沈括,字存中,号夢溪丈人。浙江杭州錢塘縣人,北宋政治家、科學家。他出生仕宦之家,嘉祐八年入進士及第,授揚州同理參軍,曾任太子中允,檢正中書刑房,提舉司天監,史館檢讨,三司使等職。元豐三年,出知延州,兼任鄜延路經略安撫使,駐守邊疆,抵禦西夏,因永樂城之戰受牽連被貶。晚年移居潤州(江蘇鎮江)隐居夢溪園。紹聖二年病亡,年六十五歲。
讀沈括,心中感覺非常震驚,難以相信這世上竟然有如此聰明之人。抛卻他在官場的經曆,其在科學方面的造詣簡直可以說是驚為天人。
數學中的隙積術、會圓術,記錄了人工磁化的方法,對指南針進行深入研究,發現磁偏角(比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角早了四百年)。光學中小孔成像,凹面鏡的原理闡述,聲學中的應弦共振,難以相信,這些竟都出自沈括。
沈括善于發現和鑽研,與他的好奇心很有關系。他跟随做官的父親在福建泉州時,聽說江西鉛山有一眼井,裡面的水是青綠色的,味道苦得像膽汁,當地人稱為膽水。傳說把膽水放到鐵鍋裡熬,就能熬出銅。沈括對此覺得很好奇,便跑到鉛山去看究竟。當他親自驗證了膽水煉銅的過程後,便把這一過程詳細記錄下來,後收在《夢溪筆談》中。正是根據他的這一記載,後來在鉛山開采出一個規模很大的銅礦。
大家都知道石油,但可能極少有人知道,這個名字是由沈括命名的。石油曾被稱為石漆、膏油、火油、石脂、脂水、可燃水等,沈括根據它的狀态,集合所有稱為,統一名為石油,還用其炭黑制成了墨。
沈括曾主持汴河的疏浚工程,他還參與過修築蕪湖萬春圩工程,寫了《圩田五說》、《萬春圩圖書》。這還不是主要的,熙甯五年(1072年),為了治理汴河,他親自測量了汴河下遊從開封到泗州淮河岸八百四十多裡河段的地勢。用“分層築堰測量法”測出了河南開封至泗水淮口直線距離四百二十公裡之内,水平高差為63.3米。這在現代或許是很容易的事,但在科技并不發達的古代确實是很了不起的事。
元祐二年(1087年),曆經十二年,沈括完成了奉旨編繪的《天下州縣圖》。全套圖有二十幅,全國總圖和各地區分圖,比例為九十萬之一,圖的内容非常詳細。總結出制圖有九個方法:分率、準望、互融、傍驗、高下、方斜、迂直。他還首創了“飛鳥圖”來繪制地圖,代替傳統的循環步法,這使得地圖的精确度大為提高。這個飛鳥圖法應該就是以鳥在空中俯視地面的視角來看整個大地,近似于現在的無人機拍攝吧。
不僅如此,沈括視察河北邊防時,還曾把考察的山川、道路,在木闆上制成立體的地理模型呈獻給神宗皇帝。
沈括還根據太行山岩石的生物化石和沉積物,得出華北平原過去曾是海濱,它是由黃河、滹沱河、涿水、桑乾河等沖積形成的,也就是說華北平原是退海之地。這種說法在今天都已驗證,但在那個時候,絕對是轟動全國的科學解釋。
不僅如此,沈括還記錄了各地發現的化石,并根據其推究古代天氣的變遷。提出彩虹是大氣折射現象的形成,用科學解釋龍卷風生成的原因,以及它的形态和破壞力。用月亮的滿缺論證太陽與月亮的形狀和海潮與月亮的關系。這些都讓我感到震驚,要知道,古人對很多自然現象都十分敬畏,一慣用神鬼之類解釋,沈括能用科學解釋這些,确實是讓人難以相信。
