沈括的故事。

沈括(公元1031 ~ 1095)杭州钱塘县(今浙江杭州)人，汉族。北宋的科学家和政治家。1岁，南迁福建武夷山、建阳一代，后居福建尤溪一带。仁宗嘉佑八年(公元1063年)进士。宗申参与了王安石变法。熙宁五年(公元1072年)升任天部监，次年赴浙江考察水利和军官。熙宁八年(公元1075年)，派遣使臣赴辽反驳辽的土地主张。次年，任翰林学士，右使三秘，整顿陕西盐政。后来兖州(今陕西延安)以加强对西夏的防御著称。元丰五年(1082)，宋军在永乐城之战中被西夏击败，被降职。晚年在镇江孟茜公园创作了《孟茜笔谈》。

沈括的科学成就是多方面的。他潜心研究天文学，倡导一种类似于今天阳历的新历法。在物理学方面，他记录了指南针的原理和各种制作方法；磁偏角的存在比欧洲早发现400多年。阐述了凹面镜成像的原理。还研究了* * *振动的规律。在数学方面，他创立了“隙积”(二阶等差数列求和法)和“会圆”(已知圆的直径和弓的高度，求弓的弦长和弧长的方法)。在地质学方面，他研究了冲积平原的形成和水的侵蚀，并首次提出了石油的命名。在医学上，有效方剂的记载很多，医学著作也很多。此外，他还记录了当时的科学发展和生产技术，如毕升发明的活字印刷术和金属冶炼的方法。

沈括从小对天文地理有着浓厚的兴趣。他既好奇又好学。十几岁时，他随父亲在福建泉州居住多年，父亲是泉州的一名国家官员。他当时的一些经历被收录在《孟茜笔谈》中。在天文学方面，沈括也取得了很大的成就。他曾经制作了浑天仪，这是中国古代观测天文学的主要仪器。显示太阳阴影等的场景表。为了测量北极星的准确位置，他连续三个月每天用浑天仪观测北极星的位置，并分别在地图上画出第一夜、午夜和最后一夜看到的北极星的方向。经过仔细研究，他终于得出结论，北极星距离北极三度。这一科学依据在《孟茜笔谈》中有详细记载。沈括对数学的贡献也记载在《孟茜笔谈》中。他从《九章算术》开始发展了等差数列，创造了一种新的高级数求和方法——缺口数列。在几何上，他发明了圆整法，即由已知圆的直径和弓高求弓底和弓弧的方法。正因如此，日本数学家三石和夫曾给予沈括极高的评价。(摘自《应用写作》第2期，1987，沈括和著)

[编辑此段]沈括的环保观

沈括环保意识很强，早就指出不要随便砍树。有一次，沈括在书上看到“高怒县有水，易燃”。后来，他专门去实地考察了书中的内容。在调查过程中，沈括发现了一种棕色的液体，被当地人称为“石漆”和“石油脂”，用于做饭、照明和取暖。沈括给这种液体起了个新名字，油。这个名字一直沿用至今。当时他想用石油代替松木做燃料。他说，树木，尤其是古老的森林，除非必要，决不能随意砍伐，更不能破坏！目前来看，他的观点是绝对正确的，只是当时没有受到重视。

[编辑本段]沈括传

在中国的北宋，有一位非常博学而卓越的科学家。他就是沈括，中国历史上最杰出的科学家之一。他精通天文、数学、物理、化学、生物、地理、农业和医学；他也是一位杰出的工程师和外交官。同时他学识渊博，擅长写作，精通别人的历法、音乐、医学、占卜等等。晚年撰写的《孟茜笔谈》详细记录了劳动人民在科学技术方面的突出贡献和自己的研究成果，反映了中国古代特别是北宋时期自然科学的辉煌成就。孟茜笔谈不仅是中国古代的学术宝库，而且在世界文化史上也占有重要地位。被誉为“中国科学史上的坐标”。

