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这是江苏镇江一条普通小街的一头古老的墙门。黑色大门上方三个清劲方正的字:梦溪园。这里就是900年前的杭州人沈括晚年住过的地方,也是《梦溪笔谈》的诞生地。沈括逝世这么多年了,仍然被纪念着,天上一颗新发现的行星以“沈括”命名。
“他是我们历史上,同时也是世界历史上稀有的一位通才。对文学、艺术、科学、技术和历史、考古,他都有深刻的研究,并且在各方面都有创造性的见解提出来。他有好些重要的创见,至今为举世称道不衰;他有好些正确的科学论断,远在西方学者数百年之前便明确提出。不可掩抑的光芒表明了我们勤劳智慧的祖先在知识范畴内曾作出多么巨大的成就,而沈括便是其中最优秀的创造者之一。”这是我国古代科学史研究学者胡道静先生对沈括的评价。
有科学头脑的官吏
沈括,出生于浙江杭州市。他的父亲沈周曾在泉州、开封、江宁做过地方官。母亲许氏是一个有文化教养的妇女,指导14岁的沈括读完了家中的藏书。沈周去世后,沈括以父荫入仕,从此开始了他大起大落的人生。
沈括早期一直支持王安石变法,对推行农事生产的新政十分着力。他极为重视发展农业生产和兴修水利。早在青年时期任沭阳县主簿的时候,他就主持了治理沭水的工程,组织几万民工修筑渠堰,不仅解除了当地人民的水灾威胁,而且还开垦出良田7000顷,改变了沭阳的面貌。那时他只有24岁。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1270顷。沈括经常到水利工地了解情况,积累了丰富的材料,还写出了《圩田五说》《万春圩图书》等关于圩田方面的农业科技著作。可见,沈括是个学者型的地方官。
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420多公里河段的地势。沈括不怕日晒雨淋,亲自到田野里测量,测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分,便采用了“分层筑堰法”。这种地形测量法,就是把汴渠分成许多段,分层筑成台阶形的堤堰,引水灌注入内,然后逐级测量各段水面,累计各段高低之差,总和就是开封和泗州间“地势高下之实”。这在世界水利史上是一个创举,仅仅四五年时间,就取得引水淤田1.7万多顷的显著成绩。这种对地势高度计算竟细到了寸与分,可见沈括的科学态度极其严谨。
1074年,沈括被任命为河北西路察访使。从此,他的工作重点也从发展农林水利转移到军事外交上来,所管理的区域也转移到了宋朝的边防重地。1075年3月,宋神宗派沈括出使北方的辽,谈判边界争端。在出使前,针对边界“分水岭”的问题,沈括专门从枢密院查阅有关资料。他同样以精细的科学态度查证,居然查出对方要求的边界比前几年双方界定过的边界多了30里。宋神宗闻讯大喜,立即召见沈括,赏银千两,说:“如果没有卿家,这次边界纠纷还真不好解决。”凭借明晰的证据,沈括在与辽谈判的过程中,无论从心理还是证据上都占据了优势。在异国他乡谈判六次,每次都有千余人旁听,沈括都神态自若,侃侃而谈,最后出色地完成了任务。
多学科知识汇集成《梦溪笔谈》
沈括后来被贬离开官场。他在30几岁时曾经梦见自己来到一个地方,登小山、山上花朵绽放,如锦覆地。山下有水,澄澈极目;水之上有乔木掩映其中。沈括在被贬后移居到早年在江苏镇江购买却从来没有去住过的园子,居然发现园子和曾经在梦里所看到的极为相似,从此,他称这个园子为梦溪园,自称为梦溪丈人。
沈括博学多识为当时人所共知,与黄庭坚同为苏门四学士的张耒与沈括是同时代人。他在《明道杂志》中说,沈括博学多能,对天文、历书、钟律、壬遁,皆极尽其妙,尤其擅长算数。到南宋后,各种名家笔记和著录都有关于沈括学识、技能的褒赞之词。沈括在梦溪园深居简出,少与人交往。他在心境寂寞凄凉之时,便回忆平生的所见所闻,终于撰成《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》一书成了中国科学史上的坐标。这部书是沈括一生社会和科学活动的总结,内容极为丰富,包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、文学、史学、考古、音乐、艺术等共600余条。其中200来条属于科学技术方面,记载了他的许多发明、发现和真知灼见。