渾天儀經過曆代演變,北宋時它的結構仍然非常複雜,操作起來還是很不方便。沈括大膽進行了改造,去掉渾天儀上不能正确顯示月球公轉軌迹的月道環,放大了窺管口徑,使它更便于觀察、既方便又提高了觀測精度。
漏壺是古代的時刻鐘,沈括對漏壺也進行了改造。他把曲筒銅漏管改作直頸玉嘴,并将其移到漏壺下部。這樣改造後,水漏更加通暢,壺嘴也堅固耐用了很多。
他詳細觀察了五星運行軌迹和隕石墜落的情景,并為此測量北極星與北天極的真實距離設計了窺管,每夜測量三次,連續三個月得到二百多張圖,得出了當時北極星“離天極星三度有餘”的測量結論。
一九七九年,國家科學院紫金山天文台為了紀念沈括,将一九六四年發現的一顆小行星2027命名為“沈括星”。
沈括不僅在科學諸多方面都成績卓越,他在軍事方面也很有造詣。熙甯七年(1074),沈括擔任河北西路察訪使和軍器監長官,他攻讀兵書,研究城防、陣法、兵車和兵器,以及戰略戰術,編著了《修城法式條約》、《邊州陣法》等著作,把一些先進科學的技術用在軍事上,為提高兵器和裝備的質量做出了貢獻。、
沈括的《夢溪筆談》,全書分為三部分,《筆談》、《補筆談》、《續筆談》。内容涉及很廣,是一部史上極其罕見的自然科學巨著。就是這樣一位古代了不起的科學家,為什麼在宋朝的列傳中榜上無名?有史料記載,原因是他在政治道德上的問題。
讀過宋詞唐詩的人,都知道蘇東坡。沈括跟蘇東坡生在同一個時代,比蘇東坡大五歲。治平二年(1065)蘇東坡進入史館,與在昭文館的沈括同在崇文院。熙甯二年,沈括支持王安石變法,但蘇東坡是個守舊的人,與守舊派站在王安石的對立面。按說,一朝為官,政見不同是很正常的事,但是,史記中卻記載了這樣一件事。
熙甯六年(1073),沈括受命巡察兩浙農田水利。當時蘇東坡任杭州通判,沈括到了杭州以後,去找蘇東坡叙舊,看到蘇東坡一篇新作,大加贊賞一番,并親手抄了一份。但他抄錄不是為了欣賞蘇東坡的佳作,而是想利用這首詩中的某些句子,打擊與變法對立的蘇東坡。
沈括回到京城後,把蘇東坡詩中他覺得具有诽謗朝事,愚弄朝廷的詩句,加上詳細的注解,交給皇上,說蘇東坡“無君臣之義”。這事兒,雖然當時皇上并沒有懲辦蘇東坡,但卻足以看出,沈括具有很小人的一面。
元豐二年(1079年),禦史何正臣、李定上書彈劾蘇東坡,這就是史上的“烏台詩案”。第二年,蘇東坡便被貶到黃州,牽連三十多位親友,涉及一百多首詩詞。雖然這事距沈括抄詩過了六年,但因為之前他做的事實在不地道,後人說始作俑者就是沈括,這話雖然牽強,卻也不算空穴來風完全誣陷他。
王安石變法改革,沈括極力支持,并且不惜以卑劣手段打擊改革反對派蘇東坡。但是,當王安石改革失敗被貶,沈括卻又迅速變臉,立即站到反改革派隊中,對王安石的做法提出質疑。這樣的牆頭草,确實讓人很鄙視,但是伴君如伴虎,站錯了隊,丢官事小,丢命也是很常見的事。為了保住自己和家人,沈括做出此等事,雖說卑劣,于情勉強還能說得過去。
若以沈括在政治上的瑕疵作為宋朝列傳無名的依據,感覺還是有些牽強,畢竟他在科學諸多方面,确實讓人驚歎。沈括之所以沒有名在列傳,最靠譜的解釋,應該是當時的社會并不看重科學的緣故。
作者:秋果
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