沈括（公元1031～1095年），字存中，杭州錢塘（今浙江杭州）人，漢族。北宋科學(xué)家、政治家。1歲時(shí)南遷至福建的武夷山、建陽(yáng)一代，后隱居于福建的尤溪一帶。仁宗嘉佑八年（公元1063年）進(jìn)士。神宗時(shí)參與王安石變法運(yùn)動(dòng)。熙寧五年（公元1072年）提舉司天監(jiān)，次年赴兩浙考察水利、差役。熙寧八年（公元1075年）出使遼國(guó)，駁斥遼的爭(zhēng)地要求。次年任翰林學(xué)士，權(quán)三司使，整頓陜西鹽政。后知延州（今陜西延安），加強(qiáng)對(duì)西夏的防御。元豐五年（1082年）以宋軍于永樂城之戰(zhàn)中為西夏所敗，連累被貶。晚年以平生見聞，在鎮(zhèn)江夢(mèng)溪園撰寫了《夢(mèng)溪筆談》。

沈括的科學(xué)成就是多方面的。他精研天文，所提倡的新歷法，與今天的陽(yáng)歷相似。在物理學(xué)方面，他記錄了指南針原理及多種制作法；發(fā)現(xiàn)地磁偏角的存在，比歐洲早了四百多年；又曾闡述凹面鏡成像的原理；還對(duì)共振等規(guī)律加以研究。在數(shù)學(xué)方面，他創(chuàng)立「隙積術(shù)」（二階等差級(jí)數(shù)的求和法）、「會(huì)圓術(shù)」（已知圓的直徑和弓形的高，求弓形的弦和弧長(zhǎng)的方法）。在地質(zhì)學(xué)方面，他對(duì)沖積平原形成、水的侵蝕作用等，都有研究，并首先提出石油的命名。醫(yī)學(xué)方面，對(duì)于有效的方藥，多有記錄，并有多部醫(yī)學(xué)著作。此外，他對(duì)當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的情況，如畢升發(fā)明活字印刷術(shù)、金屬冶煉的方法等，皆詳為記錄。

沈括自幼對(duì)天文、地理等有著濃厚的興趣，勤學(xué)好問，刻苦鉆研。少年時(shí)代他隨做泉州州官的父親在福建泉州居住多年，當(dāng)時(shí)的一些見聞，均收入《夢(mèng)溪筆談》。在天文學(xué)方面，沈括也取得了很大成就，他曾經(jīng)制造過我國(guó)古代觀測(cè)天文的主要儀器——渾天儀；表示太陽(yáng)影子的景表等。為了測(cè)得北極星準(zhǔn)確位置，他連續(xù)三個(gè)月，每天用渾天儀觀測(cè)北極星位置，把初夜、中夜、后夜所見到的北極星方位，分別畫于圖上，經(jīng)過精心研究，最后得出北極星與北極距三度。這一科學(xué)根據(jù)在《夢(mèng)溪筆談》中有詳細(xì)的記載?！秹?mèng)溪筆談》中還記載了沈括在數(shù)學(xué)方面的貢獻(xiàn)，他發(fā)展了《九章算術(shù)》以來(lái)的等差級(jí)數(shù)，創(chuàng)造了新的高等級(jí)數(shù)求和法——隙級(jí)數(shù)。幾何學(xué)中，他發(fā)明了會(huì)圓術(shù)，即從已知圓的直徑和弓形高度來(lái)求弓形底和弓形弧的方法。為此日本數(shù)學(xué)家三上義夫曾給予沈括以極高的評(píng)價(jià)。（節(jié)選自《應(yīng)用寫作》學(xué)術(shù)月刊1987年第2期，《沈括和<夢(mèng)溪筆談>》 沈括很有環(huán)保觀念，很早就指出我們不得個(gè)隨便砍伐樹木。有一次，沈括在書中讀到“高奴縣有洧水，可燃”這句話。后來(lái)，他特地對(duì)書中所講的內(nèi)容實(shí)地考察?？疾熘?，沈括發(fā)現(xiàn)了一種褐色液體，當(dāng)?shù)厝私兴笆帷?，“石脂”，用它?火 做飯，點(diǎn)燈和取暖。沈括給這種液體取了一個(gè)新名字，叫石油。這個(gè)名字一直被沿用到今天。他當(dāng)時(shí)就想用石油代替松木來(lái)作燃料。他說不到必要的時(shí)候決不能隨意砍伐樹木，尤其是古林，更不能破壞！在今看來(lái)其觀點(diǎn)是絕對(duì)正確的，可當(dāng)時(shí)并未得到重視。在我國(guó)北宋時(shí)代，有一位非常博學(xué)多才、成就顯著的科學(xué)家，他就是沈括——我國(guó)歷史上最卓越的科學(xué)家之一。他精通天文、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)；他還是卓越的工程師、出色的外交家；同時(shí)，他博學(xué)善文，對(duì)方志律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算等無(wú)所不精。他晚年所著的《夢(mèng)溪筆談》詳細(xì)記載了勞動(dòng)人民在科學(xué)技術(shù)方面的卓越貢獻(xiàn)和他自己的研究成果，反映了我國(guó)古代特別是北宋時(shí)期自然科學(xué)達(dá)到的輝煌成就?！秹?mèng)溪筆談》不僅是我國(guó)古代的學(xué)術(shù)寶庫(kù)，而且在世界文化史上也有重要的地位。被譽(yù)為“中國(guó)科學(xué)史上的坐標(biāo)”。

