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沈括

沈括(10311095) ,字存中,号梦溪丈人,汉族,浙江杭州钱塘县人,北宋政治家、科学家。

沈括出身于仕宦之家,幼年随父宦游各地。八年(1063年),进士及第,授扬州司理参军。宋神宗时参与熙宁变法,受王安石器重,历任太子中允、检正中书刑房、提举司天监、史馆检讨、三司使等职。元丰三年(1080年),出知延州,兼任延路经略安抚使,驻守边境,抵御西夏,后因永乐城之战牵连被贬。晚年移居润州(今江苏镇江),隐居梦溪园绍圣二年(1095年),因病辞世,享年六十五岁。

沈括一生致志于科学研究,在众多学科领域都有很深的造诣和卓越的成就,被誉为“中国整部科学史中最卓越的人物”。其代表作《梦溪笔谈》,内容丰富,集前代科学成就之大成,在世界文化史上有着重要的地位,被称为“中国科学史上的里程碑”。

宋仁宗天圣九年(1031年) ,沈括出生于浙江钱塘(今杭州市)沈氏家族,祖父沈曾庆曾任大理寺丞,父亲沈周、伯父沈同均为进士

沈括自幼勤奋好学,十四岁就读完了家里的藏书,并随父亲宦游州县,到过泉州润州简州汴京等地,接触社会,增长见识,表现出对大自然的强烈兴趣和敏锐观察力。

沈括自幼体弱,加上读书十分用功,经常需要服食中药调理。钱塘沈氏在医药学颇有建树,有家传药学书籍《博济方》,受家庭影响,沈括也从搜集医方开始钻研医学。

二年(1050年),沈周知明州(今宁波市),沈括借居苏州母舅家,从舅舅许洞的著作与藏书中得益甚多,开始对军事产生强烈的兴趣。

皇三年(1051年),父亲沈周去世;至和元年(1054年),沈括以父荫入仕,任海州沭阳县主簿,遂治理沭水,开发农田,颇有政绩。 工程结束后,沈括辞去职务,来到哥哥沈披在任的宁国县,准备科举考试。

六年(1061年),沈披主持芜湖万春圩工程,沈括有治水经验,遂献计献策并作了详细记录。

嘉八年(1063年),沈括进士及第,因排名在前六名之外,按制守选。 次年,沈括守选期满,授扬州司理参军,负责一州刑狱。

治平二年(1065年),经淮南路转运使张推荐,沈括被调入京师,编校昭文馆书籍,参与详订浑天仪,并在闲暇研究天文历法之学。

熙宁元年(1068年),沈括升任馆阁校勘,有机会接触皇家藏书,进一步充实自己的学识。八月,母亲病逝,沈括辞官护送灵柩回钱塘。

熙宁四年(1071年),沈括守丧期满,进京述职,得到神宗和王安石的器重,被任为检正中书刑房公事。

熙宁五年(1072年),沈括奉命主持汴河疏浚工程,七月,加官史馆检讨。 按照惯例,皇帝每三年要到圜丘祭祀天地,吏员常借此修建园林、谋取私利。沈括便考察南郊大礼的历史沿革,撰成《南郊式》 ,被任命掌管郊祀事务。沈括按照新礼仪办事,所省费用数以万计,神宗十分满意。

八月,淮南饥荒,沈括受命巡察,发放常平仓钱粮,疏通河渠,修治荒田,取得明显成效,升任集贤校理,巡察两浙农田水利。 两浙水利工程规模浩大,沈括建议出钱雇用饥民兴建水利,得到神宗的赞同。 九月,沈括升任太子中允、提举司天监。当时的日官都是些庸碌之人,对天文几乎全然不知。沈括遂改革机构,改进仪器,召请卫朴修造新历法 ,并向全国征集观测天象的书籍。

十一月,朝廷登记民间车辆 ,市易司打算填封私井以阻止四川私贩井盐,民议纷纷。 沈括进言:民间都是太平车,不利于机动作战 ;小盐井很多,填封私井势必要加强警戒,得不偿失。 神宗赞同,次日诏停此二事,擢升沈括为知制诰、兼管通进银台司

