說說沈括在科技方面取得了哪些成就

時間 2021-10-14 20:37:54

1樓:黃河

發現石油:

沈括在書中讀到「高奴縣有洧水,可燃」這句話,覺得很奇怪,他決定進行實地 考察。考察中,沈括發現了一種褐色液體,當地人叫它「石漆」、「石脂」,用它燒火做飯,點燈和取暖。沈括弄清楚這種液體的性質和用途,給它取了乙個新名字,叫石油。

膽水煉銅:

沈括隨父親居住在福建泉州時,就聽說江西鉛山縣有一泓泉水呈青綠色、而且很苦,當 地村民稱為「膽水」,「膽水」就是硫酸銅溶液。村民將「膽水」放在鐵鍋中煎熬,就生成了「膽礬」。「膽礬」就是硫酸銅,硫酸銅在鐵鍋中煎熬,與鐵產生了化學反應,就析出了銅。

他對這一傳說很感興趣,於是就不遠千里來到鉛山縣,看到了村民「膽水煉銅」的過程,並在《夢溪筆談》中記錄下來。

繪製地圖:

在長達三十餘年的官宦生涯中,沈括很注重考察國家山河特點,形成了他的地理學說。 他考察了浙江的雁蕩山並提出雁蕩山的凌空巨石是雨水千百年沖刷的結果,他考察了黃河三角洲並提出三角洲是黃河泥沙堆積而成的。他還有一大創造,就是用「飛鳥圖」繪製了「大宋天下郡守圖」,使得北宋的地圖越來越精確。

在宋代,由於測繪技術的侷限,繪製地圖用的是「循路步之」法,也就是沿路步行丈量,用步行得出的資料繪製地圖,由於道路彎彎曲曲,山川高低錯落,用「循路步之」法繪製的地圖與實況有很大的誤差,圖上差之一釐,實地就差之千公尺。他採用「飛鳥圖」 也就是「取鳥飛之數」,用的是飛鳥直達的距離,有點像航空拍攝,使得地圖的精確度大為提高。他的地理學說與《大宋天下郡守地圖》在與遼國的邊界談判中發揮了重要作用。

天文方面:

熙寧五年(2023年),沈括負責汴河水建設時,還負責領導司天監,先後罷免了六名舊曆官,不計出身,破格推 薦精通天文曆算、出身平民的淮南人衛樸進入司天監,主持修訂新曆的重要工作。沈括和衛朴治學態度認真,對舊曆官憑藉演算湊數的修歷方法非常不滿,主張從觀測天象入手,以實測結果作為修訂曆法的根據。為此,沈括首先研究並改革了渾儀、浮漏和影表等舊式的天文觀測儀器。

渾儀是測量天體方位的儀器。經過歷代的發展的演變,到宋朝,渾儀的結構已經變得十分複雜,三重圓環,相互交錯,使用起來很不方便。為此,沈括對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,把儀器簡化、分工,再借用數學工具把他們之間的關係聯絡起來;另一方面又提出改變一些環的位置,使它們不擋住觀測視線。沈括的這些改革措施為儀器的發闢了新的途徑。後來元朝郭守敬於元世祖至元十三年(2023年)創制的新式測天儀器——簡儀,就是在這個基礎上產生的。

物理:《夢溪筆談》中所記載這方面的見解和成果,涉及力學、光學、磁學、聲學等各個領域。他對磁學的研究在《夢溪筆談》中第一次明確地談到磁針的偏角問題。

在光學方面,沈括通過觀察實驗,對小孔成像、凹面鏡成象、凹凸鏡的放大和縮小作用等作了通俗生動的論述。他對中國古代傳下來的所謂「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的解釋,推動了後來對「透光鏡」的研究。此外,沈括還剪紙人在琴上做過實驗,研究聲學上的共振現象。

沈括還是最早發現地理南北極與地磁場的n,s極並不重合,所以水平放置的小磁針指向跟地理的正南北方向之間有乙個很小的偏角,被稱為磁偏角。

數學:沈括在從實際計算需要出發,創立了「隙積術」和「會圓術」。沈括通過對酒店裡堆起來的酒罈和壘起來的棋子等有空隙的堆體積的研究,提出了求它們的總數的正確方法,這就是「隙積術」,也就是二階等差級數的求和方法。

