​科学家沈括

科学家沈括

沈括（10311095）是北宋时期著名的科学家、文学家，他所供的《梦溪笔谈》是我国科学史上的一部伟大著作，他重视观察、头政田科学精神也为世人所称颂。

沈括的父亲沈周是一名进士。沈括的青少年时代就是在随父杀迁在各地为官的日子中度过的。沈括的父亲是位为官清正，同情下层人民的开明官更，这为沈括思想的形成带来了许多积极的影响。沈括的母亲是位才女，知书达理、智慧过人，在她的教导和培养下，沈括得到了良好的启蒙教育。

沈括12岁时开始正式拜师读书。他在学习上有一种锲而不舍的精神，平时爱刨根问底，还喜欢思考一些别人想不到的问题。有一年四月，沈括正在自家院子里的桃树下背诵唐诗一白居易的《大林寺桃花》:“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开………”

忽然，一阵清风吹落了树上的桃花。目睹此景，沈括不禁想：为什么山下的桃花凋落了，寺庙里的桃花却在盛开？白居易号称大诗人，怎么会写出如此自相矛盾的诗句呢？

于是，沈括就把心里的疑问告诉了母亲。母亲笑着递给沈括一件外衣，说：“今天天气这么好，你找几个朋友一起到城外山上去看看桃花吧。山上风大，小心着凉，记得带上这件衣裳。”

来到山上后，沈括看到漫山桃花盛放，灿若云霞，顿时惊呆了：日居易并没有说错，可一样的桃花，为什么山上的花开得这么迟？

此时，冷风忽来，沈括不由得打了个冷战，想起母亲说的话：“山上风大，小心着凉。”他猛然醒悟了，拍了下自己的头，高兴地说：“原来如此！山上地势比较高，温度低，所以春天来得晚，桃花就开得迟，决定花期的是气候条件！”

回到家后，沈括马上把自己的发现记录下来。此后，他对气象产生了很大的兴趣，开始阅读大量关于气象的书，平时也常留意气象变化。

15岁时，沈括突然生了一场重病，父母心急如焚，整日衣不解带地照顾他。见父母如此辛苦，沈括深觉不安。病愈后，他开始接触医学、到处搜寻药方，渐渐对医学产生了兴趣，与之结下了不解之缘。

就这样，沈括在如饥似渴地吸收各方面知识的过程中，度过了他的青少年时代。

1063年，沈括考中了进士，被推荐到昭文阁编辑校对书籍，沈括对天文、历算的研究就是从这时开始的。此后，沈括的足迹遍及大半个中国，加上他勤奋好学，博闻强识，又善于观察思考，因此在科学领域里取得了多方面的成就。

沈括的数学成就在数学史上占有重要地位。他提出的隙积术（用于计算堆垛物体体积的公式）是《九章算术》中“刍童术”的发展，开创了其后两三百年间关于垛积问题研究的先河。他的另一项数学成就是创立了会圆术（用于计算圆弧的弦、矢及弧长之间数量关系的公式）。会圆术是在丈量田亩中提出来的，后来也成为天文计算中常用的重要公式。沈括还是我国第一个对弧、弦、矢之间关系加以研究的科学家。

在物理学上，沈括研究过凹面镜成像的原理，他通过反复观察和实验，得出较《墨经》等著作中更精确的结果。沈括还曾研究过指南针，开加以实拉，发现磁针“能指南，然常微偏东”，也就是说，当磁针静止时所指的南北方向，同地理的南北方向并未完全重合，而是存在磁偏角。这一友现，比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角早400多年。沈括还通过对某些声学现象的观察与研究，对声音的共振现象也有了更进一步的认识。

据说有一天，沈括的妻子走到楼上的书房前，刚打开门，就听到房里的古琴发出“铮铮”的弹奏声，可当时书房里并没有人，她又惊又怕，赶紧呼唤丈夫过来查看。沈括在房门前四下环顾，只听见院墙外有支迎亲队伍刚刚走过，鼓乐喧天，余音不绝。“我明白了。”沈括边说边带妻子走进房间，又让仆人再取一架琴过来。然后，他剪了一个小纸人，将其贴在琴弦上。接着，他走到古琴前，使劲拨动琴弦，结果，贴在另一架琴上的小纸人居然摇摇晃晃地跳了起来，同时琴弦发出了“铮铮”声。

这时，沈括才对妻子解释道：“看到没有？这叫琴弦共振。如果两架琴弦的音度一样，拨动其中一架琴的弦，另一架琴的弦也会随之振动，发出响声。你刚才开门时，正碰上迎亲队伍的鼓乐声传来，引发了古琴的共鸣。这是常理，无须大惊小怪。”

沈括所做的小实验，将声音的共振现象直观而形象地展示了出来，而他之所以能够成功完成实验，正是因为他对乐器的共鸣现象了解透彻。在欧洲，直到17世纪，才有人发现并做了类似的实验。与之相比，沈括的实验已遥遥领先了好几个世纪。

在地理学领域里，沈括最早科学地解释了华北平原的成因，又绘制了当时全国最好的地图《天下州县图》等。

沈括还通晓医术，在临床医学、药物学等方面有不少重要成果，特别是对药物和药理有许多独到的见解。

晚年，沈括过着一种隐居的生活，他将自己平生的见闻和研究成果整理成一部学术著作，名叫《梦溪笔谈》。

《梦溪笔谈》内容非常丰富，除了自然科学和社会科学方面的知识以外，还有诗文掌故和奇说逸闻。这部百科全书式的光辉著作，无论在我国还是在世界上都享有很高的声誉。其内容涉及物理、天文、数学、化学、生物、地理、气象、医药、农学、工程技术、文学、史事、音乐、美术等多个方面。

书中，沈括详细论述了指南针的四种使用方法；最早记载了一种简便的人工磁化法，即“以磁石磨针锋”造指南针；首创了分层堰法测量地形；最早提出沿用至今的“石油”这个科学的命名；还提出了完全按节气来定一年日历的安排方案一一《十二气历》。这些记载极富研究价值，给后世的科学家、历史学家等以很大的启示。

《梦溪笔谈》详细记载了劳动人民在科学技术方面的卓越贡献和沈括自己的研究成果，反映了我国古代特别是北宋时期自然科学达到的辉煜成就，因此被誉为“中国科学史上的里程碑”。而对其作者沈括，英国科技史专家李约瑟曾这样评价：“沈括是中国整部科学史中最卓越的人物。”