沈括出生于浙江钱塘(今浙江杭州)一个官僚家庭。其父沈周在泉州、开封、江宁等地做过地方官。母亲许石是一个受过良好教育的女人。沈括出生于宋仁宗天盛九年(公元1031)。他从小就努力学习。在母亲的指导下，他十四岁就在家里读完了书。后来跟随父亲到了福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川建州(今简阳)、中国首都开封。他有机会接触社会，了解当时人民的生活和生产，增长了见识，显示了超人的聪明才智。二十四岁时，他开始了他的仕途。先任海州沭阳县(今江苏省)主簿，后任东海(今江苏省)、宁国(今安徽省)、宛丘(今河南省淮阳县)县令。三十三岁考中，被任命为扬州都督参军，主管刑事审判。三年后，他被推荐到史静的赵文音乐厅编辑和校对书籍。在这里他开始研究天文历法。宋神宗熙宁五年(公元1072)，兼任天象监，负责观测天象和推算历书。接着，沈括担任史馆检讨，熙宁六年(公元1073年)出任集贤书院总管。由于职务上的便利，他有机会阅读更多的皇家书籍，丰富自己的知识。1075年被派往辽国进行边界谈判，次年任翰林学士，被任命为第三司使。

宋神宗熙宁二年(公元1069年)，王安石被任命为宰相，开始了大规模的变法运动。沈括积极参与变法运动，受到王安石的信任和重视。他担任过掌管国家财政的最高官员、三个秘书和许多其他重要职位。熙宁九年(公元1076年)，王安石变法失败。像往常一样，沈括因为他的卷入和他的诗案的揭露，了解到了宣州(今安徽宣城)。三年后，为抵抗西夏，改知兖州(今陕西延安)，任延安路使臣。元丰五年(公元1082年)，因在抵御西夏皇后梁为首的党项贵族集团入侵中立功，被提升为龙图阁学士。但不久后，由于闫妍道总经理徐希、闫妍道副总经理曲震等人贪大求全，鲁莽行事，不听随行的张伯伦李顺举的劝告，死守建城，导致永乐城惨败，将士损失两万，民夫无一。恒和李顺举都英勇牺牲了。这场战争是北宋历史上的大败之一，它破坏了夏萍城大获全胜后的良好统一局面。沈括虽然不是第一次犯这个罪，但毕竟负有领导责任。此外，由于他在战斗中救援不力，他被贬到周俊(今湖北浚县)担任应永副手，并被安置在随州。从此，他的政治生命走到了尽头，于是他投身于写作。哲宗元二年(公元1087年)，沈括花了12年时间编制了《天下郡县图》，特许在汴京亲自呈上。次年，定居润州(今江苏镇江东郊)孟茜公园，安度晚年。

晚年，沈括认真总结了自己在孟茜公园的生活经历和科学活动，写出了《孟茜笔谈》、《忘志》等著名的科学巨著。宋喆死于宗绍圣二年(公元1095)。他一生著述数十部，但到目前为止，除《孟茜笔谈》外，仅有《长兴集》和《医方》等著作。沈括仍然是一位杰出的天文学家。熙宁五年(公元1072)，在沈括负责汴河建设时，沈括还负责领导天监部。在任期间，他先后罢免了6名没有文化的旧历法官员，不分出身，并推荐精通天文历法计算、出身平民的淮南人魏普进入天监司主持修订新历法的重要工作。沈括和魏普之态度严肃，对旧历官依靠演算的历法修订方法十分不满。他们主张从观测天象入手，把测得的结果作为修订历法的依据。因此，沈括首先对浑仪、浮漏、影表等旧的天文观测仪器进行了研究和改造。

浑仪是测量天体方位的仪器。经过历代的发展演变，到了宋代，浑仪的结构已经变得非常复杂，三圈，盘根错节，使用不便。为此，沈括对浑天仪进行了多次改革。一方面，他取消了小白环，简化了仪器和分工，然后用数学工具把它们之间的关系联系起来(“省了月亮环，月亮和月亮的区别只是基于历法的一步”)；另一方面，建议改变一些环的位置，使它们不阻挡观察视线。沈括的这些改革措施为乐器的发展开辟了一条新的道路。后来在至元十三年(公元1276)，元朝的郭守敬创造了一种新的天文仪器——简仪，就是在此基础上产生的。

