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  • 沈括

    沈括(1031~1095年),字存中,号梦溪丈人,北宋浙江杭州钱塘县(今浙江杭州)人,汉族。我国历史上最卓越的北宋科学家之一,也是政治家。他还是卓越的工程师、出色的外交家。仁宗嘉佑进士,后任翰林学士。一岁时南迁至福建的武夷山、建阳一带,后隐居于福建的尤溪一带。仁宗嘉祐八年(1063年)进士。神宗时参与王安石变法运动。熙宁五年(1072年)提举司天监,次年赴两浙考察水利、差役。熙宁八年(1075年)出使辽国,驳斥辽的争地要求。次年任翰林学士,权三司使,整顿陕西盐政。后知延州(今陕西延安),加强对西夏的防御。元丰五年(1082年)以宋军于永乐城之战中为西夏所败,连累被贬。晚年在镇江梦溪园撰写了《梦溪笔谈》。精通天文、数学、物理学、化学、地质学、气象学、地理学、农学和医学。1979年7月1日为了纪念他,中国科学院紫金山天文台将该台在1964年发现的一颗小行星2027命名为沈括。

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    词云

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 沈括 别名: 字:存中
    籍贯: 浙江杭州钱塘(今杭州) 国籍: 中国
    去世日期: 1095年 职业: 科学家 外交家 军事家
    代表作品: 《梦溪笔谈》;《忘怀录》
    主要成就: 推动了中国科技大发展

    目录

    简介/沈括 编辑

    沈括沈括
    沈括(公元1031~1095年),字存中,号梦溪丈人,北宋杭州钱塘县(今浙江杭州)人,汉族,科学家、改革家。沈括的科学成就是多方面的。他精研天文,所提倡的新历法,与今天的阳历相似。在物理学方面,他记录了指南针原理及多种制作法;发现地磁偏角的存在,比欧洲早了四百多年;又曾阐述凹面镜成像、地磁偏角示意图的原理;还对共振等规律加以研究。在数学方面,他创立「隙积术」(二阶等差级数的求和法)、「会圆术」(已知圆的直径和弓形的高,求弓形的弦和弧长的方法)。在地质学方面,他对冲积平原形成、水的侵蚀作用等,都有研究,并首先提出石油的命名。医学方面,对于有效的药方,多有记录,并有多部医学著作。此外,他对当时科学发展和生产技术的情况,如毕升发明活字印刷术、金属冶炼的方法等,皆详为记录。晚年以平生见闻,在镇江梦溪园撰写了笔记体巨著《梦溪笔谈》。一位非常博学多才、成就显著的科学家,中国历史上最卓越的科学家之一。精通天文、数学、物理学、化学、地质学,气象学、地理学、农学和医学;他还是卓越的工程师、出色的外交家。

    1979年7月1日为了纪念他,中国科学院紫金山天文台将该台在1964年发现的一颗小行星2027命名为沈括。[1]

    人物生平 /沈括 编辑

    沈括沈括

    沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奋好读,在母亲的指导下,十四岁就读完了家中的藏书。后来他跟随父亲到过福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川简州(今简阳)和京城开封等地,有机会接触社会,对当时人民的生活和生产情况有所了解,增长了不少见闻,也显示出了超人的才智,十八岁至南京,对医药产生兴趣。

    皇祐三年(1051年)沈周去世,至和元年(1054年),沈括以父荫入仕,任海州沭阳县(今属江苏)主簿,修筑渠堰,开发农田,颇有政绩。

    嘉祐六年(1061年),任安徽宁国县令,倡导并发起了修筑芜湖地区万春圩的工程,并撰写了《圩田五说》、《万春圩图记》

    嘉祐八年(1063年),三十三岁考中进士,被任命做扬州司理参军,掌管刑讼审讯。治平三年(1066年),被推荐到京师昭文馆编校书籍。在这里他开始研究天文历算。   

    熙宁二年(公元1069年),王安石被任命为宰相,开始进行大规模的变法运动。沈括积极参预变法运动,受到王安石的信任和器重,担任过管理全国财政的最高长官三司使等许多重要官职。   

    熙宁五年(公元1072年),兼任提举司天监,职掌观测天象,推算历书。接着,沈括又担任了史馆检讨。

    熙宁六年(公元1073年)做集贤院校理。因职务上的便利条件,他有机会读到了更多的皇家藏书,充实了自己的学识。在此期间,撰写了《浑仪议》、《浮漏议》、《景表议》、《修城法式条约》、《营阵法》。还多次出使,视察了很多地方。