熙宁七年(1074年)八月,沈括调任河北西路察访使,提举河北西路义勇保甲公事。河北西路地处北疆,沈括上任后,将工作重点放在改革军政和巩固国防上。

熙宁八年(1075年)二月,沈括返京后,上疏提出三十一条整改意见,多数都被神宗肯定与采纳。 九月,沈括兼任判军器监,负责兵器的铸造与储备。沈括对弓有很深的研究,提出“弓有六善”的观点,并建议大批制造“神臂弓”。到次年五月,军器监上报朝廷时,兵器产量提高了十几倍。

熙宁八年(1075年)二月,沈括奉命修订“九军战法”,分九军为九营,各自为阵,背背相承,面面相向,灵活多变,名之为“边州阵法”。九月,编撰城垒、军营等建筑的营造法式。

熙宁八年(1075年)三月,宋辽边界冲突,辽要求以黄嵬山为分界线,宋廷不同意。辽使萧禧到汴京,指责宋廷谈判不诚,拖而不决,留在馆舍不肯离去。沈括就到枢密院查阅以前的档案文件,发现宋辽过去商定的协议是以古长城为界,而黄嵬山在古长城以南,相距有三十里之遥,遂上表呈报朝廷。神宗赏赐沈括白金一千两,让他以回谢使的身份出使辽国。

四月中旬,沈括从汴京出发时,预先找出相关书信档案数十件,让幕僚和吏员背熟。契丹宰相杨益戒每有问题提出,沈括就让手下吏员列举档案条文作答。谈判先后进行六次,杨益戒无言可对,就威胁说,以数里之地、绝两国之好,不利于和平。沈括以国之道义、民之根本为理由,申明寸土不让。在沈括一行力争下,辽廷最终有所退让,紧张的宋辽关系得以暂时缓解。

七月,沈括起程回国,据沿途地理形势、风俗民情画撰为《使契丹图抄》,献给朝廷。 因出使有功,沈括被提拔为淮南、两浙灾伤州军体量安抚使 ;十月,权发遣三司使。次年十月,拜为翰林学士、权三司使

熙宁九年(1076年)十月,王安石罢相,吴充继任同中书门下平章事。沈括到丞相府汇报政务,吴充问及免役法,沈括建议减免穷人的役钱,吴充赞同并上疏汇报给神宗。 十一月,沈括再次上书要求减免下户役钱,并建议朝廷将旧有的差役法和现行的免役法有机结合起来,实行“差雇并行”。 沈括的这个观点是在王安石罢相后才提出的,对免役法的态度前后出现了微妙的变化,这就给反对他的人提供了口实。

熙宁十年(1077年),侍御史蔡确以依附大臣(吴充)、越权言事(免役法归司农寺负责)、前后态度不一等理由弹劾沈括。七月,沈括被罢去三司使、翰林学士,贬为起居舍人、集贤院学士、知宣州

元丰元年(1078年),神宗打算起用沈括为知制诰、知潭州,蔡确再次上书,指责沈括“反复无常、附会大臣,被贬不足一年,不宜擢升”,诏命被撤回。

元丰二年(1079年)七月,沈括复职龙图阁待制、知审官院

元丰三年(1080年),沈括改知延州,兼任延路经略安抚使,抵御西夏。到了延州,沈括以朝廷所赐之钱买酒,召集边民子弟开展骑马射箭活动,并亲自给优胜者敬酒祝贺,边境百姓群情踊跃。活动持续了一年,沈括从中选拔出精锐之士,充实到边防部队,延州军队的声威远超其他州府。

元丰四年(1081年)十月,蕃部数万人进攻边关要塞顺宁寨,沈括派少将景思谊、屈理带三千兵马进攻蕃军;接着命前锋李达领千人出击,携带十万人的军粮,宣称延路总帅沈括将亲自率军督战。蕃兵不知虚实,军心涣散。宋军乘势进攻,攻下磨崖寨,得男女万人,牛羊三万。

