沈括(1031—1095年),字存中,号梦溪丈人,杭州钱塘县(今浙江省杭州市)人。北宋著名科学家。
宋朝最伟大的科学家
沈括出身于官宦之家,自幼勤奋好学,兴趣广泛,十四岁就把家里的藏书读完了,跟随父亲宦游多地,极大地增长了见识。
沈括从小体弱多病,加上读书用功,经常要吃中药调理身体。恰好他的家族在医药学领域很有研究,有家传的药学书籍《博济方》,他也开始四处搜集药方,钻研医学。
二十四岁时,沈括通过父荫进入仕途,担任沭(shù)阳县(今江苏省沭阳县)主簿。沭阳县境内有沭水河流过,河道经常淤塞,引发洪灾。沈括到任后,亲自勘察沭水河,修筑渠堰,得到七千倾良田。
1063年,沈括考中进士。两年后,经大臣张刍(chú)举荐,调入京师编校昭文馆的书籍,参与详订浑天仪,在闲暇时积极研究天文历法之学。沈括借机阅读了大量皇家藏书,进一步提高了学识。
1071年,沈括为母亲守丧期满,回京述职,得到宋神宗的赏识。当时,皇帝每三年要祭祀天地,有关官员经常借机谋取私利。
沈括仔细研究历代祭天大礼的情况,撰写《南郊式》进献,皇帝任命他执掌郊祀事务。沈括根据新章程举行祭礼,节省了数以万计的费用,神宗十分满意。
不久,沈括主管司天监,负责观察天文,制定历法。当时,司天监的官员都庸庸碌碌,对天文基本不了解。沈括上任后,开始制作、改进浑天仪等仪器,召集懂天文的人重修历法,面向全国收集观测天象的书籍。沈括还在司天监遍查典籍,考证了各种历法著作,结合前人观测北极星的运动轨迹,连续三个月观测北极星,最终确定了北极星的位置。
1074年,沈括前往河北路任职,河北路与辽国接壤,属于边境地区。沈括攻读兵书,精心研究城防、阵法、兵车、兵器、战略战术等军事内容,编成了《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作。
此外,沈括还在巡查途中考察了太行山的化石沉积,根据太行山岩石中的生物化石和沉积物,分析出华北平原过去曾是海滨。
第二年,沈括回京,主管军器监,负责兵器铸造与储备。他对弓箭很有研究,改进民间献上的“神臂弓”,建议大量生产。还从实践中总结出一套保证弓箭制作质量的经验,对材质、制作技法等都有详细说明,解决了不少技术难题,提高了弓箭的质量和射程。到第二年,军器监上报朝廷时,兵器产量比以往提高了十几倍。
1080年,为了抵御西夏,十分了解沈括能力的宋神宗任命他为延州(今陕西省延安市)知州,全权主管本路军务。在此期间,沈括发现当地人常用一种褐色液体烧火做饭、点灯取暖,他对这种液体的产地、状态、特点、开采等进行了深入研究,命名为“石油”。
沈括还发现石油燃烧后可以制作质量更好的墨,于是首创了石油墨,称为“延州石液”,受到制墨行家苏轼等人的赞赏。此后,石油的推广使用更为广泛,并被改造成为宋代重要军事武器。
沈括晚年隐居在润州(今江苏省镇江市)的梦溪园,创作《梦溪笔谈》。《梦溪笔谈》共三十卷,分为十七目,六百零九条,是记载我国自然科学、工艺技术、社会历史现象的综合性笔记体著作。其中介绍自然科学的内容超过三分之一,尤其详细记载了我国北宋时期在科学技术方面的卓越贡献和他自己的研究成果。比如沈括研究指南针,发现它并没有指向正北,而是存在一个偏角,这个发现比西方早了四百多年;他还将纸人放在琴弦上,拨动琴弦则纸人共振,这就是应弦共振,这个实验比西方早了五百年。
《梦溪笔谈》在国内外产生了深远的影响,英国科学史学家李约瑟评价它为“中国科学史上的坐标”。19世纪时,它就因记载了活字印刷术而闻名于世。20世纪,法、德、英、美、意等国的学者对它进行了系统深入的研究。
1095年,沈括因病去世,享年六十五岁。沈括一生在数学、物理学、化学、地理、天文、水利、医药、军事等多方面取得了成就,研究领域极为广阔,对后世影响深远。
【原文】时赋近畿(jī)户出马备边,民以为病,括言:“北地多马而人习骑战,犹中国之工强弩也。今舍我之长技,强所不能,何以取胜?”——摘自《宋史·卷三百三十一》
【译文】当时朝廷要求京城附近地区的民户出马充作赋税以保卫边境,百姓把这当作祸害。沈括进言:“北方地区马多而且当地人熟悉骑马作战,好比中国擅长强弩。如今舍弃我们擅长的技艺,勉强去做不擅长的事,怎么能够取得胜利?”
词语积累
昼警夕惕(tì):警,警戒;惕,小心谨慎。日夜都警惕小心。
无所不能:没有什么事情是做不到的。形容神通广大。
神领意造:领,领会;造,创造。用心神领会、创造出艺术形象。