漏壶是古代测量时间的仪器。它是由几个盛水的容器以台阶的形式组成，每个容器的下侧都有孔，依次从下一个容器滴漏。底部容器没有洞，里面有刻着时间刻度的“箭头”。随着滴水水位的上升，“箭头”慢慢浮起，从露出的刻度上可以读出时间。沈括也改革了破釜酒吧。他把曲桶的铜漏管改成了直颈玉嘴，移到了壶身的下部。这样流水更流畅，壶嘴也结实很多，更耐用。

此外，沈括还制定了测量太阳阴影的标准，改进了测量阴影的方法。

沈括在《论浑仪》、《论浮漏》、《论风景》三篇论文中介绍了自己的研究成果，详细阐述了仪器改造的原理，阐述了自己的天文观点，在我国天文学史上具有重要的地位。

沈括和魏普的一系列创新活动遭到保守势力的攻击和诬陷。在沈括和魏普的坚决斗争下，魏普主持修订的《丰源历》终于在熙宁八年(公元1075年)完成并颁布。但由于保守势力的阻挠和破坏，相对先进的丰源历只实行了18年就被废除了。但沈括并没有因此而灰心，在晚年进一步提出了用“十二齐历”代替原始历法的主张。我国最初的历法都是以阴阳合璧为基础的，但“十二气历”是纯阳历。以十二气为一年，分为四季，每个季节又分为孟、中、吉三个月，月份根据节气确定。立春之日算1月1日，惊蛰之日算2月1日，以此类推。大月亮三十一天，小月亮三十天。大月亮和小月亮交替出现。即使有“两个小月亮合二为一”的情况，也只是一年一次。有“两小相”，一年有365天；不，一年366天。这样一年中的日子都很整齐，不需要设立闰月，四季都是固定日期。至于月亮的盈亏，与寒气来来去去的季节无关，只要你在历书上注明“新月”和“希望”就可以了。沈括设计的这种历法比较科学，既符合天体实际，又有利于农业活动的安排。他预见到自己的想法会受到顽固的守旧派的攻击和责骂，他竭力阻挠，但他坚信“不同的时代会对说话的人有用。”果然，近800年后，伟大的农民革命政权——太平天国颁布的历法基本原理与沈括的《十二齐历》完全一致。世界各国采用的公历，也就是阳历，在月份上其实不如沈括的“十二年历”合理。

[编辑此段]物理学家、化学家和数学家

沈括在物理研究方面的成就也是极其丰富和珍贵的。《孟茜笔谈》中记载的见解和成就涉及力学、光学、磁学、声学等领域。特别是他在磁学研究方面取得了突出的成就。沈括在《孟茜笔谈》中首次明确谈到磁针的偏转角。在光学方面，沈括通过亲身观察实验，对针孔成像、凹面镜成像、凹凸镜的放大缩小功能等做了通俗生动的阐述。他还对中国古代流传下来的所谓“透光镜”(一种能看到背面正面图案的铜镜)的透光原因做了一些科学解释，促进了后来对“透光镜”的研究。此外，沈括还在钢琴上做实验，研究声学振动现象。沈括最早发现地理的南北极与地磁场的南北极并不重合，所以水平放置的小磁针与地理的真南北极方向存在很小的偏离角。它被称为磁偏角。

在化学方面，沈括也取得了一些成绩。任兖州时，曾考察研究鲁彦的石油储量和用途。利用油不容易完全燃烧产生炭黑的特点，他首创了用石油炭黑代替松木炭黑制作香烟油墨的工艺。他已经注意到石油资源丰富，“生于无穷”，预言“这东西会流行于世”，这在今天得到了验证。另外,“石油”这个名称最早是在《神括》中使用的，比以前的石漆、石脂水、猛火油、煤油、石脑油、石烛等名称要贴切得多。在孟茜碧潭“太阴玄晶”(石膏晶体)的记载中，沈括从形态、潮解、解理、加热脱水等方面区分了几种晶体，指出它们虽然同名，但不是一个东西。他还讲了金属转化的例子，比如用硫酸铜溶液把铁变成铜的物理现象。他描述的这些鉴别物质的手段，说明当时人们对物质的研究已经突破了简单的表面现象的观察，开始探索物质的内部结构。