十一月,奉命西讨的河东兵十二将率军东还,经过延,沈括抓住时机,命部将在绥德城炫耀武力,声称宋廷已任命沈括兼领河东十二将的兵力,不日即兴兵西讨。驻守的西夏军闻讯前来打探,果见大队人马聚集,声势浩大,信以为真,连夜弃城而逃。沈括兵不血刃的拿下了浮图、吴堡、义合。

元丰五年(1082年)二月,沈括以“守安疆界、就副边事有劳”,升为龙图阁学士。 四月,西夏打算以金汤城为据点,招兵买马,攻打。沈括采取声东击西的战术,派副总管曲珍率军两万进军东川,扬言要去攻打葭芦,吸引西夏兵力布防,趁机攻下金汤。接着,沈括又用同样的策略攻下了葭芦

元丰五年(1082年)五月,沈括与副使种谔奉诏条陈制夏方略,提出进取横山以筑城、以地理优势直接威胁西夏的战略主张,宋廷派给事中徐禧前往延路节制军事,共同申议。 七月,沈括建议筑城石堡种谔提议银州徐禧主张永乐埭,终定为永乐城。 八月,神宗降诏徐禧总领筑城事宜,命沈括将帅府移到边界,以接济军用物资和救援。 十四日后筑成,徐禧令景思谊领四千人镇守,率余部返回米脂

九月九日,西夏出兵三十万攻永乐城,曲珍忙报知徐禧,徐禧统兵两万五千往援,令沈括留守米脂。由于兵力相差悬殊,宋军失利,夏军乘胜围城,截断水源,永乐城危在旦夕。沈括率兵一万前去支援,被夏军阻在永定河岸;又羌兵八万袭击绥德,沈括权衡利弊,决定舍永乐而保绥德。种谔因反对筑永乐城遭徐禧排挤,心怀旧恨,遂以守延州为名拒绝出兵解围。九月二十日,永乐城失陷,徐禧、李稷高永能李舜举等殉国,折官两百三十人,损兵一万两千有余(永乐城之战),谋取横山的计划宣告失败。

沈括作为一路帅臣,在明知永乐城“路险而远、不利协防与救助;且地理位置险要,敌军必争”的情况下,不坚持己见,而选择迎合徐禧,对永乐城之败有不可推卸的责任。

元丰五年(1082年)十月十七日,宋廷以沈括“议筑永乐城,敌至却应对失当”为由,贬为筠州团练副使,随州安置。 沈括到随州后,寓居于法云禅寺,无亲无故,且行动受到很大限制。 随州的三年是沈括一生中最忧伤、灰暗的时期,他开始重新审视自己的政治生涯,甚至对从政萌生出一丝“悔意”。

元丰八年(1085年)三月,神宗驾崩,太子赵煦继位,是为宋哲宗,大赦天下。沈括也得以内迁,改任秀州团练副使,本州安置、不得签书本州公事。 秀州地处江南,毗邻故乡杭州,沈括的心情得以从颓废中好转起来,遂专心于学问,开始整理熙宁九年奉旨编绘的《天下郡县图》。

三年(1088年)八月,沈括编订完成《天下郡县图》,被特许到汴京进呈。哲宗赐绢百匹,准许沈括在秀州境内自由行动。

元四年(1089年)九月,沈括改任朝散郎、守光禄少卿、分司南京,准于外州居住。 接到诏命后,沈括就举家搬迁至早年在润州购置的梦溪园 ,在此隐居,创作《梦溪笔谈》。

绍圣二年(1095年),沈括因病辞世,享年六十五岁。

隙积术

隙积术指如何计算垛积,沈括运用类比、归纳的方法,以体积公式为基础,把求解不连续个体的累积数,化为连续整体数值来求解,已具有了用连续模型解决离散问题的思想。在中国国数学史上,发展了自南北朝时期就停滞不前的等差级数求和问题,并推进到高阶等差级数求和的新阶段,开创了中国垛积术研究的先河。