沈括的研究,發展了自《九章算術》以來的等差級數問題,在中國古代數學史上開闢了高階等差級數研究的方向。此外,沈括還從計算田畝出發,考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關係,提出了中國數學史上第乙個由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實用的近似公式,這就是「會圓術」。這一方法的創立,不僅促進了平面幾何學的發展,而且在天文計算中也起了重要的作用,並為中國球面三角學的發展作出了重要貢獻。

地理:沈括正確論述了華北平原的形成原因:根據河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布,推斷出這一帶是遠古時代的海濱,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。

當他察訪浙東的時候,觀察了雁蕩山諸峰的地貌特點,分析了它們的成因,明確地指出這是由於水流侵蝕作用的結果。他還聯絡西北黃土地區的地貌特點,做了類似的解釋。他還觀察研究了從地下發掘出來的類似 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物和植物的遺跡,並且根據化石推論了古代的自然環境。

生物藥學沈括對醫藥學和生物學在青年時期就對醫學有濃厚興趣,並且致力於醫藥研究,蒐集了很多驗方,**過不少危重病人。同時他的藥用植物學知識也十分廣博,並且能夠實際出發,辨別真偽,糾正古書上的錯誤。他曾經提出「五難」新理論;沈括的醫學著作有《沈存中良方》(得稱《良方》)等三種。

現存的《蘇沈良方》是後人把蘇軾的醫藥雜說附入《良方》之內合編而成的,現有多種版本行世。

2樓:大偉講歷史

中國歷史:沈括對於宋朝的科技有這些貢獻,感覺他真的太厲害了

沈括有哪些成就?

3樓:廣西師範大學出版社

沈括的成就是多方面的,他不僅是乙個出色的政治家和外交家,也是乙個多有建樹的科學家。

在科學研究領域,沈括除了在天文、數學、醫學、科研方面所取得的成就外,在地理方面,他研究測繪、製作地圖,對沖積平原形成、水的侵蝕作用進行研究,發現地磁偏角的存在,還記錄氣候變化,首先提出「石油」的命名等。

北宋時期沈括《夢溪筆談》的科技成就

4樓:匿名使用者

北宋沈括(1033—2023年)所著《夢溪筆談》一書,是我國舉世聞名的11世紀一部科學巨著。

沈括,字存中,錢塘(今浙江杭州)人,北宋著名科學家、政治家。他出身於官宦之家,仁宗嘉佑年間中進士,任揚州司理參軍。後又被推薦到京師昭文館,負責編校書籍。

神宗時,他積極參與王安石變法,多次被委以重任,曾提舉司天監,任翰林學士、權三司使等,亦曾出使遼國,談判邊界劃分問題。後知延州(治所在今陝西延安),因他人兵敗受牽連,坐貶。晚年居潤州(今江蘇鎮江),築夢溪園閒居。

這期間,據其科學實踐與平生見聞,著成本書。

《夢溪筆談》包括《筆談》、《補筆談》、《續筆談》三部分。《筆談》二十六卷,分為十七門,依次為「故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、機智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜誌、藥議」。《補筆談》三卷,包括上述內容中十一門。

《續筆談》一捲,不分門。全書共六百零九條(不同版本稍有出入),內容涉及天文、曆法、氣象、地質、地理、物理、化學、生物、農業、水利、建築、醫藥、歷史、文學、藝術、人事、軍事、法律等諸多領域。在這些條目中,屬於人文科學例如人類學、考古學、語言學、**等方面的,約佔全部條目的18%;屬於自然科學方面的,約佔總數的36%,其餘的則為人事資料、軍事、法律及雜聞軼事等約佔全書的46%。

就性質而言,《夢溪筆談》屬於筆記類。從內容上說,它以多於三分之一的篇幅記述並闡發自然科學知識,這在筆記類著述中是少見的。因為沈括本人具有很高的科學素養,他所記述的科技知識,也就具有極**值,基本上反映了北宋的科學發展水平和他自己的研究心得,因而被現代人譽為「中國科學史上的座標」。

例如,《夢溪筆談》正確而詳細記載了「布衣畢昇」發明的泥活字印刷術,這是世界上最早的關於活字印刷的可靠史料,深受國際文化史界重視。此外,北宋其他一些重大科技發明和科技人物,也賴本書之記載而得以傳世。如記載喻皓《木經》及其建築成就、水工高超的三節合龍巧封龍門的堵缺方法、淮南布衣衛朴的精通曆法、登州人孫思恭釋虹及陸龍捲、河北「團鋼」「灌鋼」技術,羌人冷作冶煉中對「瘊子」的應用、「浸銅」的生產等,均屬科技史上珍貴史料。