    熙宁八年(1075年)以翰林侍读学士的身分,出使契丹交涉划界事宜,获成而还。他在出使途中绘记了辽国山川险阻及风俗人情,成《使虏图抄》,上于朝廷

    熙宁九年(1076年)任翰林学士,权三司使。王安石变法失败,沈括因为受到牵连以及诗案败露等原因,照例出知宣州(今安徽省宣城一带)。

    熙宁十年(1077年),沈括出任宣州知州(今安徽宣城)。

    元丰二年(1079年),爆发乌台诗案,因政治立场不同,曾出面指责苏轼

    元丰三年(1080年),为抵御西夏,改知延州(今陕西省延安一带),兼任鄜延路经略安抚使。

    元丰五年(公元1082年),升龙图阁直学士。但是不久又因为与给事中徐禧、鄜延道总管种谔、鄜延道副总管曲珍等人贪功冒进,不听随行内侍李舜举劝告,在死地筑城,酿成永乐城惨败,损失军人2万,民夫无算,高永亨、李舜举等都壮烈牺牲。此战是北宋历史上较大的惨败之一,并使得平夏城大捷以后良好的统一形势被葬送。此事沈括虽非首罪,但他毕竟负有领导责任,加之在战役中救援不力,因此被贬为均州(今湖北省均县)团练副使,随州安置,从此形同流放,政治生命宣告完结。

    元祐二年(1087年),他完成了在熙宁九年即已奉命编绘的“天下郡县图”,定名为《守令图》,被特许亲自到汴京进呈。

    元祐三年,沈括移居到润州(今江苏镇江市东面),将他以前购置的园地,加以经营,名为“梦溪园”,在此隐居,八年后即宋哲宗绍圣二年(公元1095年)去世。[2]

    家庭情况/沈括 编辑

    沈括的父亲沈周(字望之)曾在泉州、开封、江宁做过地方官,母亲许氏,是一个有文化教养的妇女;

    祖父曾任大理寺丞;

    外公许仲容曾任太子洗马;

    舅舅许洞是咸平三年(1000年)进士。[1]

    主要成就/沈括 编辑

    天文成就

    沈括玉壶浮漏原理图沈括玉壶浮漏原理图

    熙宁五年(公元1072年),沈括负责领导司天监,在任职期间,他破格推荐精通天文历算、出身平民的淮南人卫朴进入司天监,主持修订新历的重要工作,研究并改革了浑仪、浮漏和影表等旧式的天文观测仪器。

    此外,沈括还制造了测日影的圭表,而且改进了测影方法。

    沈括在《浑仪议》、《浮漏议》和《景表议》等三篇论文中介绍了他的研究成果,详细说明改革仪器的原理,阐发了自己的天文学见解,在是我国天文学史上的具有重要的作用。

    熙宁八年(公元1075年),卫朴主持修订的奉元历终于在修成颁行。但是,由于守旧势力阻挠和破坏,比较先进的奉元历只实行了十八年就被废止了。沈括在晚年又进一步提出了用“十二气历”代替原来历法的主张,它以十二气作为一年,一年分四季,每季分孟、仲、季三个月,并且按节气定月份。现在世界各国采用的公历,也就是阳历,和沈括的“十二气历”十分接近。

    物理成就

    沈括对物理学研究的成果也是极其丰富的,涉及力学光学、磁学、声学等各个领域。特别是他对磁学的研究成就卓著。沈括在《梦溪笔谈》中第一次明确地谈到磁针的偏角问题。在光学方面,沈括通过亲自观察实验,对小孔成像凹面镜成象、凹凸镜的放大和缩小作用等作了通俗生动的论述。他对我国古代传下来的所谓“透光镜”(一种在背面能看到正面图案花纹的铜镜)的透光原因也做了一些比较科学的解释,推动了后来对“透光镜”的研究。此外,沈括还剪纸人在琴上做过实验,研究声学上的共振现象。沈括还是最早发现地理南北极与地磁场的N,S极并不重合,所以水平放置的小磁针指向跟地理的正南北方向之间有一个很小的偏角,被称为磁偏角

    化学成就

    沈括探石图 立轴沈括探石图 立轴

    在化学方面,他利用石油不容易完全燃烧而生成炭黑的特点,首先创造了用石油炭黑代替松木炭黑制造烟墨的工艺。他已经注意到石油资源丰富,“生于地中无穷”,还预料到“此物后必大行于世”。另外,“石油”这个名称也是沈括首先使用的。在《梦溪笔谈》中有关“太阴玄精”(石膏晶体”的记载里,沈括形状、潮解、解理和加热失水等性能的不同区分出几种晶体,指出它们虽然同名,却并不是一种东西。他还讲到了金属转化的实例,如用硫酸铜溶液把铁变成的物理现象。

