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中国科学史的坐标——沈括 |
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、规环等作了大胆的改进与革新，使之使用起来既方便，又精确。接着，他又制造了新的计时仪器——浮漏和测日影的铜表，发现了人们用肉眼看到的星光的高度与实际星光的高度之差。这一重要发现，比西方国家早了整整500年。
沈括在司天监任职时还做了一件值得后人称道的事，即与布衣出身的精通天文数学的卫朴一起，对旧历进行修整，结合观测天象得出的新数据，纠正了旧历书中的谬误，于1075年闰4月修成和颁布了新的《奉元历》。这个新历以365．243585日为一回归年。它比现在实测为365．2422日稍多一些，但较以往所行宋历，更接近实际。新历颁行后深受欢迎，就连宋神宗也称赞：“提举司天监近校月蚀时，比《祟天》、《明天》二法，已见新历为密。”
沈括在科学上虽然成就卓著，但在-上却很-，屡遭挫折。到50岁时，他就厌倦了风云变幻的仕途生活，决意终老梦溪园，过隐居的田园生活。
梦溪园位于润州(今江苏镇江市)，是个风景秀丽的地方。沈括在这里隐居了8年。在这8年里，他并没有安闲于田园诗般的生活，而是将自己的全部精力投入到《梦溪笔谈》的编纂之中。正象他自己所说的那样：“予退处林下，深居绝过从，思平日与客言者，时纪一事于笔下，则若有所晤言，肃然移日，所与谈者，唯笔砚而已，谓之《笔谈》。”
《梦溪笔谈》共计26卷，再加上《补笔谈》3卷和《续笔谈》1卷，合计30卷。在这如同锦绣般的科学名苑里，沈括简直做到了使人目不暇接。它分为故事、辩证、乐律、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、弄事、谬误、讥诈、杂志、药议等l7目，共609条。内容涉及天文、历法、气象、数学、地质、地理、制图、物理、化学、生物、医药、建筑、冶金、文学、史学、考古、音乐、艺术等各个方面。
在这部几乎包罗万象的巨著中，沈括提出了许多在今人看来也为之折服的科学新说。
首先，他在天文、历法、数学三个方面做出了极其精湛的成就。据《笔谈》记载，沈括曾连续3个月每天夜里亲自用“窥管”观测北极星的方位，把初夜、中夜、后夜所看到的北极星的位置画在地图上。经过认真仔细地研究，终于得出了那时北极星同北极的距离为3。多的科学结论。在白天，他观察到太阳的光线通过大气照到地面，在大气中产生折射作用时，指出：人们所看到的太阳的高度要比太阳本身的实际高度大。在历法方面，沈括主张不以月亮的朔望定月，而是应该根据气节定月，他革新的旧历法，当时如能采用，定会有利于农业生产。在数学方面，他发展了《九章·算术》的等差极数，创造了新的高级等差级数求和的算法——“隙级术”等。对于地质学，沈括也同样有——些精湛的论述。据《笔谈》所载，他曾深入到雁荡山，看到雁荡诸峰，峭拔险怪，上耸千尺，穹崖巨谷。沈括经过分析，提出了水蚀地形的卓越见解。沈括的这一见解是非常科学的，它比近代地质学之父英人赫登的同一见解早了600年。此外，在野外考察中他还发现了太行山地层中的螺蚌和卵石带，并据此大胆地推断出海陆变迁的观点。
沈括还是世界上第一个发现地磁角的人。他在《笔谈》中这样写道：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”这一发现，比举世闻名的意大利航海家哥伦布在1492年远渡大西洋所观测到的地磁角位置，要早400多年。
沈括对凹面镜照物体形成的像倒立的原因，也进行了深入的研究和试验，并得出了所以这样成像，是因为光线穿过小孔或焦点时形成光束的缘故。由此可见，沈括对光学也有一定的研究，并且已经达到了较高的水平。 在我国古代，很早就发现了石油，但称其为石脂水、石漆、泥油、火井油等，沈括则是第一个使用“石油”这个名称的人。他在《笔谈》中提出石油可以用来制墨，其质量比松烟制墨还好。沈括还认为：“盖石油重多，生于地中无穷”，“此物后必大行于世”。由此可见，沈括早在900多年前就已经认识到石油在地下的丰富蕴藏量。
沈括虽然不是医生，但对医药学也作出了可喜的贡献。他反对那种形而上学的药物配制方法，不同意呆板地把药物分为“一君、二臣、三佐、四使”，并以《药性论》为例作了分析。对被古代医家奉为经典的《神农百草》一书，他也进行了仔细、认真的研究，并大胆地指出了其中的一些谬误。
对于这束散发着奇光异彩的科学之花 《梦溪笔谈》，沈括自然希望它能流芳干古。而实际上，《梦溪笔谈》正是凭着自身的价值风靡一时，并流传下来得到国内外人士的一致称赞。日本著名数学家三上义夫赞道：“沈括这样的人物在世界数学史上找不到，唯有中国出了这个人”，“日本的数学家没有一个比得上沈括。”英国著名学者李约瑟则说：沈括“是中国科学史上最奇特的人物”，他的《梦溪笔谈》是“中国科学史的坐标”。沈括和他所撰著的《梦溪笔谈》仍将流芳干古，为我国的科学史留下辉煌的光彩。《宋史》卷331有传。
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