《夢溪筆談》上述對北宋科技成就的記述,已足以使其名垂青史。非但如此,該書還記錄了沈括自己的許多創見,這進一步推進了北宋的科學發展。

例如,在天文學方面,《夢溪筆談》闡釋了沈括自己對渾儀、漏刻、圭表等天文儀器研製方面的許多創見,記述了他的「日有盈縮」這一重要發現以及他關於實行陽曆「十二氣歷」的建議。書中還準確描述了五星執行軌跡,計算出月道與黃道交角每月後退度數更為精確的數值,正確說明月亮的盈虧生光現象,發明準確測定極星位置的方法,詳細記錄並描述隕石特徵及隕落過程,指出了鐵隕石的存在,等等。這些均係天文學史上值得一提的重要成就。

在物理學方面,《夢溪筆談》記述了算家所謂的「格術」,沈括以之解釋小孔和凹面鏡成像,開闢了「格術光學」這一光學新領域。沈括對透光鏡的研究,思考縝密,多有可采之處。另外,沈括還討論了指南針的不同安裝方法,記錄了「以磁石磨針鋒」的指南針人工磁化方法及指南針「常微偏東,不全南也」的現象,從而肯定了地磁偏角的存在。

在聲學方面,《夢溪筆談》記述的沈括在琴弦上貼小紙人,以驗證聲音共振現象的發明,比歐洲類似的發明要早約七百年。

在數學上,《夢溪筆談》討論了垛積問題,建立了隙積術,其實質是解決了高階等差級數的求和問題。書中還**了會圓術,沈括從計算田畝出發,考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關係,得出了新的弓形面積的近似公式。隙積術和會圓術的建立,為中國古代數學的發闢了新的方向。

在地質地理方面,《夢溪筆談》記述了沈括對浙江雁蕩山、陝北黃土高原地貌地質的考察,明確提出了流水侵蝕作用說。該書還通過對化石的討論來論證古今氣候變化,對礦石資源亦有涉及,指出江西鉛山山澗水中有膽礬,可以煉銅;發現陝北的石油可以用於照明和製墨。在地圖製作方面,記述了沈括以熔蠟和木屑製作立體地圖的發明,這一發明早於歐洲約七百餘年。

書中對地圖製做中州縣相對方位的描述,由傳統8個方位增至24個方位,同時特別重視對兩地間直線距離——「鳥飛之數」的測量,使州縣相對位置更為可靠。

在生物醫學方面,《夢溪筆談》也多有記述,且大都觀察準確,記錄翔實,能夠從實際出發,辨別真偽,補正古書之不足。

《夢溪筆談》對沈括的治學思想和方法也多有反映,是研究沈括科學思想的主要參考材料。

此外,《夢溪筆談》還以大量篇幅記述了當時的政治、軍事、法律、人事以及一些傳聞軼事、藝文掌故等。對賦役擾民、西北與北方軍事利弊及典禮禮儀和古代**演進,均有翔實記載。該書對於研究北宋社會、政治、科技、經濟諸方面有重要參考價值。

《夢溪筆談》問世後,受到學界重視,不久即被刊刻印行。此書現知最早有南宋乾道二年本,今僅存元、明復刻乾道本。通行的正、補、續三編本首出《稗海》。

2023年,上海出版公司出版了胡道靜的《夢溪筆談校證》,考據精詳。2023年,中華書局又出版了胡道靜的《新校正夢溪筆談》,很便於閱讀。《夢溪筆談》在國外也很有影響,早在19世紀,它就因為其活字印刷術的記載而聞名於世。

本世紀以來,法、德、英、美、意等國都有人對《夢溪筆談》進行系統而又深入的研究,並向社會公眾加以介紹。我們的近鄰日本,早在19世紀中期,就用活字版排印了沈括的這部名著,是世界上最早用活字版排印《夢溪筆談》的國家。從2023年起,日本又分三冊陸續出版了《夢溪筆談》的日文譯本。

這些情況表明,《夢溪筆談》不愧為一本有國際影響的中國古代科技典籍。

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