”(一種在背面能看到正面圖案花紋的銅鏡)的透光原因也做了一些比較科學的解釋,推動了后來對“透光鏡”的研究。此外,沈括還剪紙人在琴上做過實驗,研究聲學上的共振現(xiàn)象。沈括還是最早發(fā)現(xiàn)地理南北極與地磁場的N,S極并不重合,所以水平放置的小磁針指向跟地理的正南北方向之間有一個很小的偏角。被稱為磁偏角。
在化學方面,沈括也取得了一定的成就。他在出任延州時候曾經(jīng)考察研究漉延境內(nèi)的石油礦藏和用途。他利用石油不容易完全燃燒而生成炭黑的特點,首先創(chuàng)造了用石油炭黑代替松木炭黑制造煙墨的工藝。他已經(jīng)注意到石油資源豐富,“生于地中無窮”,還預料到“此物后必大行于世”,這一遠見已為今天所驗證。另外,“石油”這個名稱也是沈括首先使用的,比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石腦油、石燭等名稱都貼切得多。在《夢溪筆談》中有關“太陰玄精”(石膏晶體”的記載里,沈括形狀、潮解、解理和加熱失水等性能的不同區(qū)分出幾種晶體,指出它們雖然同名,卻并不是一種東西。他還講到了金屬轉(zhuǎn)化的實例,如用硫酸銅溶液把鐵變成銅的物理現(xiàn)象。他記述的這些鑒定物質(zhì)的手段,說明當時人們對物質(zhì)的研究已經(jīng)突破單純表面現(xiàn)象的觀察,而開始向物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)探索進軍了。
沈括在數(shù)學方面也有精湛的研究。他從實際計算需要出發(fā),創(chuàng)立了“隙積術”和“會圓術”。沈括通過對酒店里堆起來的酒壇和壘起來的棋子等有空隙的堆體積的研究,提出了求它們的總數(shù)的正確方法,這就是“隙積術”,也就是二階等差級數(shù)的求和方法。沈括的研究,發(fā)展了自《九章算術》以來的等差級數(shù)問題,在我國古代數(shù)學史上開辟了高階等差級數(shù)研究的方向。此外,沈括還從計算田畝出發(fā),考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關系,提出了我國數(shù)學史上第一個由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實用的近似公式,這就是“會圓術”。這一方法的創(chuàng)立,不僅促進了平面幾何學的發(fā)展,而且在天文計算中也起了重要的作用,并為我國球面三角學的發(fā)展作出了重要貢獻。
醫(yī)學地理成就
沈括在地學方面也有許多卓越的論斷,反映了我國當時地學已經(jīng)達到了先進水平。他正確論述了華北平原的形成原因:根據(jù)河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布,推斷出這一帶是遠古時代的海濱,而華北平原是由黃河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所攜帶的泥沙沉積而形成的。當他察訪浙東的時候,觀察了雁蕩山諸峰的地貌特點,分析了它們的成因,明確地指出這是由于水流侵蝕作用的結(jié)果。他還聯(lián)系西北黃土地區(qū)的地貌特點,做了類似的解釋。他還觀察研究了從地下發(fā)掘出來的類似竹筍以及桃核、蘆根、松樹、魚蟹等各種各樣化石,明確指出它們是古代動物和植物的遺跡,并且根據(jù)化石推論了古代的自然環(huán)境。