沈括，字存中，生于浙江錢塘（今浙江杭州市）一官僚家庭。他的父親沈周（字望之）曾在泉州、開封、江寧做過地方官。母親許氏，是一個(gè)有文化教養(yǎng)的婦女。沈括生于宋仁宗天圣九年（公元1031年），他自幼勤奮好讀，在母親的指導(dǎo)下，十四歲就讀完了家中的藏書。后來(lái)他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤(rùn)州（今鎮(zhèn)江）、四川簡(jiǎn)州（今簡(jiǎn)陽(yáng)）和京城開封等地，有機(jī)會(huì)接觸社會(huì)，對(duì)當(dāng)時(shí)人民的生活和生產(chǎn)情況有所了解，增長(zhǎng)了不少見聞，也顯示出了超人的才智。他二十四歲開始踏上仕途，最初做海州沭陽(yáng)縣（在今江蘇省）主簿，以后歷任東海（在今江蘇?。?、寧國(guó)（在今安徽?。⑼鹎穑ń窈幽鲜』搓?yáng)縣）等縣縣令。三十三歲考中進(jìn)士，被任命做揚(yáng)州司理參軍，掌管刑訟審訊。三年后，被推薦到京師昭文館編校書籍。在這里他開始研究天文歷算。宋神宗熙寧五年（公元1072年），兼任提舉司天監(jiān)，職掌觀測(cè)天象，推算歷書。接著，沈括又擔(dān)任了史館檢討，熙寧六年（公元1073年）做集賢院校理。因職務(wù)上的便利條件，他有機(jī)會(huì)讀到了更多的皇家藏書，充實(shí)了自己的學(xué)識(shí)。1075年曾出使遼國(guó)，進(jìn)行邊界談判，次年任翰林學(xué)士，權(quán)三司使。

宋神宗熙寧二年（公元1069年），王安石被任命為宰相，開始進(jìn)行大規(guī)模的變法運(yùn)動(dòng)。沈括積極參預(yù)變法運(yùn)動(dòng)，受到王安石的信任和器重，擔(dān)任過管理全國(guó)財(cái)政的最高長(zhǎng)官三司使等許多重要官職。熙寧九年（公元1076年），王安石變法失敗。沈括因?yàn)槭艿綘窟B以及詩(shī)案敗露等原因，照例出知宣州（今安徽省宣城一帶）。三年后，為抵御西夏，改知延州（今陜西省延安一帶），兼任鄜延路經(jīng)略安撫使。因抵御以西夏梁太后為首的黨項(xiàng)貴族集團(tuán)入侵有功，于元豐五年（公元1082年），升龍圖閣直學(xué)士。但是不久又因?yàn)榕c給事中徐禧、鄜延道總管種諤、鄜延道副總管曲珍等人貪功冒進(jìn)，不聽隨行內(nèi)侍李舜舉勸告，在死地筑城，釀成永樂城慘敗，損失軍人2萬(wàn)，民夫無(wú)算，高永亨、李舜舉等都?jí)蚜覡奚?。此?zhàn)是北宋歷史上較大的慘敗之一，并使得平夏城大捷以后良好的統(tǒng)一形勢(shì)被葬送。此事沈括雖非首罪，但他畢竟負(fù)有領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，加之在戰(zhàn)役中救援不力，因此被貶為均州（今湖北省均縣）團(tuán)練副使，隨州安置，從此形同流放，政治生命宣告完結(jié)，于是專心于著述。哲宗元二年（公元1087年），沈括花費(fèi)十二年心血編修的《天下州縣圖》完成，被特許親自到汴京進(jìn)呈。次年，定居潤(rùn)州（今江蘇省鎮(zhèn)江東郊）夢(mèng)溪園，在此安度晚年。

沈括晚年在夢(mèng)溪園認(rèn)真總結(jié)自己一生的經(jīng)歷和科學(xué)活動(dòng)，寫出了聞名中外的科學(xué)巨著《夢(mèng)溪筆談》和《忘懷錄》等。宋哲宗紹圣二年（公元1095年）逝世。他一生著作多達(dá)幾十種，但保存到現(xiàn)在的，除《夢(mèng)溪筆談》外，僅有綜合性文集《長(zhǎng)興集》和醫(yī)藥著作《良方》等少數(shù)幾部了?！秹?mèng)溪筆談》是中國(guó)科學(xué)史上的坐標(biāo)，是沈括一生社會(huì)和科學(xué)活動(dòng)的總結(jié)，內(nèi)容極為豐富，包括天文、歷法、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、地質(zhì)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、史學(xué)、考古、音樂、藝術(shù)等共600余條。其中200來(lái)?xiàng)l屬于科學(xué)技術(shù)方面，記載了他的許多發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和真知灼見。沈括可說是一個(gè)科學(xué)通才。沈括十分重視發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和興修水利。早在他青年時(shí)期任沭陽(yáng)縣主簿的時(shí)候，就主持了治理沭水的工程，組織幾萬(wàn)民工，修筑渠堰不僅解除了當(dāng)?shù)厝嗣竦乃疄?zāi)威脅，而且還開墾出良田七千頃，改變了沭陽(yáng)的面貌，那時(shí)他只有24歲。在任寧國(guó)縣令的時(shí)候，他積極倡導(dǎo)并且主持在今安徽蕪湖地區(qū)修筑規(guī)模宏大的堅(jiān)固的萬(wàn)春圩，開辟出能排能灌、旱澇保收的良田一千二百七十頃，同時(shí)還寫了《圩田五說》、《萬(wàn)春圩圖書》等關(guān)于圩田方面的著作。

