沈括(1031—1095)
中国北宋科学家、政治家。字存中,杭州钱塘(今浙江省杭州市)人。宋仁宗年间进士。
宋神宗时参加王安石变法运动。晚年失意,住在润州(今江苏省镇江市)的梦溪园,把平生见闻写成《梦溪笔谈》。他在天文学、数学、地质学、药用植物学与医学方面都有贡献。还著有《良方》10卷和《长兴集》等。
本篇故事的主角叫沈括,他是北宋时期的著名科学家。
在这里,先请你看一段日本数学史家三上义夫在《中国算学之特色》一书中,对沈括的评价:
“日本的数学家没有一个比得上沈括,像中根元圭精于医学、音乐和历术,但没有沈括的经世之才;本多利明精于航海术,有经世之才,但不如沈括多才多艺……沈括这样的人物,在全世界数学史上找不到另一个,只有中国出了这一个人。我把沈括称作中国数学家的模范人物或理想人物,是很恰当的。”
英国剑桥大学教授李约瑟在他的《中国科学技术史》一书中写道:沈括可算是中国整部科学史中最卓越的人物。
李约瑟还把沈括的名著《梦溪笔谈》誉为“中国科学史上的坐标”。
沈括的父亲沈周做过太常寺少卿这样中级的官,沈括的母亲是一个有学问的人。沈括从小就喜欢读书,各种杂书都爱看。小时候,他曾跟随父亲到过泉州、开封、南京、苏州等地,觉得大开眼界。
父亲死后,沈括做过县官。33岁时,考中进士。后来调到东京(今河南省开封市),埋头在皇家图书馆中读了不少书。他还做过司天监的官员,研究过天文和历法。不久,他又奉命到好几个地方负责治水,当过使节出使辽国,还当过指挥官打过仗。55岁时,他被罢官,开始专心地画全国地图——《天下州县图》。59岁起,他在润州东门外的梦溪园里隐居起来,写出了《梦溪笔谈》。65岁时,死于梦溪园中。
沈括多才多艺,是一位学识渊博的人。他的《梦溪笔谈》一书,内容涉及天文、气象、历法、数学、物理、化学、生物、医药、地质、地理、文学、史学、音乐、艺术等各个方面的知识。这广博的知识,是沈括刻苦学习得来的。
沈括为了测定北极星的位置,在3个多月中,每天晚上起床3次(上半夜、午夜、下半夜各一次),观看天象,画出星图。3个多月中,共画了200多幅图。那时候没有闹钟,这样每夜准时起床3次,是何等不容易呀。没有毅力,是办不到的!
沈括被罢官后,1805年,宋哲宗即位,大赦天下,他得以安置杭州。自此他整整花了3年时间,编绘全国地图。原来,他早就想着手这一工作,平时总是随身带着图稿,到什么地方就画一点儿。由于公务繁忙,未及整理。这时,他趁机细细画图,再经过不断修改,终于完成了《天下州县图》。这幅地图的总图,高近4米,宽3.3米。另外,还附有19幅分图。从着手画草图开始,到最后完成,前后共花费了10多年时间!
沈括很喜欢亲自动手做实验。比如,为了研究共振现象,他剪了一个小纸人,“骑”在一根琴弦上,再拨动另一根琴弦,看到那小纸人也振动起来,便断定这根琴弦在共振。
沈括很谦虚,常向各种人请教,“或医师,或里巷,或小人,以至于士大夫之家,山林隐者,无不求访”。他到了延安一带,便去察看石油,并把自己的见闻写进了《梦溪笔谈》。在我国历史上,“石油”一词,最早就是见于《梦溪笔谈》这本书。他在杭州看到人们用毕昇创制的胶泥活字排字印刷,就详细调查了制作过程,还了解了毕昇的生平,写入《梦溪笔谈》。如今,人们只有从这本书中才能了解到毕昇的生平。如果不是沈括把他记下来,恐怕后人就不知道毕昇是一个什么样的人了。
沈括看问题很仔细,常有自己独特和精辟的见解。比如,在开封的相国寺里有一幅壁画,画着一个弦乐队在演奏。有人看了以后,说画家画错了:当管乐演奏者在吹“四”字音的时候,那个弹琵琶的居然与大家不合调,手指不是在拨“四”字音所在的上弦,而是掩着下弦。
沈括看了之后,却认为画家很高明,深知音乐。他说:“弦乐跟管乐不同。演奏管乐时,手指头扫在什么音,就发生什么音,是同时的。演奏琵琶则不同,只有当手指拨弦之后,才会发音,动作早于声音。正因为这样,当管乐的演奏者的奏‘四’字音时,弹琵琶的人的手指看上去不在弹‘四’字音。”
大家听了沈括的高见,都异常佩服。
还有,唐朝诗人白居易写的《大林寺桃花》一诗,其中有两句:“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开。”许多人认为,白居易写错了,那时桃花早就开过了。可是,沈括根据自己的观察,知道深山里比较寒冷,花开得迟,所以他认为白居易的诗没有错,反而说明诗人很尊重客观事实。如今,据地理学家们测定,在山上,高度每升高200米,气温平均要下降1℃,证明沈括的见解是正确的。
沈括晚年多病,但还是坚持写完了《梦溪笔谈》。除了这本书之外,他还写过35种以上的著作。他晚年因受人排挤,心境不好,病中骨瘦如柴。有一次乘船过江,差一点儿掉到江里,幸亏旁边的人把他拉住,才没有落水。沈括死后多年,《梦溪笔谈》才得以出版。