這些都表現(xiàn)了沈括可貴的唯物主義思想。在歐洲,直到文藝復興時期,意大利人達·芬奇對化石的性質(zhì)開始有所論述,卻仍比沈括晚了四百多年。沈括視察河北邊防的時候,曾經(jīng)把所考察的山川、道路和地形,在木板上制成立體地理模型。這個做法很快便被推廣到邊疆各州。熙寧九年(公元1076年),沈括奉旨編繪《天下州縣圖》。他查閱了大量檔案文件和圖書,經(jīng)過近二十年的堅持不懈的努力,終于完成了我國制圖史上的一部巨作——《守令圖》。這是一套大型地圖集,共計二十幅,其中有大圖一幅,高一丈二尺,寬一丈;小圖一幅;各路圖十八幅(按當時行政區(qū)劃,全國分做十八路)。圖幅之大,內(nèi)容之詳,都是以前少見的。在制圖方法上,沈括提出分率、準望、互融、傍驗、高下、方斜、迂直等九法,這和西晉.裴秀著名的制圖六體是大體一致的。他還把四面八方細分成二十四個方位,使圖的精度有了進一步提高,為我國古代地圖學做出了重要貢獻。
沈括對醫(yī)藥學和生物學也很精通。他在青年時期就對醫(yī)學有濃厚興趣,并且致力于醫(yī)藥研究,搜集了很多驗方,治愈過不少危重病人。同時他的藥用植物學知識也十分廣博,并且能夠?qū)嶋H出發(fā),辨別真?zhèn),糾正古書上的錯誤。他曾經(jīng)提出“五難”新理論;沈括的醫(yī)學著作有《沈存中良方》(得稱《良方》)等三種。現(xiàn)存的《蘇沈良方》是后人把蘇軾的醫(yī)藥雜說附入《良方》之內(nèi)合編而成的,現(xiàn)有多種版本行世。
《夢溪筆談》及《補筆談》中,都有涉獵醫(yī)學,如提及秋石之制備,論及四十四種藥物之形態(tài)、配伍、藥理、制劑、采集、生長環(huán)境等。
軍事成就
沈括文武雙全,不僅在科學上取得了輝煌的成績,而且為保衛(wèi)北宋的疆土也做出過重要貢獻。北宋時期,階級矛盾和民族矛盾都十分尖銳。遼和西夏貴族統(tǒng)治者經(jīng)常侵擾中原地區(qū),擄掠人口牲畜,給社會經(jīng)濟帶來很大破壞。沈括堅定地站在主戰(zhàn)派一邊,在熙寧七年(公元1074年)擔任河北西路察訪使和軍器監(jiān)長官期間,他攻讀兵書,精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰(zhàn)略戰(zhàn)術等軍事問題,編成《修城法式條約》和《邊州陣法》等軍事著作,把一些先進的科學技術成功地應用在軍事科學上。同時,沈括對弓弩甲胄和刀槍等武器的制造也都作過深入研究,為提高兵器和裝備的質(zhì)量做出了一定貢獻。
沈括 - 《夢溪筆談》簡介
這是一本有關歷史、文藝、科學等各種知識的筆記文學體裁,因?qū)懹跐欀荩ń窠K鎮(zhèn)江)夢溪園而得名。沈括與《夢溪筆談》□林炳偉(浙江衢州一中)沈括是北宋杭州錢塘縣人。元朝修的《宋史》稱贊沈括“博學善文,于天文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無所不能”。他所寫的《夢溪筆談》,被英國科技史專家李約瑟稱為“中國科技史上的里程碑”和“中國科學史的坐標”。夢溪筆談》是宋朝的沈括所著的筆記體著作,大約成書于1086年~1093年,收錄了沈括一生的所見所聞和見解。
現(xiàn)存《夢溪筆談》分為26卷,分故事、辯證、樂律、象數(shù)、人事、官政、權智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜志、藥議17個門類共609條。內(nèi)容涉及天文學、數(shù)學、地理、地質(zhì)、物理、生物、醫(yī)學和藥學、軍事、文學、史學、考古及音樂等學科!秹粝P談》是中國科學技術史上的重要文獻,百科全書式的著作。
在數(shù)學方面開創(chuàng)了“隙積術”和“會圓術”。天文方面指出極星不在天極;得出冬至日長、夏至日短等結(jié)論。并且對天文儀器也有所改進。歷法上大膽創(chuàng)新,提出《十二氣歷》。地理學方面以流水侵蝕作用解釋奇異地貌成因。物理方面記載了磁偏角、凹面鏡成像實驗和聲音共振實驗。書中還記述當時一些重大科技成就,如指南針、活字印刷術、煉銅、煉鋼、石油等。其中“石油”一詞是在該書中首次提出的,并且沿用至今。