熙寧五年（公元1072年），沈括主持了汴河的水利建設(shè)。為了治理汴河，沈括親自測(cè)量了汴河下游從開封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地勢(shì)。他采用“分層筑堰法”，測(cè)得開封和泗州之間地勢(shì)高度相差十九丈四尺八寸六分。這種地形測(cè)量法，是把汴渠分成許多段，分層筑成臺(tái)階形的堤堰，引水灌注入內(nèi)，然后逐級(jí)測(cè)量各段水面，累計(jì)各段方面的差，總和就是開封和泗州間“地勢(shì)高下之實(shí)”。這在世界水利史上是一個(gè)創(chuàng)舉。僅僅四五年時(shí)間里，就取得引水淤田一萬(wàn)七千多頃的顯著成績(jī)。在對(duì)地勢(shì)高度計(jì)算時(shí)，其單位竟細(xì)到了寸分，可見，沈括的治學(xué)態(tài)度是極其嚴(yán)肅認(rèn)真的。 沈括還是一個(gè)杰出的天文學(xué)家。熙寧五年（公元1072年），也就在沈括負(fù)責(zé)汴河水建設(shè)時(shí)，沈括還負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)司天監(jiān)，在任職期間，他先后罷免了六名不學(xué)無(wú)術(shù)的舊歷官，不計(jì)出身，破格推薦精通天文歷算、出身平民的淮南人衛(wèi)樸進(jìn)入司天監(jiān)，主持修訂新歷的重要工作。沈括和衛(wèi)樸治學(xué)態(tài)度認(rèn)真，對(duì)舊歷官憑借演算湊數(shù)的修歷方法非常不滿，主張從觀測(cè)天象入手，以實(shí)測(cè)結(jié)果作為修訂歷法的根據(jù)。為此，沈括首先研究并改革了渾儀、浮漏和影表等舊式的天文觀測(cè)儀器。

渾儀是測(cè)量天體方位的儀器。經(jīng)過歷代的發(fā)展的演變，到宋朝，渾儀的結(jié)構(gòu)已經(jīng)變得十分復(fù)雜，三重圓環(huán)，相互交錯(cuò)，使用起來(lái)很不方便。為此，沈括對(duì)渾儀作了比較多的改革。他一方面取消了作用不大的白道環(huán)，把儀器簡(jiǎn)化、分工，再借用數(shù)學(xué)工具把他們之間的關(guān)系聯(lián)系起來(lái)（“省去月道環(huán)，其侯月之出入，專以歷法步之”）；另一方面又提出改變一些環(huán)的位置，使它們不擋住觀測(cè)視線。沈括的這些改革措施為儀器的發(fā)展開辟了新的途徑。后來(lái)元朝郭守敬于元世祖至元十三年（公元1276年）創(chuàng)制的新式測(cè)天儀器——簡(jiǎn)儀，就是在這個(gè)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

漏壺是古代測(cè)定時(shí)刻的儀器，由幾個(gè)盛水的容器裝置成階梯的形式，每一容器下側(cè)都有孔，依次往下一容器滴水漏水。最下面的容器沒有孔，里面裝置有刻著時(shí)間標(biāo)度的“箭”，隨著滴漏水面升高，“箭”就慢慢浮起，從顯露出來(lái)的刻度可以讀出時(shí)刻。沈括對(duì)漏壺也進(jìn)行了改革。他把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴，并且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢，壺嘴也堅(jiān)固耐用多了。

此外，沈括還制造了測(cè)日影的圭表，而且改進(jìn)了測(cè)影方法。

沈括在《渾儀議》、《浮漏議》和《景表議》等三篇論文中介紹了他的研究成果，詳細(xì)說明改革儀器的原理，闡發(fā)了自己的天文學(xué)見解，在是我國(guó)天文學(xué)史上的具有重要的作用。

沈括和衛(wèi)樸的一系列革新活動(dòng)遭到守舊勢(shì)力的攻擊和陷害。在沈括和衛(wèi)樸的堅(jiān)決斗爭(zhēng)下，衛(wèi)樸主持修訂的奉元?dú)v終于在熙寧八年（公元1075年）修成頒行。但是，由于守舊勢(shì)力阻撓和破壞，比較先進(jìn)的奉元?dú)v只實(shí)行了十八年就被廢止了。但是沈括并不因此而灰心，在晚年又進(jìn)一步提出了用“十二氣歷”代替原來(lái)歷法的主張。我國(guó)原來(lái)的歷法都是陰陽(yáng)合歷，而“十二氣歷”卻是純粹的陽(yáng)歷。它以十二氣作為一年，一年分四季，每季分孟、仲、季三個(gè)月，并且按節(jié)氣定月份，立春那天算一月一日，驚蟄算二月一日，依此類推。大月三十一天，小月三十天，大小月相間，即使有“兩小相并”的情況，不過一年只有一次。有“兩小相并”的，一年共有三百六十五天；沒有的，一年共三百六十六天。這樣，每年的天數(shù)都很整齊，用不著再設(shè)閏月，四季節(jié)氣都是固定的日期。至于月亮的圓缺，和寒來(lái)署往的季節(jié)無(wú)關(guān)，只要在歷書上注明“朔”、“望”就行了。沈括所設(shè)計(jì)的這個(gè)歷法是比較科學(xué)的，它既符合天體運(yùn)行的實(shí)際，也有利于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的安排。他預(yù)見到他的這一主張必定會(huì)遭到頑固守舊派的“怪怒攻罵”，極力阻撓，而暫時(shí)不能實(shí)行，但是，他堅(jiān)信“異時(shí)必有用予之說者”。果然，近八百年后，偉大的農(nóng)民革命政權(quán)——太平天國(guó)所頒行的天歷的基本原理和沈括的“十二氣歷”是完全一致的?，F(xiàn)在世界各國(guó)采用的公歷，也就是陽(yáng)歷，其實(shí)在分月上還不如沈括的“十二氣歷”合理。沈括對(duì)物理學(xué)研究的成果也是極其豐富而珍貴的。《夢(mèng)溪筆談》中所記載這方面的見解和成果，涉及力學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、聲學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。特別是他對(duì)磁學(xué)的研究成就卓著。沈括在《夢(mèng)溪筆談》中第一次明確地談到磁針的偏角問題。在光學(xué)方面，沈括通過親自觀察實(shí)驗(yàn)，對(duì)小孔成像、凹面鏡成象、凹凸鏡的放大和縮小作用等作了通俗生動(dòng)的論述。他對(duì)我國(guó)古代傳下來(lái)的所謂“透光鏡”（一種在背面能看到正面圖案花紋的銅鏡）的透光原因也做了一些比較科學(xué)的解釋，推動(dòng)了后來(lái)對(duì)“透光鏡”的研究。此外，沈括還剪紙人在琴上做過實(shí)驗(yàn)，研究聲學(xué)上的共振現(xiàn)象。沈括還是最早發(fā)現(xiàn)地理南北極與地磁場(chǎng)的N，S極并不重合，所以水平放置的小磁針指向跟地理的正南北方向之間有一個(gè)很小的偏角。被稱為磁偏角。