沈括在数学方面也有出色的研究。从实际计算需要出发，他创立了“间隙积技术”和“收敛技术”。沈括提出了一种通过研究有缺口的酒坛和棋子的体积来求酒坛和棋子的总堆数的正确方法，即“缺口积法”，即二阶等差数列求和法。沈括的研究发展了《九章算术》以来的等差数列问题，开辟了我国古代数学史中高阶等差数列的研究方向。此外，沈括还从场的计算出发，研究了圆弓中圆弧、弦和向量之间的关系，提出了我国数学史上第一个比较简单实用的由弦和向量的长度计算弧长的近似公式，称为“会圆之术”。这种方法的建立不仅促进了平面几何的发展，而且在天文计算中发挥了重要作用，为我国球学的发展做出了重要贡献。

[编辑此段]地理学家和医学家

沈括在地学方面也有许多杰出的结论，反映了中国的地学达到了当时的先进水平。他正确地论述了华北平原形成的原因:根据河北省太行山峭壁间蜗牛壳和椭圆形砾石的带状分布，推断这一带在古代是海滨，华北平原是由黄河、漳水、滹沱河、桑干河等河流携带泥沙沉积而成。他在浙东考察时，观察了雁荡山山峰的地貌特征，分析了其成因，明确指出这是水蚀的结果。他还结合中国西北黄土地区的地貌特征作了类似的解释。他还观察研究了类似的竹笋和从地下挖掘出的桃核、芦根、松树、鱼、蟹等各种化石，明确指出它们是古代动植物的遗迹，并根据化石推断出古代的自然环境。这些都显示了沈括可贵的唯物主义。在欧洲，直到文艺复兴时期，意大利人达芬奇才开始讨论化石的性质，比沈括晚了400多年。沈括视察河北省边境时，曾在木板上做了他所视察的山川、道路、地形的立体地理模型。这种做法很快被推广到边境各州。熙宁九年(公元1076年)，沈括奉命编制《天下州县图》。他查阅了大量的档案和书籍，经过近20年的不懈努力，终于完成了我国地图学史上的巨著《寿陵图》。这是一套大型地图集，有20幅图，其中有一幅大图，高一尺，宽二尺；小图；每路十八图(按当时的行政区划，全国分为十八路)。地图的规模和内容的详细程度都是以前少有的。在画法上，沈括提出了分率、准视、互融、旁检、竞、方斜、直蹬等九法，与西晋裴秀著名的画法六体大体一致。他还将所有方向细分为二十四个方向，进一步提高了地图的精度，为我国古代地图学做出了重要贡献。

沈括还精通医学和生物学。他从小就对医学感兴趣，并致力于医学研究，收集了许多药方，治愈了许多危重病人。同时，他的药用植物学知识也很广博，实际上能套出、辨别真伪、纠正古籍中的错误。他曾提出“五难”新说；沈括的医学著作有《方剂学》等。现存的《苏神梁芳》是后人将苏轼的《医杂论》附入《良方》而成。我数了几个。《孟茜笔谈》是中国科学史的坐标，是沈括一生社会科学活动的总结。其内容极其丰富，包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、文学、历史、考古、音乐、艺术等600余篇，其中200篇属于科学技术类，记录了他的许多发明、发现和见解。沈括是一位科学通才。文武双全的沈括不仅在科学上取得了辉煌的成就，而且为保卫北宋疆域做出了重要贡献。北宋时期，阶级矛盾和民族矛盾非常尖锐。辽国和西夏的贵族统治者经常入侵中原，掠夺人口和牲畜，给社会经济带来了极大的破坏。沈括坚定地站在主战派一边。宰熙(公元1074)宁七年间，任河北西路巡抚、军器总督察。他研究兵法，认真研究城防、阵法、人员车、武器、战略战术等军事问题，编著了《法兰西修城条约》、《边疆州阵法》等军事著作，成功地将一些先进的科学技术运用到军事科学中。同时，沈括对弩甲、刀、枪等武器的制造也有深入的研究，为提高武器装备的质量做出了一定的贡献。