沈括在晚年用寫成《夢溪筆談》二十六卷,再加上《補筆談》三卷和《續(xù)筆談》,共列有條文六百零九條,遍及天文、數(shù)學、物理、化學、地學、生物以及冶金、機械、營造、造紙技術等各個方面,內(nèi)容十分廣泛、豐富,是中國科學史的重要著作!秹粝P談》中所記述的許多科學成就均達到了當時世界的最高水平。英國著名科學史專家李約瑟稱《夢溪筆談》是“中國科學史上的坐標”。
《夢溪筆談》中涉及物理學方面的內(nèi)容主要有聲學、光學和磁學等各方面,特別是在磁學方面的研究成就卓著。
沈括在《夢溪筆談》中留下了歷史上對指南針的最早記載。他在書卷二十四《雜志一》中記載:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常偏東,不全南也!边@是世界上關于地磁偏角的最早記載。西方直到公元1492年哥倫布第一次航行美洲的時候才發(fā)現(xiàn)了地磁偏角,比沈括的發(fā)現(xiàn)晚了四百年。沈括在《夢溪筆談》的《補筆談》第三卷中《藥議》中又記載道:“以磁石磨針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不同。”沈括不僅記載了指南針的制作方法,而且通過實驗研究,總結(jié)出了四種放置指南針的的方法:把磁針橫貫燈芯、架在碗沿或指甲上,以及用絲線懸掛起來。最后沈括指出使用絲線懸掛磁針的方法最好。
在光學方面,《夢溪筆談》中記載的知識也極為豐富。關于光的直線傳播,沈括在前人的基礎上,有更加深刻的理解。為說明光是沿直線傳播的這一性質(zhì)。他在紙窗上開了一個小孔,使窗外的飛鳥和樓塔的影子成像于室內(nèi)的紙屏上面進行實驗。根據(jù)實驗結(jié)果,他生動的指出了物、孔、像三者之間的直線關系。此外,沈括還運用光的直線傳播原理形象的說明了月相的變化規(guī)律和日月蝕的成因。在《夢溪筆談》中,沈括還對凹面鏡成像、凹凸鏡的放大和縮小作用作了通俗生動的論述。他對我國古代傳下來的所謂“透光鏡”的透光原因也作了一些科學解釋,推動了后來對“透光鏡”的研究。
在聲學方面,沈括在《夢溪筆談》中精心設計了一個聲學共振實驗。他剪了一個紙人,把它固定在一根弦上,彈動和該弦頻率成簡單整數(shù)比的弦時,它就振動使紙人跳躍,而彈其它弦時,紙人則不動。沈括把這種現(xiàn)象叫做“應聲”。用這種方法顯示共振是沈括的首創(chuàng)。在西方,直到十五世紀,意大利人才開始做共振實驗。至今,在某些國家和地區(qū)的中學物理課堂上,教師還使用這個方法給學生做關于共振現(xiàn)象的演示實驗。
宋代是中國古代數(shù)學最輝煌的時期之一。北宋大科學家沈括的名著《夢溪筆談》中,有10多條有關數(shù)學的討論,內(nèi)容既廣且深,堪稱我國古代數(shù)學的瑰寶。
沈括最重要的數(shù)學探討是隙積術和會圓術。隙積術在我國數(shù)學史上開辟了高階等差級數(shù)求和的研究領域,對高階等差級數(shù)的研究始自沈括。
所謂“隙積”,指的是有空隙的堆積體、例如酒店中堆積的酒壇、疊起來的棋子等,這類堆積體整體上就像一個倒扣的斗,與平截頭的長方錐(芻童)很像。但是隙積的邊緣不是平的,而中間又有空隙,所以不能照搬芻童的體積公式。沈括經(jīng)過思考后,發(fā)現(xiàn)了正確的計算方法。他以堆積的酒壇為例說明這一問題:設最上層為縱橫各2個壇子,最下層為縱橫各12個壇子,相鄰兩層縱橫各差1壇,顯然這堆酒壇共11層;每個酒壇的體積不妨設為1,用芻童體積公式計算,總體積為3784/6,酒壇總數(shù)也應是這個數(shù)。顯然,酒壇數(shù)不應為非整數(shù),問題何在呢?沈括提出,應在芻童體積基礎上加上一項“(下寬-上寬)×高/6”,即為110/6,酒壇實際數(shù)應為(3784+110)/6=649。加上去的這一項正是一個體積上的修正項。在這里,沈括以體積公式為基礎,把求解不連續(xù)的個體的累積數(shù)(級數(shù)求和),化為連續(xù)整體數(shù)值來求解,可見他已具有了用連續(xù)模型解決離散問題的思想。