在化學(xué)方面，沈括也取得了一定的成就。他在出任延州時(shí)候曾經(jīng)考察研究漉延境內(nèi)的石油礦藏和用途。他利用石油不容易完全燃燒而生成炭黑的特點(diǎn)，首先創(chuàng)造了用石油炭黑代替松木炭黑制造煙墨的工藝。他已經(jīng)注意到石油資源豐富，“生于地中無(wú)窮”，還預(yù)料到“此物后必大行于世”，這一遠(yuǎn)見已為今天所驗(yàn)證。另外，“石油”這個(gè)名稱也是沈括首先使用的，比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石腦油、石燭等名稱都貼切得多。在《夢(mèng)溪筆談》中有關(guān)“太陰玄精”（石膏晶體”的記載里，沈括形狀、潮解、解理和加熱失水等性能的不同區(qū)分出幾種晶體，指出它們雖然同名，卻并不是一種東西。他還講到了金屬轉(zhuǎn)化的實(shí)例，如用硫酸銅溶液把鐵變成銅的物理現(xiàn)象。他記述的這些鑒定物質(zhì)的手段，說明當(dāng)時(shí)人們對(duì)物質(zhì)的研究已經(jīng)突破單純表面現(xiàn)象的觀察，而開始向物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)探索進(jìn)軍了。

沈括在數(shù)學(xué)方面也有精湛的研究。他從實(shí)際計(jì)算需要出發(fā)，創(chuàng)立了“隙積術(shù)”和“會(huì)圓術(shù)”。沈括通過對(duì)酒店里堆起來(lái)的酒壇和壘起來(lái)的棋子等有空隙的堆體積的研究，提出了求它們的總數(shù)的正確方法，這就是“隙積術(shù)”，也就是二階等差級(jí)數(shù)的求和方法。沈括的研究，發(fā)展了自《九章算術(shù)》以來(lái)的等差級(jí)數(shù)問題，在我國(guó)古代數(shù)學(xué)史上開辟了高階等差級(jí)數(shù)研究的方向。此外，沈括還從計(jì)算田畝出發(fā)，考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關(guān)系，提出了我國(guó)數(shù)學(xué)史上第一個(gè)由弦和矢的長(zhǎng)度求弧長(zhǎng)的比較簡(jiǎn)單實(shí)用的近似公式，這就是“會(huì)圓術(shù)”。這一方法的創(chuàng)立，不僅促進(jìn)了平面幾何學(xué)的發(fā)展，而且在天文計(jì)算中也起了重要的作用，并為我國(guó)球面三角學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。沈括在地學(xué)方面也有許多卓越的論斷，反映了我國(guó)當(dāng)時(shí)地學(xué)已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)水平。他正確論述了華北平原的形成原因：根據(jù)河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布，推斷出這一帶是遠(yuǎn)古時(shí)代的海濱，而華北平原是由黃河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所攜帶的泥沙沉積而形成的。當(dāng)他察訪浙東的時(shí)候，觀察了雁蕩山諸峰的地貌特點(diǎn)，分析了它們的成因，明確地指出這是由于水流侵蝕作用的結(jié)果。他還聯(lián)系西北黃土地區(qū)的地貌特點(diǎn)，做了類似的解釋。他還觀察研究了從地下發(fā)掘出來(lái)的類似竹筍以及桃核、蘆根、松樹、魚蟹等各種各樣化石，明確指出它們是古代動(dòng)物和植物的遺跡，并且根據(jù)化石推論了古代的自然環(huán)境。這些都表現(xiàn)了沈括可貴的唯物主義思想。在歐洲，直到文藝復(fù)興時(shí)期，意大利人達(dá)·芬奇對(duì)化石的性質(zhì)開始有所論述，比沈括晚了四百多年。沈括視察河北邊防的時(shí)候，曾經(jīng)把所考察的山川、道路和地形，在木板上制成立體地理模型。這個(gè)做法很快便被推廣到邊疆各州。熙寧九年（公元1076年），沈括奉旨編繪《天下州縣圖》。他查閱了大量檔案文件和圖書，經(jīng)過近二十年堅(jiān)持不懈的努力，終于完成了我國(guó)制圖史上巨作《守令圖》。這是一套大型地圖集，共計(jì)二十幅，其中有大圖一幅，高一丈二尺，寬一丈；小圖一幅；各路圖十八幅（按當(dāng)時(shí)行政區(qū)劃，全國(guó)分做十八路）。圖幅之大，內(nèi)容之詳，都是以前少見的。在制圖方法上，沈括提出分率、準(zhǔn)望、互融、傍驗(yàn)、高下、方斜、迂直等九法，這和西晉．裴秀著名的制圖六體是大體一致的。他還把四面八方細(xì)分成二十四個(gè)方位，使圖的精度有了進(jìn)一步提高，為我國(guó)古代地圖學(xué)做出了重要貢獻(xiàn)。

