书城传记中国古代科学家故事
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第12章 沈括与《梦溪笔谈》

我国北宋时代,有一位博学多才的科学家,他就是大名鼎鼎的沈括。他写了一部非常有名的书《梦溪笔谈》。这部书,堪称是中国科学史上里程碑式的巨著,是沈括一生的社会活动和科学实践的总结,内容极为丰富,包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、文学、史学、考古、音乐、艺术等共600余条。其中200来条属于科学技术方面,记载了他的许多发明与发现。

忠实地继承父业

《梦溪笔谈》不仅是我国古代的学术宝库,而且在世界文化史上也有重要的地位,被英国学者李约瑟誉为"中国科学史上的坐标"。

沈括出生于浙江钱塘的一官僚家庭。他的父亲沈周曾在许多地方做过官,母亲是一个有文化教养的妇女。沈括从小生活在一个官宦世家,自幼勤奋好读,在母亲的指导下,他十四岁就读完了家中所有藏书。后来他跟随做官的父亲到过福、江苏、四川和京城开封等地,有机会接触社会,接近人民,对当时百姓生活和生产情况有了了解。沈括不但善于观察,还把看到的一一高录下来,显示出他超人的才智。

十八岁那年父亲去世,沈括继承父业,任沭阳县主管农业。朝廷赋于他权利,他发动百姓,修筑渠堰,开发农田,富国安民。几年下来,沈括政绩显著,被嘉祐皇帝封为安徽宁国县令。

当时的安徽地方,连年水灾,民不聊生!沈括发动百姓兴修水利,改良农田,修筑芜湖地区的“万春圩”,真正是官任一方,造福百姓!

好学成癖的沈括,不管工作多忙,不管有多少重任在身,他都能坚持学习。一直到三十三岁,沈括还再一次参加全国状元大考,到底中状元没考中,中了个进士,被皇帝任命做扬州司理参军,掌管刑讼审讯。

中国的“不列颠全书”

沈括一生,做过的几件事,在我国历史上影响深远。

第一大贡献,就是他写的那部书《梦溪笔谈》,这部书被中国和世界科学家称为我国宋代"不列颠百科全书",书里所涵盖的科学门类,为我国和世界的许多学科提供了理论基础。

说来,许多人并不知道,沈括还是我国第一个发现石油的人。沈括50岁那年,出任陕西延安府太守,在西北前线对抗强敌西夏的入侵。他在紧张的军旅生活中,仍不忘考察民间开采石油的过程。在《梦溪笔谈》中记录了石油的存在状态与开采全过程:“在延州境内有一种黑油,就是过去人们所说的高奴脂水,这种脂水就是石油。石油产生在水边,与砂石和泉水相混杂,时断时续地流出来。当地居民用野鸡尾毛将其沾取上来,采集到瓦罐里。这种油很像清漆,燃起来像火炬,冒着很浓的烟,帐幕沾上了油烟都变成了黑色。我猜测这种烟可以利用。于是,试着扫些烟煤用来做成墨,墨的光泽像黑漆,即使是松墨也比不上它。于是就大量制造它,给它标上文字,叫做"延川石油"。这种油以后一定会广泛流行在世上,只是从我开始做它罢了。"

最早的世界石油

根据现有的史料记载,沈括就是我国乃至世界第一个发现和使用石油的人。

沈括年轻时在许多地方做过官,每到一地,他非常关注当地民生与社会生活相关的新鲜事,用今天的话来说,就是很注重劳动人民的创造。有一年,沈括在福建泉州做事,听说江西铅山县有一眼泉,冒出来的水不是甜的,而是苦的,当地人叫这种水做"胆水",就是很苦的意思。村民将这种"胆水"放在锅中熬,熬干后,锅底下就出现了黄灿灿的铜。沈括一听,十分感兴趣,不远千里,从福建来到江西铅山县,亲眼所见村民"胆水炼铜"的过程。就在《梦笔溪谈》中记录下来——这是我炼铜技术的最早记载!后来的历史发展证明沈括记载是正确而科学的。原来在铅山县有几道溪水不是清的,而是呈青绿色,味道是苦的,当地村民称为"胆水","胆水"就是亚硫酸溶液。村民将"胆水"放在铁锅中煎熬,生成了"胆凡","胆凡"就是亚硫酸铜,亚硫酸铜再在铁锅中煎熬,与铁产生了化学反应,就分解成铜与铁。由于历史发展的局限性,沈括还不能明确地揭示"胆水化铜"的化学原理,但已经阐述了"胆水炼铜"的全过程,同时也记录了在铅山周围有一个规模不小的铜矿。根据他的记载,沿着铅山县的胆水往北寻找,在贵州溪县果然找到了巨大的铜矿,这座铜矿就是现在江西铜业公司的开采基地。如今江西铜业公司的电解铜已经达到年产90万吨,产量在国内居第一位,在世界居第三位。

最先的地理论述

沈括在地理学方面也有许多卓越的论断,反映了我国当时地学已经达到了先进水平。他正确论述了华北平原的形成原因:根据河北太行山山崖间有螺蚌壳和卵形砾石的带状分布,推断出这一带是远古时代的海滨,而华北平原是由黄河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所携带的泥沙沉积而形成的。当他察访浙东的时候,观察了雁荡山诸峰的地貌特点,分析了它们的成因,明确地指出这是由于水流侵蚀作用的结果。他还联系西北黄土地区的地貌特点,做了类似的解释。他还观察研究了从地下发掘出来的类似竹笋以及桃核、芦根、松树、鱼蟹等各种各样化石,明确指出,它们是古代动物和植物的遗迹,并且根据化石推论了古代的自然环境。这些都表现了沈括可贵的唯物主义思想。在欧洲,直到文艺复兴时期,意大利人达·芬奇对化石的性质开始有所论述,却仍比沈括晚了四百多年。

可见,伟大的科学家沈括是一个博学多才的人,他的那勤奋的学习精神和严谨的科学态度,造就了这位伟大学者的科学成就,历史又一次应证了这名言:天才是百分之九十五的勤奋。