中國科學(xué)史上最奇特的人物-沈括
人物簡介：
沈括(1031—1095)，字存中，浙江錢塘(今杭州市)人。北宋天圣九年，出生于一個下層官吏的家庭，家境并不富裕，沈括常自謂“出自寒門”。 沈括學(xué)識淵博，從事研究的領(lǐng)域極其廣闊，因此取得的成就也是多方面的，寫出了聞名中外的科學(xué)巨著《夢溪筆談》和《忘懷錄》等。他一生著作多達(dá)幾十種，但是保存到現(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。在《夢溪筆談》一書中。這部以筆記體裁形式寫成的科學(xué)著作，內(nèi)容包括農(nóng)業(yè)、水利、天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、考古、語言、史學(xué)、文學(xué)、音樂、繪畫以及財政、經(jīng)濟(jì)等等，從自然科學(xué)到社會科學(xué)，應(yīng)有盡有。《夢溪筆談》原有二十六卷，后來增加《補(bǔ)筆談》三卷，《續(xù)筆談》一卷，總計三十卷。全書分成十七類，共六百零九條，十幾萬字，是一部內(nèi)容十分豐富可以說是集前代科學(xué)成就之大成的光輝巨著，被譽(yù)為"中國科學(xué)史上的坐標(biāo)"。在世界文化史上也有重要的地位。
人物評價：
《宋史·沈括傳》說他“博學(xué)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”。
日本數(shù)家三上義夫稱贊沈括說：“日本的數(shù)學(xué)家沒有一個比得上沈括，……沈括這樣的人物，在全世界數(shù)學(xué)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(rèn)為沈括是“中國科學(xué)史上最奇特的人物”，《夢溪筆談》是“中國科學(xué)史上的座標(biāo)”。
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(dāng)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(tuán)，沈括約了幾個小伙伴上山實(shí)地考察一番，四月的山上，咋暖還寒，涼風(fēng)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(shí)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?duì)罡嫫涓缸�。但是張氏去世后，沈括竟郁郁寡歡，過揚(yáng)子江時，一度跳水尋短，并于隔年去世
人物成就：
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程，組織幾萬民工，修筑渠堰不僅解除了當(dāng)?shù)厝嗣竦乃疄?zāi)威脅，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(dǎo)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(guān)于圩田方面的著作。
發(fā)現(xiàn)石油
有一次，沈括在書中讀到“高奴縣有洧水，可燃”這句話，覺得很奇怪，“水”怎么可能燃燒呢?他決定進(jìn)行實(shí)地考察。考察中，沈括發(fā)現(xiàn)了一種褐色液體，當(dāng)?shù)厝私兴?ldquo;石漆”、“石脂”，用它燒火做飯，點(diǎn)燈和取暖。沈括弄清楚這種液體的性質(zhì)和用途，給它取了一個新名字，叫石油。并動員老百姓推廣使用，從而減少砍伐樹木。沈括在其著作《夢溪筆記》中寫道：“鄜、延境內(nèi)有石油……頗似淳漆，燃之如麻，但煙甚濃，所沾幄幕甚黑……此物后必大行于世，自余始為之。蓋石油至多，生于地中無窮，不若松木有時而竭。”沈括發(fā)現(xiàn)了石油，并且預(yù)言“此物后必大行于世”，是非常難得的。沈括發(fā)明的“石油”這個名詞便一直沿用到今天。
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(shí)地考察。考察中，沈括發(fā)現(xiàn)了一種褐色液體，當(dāng)?shù)厝私兴?ldquo;石漆”，“石脂”，用它燒火做飯，點(diǎn)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(dāng)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(diǎn)是絕對正確的，可當(dāng)時并未得到重視。
膽水煉銅
沈括生于宋明道元年(1031年)的一個官宦家庭，他的父親沈周當(dāng)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(jī)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(guān)注當(dāng)?shù)嘏c自然科學(xué)相關(guān)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(jì)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(dāng)?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(yuǎn)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(guān)“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(dāng)?shù)卮迕穹Q為“膽水”，“膽水”就是亞硫酸銅溶液。村民將“膽水”放在鐵鍋中煎熬，就生成了“膽凡”。“膽凡”就是亞硫酸銅，亞硫酸銅在鐵鍋中煎熬，與鐵產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，就析出了銅。
繪制地圖
在長達(dá)三十余年的官宦生涯中，沈括很注重考察祖國的山河特點(diǎn)，形成了他的地理學(xué)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(yàn)也是正確的。他提出廣種樹木、保護(hù)樹木以涵養(yǎng)水份的觀點(diǎn)，也完全符合當(dāng)代的保護(hù)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(shù)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(shí)況有很大的誤差，圖上差之一厘，實(shí)地就差之千米。他采用“飛鳥圖” 也就是“取鳥飛之?dāng)?shù)”，用的是飛鳥直達(dá)的距離，有點(diǎn)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(xué)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(dá)到的威力。