医源数据库:沈括(1031 ~ 1095)，宋代科学家、医家。字里，钱塘(今浙江杭州)诞生。在嘉佑(1063)最后一年。从官员到翰林学士，知识面很广。他的代表作《孟茜笔谈》涉及各个学科，包括天文、历法、兵法、音乐、占卜、物理等。这本书提到了中国古代的重要发明，如指南针装置、活字印刷、石油冶炼等。在医学上，我们尝过沈村中梁芳(称梁芳)，还有孟茜鼻痰、补鼻痰，都有涉及，比如秋石的制剂，44种药物的形态、配伍、药理、制剂、采集、生长环境等。他的《良方》被后人与苏轼的《医杂注》合并，形成《苏神梁芳》，并已有多种版本出版。

孟茜碧潭简介

北宋沈括所作。这是一本关于历史、文学、艺术、科学等的笔记文学体裁，因写于润州(今江苏镇江)孟茜公园而得名。沈括与笔谈□林(浙江衢州一中)沈括，北宋杭州钱塘县人。元朝编纂的《宋史》称赞沈括“博学善文，天文、地方志、音乐、医学、占卜无所不能”。他的《孟茜笔记》被英国科技史专家李约瑟称为“中国科技史上的里程碑”。

《孟茜笔谈》是宋代沈括的一部笔记小说。大约写于1086 ~ 1093，里面包含了沈括一生的所见所闻所想。

现存的《孟茜笔谈》共26卷，分为17大类***609篇:故事、辩证法、音乐、意象、人事、公务、权智、文艺、书画、技艺、器术、魔术、奇事、谬误、笑话、杂志、医学。它涵盖了天文学、数学、地理学、地质学、物理学、生物学、医学和药学、军事、文学、历史、考古学和音乐。《孟茜笔谈》是中国科学技术史上的一部重要文献和百科全书式的著作。

在数学方面，他首创了“间隙积”和“圆周率”。天文学指出北极星不在天极；得出冬季至日长，夏季至日短的结论。天文仪器也得到了改进。在历法上大胆创新，提出“齐十二历”。在地理学中，水蚀被用来解释奇怪地貌的成因。物理学中记录磁偏角、凹面镜成像实验、声振动实验。书中还描述了当时的一些重大科技成果，如指南针、活字印刷、炼铜、炼钢、石油等。其中“油”字最早在书中提出，沿用至今。

晚年，沈括撰写了26卷《孟茜笔谈》，以及3卷《补充笔谈》和《续笔谈》。* * *文章609篇，涵盖天文、数学、物理、化学、地学、生物、冶金、机械、建筑、造纸技术等各个方面。这是中国科学史上的一部重要著作。《孟茜笔谈》记载的许多科学成果达到了当时世界的最高水平。英国著名科学史专家李约瑟称孟茜笔谈为“中国科学史的坐标”。

《孟茜笔谈》中涉及物理学的内容主要包括声学、光学和磁学，尤其是磁学。

沈括在孟茜碧潭留下了历史上最早的指南针记录。他在第二十四册《杂志一》中记载:“方家可以用磁石磨针来引导，但往往是向东的，不是完全向南的。”这是世界上最早的磁偏角记录。直到公元1492年，哥伦布第一次航行到美洲时才发现了地磁偏角，比沈括的发现晚了400年。沈括还在《孟茜笔谈·要义》第三卷《补注》中记载:“若以磁石磨针，则导中常锋利，指北者异恐石。”沈括不仅记载了指南针的制作方法，还通过实验研究总结出四种放置指南针的方法:将磁针横放在灯芯上，放在碗沿或钉子上，用丝线悬挂。最后，沈括指出，用丝线挂磁针是最好的方法。