南宋数学家杨辉元朝数学家朱世杰,在沈括的基础上进一步研究,取得了令世人瞩目的成就。

会圆术

会圆术,实际上是指由弦求弧的方法,其主要思路是局部以直代曲,对圆的弧矢关系给出一个比较实用的近似公式。在中国数学史上,沈括第一个利用弦、矢求出了孤长的近似值。这一方法的创立,不仅促进了平面几何的发展,而且在天文计算中也起了重要的作用,为中国球面三角学的发展作出了重要贡献。

会圆术问世后,得到了广泛应用,郭守敬王恂等都用到过会圆术。

磁学

沈括记录了人工磁化的方法,并用人工磁化针来作试验,对指南针进行深入研究。沈括比较了指南针的四种装置方法:水浮法,碗沿法,指甲法和悬丝法,指出悬丝法最优,并做了相应的分析。

磁偏角指地球表面任一点的地磁子午线地理子午线的夹角,即磁针静止时,所指的北方与真正北方的夹角。沈括在世界上最早经实验证明了磁针“能指南,然常微偏东”,即地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合,存在磁偏角。 这比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角现象早了400多年。

光学

沈括通过观察实验,对小孔成像凹面镜成像等原理作了准确而生动的描述,他用“碍”(焦点)的概念,指出了光的直线传播、凹面镜成像的规律,并把光通过“碍”成像称之为格术,即现代光学中的等角空间变换关系。

沈括还对平面、凹凸面等镜面成像的不同进行研究,注意到表面曲率不同与成像之间的关系,并以此对“古人铸鉴”时正确处理镜面凹凸与成像大小的关系进行了研究与分析,提出若将小平面镜磨凸,就可“全纳人面”。

沈括还对透光铜镜的原理作出了正确推论,推动了后世对“透光镜”的研究。此外,沈括还第一次记录了“红光验尸”的内容,是中国关于滤光应用的最早记载,至今还有现实意义。

声学

沈括通过对声学现象的观察,注意到音调的高低由振动频率决定,并记录下了声音的共鸣现象。他还用纸人来放大琴弦上的共振,形象的说明了应弦共振现象,这比诺布尔和皮戈特的琴弦上纸游码试验早了500年。

沈括还提出了“虚能纳声”的空穴效应,以此来解释兵土用皮革箭袋作枕头,可以听到数里外人马声的原因。此外,沈括还记录并深入分析了制钟的声学问题。

胆水炼铜

据沈括《梦溪笔谈》记载,信州铅山县有苦泉(硫酸铜溶液)、流而成涧。舀取泉水煎熬,就能得到胆矾硫酸铜),熬制胆矾就能生成铜,熬胆矾的铁锅,日子久了也会变成铜。沈括的这段记录,即湿法炼铜,利用化学置换反应的方式提炼金属。

胆矾化铁成铜的记载古已有之,西汉淮南王刘安淮南万毕术》 、东晋葛洪抱朴子》均有类似记载。 据郭正谊考证,沈括的记载录自中唐时期成书的《丹房镜源》。 但直到宋哲宗绍圣五年(1098年),张潜主动将《浸铜要略》献给朝廷,在北宋政府的大力提倡下,胆铜法生产才被迅速推广开来。

石油制墨

世界上最早记载有关石油的文字,见于东汉史学家班固所著的《汉书》。 历史上,石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等,直到北宋,沈括才在世界上第一次提出了“石油”这一科学的命名。

据沈括记载,延州境内产石油,当地人常采集到瓦罐里,用于照明。这种油形似纯漆,燃起来像烧麻杆,并冒着很浓的烟,能把帐篷都熏黑。沈括将其命名为石油,并以石油碳黑制,光泽、亮度方面都很理想,于是就大量制造,并命名为“延川石液”,苏轼用后评价“在松烟之上”。

改进仪器

浑仪是测量天体方位的仪器,经过历代的发展演变,到北宋时,结构十分复杂,使用起来很不方便。沈括对此作了很大改进:取消了浑仪上不能正确显示月球公转轨迹的月道环,放大了窥管口径,使其更便于观测极星,既方便了使用,又提高了观测精度。元世祖至元十三年(1276年),郭守敬创制的新式测天仪器简仪,就是在这个基础上产生的。