沈括對(duì)醫(yī)藥學(xué)和生物學(xué)也很精通。他在青年時(shí)期就對(duì)醫(yī)學(xué)有濃厚興趣，并且致力于醫(yī)藥研究，搜集了很多驗(yàn)方，治愈過不少危重病人。同時(shí)他的藥用植物學(xué)知識(shí)也十分廣博，并且能夠?qū)嶋H出發(fā)，辨別真?zhèn)?，糾正古書上的錯(cuò)誤。他曾經(jīng)提出“五難”新理論；沈括的醫(yī)學(xué)著作有《良方》等三種?，F(xiàn)存的《蘇沈良方》是后人把蘇軾的醫(yī)藥雜說附入《良方》之內(nèi)合編而成的。 沈括具有樸素的唯物主義思想和發(fā)展變化的觀點(diǎn)。他認(rèn)為“天地之變，寒暑風(fēng)雨，水旱螟蝗，率皆有法”，并指出，“陽(yáng)順陰逆之理，皆有所從來(lái)，得之自然，非意之所配也?！本褪钦f，自然界事物的變化都是有規(guī)律的，而且這些規(guī)律是客觀存在的，是不依人們的意志為轉(zhuǎn)移的，而且這些規(guī)律是客觀存在的，是不依人們的意志為轉(zhuǎn)移的。他還認(rèn)為事物的變化規(guī)律有正常變化和異常變化，不能拘泥于固定不變的規(guī)則。正是這些比較正確的思想觀點(diǎn)，促使他取得了那個(gè)時(shí)代在科學(xué)技術(shù)方面達(dá)到的高度成就。沈括曾提出已知的知識(shí)是有限的，人的認(rèn)識(shí)是無(wú)限的觀點(diǎn)，對(duì)科學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。

唯物主義的思想傾向，還表現(xiàn)在沈括十分重視勞動(dòng)群眾的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和發(fā)明創(chuàng)造上，他不斷地從勞動(dòng)人民那時(shí)汲取智慧和力量。他曾說：“至于技巧器械，大小尺寸，黑黃蒼赤，豈能盡出于圣人！百工、群有司、市井田野之人，莫不預(yù)焉”。為了探求醫(yī)藥知識(shí)，他“所至之處，莫不詢究，或醫(yī)師，或是巷，或小人，以至士大夫之家，山林隱者，無(wú)不求訪”。在《夢(mèng)溪筆談》中，他以敬佩的態(tài)度記載了宋朝勞動(dòng)人民在科學(xué)技術(shù)上的許多卓越貢獻(xiàn)。例如布衣畢升發(fā)明活字印刷術(shù)，民間匠師喻皓的建筑成就和編著的《木經(jīng)》，河工高超創(chuàng)造的合龍堵口的先進(jìn)方法，平民天文數(shù)學(xué)家衛(wèi)樸修歷的事跡，以及河北工作煉鋼、福建農(nóng)民種茶等許多無(wú)名英雄在生產(chǎn)斗爭(zhēng)中取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，等等。正是由于沈括的詳細(xì)記述，才使得不少作出貢獻(xiàn)的勞動(dòng)人民的業(yè)績(jī)得以保存流傳下來(lái)。

唯物主義的思想傾向，決定了沈括對(duì)于自然現(xiàn)象和科技成就的記述具有一定的科學(xué)性。他觀察和描述事物非常細(xì)致、具體、準(zhǔn)確，沒有封建時(shí)代一般文人虛詞浮夸的壞習(xí)慣。因此，通過他的記述，我們能夠明確地判斷他那個(gè)時(shí)期生產(chǎn)技術(shù)和自然科學(xué)所達(dá)到的水平。例如，沈括有關(guān)雷電、海市蜃樓、龍卷風(fēng)、地震以及隕鐵等自然現(xiàn)象的記載，非常細(xì)致貼切而生動(dòng)形象，使人們仿佛親臨現(xiàn)場(chǎng)。

沈括能夠用發(fā)展變化的觀點(diǎn)研究客觀事物，得出正確的結(jié)論。他在論述有關(guān)數(shù)學(xué)、氣象、醫(yī)藥等許多問題的時(shí)候，多次強(qiáng)調(diào)要因地因時(shí)制宜。例如古代規(guī)定二月和八月是采藥的季節(jié)，是沈括指出，草藥生長(zhǎng)由于受自然條件和栽培情況的影響，同時(shí)采藥又有取根、取葉、取芽、取花、取實(shí)等不同的要求，因此，要根據(jù)不同情況選下采藥時(shí)間，不可死板地“拘以定月”。沈括的這一見解是十分合理的。

