沈括和《夢(mèng)溪筆談》

沈括和《夢(mèng)溪筆談》

沈括(公元1031—1095年)，字存中，錢(qián)塘(今浙江杭州)人。他是北宋時(shí)期杰出的科學(xué)家，在科學(xué)的許多領(lǐng)域，他都有很深的造詣。史書(shū)中說(shuō)他：“博學(xué)善文，于天文、方志、律歷、音樂(lè)、醫(yī)藥、卜算無(wú)所不通，皆有所論著”(《宋史·沈括傳》)，李約瑟更稱(chēng)他“可算是中國(guó)整部科學(xué)史中最卓越的人物”。

《夢(mèng)溪筆談》是沈括晚年居住在潤(rùn)州(今江蘇鎮(zhèn)江)夢(mèng)溪園時(shí)所著。書(shū)中記述了他一生的見(jiàn)聞和研究心得，內(nèi)容涉及面極其廣闊。其中有關(guān)科學(xué)技術(shù)的條目占1/3以上，涉及到數(shù)學(xué)、天文、歷法、物理、化學(xué)、地理、氣象、地質(zhì)、冶金、兵器、水利、建筑、動(dòng)植物以及醫(yī)藥等領(lǐng)域。《夢(mèng)溪筆談》現(xiàn)在被視為百科全書(shū)式的著作，也是科技史上的珍貴文獻(xiàn)。

沈括在科學(xué)方面的貢獻(xiàn)是多方面的，比較突出的有：

數(shù)學(xué)他開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)古代數(shù)學(xué)中“隙積術(shù)”和“會(huì)圓術(shù)”的研究方向。隙積術(shù)屬于高階等差級(jí)數(shù)的求和問(wèn)題，他創(chuàng)立了正確的求解公式。會(huì)圓術(shù)是已知弓形的圓徑和矢高求弧長(zhǎng)的問(wèn)題，也給出了求解的近似公式。

天文歷法他極其重視天文觀測(cè)，為測(cè)驗(yàn)北極星與天北極的距離，曾親自設(shè)計(jì)能使北極星保持在視場(chǎng)之內(nèi)的窺管，連續(xù)觀測(cè)三個(gè)月，每夜測(cè)三次，畫(huà)了200余張圖，從而得出當(dāng)時(shí)的北極星離天北極三度有余的結(jié)論。他第一次提出冬、夏至?xí)r一天的長(zhǎng)度不相等的結(jié)論，提出冬至日長(zhǎng)，夏至日短。他堅(jiān)持“月本無(wú)光”，“日耀之乃光耳”的科學(xué)認(rèn)識(shí)，并用彈丸一半涂粉后，側(cè)視如鉤，正視為圓，形象地演示月亮盈虧現(xiàn)象。他還提出改進(jìn)渾儀、浮漏、影表的意見(jiàn)和設(shè)計(jì)方案。他提出的十二氣歷，可以彌補(bǔ)節(jié)氣在各月份分布不均的缺陷。英國(guó)于本世紀(jì)30年代用于統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)氣候的蕭納伯歷，與十二氣歷相似，但比沈括晚了800多年。

物理沈括對(duì)凹面鏡成像進(jìn)行了研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)焦點(diǎn)，并提出物體在焦點(diǎn)處不成像，比墨家的研究前進(jìn)了一大步。為了論證聲音的共振現(xiàn)象，他進(jìn)行了共振實(shí)驗(yàn)。他剪一紙人，放在琴的基音弦上，撥動(dòng)相應(yīng)的泛音弦，紙人就會(huì)跳動(dòng)，而撥其他弦則紙人不動(dòng)。撥另一張琴的應(yīng)弦，紙人也同樣跳動(dòng)。在歐洲同樣的實(shí)驗(yàn)，直至17世紀(jì)方出現(xiàn)。

地學(xué)他發(fā)現(xiàn)了太行山有螺蚌化石，并推論這里過(guò)去曾是海濱，進(jìn)而指出華北平原是沖積平原，是由黃河、漳河、滹〔hu呼〕沱河等夾帶的上游泥沙沉積而成。這是世界上對(duì)沖積平原成因的最早科學(xué)見(jiàn)解。他曾繪制《天下州縣圖》計(jì)20幅，其中有全國(guó)大地圖一幅，小地圖一幅，分圖18幅，并創(chuàng)制了立體地形模型。

…………

除了自己的研究成果外，《夢(mèng)溪筆談》中還記述了當(dāng)時(shí)的不少最新科技發(fā)明。如前面講到的初期指南針?biāo)姆N裝置方式，畢昇的泥活字印刷，都是借助于沈括的記述，方為后世所知的。

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