在光学方面，《孟茜笔谈》记载的知识也是极其丰富的。沈括在前人的基础上，对光的线性传播有了更深刻的认识。说明光沿直线传播的特性。他在纸窗上打了一个小洞，这样窗外的鸟和塔的影子就可以在室内的纸屏幕上成像，进行实验。他根据实验结果，形象地指出了物体、洞、像之间的线性关系。此外，沈括还利用光的直线传播原理，形象地解释了月相的变化规律和日食发生的原因。在《孟茜笔谈》中，沈括还对凹面镜成像和凹凸镜的放大缩小功能做了通俗生动的阐述。他还对中国古代流传下来的所谓“透光镜”的透光原因做了一些科学解释，促进了后来对“透光镜”的研究。

声学方面，沈括在孟茜碧潭精心设计了一个声振动实验。他剪了一个纸人，固定在一根弦上，简单整数比的弦一弹，就震动让纸人跳起来，而弹其他弦的时候，纸人不动。沈括把这种现象称为“答案”。用这种方式展示* * *震动，是沈括的主动。在西方，直到15世纪，意大利人才开始做振动实验。至今，在一些国家和地区的中学物理课上，老师们还用这种方法给学生做* * *振动现象的演示实验。

宋代是中国古代数学最辉煌的时期之一。沈括的名著《谈北宋大科学家孟茜》中有10多篇关于数学的论述。内容既广又深，堪称中国古代数学的瑰宝。

沈括最重要的数学论述是间隙积和圆。间隙积开辟了我国数学史上高阶等差数列求和的研究领域，对高阶等差数列的研究始于沈括。

所谓“隙积”是指有隙的堆积体，如酒店里堆积的坛子、堆积的棋子等。这种堆积体整体像一个倒扣的水桶，很像一个截头的长方锥(稻草男孩)。但缺口积边缘不平整，中间有缺口，不能照搬楚通的体积公式。经过思考，沈括找到了正确的计算方法。他以堆砌的坛子为例来说明这个问题:顶层设置纵横两个坛子，底层设置纵横12个坛子，相邻两层纵横相差1个坛子。很明显，这堆罐子有***11层；每个罐子的体积不妨设为1，总体积为3784/6，罐子总数应该相同。显然，罐子的数量不应该是非整数。有什么问题？沈括提出在稻草童的体积上加一项“(下宽-上宽)×高/6”，就是110/6，实际的罐子数应该是(3784+110)/6 = 649。这个增加的项目只是一个音量修正项目。这里，沈括在体积公式的基础上，把不连续个体的累计数(级数求和)变成连续整数来求解，说明他有用连续模型解决离散问题的思想。

圆整是圆的矢状关系的实用近似公式。主要思想是在局部用直线代替曲线。沈括进一步应用《九章算术》中弧场面积的近似公式求出弧长，这就是圆整公式。虽然沈括公式是近似的，但可以证明当圆心角小于45°时，相对误差小于2%，因此该公式具有很强的实用性。这是刘辉割线以弦(正多边形的边)代弧思想的重要证明，具有重要的理论意义。后来，郭守敬和王勋在历法计算中应用了四舍五入的技巧。

在《孟茜碧潭》中，沈括还利用组合数学计算出围棋的可能棋数为3361，并提出了用数量级的概念表示3361这一大数的方法。沈括在书中还记录了一些操作思路，比如把汹涌的汴水引到古城遗址抢救河堤坍塌，把修宫殿的路挖成河，取土，运土，最后用建筑垃圾填河。沈括对对数本质的理解也是深刻的，指出:“万物皆有定形，形有真数。”显然，他否定了数字的神秘性，肯定了数字与事物的关系。他还指出:“然而，算术并不因为学得多而吃亏。看到简单就用，看到复杂就改。也是为了通用技能。”

【编辑本段】正文抓沈括。

德、言、功为“三仙”的传统中国，很难产生伟大的科学家。但是，宋代出现了一位百科全书式的科学家。他是地理学家、物理学家、数学家、化学家、医学家、天文学家、水利专家、武器专家和军事家，写了科学名著《论孟茜》。他就是现代人熟知的沈括。