沈括對(duì)一些自然現(xiàn)象并不停留在表面的觀察上，他還努力探求它的科學(xué)道理，提出對(duì)事物發(fā)展變化規(guī)律性的解釋。象對(duì)雁蕩山諸峰和華北平原的形成原因、二十八宿的位置、化石的形成等許多問題的說明，是符合近代科學(xué)原理的。為了弄清陽(yáng)燧（凹面鏡）成像的道理，他觀察空中飛鳥的影子情況，并親自移動(dòng)自己的手，來(lái)比較成像的區(qū)別，終于作出了比較正確的解釋.這些都是他在科學(xué)事業(yè)上能夠獲得成功的重要原因。 沈括文武雙全，不僅在科學(xué)上取得了輝煌的成績(jī)，而且為保衛(wèi)北宋的疆土也做出過重要貢獻(xiàn)。北宋時(shí)期，階級(jí)矛盾和民族矛盾都十分尖銳。遼和西夏貴族統(tǒng)治者經(jīng)常侵?jǐn)_中原地區(qū)，擄掠人口牲畜，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大破壞。沈括堅(jiān)定地站在主戰(zhàn)派一邊，在熙寧七年（公元1074年）擔(dān)任河北西路察訪使和軍器監(jiān)長(zhǎng)官期間，他攻讀兵書，精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)等軍事問題，編成《修城法式條約》和《邊州陣法》等軍事著作，把一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成功地應(yīng)用在軍事科學(xué)上。同時(shí)，沈括對(duì)弓弩甲胄和刀槍等武器的制造也都作過深入研究，為提高兵器和裝備的質(zhì)量做出了一定貢獻(xiàn)。

《醫(yī)源資料庫(kù)》：沈括（1031～1095年），宋代科學(xué)家、醫(yī)家。字存中，錢塘（今浙江杭州）人。嘉佑末年（1063年）進(jìn)。嘗官至翰林學(xué)士，學(xué)識(shí)廣博，其代表作《夢(mèng)溪筆談》涉及各個(gè)學(xué)科，舉凡天文、律歷、兵法、音樂、卜算、物理等等，莫不涉獵，書中對(duì)我國(guó)古代重大發(fā)明，如指南針之裝置、活字印刷、石油冶煉等，皆有提及。于醫(yī)學(xué)方面，嘗著有《沈存中良方》（得稱《良方》），以及《夢(mèng)溪筆談》及《補(bǔ)筆談》中，都有涉獵，如提及秋石之制備，論及四十四種藥物之形態(tài)、配伍、藥理、制劑、采集、生長(zhǎng)環(huán)境等。其《良方》由后人與蘇軾之《醫(yī)藥雜說》合并，成《蘇沈良方》，現(xiàn)有多種版本行世。

《夢(mèng)溪筆談》簡(jiǎn)介

北宋沈括撰。這是一本有關(guān)歷史、文藝、科學(xué)等各種知識(shí)的筆記文學(xué)體裁，因?qū)懹跐?rùn)州（今江蘇鎮(zhèn)江）夢(mèng)溪園而得名。沈括與《夢(mèng)溪筆談》□林炳偉（浙江衢州一中）沈括是北宋杭州錢塘縣人。元朝修的《宋史》稱贊沈括“博學(xué)善文，于天文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無(wú)所不能”。他所寫的《夢(mèng)溪筆談》，被英國(guó)科技史專家李約瑟稱為“中國(guó)科技史上的里程碑”。

《夢(mèng)溪筆談》是宋朝的沈括所著的筆記體著作，大約成書于1086年～1093年，收錄了沈括一生的所見所聞和見解。

現(xiàn)存《夢(mèng)溪筆談》分為26卷，分故事、辯證、樂律、象數(shù)、人事、官政、權(quán)智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜志、藥議17個(gè)門類共609條。內(nèi)容涉及天文學(xué)、數(shù)學(xué)、地理、地質(zhì)、物理、生物、醫(yī)學(xué)和藥學(xué)、軍事、文學(xué)、史學(xué)、考古及音樂等學(xué)科?！秹?mèng)溪筆談》是中國(guó)科學(xué)技術(shù)史上的重要文獻(xiàn)，百科全書式的著作。

在數(shù)學(xué)方面開創(chuàng)了“隙積術(shù)”和“會(huì)圓術(shù)”。天文方面指出極星不在天極；得出冬至日長(zhǎng)、夏至日短等結(jié)論。并且對(duì)天文儀器也有所改進(jìn)。歷法上大膽創(chuàng)新，提出《十二氣歷》。地理學(xué)方面以流水侵蝕作用解釋奇異地貌成因。物理方面記載了磁偏角、凹面鏡成像實(shí)驗(yàn)和聲音共振實(shí)驗(yàn)。書中還記述當(dāng)時(shí)一些重大科技成就，如指南針、活字印刷術(shù)、煉銅、煉鋼、石油等。其中“石油”一詞是在該書中首次提出的，并且沿用至今。

沈括在晚年用寫成《夢(mèng)溪筆談》二十六卷，再加上《補(bǔ)筆談》三卷和《續(xù)筆談》，共列有條文六百零九條，遍及天文、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、地學(xué)、生物以及冶金、機(jī)械、營(yíng)造、造紙技術(shù)等各個(gè)方面，內(nèi)容十分廣泛、豐富，是中國(guó)科學(xué)史的重要著作?！秹?mèng)溪筆談》中所記述的許多科學(xué)成就均達(dá)到了當(dāng)時(shí)世界的最高水平。英國(guó)著名科學(xué)史專家李約瑟稱《夢(mèng)溪筆談》是“中國(guó)科學(xué)史上的坐標(biāo)”。

《夢(mèng)溪筆談》中涉及物理學(xué)方面的內(nèi)容主要有聲學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等各方面，特別是在磁學(xué)方面的研究成就卓著。