漏壶是古代测定时刻的仪器,沈括对漏壶也进行了改革,把曲筒铜漏管改做直颈玉嘴,并且把它的位置移到壶体下部。这样流水更加通畅,壶嘴也坚固耐用多了。

沈括还制造了测日影的圭表,他意识到了蒙气差对测量精度的影响,主张采用三个候影表来观测影差,以克服蒙气差对精度的影响,据此制成的新式圭表,提高了北宋圭表测影的技术水平。

天象观测

沈括对天象进行细致的观测,取得了一些新的发现与观测结果。例如,沈括用晷、漏观测发现了真太阳日有长有短。经现代科学测算,一年中真太阳日的极大值与极小值之差仅为51秒。

沈括还详细观察了五星运行轨迹和陨石坠落时的情景 ;并为测量北极星与北天极的真实距离设计了窥管,每夜3次,连续三月,得200余图,得出当时极星“离天极三度有余”的粗测结论。

改革历法

熙宁五年(1072年),沈括提举司天监,发现《大衍历》沿袭至宋已落后实际天象五十余刻,遂破格提拔卫朴改革旧历;熙宁八年(1075年),《奉元历》修成颁行。 新历法改动了闰月朔日的设置:熙宁十年冬至的临界时分原用午时,新历改用子时;闰十二月改为闰正月,以补算岁日朔日。

晚年时,沈括大胆革新,进一步提出了《十二气历》,以代替阴阳合历。按中国古代历法阴历阳历每年相差11天多,虽采用置闰的办法加以调整,仍有很多缺陷。沈括发明的新历,不用闰月;不以月亮的朔望定月,而参照节气定月;一年分为12个月,每年的第一天定为立春,这样既符合天体运行的实际,也有利于农业活动的安排。900 年后,英国气象局用于统计农业气候的 《萧伯纳历》,其原理也与《十二气历》相同。

地形学

沈括根据太行山岩石中的生物化石和沉积物,分析出华北平原过去曾是海滨,今已东距大海已千余里,而华北平原是由黄河滹沱河、涿水、桑乾河等冲积形成的。这是对华北平原成因(冲积平原)最早的科学解释。

沈括根据峭拔险峻的雁荡诸峰顶部在同一平面上的现象,推断雁荡山是由流水侵蚀作用而形成:流水将疏松破碎的岩石、土壤等冲走,留下坚硬、固结而耸峭的山峰。 这种“流水侵蚀作用”的看法是十分正确的,直到18世纪末,英国赫顿在《地球理论》一书中才提出类似观点,比沈括晚了约700年。

沈括还详细记录了各地发现的化石、并根据化石来推究古代气候的变迁,解释的大气折射现象,科学地描述了龙卷风生成的原因、形态和破坏威力,用月亮的盈亏来论证日、月的形状及海潮与月球的关系等等。沈括对自然地理的研究,在许多方面都走在了当时世界的前列。

地图学

元二年(1087年),历经十二年不懈的努力,沈括完成了奉旨编绘的《天下州县图》,图幅之大,内容之详,前所罕见。全套地图共有二十幅,包括全国总图和各地区分图,比例为九十万分之一。在制图方法上,沈括提出分率准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九个方法,并按方域划分出“二十四至”,从而大大提高了地图的科学性。可惜南宋战乱频发,此图竟毁于战火之中,成为千古遗憾。

沈括还首创了用“飞鸟图”来绘制地图,以代替传统的循路步法制图。“飞鸟图” 也就是“取鸟飞之数”,用的是飞鸟直达的距离,类似航空拍摄,这使地图的精确度大为提高。

沈括视察河北边防的时候,还曾经把所考察的山川、道路和地形,在木板上制成立体地理模型,呈现给神宗。 这是中国地图史上木质地形图的第一次明确记载,比瑞士十八世纪出现的地理模型图早七百年。