沈括在《梦溪笔谈》中留下了历史上对指南针的最早记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也。”这是世界上关于地磁偏角的最早记载。西方直到公元1492年哥伦布第一次航行美洲的时候才发现了地磁偏角,比沈括的发现晚了400年。
在光学方面,《梦溪笔谈》中记载的知识也极为丰富。关于光的直线传播,沈括在前人的基础上,有更加深刻的理解。为说明光是沿直线传播的,他在纸窗上开了一个小孔,使窗外的飞鸟和楼塔的影子成像于室内的纸屏上面,多次进行实验。根据实验结果,他生动地指出了物、孔、像三者之间的直线关系。此外,沈括还运用光的直线传播原理形象地说明了月相的变化规律和日月蚀的成因。在《梦溪笔谈》中,沈括还对凹面镜成像、凹凸镜的放大和缩小作了通俗生动的论述。他对我国古代传下来的所谓“透光镜”的透光原因也作了科学解释,推动了后来对“透光镜”的研究。
沈括还是一位天文学家。浑仪是测量天体方位的仪器。经过历代的发展和演变,到宋朝,浑仪的结构已经变得十分复杂,三重圆环,相互交错,使用起来很不方便。为此,沈括对浑仪作了比较多的改进。他一方面取消了作用不大的白道环,把仪器简化、分工,再借用数学工具把它们之间的关系联系起来;又同时改变一些环的位置,使它们不挡住观测视线。沈括的技术革新为仪器的发展开辟了新的途径。后来元朝郭守敬创制的新式测天仪器——简仪,就是在这个基础上产生的。
有一次,沈括在书中读到“高奴县有洧水,可燃”这句话。后来,他特地对书中所讲的内容徒步去实地考察。考察中,沈括发现了一种褐色液体,当地人叫它“石漆”“石脂”,可用它烧火做饭,点灯和取暖。沈括给这种液体取了一个新名字,叫石油。这个名字一直沿用到今天。他当时就想到用石油代替木材作燃料。他说不到必要的时候决不能随意砍伐树木,尤其是古树,更不能破坏!
后来大名鼎鼎的英国学者李约瑟在研究中国科技史的时候,发现沈括是很早就有环保意识的人。《梦溪笔谈》中科学内容占了全书的五分之三,李约瑟断言沈括是中国科学史上最卓越的人物,《梦溪笔谈》是中国科学史上的坐标。不仅如此,李约瑟还在自己的名著《中国科学技术史》的各学科分卷中多次引用了沈括的记载,并加以详尽的分析,有力地驳斥了以往西方人在科学精神和科学技术的先后问题上的争论和对中国古代科学发明创造的怀疑。□
“他是我们历史上,同时也是世界历史上稀有的一位通才。对文学、艺术、科学、技术和历史、考古,他都有深刻的研究,并且在各方面都有创造性的见解提出来。他有好些重要的创见,至今为举世称道不衰;他有好些正确的科学论断,远在西方学者数百年之前便明确提出。不可掩抑的光芒表明了我们勤劳智慧的祖先在知识范畴内曾作出多么巨大的成就,而沈括便是其中最优秀的创造者之一。”这是我国古代科学史研究学者胡道静先生对沈括的评价。
有科学头脑的官吏
沈括,出生于浙江杭州市。他的父亲沈周曾在泉州、开封、江宁做过地方官。母亲许氏是一个有文化教养的妇女,指导14岁的沈括读完了家中的藏书。沈周去世后,沈括以父荫入仕,从此开始了他大起大落的人生。
沈括早期一直支持王安石变法,对推行农事生产的新政十分着力。他极为重视发展农业生产和兴修水利。早在青年时期任沭阳县主簿的时候,他就主持了治理沭水的工程,组织几万民工修筑渠堰,不仅解除了当地人民的水灾威胁,而且还开垦出良田7000顷,改变了沭阳的面貌。那时他只有24岁。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1270顷。沈括经常到水利工地了解情况,积累了丰富的材料,还写出了《圩田五说》《万春圩图书》等关于圩田方面的农业科技著作。可见,沈括是个学者型的地方官。
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420多公里河段的地势。沈括不怕日晒雨淋,亲自到田野里测量,测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分,便采用了“分层筑堰法”。这种地形测量法,就是把汴渠分成许多段,分层筑成台阶形的堤堰,引水灌注入内,然后逐级测量各段水面,累计各段高低之差,总和就是开封和泗州间“地势高下之实”。这在世界水利史上是一个创举,仅仅四五年时间,就取得引水淤田1.7万多顷的显著成绩。这种对地势高度计算竟细到了寸与分,可见沈括的科学态度极其严谨。