沈括在《夢(mèng)溪筆談》中留下了歷史上對(duì)指南針的最早記載。他在書卷二十四《雜志一》中記載：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常偏東，不全南也。”這是世界上關(guān)于地磁偏角的最早記載。西方直到公元1492年哥倫布第一次航行美洲的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)了地磁偏角，比沈括的發(fā)現(xiàn)晚了四百年。沈括在《夢(mèng)溪筆談》的《補(bǔ)筆談》第三卷中《藥議》中又記載道：“以磁石磨針鋒，則銳處常指南，亦有指北者，恐石性亦不同?！鄙蚶ú粌H記載了指南針的制作方法，而且通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出了四種放置指南針的的方法：把磁針橫貫燈芯、架在碗沿或指甲上，以及用絲線懸掛起來(lái)。最后沈括指出使用絲線懸掛磁針的方法最好。

在光學(xué)方面，《夢(mèng)溪筆談》中記載的知識(shí)也極為豐富。關(guān)于光的直線傳播，沈括在前人的基礎(chǔ)上，有更加深刻的理解。為說明光是沿直線傳播的這一性質(zhì)。他在紙窗上開了一個(gè)小孔，使窗外的飛鳥和樓塔的影子成像于室內(nèi)的紙屏上面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，他生動(dòng)的指出了物、孔、像三者之間的直線關(guān)系。此外，沈括還運(yùn)用光的直線傳播原理形象的說明了月相的變化規(guī)律和日月蝕的成因。在《夢(mèng)溪筆談》中，沈括還對(duì)凹面鏡成像、凹凸鏡的放大和縮小作用作了通俗生動(dòng)的論述。他對(duì)我國(guó)古代傳下來(lái)的所謂“透光鏡”的透光原因也作了一些科學(xué)解釋，推動(dòng)了后來(lái)對(duì)“透光鏡”的研究。

在聲學(xué)方面，沈括在《夢(mèng)溪筆談》中精心設(shè)計(jì)了一個(gè)聲學(xué)共振實(shí)驗(yàn)。他剪了一個(gè)紙人，把它固定在一根弦上，彈動(dòng)和該弦頻率成簡(jiǎn)單整數(shù)比的弦時(shí)，它就振動(dòng)使紙人跳躍，而彈其它弦時(shí)，紙人則不動(dòng)。沈括把這種現(xiàn)象叫做“應(yīng)聲”。用這種方法顯示共振是沈括的首創(chuàng)。在西方，直到十五世紀(jì)，意大利人才開始做共振實(shí)驗(yàn)。至今，在某些國(guó)家和地區(qū)的中學(xué)物理課堂上，教師還使用這個(gè)方法給學(xué)生做關(guān)于共振現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)。

宋代是中國(guó)古代數(shù)學(xué)最輝煌的時(shí)期之一。北宋大科學(xué)家沈括的名著《夢(mèng)溪筆談》中，有10多條有關(guān)數(shù)學(xué)的討論，內(nèi)容既廣且深，堪稱我國(guó)古代數(shù)學(xué)的瑰寶。

沈括最重要的數(shù)學(xué)探討是隙積術(shù)和會(huì)圓術(shù)。隙積術(shù)在我國(guó)數(shù)學(xué)史上開辟了高階等差級(jí)數(shù)求和的研究領(lǐng)域，對(duì)高階等差級(jí)數(shù)的研究始自沈括。

所謂“隙積”，指的是有空隙的堆積體、例如酒店中堆積的酒壇、疊起來(lái)的棋子等，這類堆積體整體上就像一個(gè)倒扣的斗，與平截頭的長(zhǎng)方錐（芻童）很像。但是隙積的邊緣不是平的，而中間又有空隙，所以不能照搬芻童的體積公式。沈括經(jīng)過思考后，發(fā)現(xiàn)了正確的計(jì)算方法。他以堆積的酒壇為例說明這一問題：設(shè)最上層為縱橫各2個(gè)壇子，最下層為縱橫各12個(gè)壇子，相鄰兩層縱橫各差1壇，顯然這堆酒壇共11層；每個(gè)酒壇的體積不妨設(shè)為1，用芻童體積公式計(jì)算，總體積為3784／6，酒壇總數(shù)也應(yīng)是這個(gè)數(shù)。顯然，酒壇數(shù)不應(yīng)為非整數(shù)，問題何在呢？沈括提出，應(yīng)在芻童體積基礎(chǔ)上加上一項(xiàng)“（下寬－上寬）×高／6”，即為110／6，酒壇實(shí)際數(shù)應(yīng)為（3784＋110）／6＝649。加上去的這一項(xiàng)正是一個(gè)體積上的修正項(xiàng)。在這里，沈括以體積公式為基礎(chǔ)，把求解不連續(xù)的個(gè)體的累積數(shù)（級(jí)數(shù)求和），化為連續(xù)整體數(shù)值來(lái)求解，可見他已具有了用連續(xù)模型解決離散問題的思想。

方家用磁石磨成針(的形狀針頭鋒利),于是可以指向南方,然而常常略微偏東,不全在正南方,(放在)水上常震動(dòng)搖擺.(在)手中或碗邊都有可能這樣,運(yùn)轉(zhuǎn)的速度很快,但在堅(jiān)硬光滑(的表面)容易滑落掉下,不過(在這幾種方法中)以懸掛為最好的.這個(gè)方法是取新產(chǎn)的絲綿中獨(dú)好的繭絲一縷,用芥菜的種子蘸蠟(抹在上面),系在針的中間(位置),在沒有風(fēng)的地方懸掛,則針常常指向南方. 其中有的針則指向北方. 余家(的方法)指南,指北的都有.