    数学成就

    沈括在数学方面也有精湛的研究。他从实际计算需要出发,创立了“隙积术”和“会圆术”。沈括通过对酒店里堆起来的酒坛和垒起来的棋子等有空隙的堆体积的研究,提出了求它们的总数的正确方法,这就是“隙积术”,也就是二阶等差级数的求和方法。沈括的研究,发展了自《九章算术》以来的等差级数问题,在我国古代数学史上开辟了高阶等差级数研究的方向。此外,沈括还从计算田亩出发,考察了圆弓形中弧、弦和矢之间的关系,提出了我国数学史上第一个由弦和矢的长度求弧长的比较简单实用的近似公式,这就是“会圆术”。这一方法的创立,不仅促进了平面几何学的发展,而且在天文计算中也起了重要的作用,并为我国球面三角学的发展作出了重要贡献。

    地理成就

    沈括梦溪笔谈沈括梦溪笔谈

    沈括在地学方面也有许多卓越的论断,反映了我国当时地学已经达到了先进水平。他正确论述了华北平原的形成原因:根据河北太行山山崖间有螺蚌壳和卵形砾石的带状分布,推断出这一带是远古时代的海滨,而华北平原是由黄河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所携带的泥沙沉积而形成的。当他察访浙东的时候,观察了雁荡山诸峰的地貌特点,分析了它们的成因,明确地指出这是由于水流侵蚀作用的结果。他还联系西北黄土地区的地貌特点,做了类似的解释。他还观察研究了从地下发掘出来的类似竹笋以及桃核、芦根、松树、鱼蟹等各种各样化石,明确指出它们是古代动物和植物的遗迹,并且根据化石推论了古代的自然环境。

    沈括视察河北边防的时候,曾经把所考察的山川、道路和地形,在木板上制成立体地理模型。他查阅了大量档案文件和图书,经过近二十年的努力完成了我国制图史上的一部巨作——《守令图》。这是一套大型地图集,共计二十幅,其中有大图一幅,高一丈二尺,宽一丈;小图一幅;各路图十八幅(按当时行政区划,全国分做十八路)。图幅之大,内容之详,都是以前少见的。在制图方法上,沈括提出分率、准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九法,这和西晋.裴秀著名的制图六体是大体一致的。他还把四面八方细分成二十四个方位,使图的精度有了进一步提高,为我国古代地图学做出了重要贡献。

    医学生物学成就

    沈括对医药学和生物学也很精通。他在青年时期就对医学有浓厚兴趣,并且致力于医药研究,搜集了很多验方,治愈过不少危重病人。同时他的药用植物学知识也十分广博,并且能够实际出发,辨别真伪,纠正古书上的错误。他曾经提出“五难”新理论;沈括的医学著作有《沈存中良方》(得称《良方》)等三种。现存的《苏沈良方》是后人把苏轼的医药杂说附入《良方》之内合编而成的,现有多种版本行世。《梦溪笔谈》及《补笔谈》中,都有涉猎医学,如提及秋石之制备,论及四十四种药物之形态、配伍、药理、制剂、采集、生长环境等。

    军事成就

    沈括文武双全,不仅在科学上取得了辉煌的成绩,而且为保卫北宋的疆土也做出过重要贡献。北宋时期,阶级矛盾和民族矛盾都十分尖锐。辽和西夏贵族统治者经常侵扰中原地区,掳掠人口牲畜,给社会经济带来很大破坏。沈括坚定地站在主战派一边,在熙宁七年(公元1074年)担任河北西路察访使和军器监长官期间,他攻读兵书,精心研究城防、阵法、兵车、兵器、战略战术等军事问题,编成《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作,把一些先进的科学技术成功地应用在军事科学上。同时,沈括对弓弩甲胄和刀枪等武器的制造也都作过深入研究,为提高兵器和装备的质量做出了一定贡献。[2]

    观点及著作/沈括 编辑

    主要著作

     

