一生竟有如此多的成就,神人!──華夏人傑沈括

2017-11-22 09:30 作者: 曾敬賢

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沈括(1031——1095年),錢塘(今杭州)人。父親瀋周,一生做地方官。母親許氏,很有文學修養,對沈括的幼年,進行了良好的啟蒙教育。沈括十四歲,就讀完了家中的藏書,後來隨父任職居外,遷徙四方。他二十四歲時,襲父蔭,任沭陽縣主簿,官卑事繁,有較多的機會,接觸社會下層,所以,對勞動人民的無窮智慧及創造力,有所認識。

沈括三十三歲考中進士,後被推薦到京師昭文館編校書籍,這時他開始研究數學和天文。宋神宗熙寧五年(1072年),升為太史令兼提舉司天監,職掌天文曆法工作。

他為了觀測北極星的實際位置,曾連續三個月,每天夜間,用渾天儀窺管,觀測北極星,一共畫了二百多幅圖,最後得出「北極星同北極的距離為三度多」的科學結論。他還改進了天文儀器,寫出《渾天議》、《浮漏議》、《景表議》等天文學論文,是我國天文學史上的重要文獻。

沈括領導司天監工作後,罷免了六名不學無術的舊曆官,把一個平民出身的淮南人衛樸,破格薦入司天監,參加領導改革曆法的工作。經過五年努力,衛樸終於完成了一部比前代曆法更為精確的「奉元歷」,頒布實行了十幾年。

沈括博學多識,一生從事的研究領域,極為寬闊。

在數學方面,他通過對酒店裡堆起來的酒罈和壘起來的棋子等,有空隙的堆積物體積的研究,提出了求它們總數的正確方法,創立了新的高級等差級數求總的演算法──「隙積術」。另外發明瞭「會圓術」,提出了我國數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。

在物理學方面,他通過實驗,發現指南針所指的方向,不是正南而稍偏東,創立了世界上關於「磁偏角」的最早記錄。西方是在哥倫布第一次航行美洲時,才發現了這一現象的,比沈括晚了四百年。另外,還發現了聲學中的共振現象、光學的各種反光鏡的成像、直線傳播、小孔成像,指出了月亮的盈虧以及虹的成因等。

在地質學方面,沈括髮現了延州(今陝西延安)一帶的石油礦,並斷言「此物,後必大行於世」。他首先創造了用石油炭黑制墨,「石油」這個名稱,也是他第一個使用的。沈括還對雁蕩山、太行山、陝西延州等地,作了調查,提出了地形被流水侵蝕作用的理論。他明確地提出華北平原就是由黃河等許多河流夾帶大量的泥沙沖積而成的,這是對沖積平原成因的最早科學解釋。

此外,沈括在生物、醫藥、文學、音樂等方面,也都有精湛的研究和獨到的見解。

熙寧五年(1072年),沈括主持了汴河的水利建設。他親自測量了汴河下游到淮河兩岸,共八百四十多里河段的地勢,分層筑堰,用了四、五年時間,造淤田一萬七千多頃。

沈括十分重視調查,他曾親自觀察海潮的漲落,從而否定了唐朝人盧肇的海潮漲落原因是由「日出沒所激成」的理論,大膽地提出潮汐現象,主要不是由太陽、而是由月亮所引起的。

北宋時期,遼和西夏,經常侵擾中原地區,給社會經濟帶來了很大破壞。沈括擔任河北西路察訪使和軍器監長官期間,精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰略戰術等軍事問題。他還主持編繪了《天下州縣圖》,這是一套國家地圖集,其比例、方位和精度方面,都超過了前人。沈括就是這樣,把自己掌握的一些先進的科學技術成功地應用到軍事科學上。

沈括五十八歲,結束仕途生涯,隱居潤州(今江蘇鎮江),筑「夢溪園」,從事著述。他寫的不朽名著《夢溪筆談》,記述了自己一生所聞和研究成果,記載了我國古代,特別是北宋時期,勞動人民在科學技術方面的卓越貢獻,如水工高超(人名)、木工喻皓(人名)、發明活字印刷術的畢升,還有煉鋼、煉銅的方法等,凡有所及,無不詳為記錄。

《夢溪筆談》共二十六卷,另有《補筆談》三卷,《續筆談》一卷,共六百零九條,涉及自然科學、科學史、歷史和考古學以及文學、藝術等許多方面,內容極為豐富。它是我國文化寳庫中,極為珍貴的遺產,曾被一位英國學者讚譽為「中國科學史上的座標」!

日本數學家三上義夫,在《中國算學之特色》中,寫道:「日本的數學家,沒有一個比得上沈括。」「沈括這樣的人物,在全世界數學史上找不到,唯有中國出了這一個人!」

英國科學史家李約瑟,在《中國科學技術史》中,寫道:「沈括可算是中國整部科學史中最卓越的人物!」

筆者十分喜愛讀沈括的《夢溪筆談》,因為書中有許多類似《子不語》的神奇故事。元代陳同甫講:「(夢溪筆談)辨訛正謬,纂錄詳核,聞未聞,見未見,觸之可以潤筆端,採之可私裨信史。」



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