1074年,沈括被任命为河北西路察访使。从此,他的工作重点也从发展农林水利转移到军事外交上来,所管理的区域也转移到了宋朝的边防重地。1075年3月,宋神宗派沈括出使北方的辽,谈判边界争端。在出使前,针对边界“分水岭”的问题,沈括专门从枢密院查阅有关资料。他同样以精细的科学态度查证,居然查出对方要求的边界比前几年双方界定过的边界多了30里。宋神宗闻讯大喜,立即召见沈括,赏银千两,说:“如果没有卿家,这次边界纠纷还真不好解决。”凭借明晰的证据,沈括在与辽谈判的过程中,无论从心理还是证据上都占据了优势。在异国他乡谈判六次,每次都有千余人旁听,沈括都神态自若,侃侃而谈,最后出色地完成了任务。
多学科知识汇集成《梦溪笔谈》
沈括后来被贬离开官场。他在30几岁时曾经梦见自己来到一个地方,登小山、山上花朵绽放,如锦覆地。山下有水,澄澈极目;水之上有乔木掩映其中。沈括在被贬后移居到早年在江苏镇江购买却从来没有去住过的园子,居然发现园子和曾经在梦里所看到的极为相似,从此,他称这个园子为梦溪园,自称为梦溪丈人。
沈括博学多识为当时人所共知,与黄庭坚同为苏门四学士的张耒与沈括是同时代人。他在《明道杂志》中说,沈括博学多能,对天文、历书、钟律、壬遁,皆极尽其妙,尤其擅长算数。到南宋后,各种名家笔记和著录都有关于沈括学识、技能的褒赞之词。沈括在梦溪园深居简出,少与人交往。他在心境寂寞凄凉之时,便回忆平生的所见所闻,终于撰成《梦溪笔谈》。
《梦溪笔谈》一书成了中国科学史上的坐标。这部书是沈括一生社会和科学活动的总结,内容极为丰富,包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、文学、史学、考古、音乐、艺术等共600余条。其中200来条属于科学技术方面,记载了他的许多发明、发现和真知灼见。
沈括在《梦溪笔谈》中留下了历史上对指南针的最早记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也。”这是世界上关于地磁偏角的最早记载。西方直到公元1492年哥伦布第一次航行美洲的时候才发现了地磁偏角,比沈括的发现晚了400年。
在光学方面,《梦溪笔谈》中记载的知识也极为丰富。关于光的直线传播,沈括在前人的基础上,有更加深刻的理解。为说明光是沿直线传播的,他在纸窗上开了一个小孔,使窗外的飞鸟和楼塔的影子成像于室内的纸屏上面,多次进行实验。根据实验结果,他生动地指出了物、孔、像三者之间的直线关系。此外,沈括还运用光的直线传播原理形象地说明了月相的变化规律和日月蚀的成因。在《梦溪笔谈》中,沈括还对凹面镜成像、凹凸镜的放大和缩小作了通俗生动的论述。他对我国古代传下来的所谓“透光镜”的透光原因也作了科学解释,推动了后来对“透光镜”的研究。
沈括还是一位天文学家。浑仪是测量天体方位的仪器。经过历代的发展和演变,到宋朝,浑仪的结构已经变得十分复杂,三重圆环,相互交错,使用起来很不方便。为此,沈括对浑仪作了比较多的改进。他一方面取消了作用不大的白道环,把仪器简化、分工,再借用数学工具把它们之间的关系联系起来;又同时改变一些环的位置,使它们不挡住观测视线。沈括的技术革新为仪器的发展开辟了新的途径。后来元朝郭守敬创制的新式测天仪器——简仪,就是在这个基础上产生的。
有一次,沈括在书中读到“高奴县有洧水,可燃”这句话。后来,他特地对书中所讲的内容徒步去实地考察。考察中,沈括发现了一种褐色液体,当地人叫它“石漆”“石脂”,可用它烧火做饭,点灯和取暖。沈括给这种液体取了一个新名字,叫石油。这个名字一直沿用到今天。他当时就想到用石油代替木材作燃料。他说不到必要的时候决不能随意砍伐树木,尤其是古树,更不能破坏!
后来大名鼎鼎的英国学者李约瑟在研究中国科技史的时候,发现沈括是很早就有环保意识的人。《梦溪笔谈》中科学内容占了全书的五分之三,李约瑟断言沈括是中国科学史上最卓越的人物,《梦溪笔谈》是中国科学史上的坐标。不仅如此,李约瑟还在自己的名著《中国科学技术史》的各学科分卷中多次引用了沈括的记载,并加以详尽的分析,有力地驳斥了以往西方人在科学精神和科学技术的先后问题上的争论和对中国古代科学发明创造的怀疑。□