天文成就
沈括還是一個杰出的天文學(xué)家。熙寧五年(公元1072年)，也就在沈括負(fù)責(zé)汴河水建設(shè)時，沈括還負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)司天監(jiān)，在任職期間，他先后罷免了六名不學(xué)無術(shù)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(jìn)入司天監(jiān)，主持修訂新歷的重要工作。沈括和衛(wèi)樸治學(xué)態(tài)度認(rèn)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(shí)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。
數(shù)理化成就
沈括對物理學(xué)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(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、聲學(xué)等各個領(lǐng)域。特別是他對磁學(xué)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(xué)方面，沈括通過親自觀察實(shí)驗(yàn)，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(xué)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(shí)驗(yàn)，研究聲學(xué)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。
醫(yī)學(xué)地理成就
沈括在地學(xué)方面也有許多卓越的論斷，反映了我國當(dāng)時地學(xué)已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)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(yuǎn)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(dāng)他察訪浙東的時候，觀察了雁蕩山諸峰的地貌特點(diǎn)，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(diǎn)，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(fù)興時期，意大利人達(dá)·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(dāng)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(zhǔn)望、互融、傍驗(yàn)、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(xì)分成二十四個方位，使圖的精度有了進(jìn)一步提高，為我國古代地圖學(xué)做出了重要貢獻(xiàn)。
醫(yī)藥和生物
沈括對醫(yī)藥學(xué)和生物學(xué)也很精通。他在青年時期就對醫(yī)學(xué)有濃厚興趣，并且致力于醫(yī)藥研究，搜集了很多驗(yàn)方，治愈過不少危重病人。同時他的藥用植物學(xué)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(xué)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(bǔ)筆談》中，都有涉獵醫(yī)學(xué)，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(xué)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(xiàn)。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?jǐn)_中原地區(qū)，擄掠人口牲畜，給社會經(jīng)濟(jì)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(dān)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(shù)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(jìn)的科學(xué)技術(shù)成功地應(yīng)用在軍事科學(xué)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(xiàn)。
唯物主義
沈括具有樸素的唯物主義思想和發(fā)展變化的觀點(diǎn)。他認(rèn)為“天地之變，寒暑風(fēng)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。”就是說，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，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(rèn)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(diǎn)，促使他取得了那個時代在科學(xué)技術(shù)方面達(dá)到的高度成就。沈括曾提出已知的知識是有限的，人的認(rèn)識是無限的觀點(diǎn)，對科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。
政治上的他
在以立德、立言、立功為“三不朽”的傳統(tǒng)中國，產(chǎn)生偉大科學(xué)家很難。不過宋代卻出現(xiàn)了一位百科全書式的科學(xué)家，他是地理學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、化學(xué)家、醫(yī)學(xué)家、天文學(xué)家，還是水利專家、兵器專家、軍事家，寫下了科學(xué)經(jīng)典《夢溪筆談》。他就是現(xiàn)代人熟知的沈括。