沈 括

一、生平简介 

沈括(1031—1095)，字存中，是我国北宋时代杰出的科学家、政治家，也是中国科技史上的一位巨人。他1031年诞生在浙江钱塘（杭州）。他的父亲沈周曾在现今的镇江、泉州、开封、南京等地当过小官。少年时代的沈括跟随父亲走南闯北，增长了许多见识。 

1054年，沈括进入官场，任沭阳（今江苏沭阳）县主簿，后升为县令。

1063年沈括举进士及第。

1066年入京编校昭文馆的书籍。

1072年他兼任提举司天监，大部分时间在开封研究天文，改革历法。 

1074年9月，沈括兼军器监，他改进兵器，研究城防、阵法、战略战术，编写了《修城法式条约》。

 1075年沈括出使辽国，驳斥辽国争地要求。

1076年任翰林学士，权三司使（三司是当时管理财政的最高机关）。 

1080年6月沈括担任■延（今陕西北部）路经略抚使，抗击西夏侵扰。因战事失利受累，沈括调为均州团练副使，实际上被软禁。

1085年哲宗即位大赦，沈括恢复自由。

1087年他移居润州（今江苏镇江）的梦溪园，写下了一部不朽的科学典籍《梦溪笔谈》。 

沈括一生的著述很多，惜大多亡佚。现存除《笔谈》外，尚有《长兴集》、《良方》（收入《苏（轼）沈（括）良方》），以及一些佚亡著作的辑本。

1095年他在隐居地润州去世，归葬钱塘，终年65岁。 

二、科学成就 

沈括兴趣广泛，博学多才，他的科学贡献涉及到物理学、数学、天文学、地学、医学、生物学、工程技术、文学和音乐等领域。

 1．在物理学方面，沈括研究了力学、声学、光学和磁学等现象。

 (1)在磁学方面，沈括在《笔谈》中指出，指南针是方家以磁石磨铁针，使铁针磁化而成。他记述了当时指南针的四种装置方式，即水浮法、置指甲上、置碗唇上、悬丝法，并比较了这四种方式的优劣，指出水浮多荡摇，置指甲或碗唇上易坠落，以悬丝最善，表明他对这四种方式进行过观察和实验。通过观察和实验，他发现磁针有指南的，也有指北的，指南的磁针并不总是指南，而是常微偏东。这是关于指北针和地球磁偏角的最早明确记载，早于欧洲一个世纪。 

(2)、在光学方面，沈括进行了凹面镜成象的实验。通过实验，他指出凹面镜照物，中间有一称为“碍”的地方，在此之内，照物得正象；在此点之上，照物无所见；在此点之外，照物得倒象，表明他已发现了凹面镜的焦点。对凸面镜和平面镜，他也作过细致和观察和研究，他指出，镜面凸，所照人面缩小，故镜面虽小而能全纳人面。 

(3)、在声学方面，沈括进行了声音共振实验。他用纸剪一小人，放在琴瑟的基音弦线上，拔动相应的泛音弦，则小人就会跳动；而拨动其他弦，则纸人不动。西方类似的实验，直至17世纪方出现。 
此外，沈括对海市蜃楼、虹、雷电、乐律等，也都进行研究，并提出了自己的见解。

 2．沈括从治平三年起开始研究天文学，特别是在主持司天监工作期间，更对历法和天文仪器进行了系统的研究。其突出的成就有二：一是首倡“十二气历”。19世纪英国气象局采用的肖伯纳历，其实质便与沈括的十二气历相似。 一是改进天文仪器。沈括在司天监所制的新仪器浑仪、浮漏和圭表，都有重大的改进。 

3．数学成就 

沈括首创的隙积术和会圆术，开辟了中国传统数学的新的研究方向。 

4．地学方面，沈括观察研究了各种化石，还推论了古代的自然环境，比达·芬奇(1452—1519)开始研究化石早了四百多年；在地貌学、地图学和水利方面也做出了出色的贡献。 

5．医药学成就 

沈括一生对医药学非常重视，特别是对药物学，他倾注了大量的心血，做出了重要的贡献。 

6．其它成就 

除自然科学方面的贡献外，他在社会科学和人文科学方面也都有重大的成就，其成就涉及到社会、经济、历史、外交、军事、考古、音律、绘画、书法、诗词等等学术领域，堪称当时百科全书式的学者。这此学术成就，充分反映了沈括勤奋好学，而又税意进取的治学精神。 

三、趣闻轶事 

沈括处处精细观察，事事独立思考，敢于发表与众不同的见解，这是他取得杰出成就的重要原因之一。 

1．“四月桃花开”没有错 

据说有一次，许多人议论白居易写的《游庐山大林寺》中“人间四月芳菲尽，山寺桃花正盛开”两句诗，嘲笑白居易写错了，理由是这首诗写于唐元和十二年四月九日，那时桃花时就谢。可是沈括却认为，深山里气候比较寒冷，所以桃花比平原上开得迟，白居易尊重事实，没有写错。 

2．弹琵琶手指位置没有错 

还有一次，一些人看开封相国寺里一幅壁画，壁画上画着管乐队在演奏。有人说画家画错了，理由是管乐演奏者在吹“四”字音，可是那个弹琵琶的手指不是在拨“四”字音所在的上弦，而是掩着下弦。沈括仔细琢磨以后，钦佩地说：这位画家太高明了，很精通音乐！接着他用亲身体验作了精辟的说明：弦乐同管乐是不同的。吹奏管乐，手指按在什么部位就发什么音，是同时的；弹琵琶就不同了，手指先拨弦，然后才发音，也就是动作要比声音早。所以，演奏管乐的人在吹“四”字音的时候，弹琵琶的人的手指已准备拨下一个音了。在场的人无不为沈括的高见所折服。 

沈括不通过观察和实验，通俗生动地论述了小孔成像、凹面镜成像、凹凸镜的放大和缩小作用，比较科学地解释了虹的成因，认为它是“雨中日影”。他从雁荡山和黄土地貌和特有现象上，推断出流水侵蚀的地貌成因说；从太行山上的海生动物化石，提出了海陆变迁说。