會圓術是對圓的弧矢關系給出的比較實用的近似公式,主要思想是局部以直代曲。沈括進一步應用《九章算術》中弧田的面積近似公式,求出弧長,這便是會圓術公式。沈括得出的雖是近似公式,但可以證明,當圓心角小于45°時,相對誤差小于2%,所以該公式有較強的實用性。這是對劉徽割圓術以弦(正多邊形的邊)代替圓弧思想的一個重要佐證,很有理論意義。后來,郭守敬、王恂在歷法計算中,就應用了會圓術。
在《夢溪筆談》中,沈括還應用組合數(shù)學法計算得出圍棋可能的局數(shù)是3361種,并提出用數(shù)量級概念來表示大數(shù)3361的方法。沈括還在書中記載了一些運籌思想,如將暴漲的汴水引向古城廢墟來搶救河堤的塌陷,以及用挖路成河、取土、運輸,最后又將建筑垃圾填河成路的方法來修復皇宮等。沈括對數(shù)的本質(zhì)的認識也很深刻,指出:“大凡物有定形,形有真數(shù)。”顯然他否定了數(shù)的神秘性,而肯定了數(shù)與物的關系。他還指出:“然算術不患多學,見簡即用,見繁即變,乃為通術也。”
沈括 - 人物軼事
“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”,(白居易<<大林寺桃花>>)當讀到這句詩時,沈括的眉頭凝成了一個結(jié),“為什么我們這里花都開敗了,山上的桃花才開始盛開呢?”,為了解開這個謎團,沈括約了幾個小伙伴上山實地考察一番,四月的山上,咋暖還寒,涼風襲來,凍得人瑟瑟發(fā)抖,沈括茅塞頓開,原來山上的溫度比山下要低很多,因此花季才來得比山下來得晚呀。憑借著這種求索精神和實證方法,長大以后的沈括寫出了《夢溪筆談》。
朱彧在《萍洲可談》的記載,沈括前后有二任妻子,第二任是淮南轉(zhuǎn)張芻之女,張氏驕蠻兇悍,平時常虐待沈括,將胡須連皮帶肉扯將下來,兒女們抱頭痛哭,跪求張氏息怒;又驅(qū)逐元配之子,年年狀告其父子。但是張氏去世后,沈括竟郁郁寡歡,過揚子江時,一度跳水尋短,并于隔年去世
沈括 - 著作名錄
《圩田五說》
《萬春圩圖記》
《渾儀議》
《浮漏議》
《景表議》
《營陣法》
《守令圖》
《夢溪筆談》
《續(xù)筆談》
《補筆談》
《夢溪忘懷錄》
《長興集》
《蘇沈良方》
《南郊式》
(以下皆佚)
《易解》
《喪服后傳》
《樂論》
《樂器圖》
《合門儀志》
《熙寧詳定諸色人廚料式》
《熙寧新修凡女道士給賜式》
《諸敕式》
《諸敕令格式》
《諸敕格式》
《使虜圖鈔》
《懷山錄》
《天下郡縣圖》
《清夜錄》
《熙寧奉元歷經(jīng)》
《熙寧奉元歷立成》
《熙寧奉元歷備草》
《比較交食》
《熙寧晷漏》
《修城法式條約》
《茶論》
《良方》
《靈苑方》
《集賢院詩》
《詩話》
沈括 - 后記
在北宋那個崇文讀經(jīng)、吟詩填詞的主流時代,理科被視為末學,甚至被譏為奇技淫巧的旁門左道。在這樣的背景下,沈括(1031—1095)卻才學絕世,兼擅文理,是個文化、科技通人,一生從事的研究領域極為宏闊。《宋史》評價他說:“博學善文,于天文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無所不通,皆有所論著!
但是,沈括死后既沒人給他建碑,也沒人為他寫墓志銘,就連他的生平傳記也僅僅附在《宋史·沈遘傳》之中。在科技領域獨步千古,作出重大貢獻的沈括,為什么史家沒有單獨為他列傳?為什么會才高名微,生前身后痛遭非議,寂寞身后呢?