至和元年(1054年),沈括任海州沭阳县主簿,主持治理沭水 的工程,修筑渠堰,不仅解除了当地人民的水灾威胁,而且还开垦出良田七千顷,改变了沭阳的面貌。

六年(1061年),沈披任安徽宁国县令时,沈括还参与修筑芜湖万春圩的工程,写出《圩田五说》、《万春圩图书》等关于圩田方面的著作。

熙宁五年(1072年),沈括主持汴河的疏浚工程。为了治理汴河,他亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸八百四十多里河段的地势。用“分层筑堰测量法”测出了河南开封上善门至泗州淮口直线距离420公里之内,水平高差为63.3米。存世古文献中最早记录水平高程测量的方法、过程和结果的科学家。

钱塘沈氏有收集药方的传统,受家学传统影响,沈括也注意搜集医方,并汇集成两本医药学著作《良方》和《灵苑方》(早佚),本着为病人负责的精神,沈括收方必“目睹其验”,并将实物与文献对证,对药物名称和功效进行考证,纠正其中的错误。

沈括在医药学上的贡献还表现在:《良方》中详细记述了秋石阴阳二炼法的程序要诀,有论者认为应属世界上最早的“提取留体性激素”的制备法 ;《梦溪忘怀录》中关于“药石井”的记述,被认为是最早的磁化、矿化水制备法;《梦溪笔谈》中还对一些矿物的药用价值进行了记录,如莽草天竹黄等。

沈括在三司共一年八个月,主要成就有两点:①改革盐钞法。熙宁年间,宋廷采取榷盐政策,对解盐实行官卖,为增加盐税收入,政府不断抬高盐价,各地民怨不断。熙宁九年十一月,沈括奉诏改革盐法,提出四点整改意见:限定印钞数量、统一池盐东西路价格、制钞权收归三司,各地方统一盐价。②改革铸铜法。神宗时,钱币铸造达到高峰,钱币的数量也大幅提高,但并不能解决北宋日益严重的钱荒问题。对此沈括提议:稳定盐钞价格,达到以钞代币的目的;增加货币种类,将金银纳入货币流通,可惜神宗并没接受。 沈括还提出了“钱利于流”的货币理论。他认为,钱如果藏之不用就是死钱,要使钱增值就必须投放到流通领域。因此沈括主张加速货币流通,通过货币在流通过程中的增值来达到稳定币值的目的,这一发现比西方早很多年。 沈括还注意到贸易来往中的顺差逆差问题,主张根据边境地区的实际情况,通过调节贸易额来达到稳定货币的目的。

熙宁七年(1074年),沈括在担任河北西路察访使和军器监长官期间,攻读兵书,精心研究城防阵法兵车兵器、战略战术等军事问题,编成《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作,并把一些先进的科学技术成功地应用在军事科学上,为提高兵器和装备的质量做出了一定贡献。

《梦溪笔谈》中有近20个条目与军事有关,记述了沈括亲历的一些战事、古代名将的战例、古代的一些战争攻防手段与策略,如“赫连城”特点介绍、战棚的作用分析等,为后人提供了珍贵的军事研究资料。

音乐

沈括是乐律行家,据《宋史‘艺文志》载,沈括还撰写过《乐论》、《乐器图》、《三乐谱》、《乐律》等著作,可惜巳佚。《梦溪笔谈》中与音乐相关的记述有40多条,研究并阐述了古代音乐的音阶理论;记述了沈括对唐宋燕乐的研究心得,如燕乐起源、燕乐二十八调、唐宋大曲的结构和演奏形式、唐宋字谱等;并考证了部分乐器的形制、用材、流布与演变。

书画

沈括在书画收藏与鉴赏方面也是行家。他撰写过《图画歌》,用歌诗的方式,对两晋至宋代50多位名画家的作品及风格进行品评,语言精练、视角独到,得到了著名书画家米芾等人的高度评价。

一记录活字印刷术的发明。沈括详细记述了庆历年间布衣发明活泥字印刷术的全过程及字印的下落,这种活泥字印刷术被誉为“沈存中法”。 比德国人古腾堡发明金属活字印刷早四百多年。

