沈括发明了什么东西(古代科学家沈括有什么重大贡献)

北宋皇祐三年(1051年),74岁的沈周在杭州钱塘老家病逝。他的儿子沈括,在回乡葬父守丧期间,成为世界科技史上一项重要发明的历史见证人。

沈括在侄子家中看到布衣毕昇留下的泥活字,他晚年撰述《梦溪笔谈》时对此印象深刻,遂将毕昇的活字印刷术详尽地记录了下来。没想到,正是这一份独家的记录,才使活字印刷术得以传世,并上升为中国古代四大发明之一,而不至于被时间湮灭。

而沈括,是活字印刷术总结和推广的历史第一人。正因为沈括的记载,毕昇发明的活字印刷术在宋代开始流传和运用。当时人以沈括的字给活字印刷术命名,称为“沈存中法”

因为沈括关于活字印刷的记载被选入中学教科书,国人对于他的这一历史贡献耳熟能详。但很少人知道,沈括其实是历史上最可惜的人物之一

沈括是史上绝无仅有的全才。他的才学之全面,几乎超越并秒杀史上任何通才。以往我们认知中的全才,绝大部分是现代学科分类中的文科全才;

而沈括,若按照现代学科分类,他则是贯通文、理、商、法、工、农、医等所有跨学科的大通才。不仅如此,他在外交军事上,也有卓越的表现。

但,这样一个人物,他越厉害,也就显得越可惜。

这个千年一遇的全才,在做人和做官两方面始终苦苦挣扎,最终却失败透顶,了无人缘,生前死后都伴随着别人的谩骂、不齿与误解。

沈括发明了什么东西(古代科学家沈括有什么重大贡献)插图

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古往今来,无论任何人对沈括怀抱任何观点,无一例外都承认,沈括是一个举世罕见的全才。

《宋史》说,沈括“博学善文,于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通,皆有所论著”。

民国著名学者张荫麟说,沈括“不独包办当时朝廷中之科学事业,如修历法,改良观象仪器,兴水利,制地图,监造军器等;不独于天学、地学、数学、医学、音乐、物理学,各有所创;不独以文学著称于时;且于吏治、外交及军事,皆能运用其科学家之头脑而建非常之绩”。

英国著名科技史学者李约瑟称颂沈括是一个科技的巨人,是”中国整部科学史中最卓越的人物”。

根据后世研究者的总结,沈括至少在这些方面显示了他的博学多才:

天文历法方面,他改进天文仪器,并对历法进行修订,比如首倡“十二气历”,这是一个重大的创新,虽遭到世俗的攻击,未被采用,但在科技史上意义重大,比后来英国气象局所用的萧伯纳历要早800多年。

数学方面,其主要贡献是首创“隙积术”和“会圆术”,开辟了中国传统数学研究的新方向,被日本数学史家三上义夫称为“中国算学的模范人物”。

地质地理方面,他首创地形高程测量法,还采用木刻立体地形图,这种立体地图比西方早700多年。

化学方面,他首次提出了“石油”这一科学命名,又做了以石油碳黑代替松烟制墨的实验,准确断言“此物必大行于世”。

物理方面,他发现指南针磁针“常微偏东,不全南也”,这是地球磁偏角的最早记载,比西方的记录早400多年;他进行了声音共振实验,实验的结果也比西方早数百年。

工程技术方面,他详细记述了布衣毕昇发明活泥字印刷术的全过程及字印的下落,比德国人戈登堡发明金属活字印刷早400多年。

……

为了纪念和表彰沈括的科学业绩,1979年,南京紫金山天文台把新发现的一颗行星命名为“沈括”

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不仅如此,沈括还是北宋难得一见的、文武双全的实干型官僚

熙宁七年(1074年),辽国派使臣萧禧出使宋朝,以国界争议为名,提出在蔚(今河北蔚县)、应(今山西应县)、朔(今山西朔州)三州两国边境重新以分水岭划界。

在宋朝内部,大臣们已看出辽国的用意是想侵吞宋朝国土,并借故挑起争端。但满朝大臣议论纷纷,却找不到实锤来拒绝契丹的无理要求。重新划界问题拖而不决,萧禧赖在驿馆不肯回国。

沈括为了搞清两国边境争端的始末,一头扎进枢密院翻阅历史档案,终于发现宋辽两国早年议定的地界图是以古长城为界,而如今争论的黄嵬山一带,距离古长城以南30多里,当然是北宋的领地无疑。