宋代出現(xiàn)了一位百科全書式的科學家。他是地理學家、物理學家、數(shù)學家、化學家、醫(yī)學家、天文學家,還是水利專家、兵器專家、軍事家,寫下了科學經(jīng)典《夢溪筆談》。他就是現(xiàn)代人熟知的沈括。然而,沈括還是一個檢舉揭發(fā)的“高手”,他政治嗅覺異常靈敏,善于在別人的詩文中嗅出異味,“上綱上線”。沈括檢舉揭發(fā)的對象,是中國文學的巔峰人物——蘇軾。
沈括在官場的蹭蹬和學術上的成就, 幾乎都可以從他的性格中找到解釋。他這人好學,喜歡研究各種新奇東西,干活兒好動腦子,所以,在做主管治河、天文工作的技術官員時,成就突出,在做依靠地理學知識的外交談判使節(jié)時,也能不辱使命。但他缺少殺伐決斷的實際軍政才能,所以在做邊境軍政“一把手”時難免失敗。在政治活動中,他的人格缺陷很明顯,他與王安石本是世交,沈括父親的墓志銘就是王安石寫的,在王安石當政時,沈括曾是他變法的支持者,因而被反對變法的人士視為是“新party”骨干,后來反對哲宗重新啟用沈括的梁燾等人,就是從“舊party”的立場出發(fā),攻擊沈括的。但在王安石第一次下野后,沈括又曾上書反對過王安石的一些法令,導致王安石復出后,罵沈括是“小人”。這樣,沈括成了在“新舊”兩party都討不到好處的人物。他和蘇軾的關系也不好,很可能是出自某種“文人相輕”的心態(tài),也許他認為蘇軾所擅長的詩詞文賦、書??文墨之類的東西算不上什么,總之,不知出于什么動機,他參與到了迫害蘇軾的“烏臺詩案”中,羅織罪名、攻擊蘇軾,這又令后世一大批蘇軾的擁躉,對沈括的政治人品大加撻伐。
但他最大的長處是好學,而且沒有任何知識視野上的偏狹,他不像當時主流士大夫那樣,輕視在社會底層工作的工匠、水手,所以,記錄下了布衣畢升發(fā)明的活字印刷術和水手們航海用的指南針,中國“四大發(fā)明”中的兩大發(fā)明是靠沈括的記錄而揚名于世的。對于延安老百姓使用的石油,他不僅記錄,而且還親自動手做實驗,用石油制做墨錠。從這方面來,他至少是位實驗科學家。與蘇軾、朱熹這些大文人不同,他對于數(shù)學有著出奇的興趣,所以在數(shù)學上做出了杰出的貢獻。平心而論,論治學的淵博程度以及對人民實際物質(zhì)生活的貢獻來講,沈括比蘇軾、朱熹之輩強多了,但他在中國文化史上的名氣卻沒有這兩位大,只能說明古代中國是多么缺少科學的傳統(tǒng)。
紹圣元年(1094年),65歲的沈括竟真的追隨亡妻而去。臨死前,沈括交代長子沈博毅及次子沈清直將他的遺體歸葬在故鄉(xiāng)浙江杭州錢塘的龍居里。
沈括作為官吏是失敗的,為人也是失敗的,但作為科學家卻是成功的,也正因這種成功,使我們對這位有著瑕疵的古代科學家仍然懷有一種崇敬之情。
沈括 - 人物評價
沈括(1031-1095)不僅是我國北宋時期一位有經(jīng)世之才的杰出政治家,也是 一位學識淵博、成就卓絕的自然科學家!端问罚蚶▊鳌氛f他“博學善文,于天 文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無所不通,皆有所論著”。他晚年所著的《夢 溪筆談》是一部十幾萬言的皇皇巨著,內(nèi)容極其豐富,反映了我國古代尤其是北宋 時期自然科學所取得的偉大成就,記載了他自己許多精辟的學術見解。沈括和他的 著作在我國科技史上占據(jù)著特別突出的地位,在世界科技只上也享有很高的聲譽。 日本數(shù)家三上羲夫稱贊沈括說:“日本的數(shù)學家沒有一個比得上沈括,……沈括這 樣的人物,在全世界數(shù)學史上找不到,唯有中國出了這一個人”。英國著名科技史 家李約瑟也認為沈括是“中國科學史上最奇特的人物”,《夢溪筆談》是“中國科 學史上的座標”。