二记录了能工巧匠喻皓的高超建筑技术,尤其是摘抄了其著作《木经》的部分内容,为中国建筑科技史留下了极为宝贵的史料。

三记述了治理黄河水患时,河工高超巧合龙门的三节压埽法等 。

纪昀:括在北宋,学问最为博洽,於当代掌故及天文、算法、钟律尤所究心。

祖慧:沈括是一位具有很强敬业精神、工作认真务实、能够体恤民情的良吏。但他却不是一位出色的政治家,不具备政治家应有的胆识与果敢坚毅。

席文在中国科学技术史上,沈括是最多才多艺的人物之一。

李约瑟:①(沈括是)中国整部科学史中最卓越的人物。②(沈括是)中国科学史上的坐标。

三上义夫:①沈括这样的人物,在全世界数学史上找不到,唯有中国出了这样一个。我把沈括称做中国数学家的模范人物或理想人物,是很恰当的。 ②(古代)日本的数学家没有一个比得上沈括。

据《宋史艺文志》记载,沈括的著述有22种155卷。除《梦溪笔谈》 外,还有综合性文集《长兴集》《志怀录》《清夜录》,医药著作《良方》《苏沈良方》 ,科学著作《浑仪议》《浮漏议》《景表议》《熙宁奉元历》《圩田五说》《万春圩图记》《天下郡县图》《南郊式》《诸敕格式》《营阵法》,音乐类著作《乐论》《乐律》《乐器图》等,但存世较少。

2011年五月,浙江大学出版社出版了杨渭生教授点校、辑佚《沈括全集》,全书八十五卷(含附录一卷),一百一十万字,是迄今为止海内外收集沈括著作最齐全的版本。

元丰三年(1080年),沈括总领延路军务,驻守延州。宋廷为确保西线安全,加派禁军驻防,并多次赏赐,但没有赏赐地方军队。沈括认为赏赐不均,会引起边防变乱。于是假传朝廷旨意,犒赏地方军队,并上报朝廷。神宗对此极为满意,降诏允许沈括酌情处理类似紧急事件。

元丰四年(1081年)十一月,钟谔率军行至盐州,天降大雪,军粮不继,殿直刘归仁率部三万人南逃,涌入延州边塞,边民大为恐惧。有人建议沈括紧闭城门、派兵征讨,沈括认为这些都是久经沙场的精锐之师,只是因为饥寒才做了逃兵,派兵征讨是自相残杀,只会导致军心不稳。就派人在延州东郊搭设营寨,饯劳逃奔而来的士卒。十天后,三万叛军全部收回,刘归仁也被斩于军前,完美的处理了军队叛乱问题。

据《梦溪笔谈》记载,沈括在开封相国寺见到高益的一幅壁画,内容为乐工同奏,很有意境。但人们都诟病弹琵琶的乐工拨错了弦,管乐吹奏的都是“四”字音,在琵琶的上弦,但画上拨的却是下弦。沈括经过仔细观察后,认为高益画的没错。他指出,弦乐跟管乐不同,演奏管乐时,手指按在什么音,就发什么音,是同时的;琵琶则不同,只有当手指拨弦之后,才会发音,动作是早于声音的。正因为这样,弹琵琶的乐工的手指不在“四”字音的上弦,而在下弦。足见画家布置巧妙,匠心独运。

沈括大苏轼五岁。治平二年(1065年),苏轼进入史馆,与在昭文的沈括同在崇文院任职。 熙宁二年(1069年),沈括支持变法,受到王安石重用;苏轼与司马光等一起,则持反对意见,变法派和保守派形成对立。

据南宋《元补录》记载,熙宁六年(1073年),沈括受命巡察两浙农田水利,时苏轼任杭州通判。沈括到了杭州,与苏轼谈论旧情,把其新作抄录了一份。回到京师后,沈括就用附笺的方式,把认为是诽谤的诗句详细的“注释”,交给了皇帝,揭发苏轼在诗文中“愚弄朝廷”、“无君臣之义”。