盛文肅為尚書右丞，知（楊）[揚(yáng)]州，簡(jiǎn)重少所許可。時(shí)夏有章自建州司戶參軍授鄭州推官，過（楊）[揚(yáng)]州，文肅驟稱其才雅，明日置酒召之。人有謂有章回：“盛公未嘗燕過客，甚器重者方召一飯?！庇姓潞善湟?，別日為一詩(shī)謝之。至客次，先使人持詩(shī)以入。公得詩(shī)，不發(fā)封，即還之，使人謝有章曰：“度已衰老無(wú)用，此詩(shī)不復(fù)得見?！庇姓率獠灰?，往見通判刁繹，具言所以，繹亦不諭其由，曰：“府公性多忤，詩(shī)中得無(wú)激觸否？”有章曰：“（無(wú)）[元]未曾發(fā)封。”又曰：“無(wú)乃筆札不嚴(yán)？”曰：“有章自書，極嚴(yán)謹(jǐn)?！痹唬骸叭绱吮厥菍⒚哂兴v耳。。乃往見文肅而問之：“夏有章今日獻(xiàn)詩(shī)何如？”公曰：“不曾讀，已還之?！崩[曰：“公始待有章甚厚，今乃不讀其詩(shī)，何也？”公曰：“始見其氣韻清修，謂必遠(yuǎn)器，今封詩(shī)乃自稱‘新圃田從事’，得一幕官遂爾輕脫！君但觀之，必止于此官，志已滿矣。切記之，他日可驗(yàn)。”賈文元時(shí)為參政，與有章有舊，乃薦為館職，有詔候到任一年召試。明年，除館閣?？?，御史發(fā)其舊事，遂寢，奪改差國(guó)子監(jiān)主簿，仍帶鄭州推官。未幾，卒于京師。文肅閱人物多（多）如此，不復(fù)挾他術(shù)。

德佑二年二月十九日，予除右丞相兼樞密使，都督諸路軍馬。時(shí)北兵已迫修門外，戰(zhàn)、守、遷皆不及施?？N紳、大夫、士萃于左丞相府，莫知計(jì)所出。會(huì)使轍交馳，北邀當(dāng)國(guó)者相見，眾謂予一行為可以紓(shū)禍。國(guó)事至此，予不得愛身；意北亦尚可以口舌動(dòng)也。初，奉使往來(lái)，無(wú)留北者，予更欲一覘北，歸而求救國(guó)之策。于是辭相印不拜，翌日，以資政殿學(xué)士行。

初至北營(yíng)，抗辭慷慨，上下頗驚動(dòng)，北亦未敢遽輕吾國(guó)。不幸呂師孟構(gòu)惡于前，賈余慶獻(xiàn)諂于后，予羈縻不得還，國(guó)事遂不可收拾。予自度不得脫，則直前詬(gòu)虜帥失信，數(shù)(shǔ)呂師孟叔侄為逆。但欲求死，不復(fù)顧利害。北雖貌敬，實(shí)則憤怒。二貴酋名曰館伴，夜則以兵圍所寓舍，而予不得歸矣。未幾，賈余慶等以祈請(qǐng)使詣北；北驅(qū)予并往，而不在使者之目。予分(fèn)當(dāng)引決，然而隱忍以行。昔人云：“將以有為也?！?

至京口，得間(jiàn)奔真州，即具以北虛實(shí)告東西二閫(kǔn)，約以連兵大舉。中興機(jī)會(huì)，庶幾在此。留二日，維揚(yáng)帥下逐客之令。不得已，變姓名，詭蹤跡，草行露宿，日與北騎相出沒(mò)于長(zhǎng)淮間。窮餓無(wú)聊，追購(gòu)又急，天高地迥，號(hào)呼靡及。已而得舟，避渚洲，出北海，然后渡揚(yáng)子江，入蘇州洋，展轉(zhuǎn)四明天臺(tái)，以至于永嘉。

嗚呼！予之及于死者不知其幾矣！詆大酋當(dāng)死；罵逆賊當(dāng)死；與貴酋處二十日，爭(zhēng)曲直，屢當(dāng)死；去京口，挾匕首以備不測(cè)，幾自剄死；經(jīng)北艦十余里，為巡船所物色，幾從魚腹死；真州逐之城門外，幾旁徨死；如揚(yáng)州，過瓜洲揚(yáng)子橋，竟使遇哨，無(wú)不死；揚(yáng)州城下，進(jìn)退不由，殆例送死；坐桂公塘土圍中，騎數(shù)千過其門，幾落賊手死；賈家莊幾為巡徼(jiào)所陵迫死；夜趨高郵，迷失道，幾陷死；質(zhì)明，避哨竹林中，邏者數(shù)十騎，幾無(wú)所逃死；至高郵，制府檄下，幾以捕系死；行城子河，出入亂尸中，舟與哨相后先，幾邂逅死；至海陵，如高沙，常恐無(wú)辜死；道海安、如皋，凡三百里，北與寇往來(lái)其間，無(wú)日而非可死；至通州，幾以不納死；以小舟涉鯨波，出無(wú)可奈何，而死固付之度外矣！嗚呼！死生，晝夜事也，死而死矣；而境界危惡，層見錯(cuò)出，非人世所堪。痛定思痛，痛何如哉！

予在患難中，間以詩(shī)記所遭，今存其本不忍廢，道中手自鈔錄：使北營(yíng)，留北關(guān)外，為一卷；發(fā)北關(guān)外，歷吳門、毗(pí)，渡瓜洲，復(fù)還京口，為一卷；脫京口，趨真州、揚(yáng)州、高郵、泰州、通州，為一卷；自海道至永嘉來(lái)三山，為一卷。將藏之于家，使來(lái)者讀之，悲予志焉。

是年夏五，改元景炎，廬陵文天祥自序其詩(shī)，名曰《指南錄》。

磁石的指南，好比側(cè)柏樹葉的指西，沒人能知道它們的原理。