关于沈括(1031?～1095?)介绍

[拼音]：Shen Kuo

中国北宋科学家。字存中，钱塘(今浙江省杭州市)人。曾任沭阳县（今江苏省沭阳县）主簿。嘉祐八年(1063)中进士，不久升为太史令。熙宁年间积极参与王安石变法运动，如整理陕西盐政，考察两浙水利、差役等。熙宁五年(1072)提举司天监，次年升任集贤院校理。熙宁八年(1075)出使契丹，斥其争地要求。次年任翰林学士，权三司使。元丰五年(1082)，西夏攻永乐（今陕西省米脂县西）、绥德（今陕西省绥德县）二城，沈括奉命力保绥德，因永乐失守，连累坐贬。元祐三年(1088)退居润州（今江苏省镇江市），筑梦溪园，汇集平生见闻，撰《梦溪笔谈》。约于绍圣二年（1095）病卒。终年65岁。（生卒年可能都有一两年的出入，尚待考定。）

沈括一生撰书多种，据《宋史·艺文志》载，其著述有22种155卷，但根据《梦溪笔谈》和宋代诸家书目，此外尚有18种。现在尚存的只有《梦溪笔谈》26卷(见彩图)、《补笔谈》3卷、《续笔谈》1卷、《长兴集》残存本19卷和《苏沈良方》中的一部分沈括医方，其他均已失传。《梦溪笔谈》的科学内容丰富，见解精到，无论在中国还是在世界科学史上都享有很高的声誉。

沈括的物理知识是多方面的，在磁学、光学、声学几个方面都有所创见。

（1） 最早记载了人工磁化的一种简便方法，即"以磁石磨针锋"，造指南针。

（2）在历史上第一个指出了地磁场存在磁偏角。即磁针所指"常微偏东，不全南也"。

（3）详细讨论了指南针的四种装置方法：水浮，置于指甲上，置于碗沿上和悬吊的方法。他指出，浮在水面容易摇荡不定，放在指甲或碗沿上容易滑脱，用单根蚕丝悬挂最为方便。

（1） 对针孔成像与球面镜成像的问题，中国在战国初期就有所认识。沈括对这些现象作了仔细研究，力图进行理性的概括。他提出“碍”的概念，这是指某种特殊的几何点，例如小孔成像的孔，凹镜的焦点或曲率中心。他认为针孔成像和凹面镜成像（包括凹面镜向日取火）都由于光线通过“碍”的缘故。得到物的投影(亦即成像)。他认为这种几何关系就是“算家”的“格术”。他正确地描述了镜面的曲率与像的大小的关系。

（2）他所记载的“红光验尸”法指出，当尸体的伤痕不易发现时，可在中午用新的红油伞罩在用水浇了的尸体上，则伤痕可见。这新的红油伞实际上起了滤光器的作用，尸体伤痕的青紫处，在红光下比在白光下看得清晰。

（3）沈括研究过透光镜。透光镜是一种特制的铜镜，当镜面对着阳光，镜背的文字图案，能够反射在墙壁上，他猜测这是由于镜面上存在与背文相对应的细微图案的缘故，他还对铸造过程中镜面形成相似图案的原因作了一种比较合理的解释。

（1）用纸人显示声音的共振，是沈括的一个发明。古代的琴(或瑟)上，都有宫、商、角、徵、羽、少宫等弦，其少宫、少商分别比宫、商高八度音。他剪了一个纸人放在少宫或少商弦上，d动宫弦或商弦时，在相应的少宫或少商弦上的纸人就会跳动起来，而d其他弦时，纸人则不动。用两只琴（或瑟），将纸人放在一只琴的弦上，则d动另一只琴时，相应弦上的纸人就会跳动。这里，前者是因宫和少宫、商和少商的频率相差一倍，故产生泛音的共振；后者则是基音的共振。沈括将这两种情形统称为“应声”，并指出这是正常的规律。

（2）“虚能纳声”是沈括在声学上的另一个见解。他指出，将牛革箭袋（矢服）放在地上当枕头，就能听到数里之内的人马之声。从现代物理学观点看来，这是由地面下传来的声波能量衰减小，而箭袋的空腔起了集音作用的缘故。

参考书目

1. 张家驹著：《沈括》，上海人民出版社，上海，1962。