宋神宗获悉沈括的新发现后,赞扬沈括说,“微卿无以折边讼”。没有你,我大宋的边境纠纷都搞不定啊。

宋神宗于是任命沈括以回谢使的身份出使辽国。亲友听说这个消息,都替沈括担忧,但沈括说:“顾才智不足以敌忾为忧,死生祸福,非所虑也。”我只担心我的才能和智慧,能不能够应对和抵抗敌人,至于是生是死、是福是祸,都不在我的考虑范围内。

临行前,宋神宗召见沈括,问他,万一辽国做出对使者不利的事,你怎么办?沈括斩钉截铁地答道:“臣以死任之。”

熙宁八年(1075年),出使辽国的沈括一行,与辽国宰相、全权谈判代表杨益戒进行了六轮谈判,吸引了1000多人旁听。谈判中,沈括当仁不让,亮明宋朝的底线——黄嵬山一带的国土不容侵犯。

杨益戒在事实面前仍拒不承认黄嵬山一带是宋朝领土,甚至威胁说:“数里之地不忍,终绝于好,孰利?”为了区区一个小地方,致使两国维持了几十年的和平友好关系破裂,那就得不偿失呀。

沈括厉声回应:“今北朝利尺寸之土,弃先君之大信,以威用其民,此遗直于我朝,非我朝之不利也。”我大宋爱好和平,但也绝不惧怕战争。如果你们一定要背信弃义,撕毁条约,那就来吧。所谓名不正则言不顺,只怕你们辽国的百姓也未必就喜欢战争。

辽国见沈括气势恢宏,理直气壮,在六轮舌战不占优势的情况下,终于收敛了部分无理要求。但是,一直惧怕“北人生事”的宋神宗却发出指示,按照辽人的意愿划地为界,让沈括的外交成果付诸东流。

沈括发明了什么东西(古代科学家沈括有什么重大贡献)插图2

3

除了是折冲樽俎的外交谈判专家,沈括还是一名兵工专家和军事天才。

他主管过宋朝的军器监——一个制造武器的部门。在他主管军器监期间,宋朝的军工生产比之前有了极大的改善,不仅兵器数量激增,各种器械质量也得到提升。

为了制造“强弩射之不能入”的铁甲,他还特地深入到生产场地,实地研究熟铁和钢,以及冷锻和热锻的区别。他研究了城防、阵法、兵器、战略战术,写下了重要的军事著作“修城法式条约”等等。

元丰四年(1081年),经过变法的北宋决定对西夏发动又一次进攻战。这一年夏秋,宋军数十万分五路出塞,打响灵武之役

此前一年,遭贬官三年的沈括被紧急调到陕北战场,出任延州知州,兼鄜延路经略使。陕西沿边是宋、夏交战的主战场,常年驻有20多万兵力

宋朝将陕西沿边分为四路,各置经略司进行管理,其中陕北鄜延路的战略位置最重要。宋神宗对沈括寄予厚望,临行前跟他说,宋、夏的边事,如今都在你肩上,一旦有所贻误,“必正典刑”。

沈括到任后,与经略副使种谔通力合作,着手补充兵力、整训部队,协调军需粮草,安置奔赴前线的中央禁军。两人常常到半夜还未睡觉。

战争打响后,鄜延军由种谔统帅,在无定河畔大败8万西夏军队,歼敌万余人,成为五路宋军中战绩最辉煌的一路。沈括统筹规划,功不可没。

接下来的半年间,沈括连取夏人六寨,拓地数百里,又招降人口,配置汉蕃弓箭手,且守且耕,维持了宋朝对西夏的战略优势。

在这期间,沈括发挥了文人的本色,制作了数十首凯歌,在宋军得胜时歌唱。据他的《梦溪笔谈》记载,“边兵每得胜回,则连队抗声凯歌,乃古之遗音也“。这些凯歌,迄今保留下来的有五首,其中一首如下:

旗队浑如锦绣堆,银装剑背打回回。

先教净扫安西路,待向河源饮马来。

这气势,你们感受一下。

元丰五年(1082年)春,因为“本路出兵,守安疆界,应副边事有劳”,沈括被升为龙图阁学士

参考文献:

[宋]沈括:《梦溪笔谈》,金良年点校,中华书局,2015年

[元]脱脱等:《宋史》,中华书局,1985年

[宋]李焘:《续资治通鉴长编》,中华书局,2004年

祖慧:《沈括评传》,南京大学出版社,2004年

张荫麟:《沈括编年事辑》,《清华学报》,1936年第2期

杨渭生:《沈括和他的<梦溪笔谈>》,《杭州大学学报》,1978年第2期

徐规、闻人军:《沈括前半生考略》,《中国科技史料》,1989年第3期

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