沈括(1031-1095年),字存中,出生于浙江钱塘(今杭州)。
他是北宋著名的天文学家、物理学家、地理学家、化学家、数学家、医学家、唯物主义思想家。
沈括小时候跟着父亲去过很多地方,欣赏过各地的风土人情,看到了很多社会现象。
长大后,为了写书,他也经常去了很多地方考察。
他十分懂得观察和思考,发现了很多有趣的事情。
有一年,他去了河北,穿过太行山,在山壁上看到了一个螺丝蚌由壳和卵石组成的带状堆积层。
他很好奇在想:“这是如何在山壁上堆积蜗牛壳和卵石的呢?”
后来经过仔细研究,他得出了结论,虽然这里离东海已有千里之外,但在古时候却是海滨。
太行山东部的陆地,就是用沉积物沉积的海水形成的,所以山壁之间会有贻贝壳和卵石。
还有一次,沈括看见平原上的桃树在三月开花,可是深山里面的桃树四月才开花。
经过反复思考,他终于意识到开花与地形和温度有很大关系。
山区地势比较高,气温比较低,所以桃树开花才比较晚。
1063年,沈括考中了进士,从此升为上层官员。
沈括还研究过军事,曾参与抵御西夏的入侵。
自从宋真宗时期以来,宋朝依靠每年送大量银帛,与辽国暂时和好了几十年的局面。
然而,辽朝欺负宋朝软弱,想进一步侵占宋朝的土地。
1075年,辽国派大臣萧禧到宋都东京,要求重新划定边界。
宋神宗派大臣与萧禧进行谈判,双方争论了好几天,仍然没有结果。
萧禧必须说:“黄伟山一带30里的地方,应该归属于我们辽国。”
宋神宗派来谈判的大臣不知道那里的地形,明知道萧禧提出了不合理的要求,却又无法反驳他。
万分无奈之下,宋神宗又派沈括前去谈判。
沈括曾是支持王安石新法的官员,不仅工作认真细致,而且精通地理。
他先去了枢密院,从档案中查明了过去约定边界的文件,证明了土地应该属于宋朝。
他向皇帝报告说,宋神宗很高兴听到这个消息,所以让沈括画成一张地图拿去给萧禧看。
萧禧一看这个文件地图,立马无话可说。
没过多久,宋神宗又派沈括出使上京(辽国首都)。
于是,沈括首先收集了大量的地理资料,并要求随从的官员背熟它。
到了上京,辽朝派宰相杨益戒与沈括谈论边界的问题。
辽朝提出的一系列问题,沈括和官员们对答如流,有凭有据。
杨益戒看到没有漏洞钻,就站起来傲慢地说:“你们宋朝连这点土地都要斤斤计较,这是想和我们断绝友好关系吗?”
沈括也站起来,理直气壮地说:“你们背弃过去的盟约,想用武力来胁迫我们。”
“如果真要闹翻了,我看你们也得不到什么好处。”
辽国官员无法说服沈括,又害怕闹僵对他们没有好处,只好放弃他们不合理的要求。
沈括带着随行人员从辽国回来,一路上,每次经过一个地方,他都会把那里的山川画成地图,清楚地考查当地的风土人情。
回到汴京后,他整理了这些资料,献给了宋神宗。
宋神宗觉得沈括立了大功,便封他为翰林学士。
为了维护宋代边境的安全,沈括非常重视地形勘察。
有一次,宋神宗曾派他到定州(今河北定县)巡视。
他假装在那里打猎,花了20多天的时间,才对定州边境的地形进行了详细的调查,并用锯末和融化的蜡制成了三维模型。
回到定州后,沈括要根据他的模型,用木板雕刻木制模型,献给宋神宗。
当然,这种立体地图模型比纸上画的地图更清晰。
宋神宗对沈括画的地图和制作的地图模型很感兴趣。
到了第二年,就叫沈括编制一份全国地图。
但不久,沈括遭人诬告,他被朝廷贬至随州(今湖北随县)。
在那里,生活环境虽然很困难,但他坚持绘制画未完成的地图。
后来,他又换了几个地方的担任官职。
同时,一方面考察地理,另一方面修改地图。
就这样坚持了12年,最终完成了当时最准确的一份国家地图——《天下郡国图》。
沈括不仅在地理研究方面取得了优异的成果,而且是一位对研究兴趣广泛的科学家。
他精通天文、历法、音乐、医学、数学等。
他很早就研究了天文历法律,后来担任司天监,发现在那里工作的人许多是无知的人,他们不知道如何用浑天仪观察。
到了司天监后,他增添了天文仪器。
有时候为了观察北极星的位置,他连续三个月每天晚上用浑天仪观察,最后计算出北极星的正确位置。
他还改造了旧的观测仪器,如浑仪、浮漏和影表等,并制作了圭表。
到了晚年,沈括闲居在润州(今江苏镇江)梦溪园。
他记载了自己一生的研究成果,写了一本书《梦溪笔谈》。
在那本书中,除了记载自己的研究成果外,还记载了当时劳动人民的许多创造性发明,其中毕昇的活字印刷技术尤为著名。
《梦溪笔谈》共26卷,此外还有3卷《补笔谈》、1卷《续笔谈》。
里面的内容包括:天文、历法、气象、数学、地质、地理、制图、物理、化学、生物、医药、建筑、冶金、文学、史学、考古、音乐、艺术等方面,它是那个时代的科技博物馆。
与此同时,沈括又将这些内容分为17个目609条。
这十七个目分别是:故事、辩证、乐律、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥诈、杂志、药议。
《梦溪笔谈》这本书的主要作用是:提供丰富的历史和文化信息,对后代重要的思想、文化、文学成果的传承和发展,产生了深远的影响。