    《圩田五说》 《万春圩图记》 《浑仪议》 《浮漏议》 《景表议》
    《营阵法》 《守令图》 《梦溪笔谈》  《续笔谈》 《补笔谈》
    《梦溪忘怀录》 《长兴集》 《苏沈良方》 《南郊式》    
    (以下皆佚)          
    《易解》 《丧服后传》 《乐论》 《乐器图》 《合门仪志》
    《熙宁详定诸色人厨料式》 《诸敕式》 《诸敕令格式》  《诸敕格式》   《使虏图钞》
     《熙宁新修凡女道士给赐式》  《怀山录》《天下郡县图》《清夜录》 《熙宁晷漏》
    《良方》 《修城法式条约》  《熙宁奉元历经》《比较交食》 《集贤院诗》  
    《灵苑方》《熙宁奉元历备草》 《熙宁奉元历立成》    《茶论》 《诗话》  

    人物轶事/沈括 编辑

    治水

    沈括十分重视发展农业生产和兴修水利。早在他青年时期任沭阳县主簿的时候,就主持了治理沭水的工程。在任宁国县令的时候,他积极倡导并且主持在今安徽芜湖地区修筑规模宏大的坚固的万春圩,开辟出能排能灌、旱涝保收的良田一千二百七十顷,同时还写了《圩田五说》、《万春圩图书》等关于圩田方面的著作。

    熙宁五年(公元1072年),沈括主持了汴河的水利建设。为了治理汴河,沈括亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地势。他采用“分层筑堰法”,测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分。这在世界水利史上是一个创举。仅仅四五年时间里,就取得引水淤田一万七千多顷的显著成绩。 

    提出“石油”一词

    中国最早记述石油与石油开采的记载来自于沈括的《梦溪笔谈》。那是北宋元丰三年(1080年),沈括50岁,根据现有的史料,他是最早描绘石油形态与开采过程,最早用石油烟尘代替松烟制墨的人。[2]

    考察炼铜与采油业

    他随父亲居住在福建泉州时,发现当地村民将苦泉放在锅中煎熬,苦泉熬干后就得到了黄灿灿的。他对这一传说很感兴趣,于是来到铅山县,看到了村民“胆水炼铜”的过程,并在《梦笔溪谈》中记录下来。这是我国有关“胆水炼铜”的最早记载。 

    发明“飞鸟图”绘制精确地图

    他用“飞鸟图”绘制了“大宋天下郡守图”,使得北宋的地图越来越精确。所谓“飞鸟图” 也就是“取鸟飞之数”,用的是飞鸟直达的距离,使得地图的精确度大为提高。他的地理学说与《大宋天下郡守地图》在与辽国的边界谈判中发挥了重要作用,起到了十万士兵都难以达到的威力。

    人物评价/沈括 编辑

    宋史·沈括传》说他“博学善文,于天 文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通,皆有所论著”。

    日本数家三上义夫称赞沈括说:“日本的数学家没有一个比得上沈括,……沈括这样的人物,在全世界数学史上找不到,唯有中国出了这一个人”。

    英国著名科技史家李约瑟也认为沈括是“中国科学史上最奇特的人物”,《梦溪笔谈》是“中国科学史上的座标”。

    后世纪念/沈括 编辑

    故居

    镇江市区梦溪园,是北宋时期科学家沈括晚年居住的地方。
    梦溪园原有面积约十亩左右,园里有岸老堂、萧萧堂、壳轩、深斋、远亭、苍峡亭等建筑,还有一条溪水流经园内。梦溪园是原梦溪园的一部分,于1985年恢复,占地2亩,计2幢建筑。前幢为清代修建的硬山顶平瓦房,坐东朝西,当中设正门入园,门上方嵌有茅以升题写的“梦溪园”大理石横额。后幢为清式厅房,坐北朝南,内有沈括雕像和文字图片、模型、实物,展现了沈括在天文、地理、数学、化学、物理、生物、地质、医学等方面的科研成就。

    沈括墓

    沈括墓位于杭州市余杭区安溪下溪湾太平山南麓,东为金龙山,西为凤凰山。早年遭受破坏。据明万历《钱塘县志》、民间口碑和外地学术界提供线索,终于1983年在安溪太平山南麓找到墓穴、翁仲。在墓砖堆积层下,采集到北宋青瓷划花碗残片及宋代“元丰、元佑”等年号古钱币数枚,正与墓葬时代、地点吻合。1986年被列为市级文物保护单位。沈括墓一期修复工程于2001年9月28日竣工。

    行星

    1979年7月1日,中国科学院紫金山天文台为了纪念他,将1964年发现的一颗小行星2027命名为沈括星。

    参考资料
    [1]^引用日期:2010-07-12
    [2]^引用日期:2010-07-12

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