元丰二年(1079年),御史何正臣李定上表弹劾苏轼,乌台诗案爆发。次年,苏轼被贬黄州,牵连亲友三十多名,涉及诗词一百多首。当然,沈括不是事件的主谋,但据说沈括正是始作俑者。此事李焘亦引入《续资治通鉴长编》,但对其真实性持怀疑态度。

元和十二年(817年)春末,白居易与朋友结伴游庐山,写了不少诗,其中有一首是《大林寺桃花》。 沈括读到这首诗,非常惊讶,带着讥讽的口吻评道:“既然‘四月芳菲尽’,怎么会‘桃花始盛开’呢?大诗人也写出这样自相矛盾的句子,可谓‘智者千虑,必有一失’呀!”说完,他也就把这事给忘掉了。

有一年春夏之交,沈括到一座山上考察,见到了白居易诗中的奇景:四月天气,山下众花凋谢,山顶上却是桃花红艳,才猛然想去白居易的诗来,才领悟到自己错怪了大诗人,也从中发现了高度对季节的影响:由于山上气温低,春季到来要晚于山下。

后来,他又找来白居易的诗,发现前面有一篇序,序中写道:“(大林寺)山高地深,时节绝晚,于时孟夏月,如正二月天,梨桃始华,涧草犹短。人物风候,与平地聚落不同。”沈括读后,很有感慨地说:“都怪我读书不仔细,经验太少啊!”

沈括的第二任妻子张氏,淮南官吏张之女,骄蛮凶悍,经常责骂沈括,甚至拳脚相加;在秀州时,张氏还常去官府控告他。有一次,张氏发脾气,竟将沈括的胡须连皮带肉扯将下来,儿女们抱头痛哭,跪求母亲息怒。在张氏的虐待下,沈括在定居梦溪园的第四年生了一场大病,此后身体越来越虚弱,常自叹命不久矣。

张氏暴病而亡,友人都向沈括道贺,恭喜他从此摆脱了张氏的折磨。而此时的沈括却终日恍惚,精神已频临崩溃,一次乘船过扬子江,竟欲投水,幸好被旁人阻拦。不久,沈括也因病离开人世。

(沈括家族资料参考来源:周生春《沈括亲属考》 祖慧《沈括评传》 等)

沈括晚年的故居梦溪园,位于镇江市梦溪园巷21号,据史志记载,梦溪园原面积约十亩左右,内有岸老堂、萧萧堂、壳轩、深斋、远亭、苍峡亭等建筑,还有一条溪水流经园内。沈括居此八年,死后归葬于杭州,梦溪园遂逐渐荒芜。南宋宁宗年间,辛弃疾任镇江知府时,曾修葺维护。后梦溪园数易其主,原貌已荡然无存。

1985年,市政府在原址附近,初步修复了梦溪园。修复后占地2亩,由两幢青砖平房和一方庭园组成。前幢为清代修建的硬山顶平瓦房,坐东朝西,门上端嵌有茅以升题写的“梦溪园”大理石横额,内置沈括正面画像、沈括摩崖题铭拓本和“梦溪”古石碑。后幢为清式厅房,坐北朝南,正中是沈括全身坐像,两侧陈列着比西欧早四百年的地磁偏角的记载,以及反映沈括一生科学成就的实物和图片等。

据《钱塘县志》、《杭县志稿》等文献记载,沈括墓位于安溪乡太平山下。1983年,余杭县文物普查,在太平山南麓发现了沈括墓。墓穴由砖砌而成,内有北宋青瓷花碗及熙宁、元丰、元钱币;墓穴南30米为二尊石翁仲,一倒一立,手执笏,但头部已被毁;另有墓道、墓碑头。

1986年,沈括墓被列为余杭县重点文物保护单位,1989年被列为杭州市重点文物保护单位。2001年9月,沈括墓完成第一期修缮工程,重建了坟墓,立了墓碑,铺设墓道,除原翁仲外,增设了石马、石羊等设施。

1979年,中国科学院紫金山天文台为了纪念沈括,将1964年发现的一颗小行星2027命名为“沈括星”。

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