论中国古代伟大科学家

摘要：沈括是中国古代最伟大的科学家之一，备受国内外科学家的推崇。他的科学研究所涉猎的范围极广，所取得的成就是其他科学家所无法相比的，尤其在物理、化学、数学和地理学上。沈括的唯物主义哲学思想是其从事科学研究的基础。其经世致用，注意传承和创新的科学思想促使其在科学道路上阔步向前。善于运用观察实验，抽象思维的科学方法是其取得巨大科学成就的灵丹妙药。

关键词：沈括；科学成就；思想；科学方法

中图分类号：F2文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）19-0090-02

他是中国历史上最罕见的百科全书式的伟才，他被誉为中国古代科学史史上最伟大的科学家；英国著名的近代生物化学家和科学技术史专家，剑桥大学教授李约瑟（JosephTerenceMontgomeryNeedham，1900年12月9日－1995年3月24日）曾断言“他是中国整部科学史中最卓越的人物”，评价他的著作《梦溪笔谈》是“中国科学史上的坐标”。日本著名数学家三上义夫在其著作《中国数学之特色》中称“在整个日本数学界没有人能比得上他，全世界唯有希腊的阿契泰斯能与之相比”。他就是中国历史上著名的科学家，北宋著名的政治改革家，拥有地理学家，物理学家，数学家，化学家，医学家，天文学家，水利专家，兵器专家和军事家头衔的沈括。

1沈括及其巨大的科学成就

1.1沈括其人

沈括(1032-1096)字存中，号梦溪丈人，北宋杭州钱塘县人（今浙江杭州）。沈括生于官宦世家，沈姓是江南大户。他的父亲曾在泉州，开封，江宁做过地方官，祖父曾任大理寺丞，外公许仲容曾任太子冼马，舅舅许洞是咸平三年（公元1000年）进士。沈括在母亲许氏的教导下自幼勤奋读书，博闻强记。由于父亲在南北多个城市做官，沈括随父到过很多地方。这些年轻时的经历使他有机会接触社会，对当时人民的生活和生产情况有所了解，增长了见识，也显示了其超人的才智。“至和元年（公元1054年）22岁的沈括以父荫入仕历任海州沭阳主簿，安徽宁国县令，扬州司理参军，翰林学士，三司使，鄜延经略安抚使”。其做官地遍及中国东南西北各地，横跨文学、财经、政治、科技、军事各个领域。他的经历也为其成为通才奠定了基础。沈括晚年遭到贬斥，元祐三年56岁的沈括移居润州（今江苏省镇江市东南）隐居。期间著《梦溪笔谈》聊以。宋哲宗绍圣二年（公元1095年）去世。

1.2沈括其书——《梦溪笔谈》

《梦溪笔谈》是沈括一生社会生活和科学活动的总结，其内容极为丰富。沈括的科技成果也大都记录于此书。在数学上，沈括在总结前人数学成就的基础上，首创隙积术和会圆术取得了等差级数求和球面三角学的突破性成就；在物理学上，详细描述了凸面镜成像和小孔成像的规律，比西方早了300年。他对磁偏角精确的研究比西方早了400多年；最早用实验证明了声学的共振现象；在水利上，首创“分层筑堰法”对水利地形进行精确测量，在世界水利史上被誉为一个创举；在化学上，首次对石油进行命名，首次对石油的开采和民间开发使用进行详细记录，并且首次揭示了胆水浸铜获取铁铜的过程；在天文学上，沈括首先研究并改革了浑仪，浮漏和影表等旧式天文观测仪器，他还制定了测日影的圭表，改进了测影方法。其900多年前提出的《十二气历》和今天全世界通用的阳历非常相近；在地理学方面，通过实地考察和分析提出了“海陆变迁”学说，比西方的达尔文早了四百多年，晚年编订《天下州县图》并提出分率、准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九法和四面八方细分成二十四个方位的制图学理论，使图的精度有了进一步提高，为我国古代地图学做出了重要贡献。

2沈括的哲学思想——唯物主义

中国的科学史是在几乎与世隔绝的地理环境和文化背景中孕育出来的。元气论，阴阳说，五行说和数字符号是历来中国古代科学家解释世界的工具。沈括的科学思想理所当然的继承了这些传统思想。但是又不是完全的继承，而是在批判的基础上形成了自己的唯物主义观和唯物辩证法思想。沈括在他的著作《梦溪笔谈》就有很多运用阴阳，五行来解释天文历法和乐律的片段，比如，“先儒以日食正阳之月止谓四月，不然也。正、阳乃两事，正谓四月，阳谓十月。日月阳止是也。《诗》有“正月繁霜”；“十月之交，朔月辛卯。日有食之，亦孔之丑二者，此先王所恶也。盖四月纯阳，不欲为阴所侵；十月纯阴，不欲过而干阳也”在这种记述中沈括赞同阴阳来记述日食出现的月份，但是其命名的依据并不是盲从前人的看法，而是查阅《诗经》的资料记述，并且根据自己的实际观察来考证先人对日食出现日期记述的错误。沈括很好的继承了五行说，下面是他用五行说来解释古代祭祀音乐的记述“圆丘方泽之乐，皆以角为先，其次徵，又次宫，又次羽。始于角木，木生火，火生土，土生水。越金，不用商也。木、火、土、水相次者，天地之叙，故以之礼天地，五行之叙：木生火，火生土，土生金，金生水。此但不用金耳，其余悉用。此叙，天地之叙也”，从这一段引述中我们可以看出沈括反复强调五行中金木水火土的顺序，在他看来这种顺序就是自然界固有的“规律”。这种金木水火土的固定顺序也构成了他“气一元”论的重要内容。沈括主张的以一元论解释自然中的万事万物，它们都是由“气”凝聚而成。也就是说种种形体都是由气凝聚而成。金木水火土万物之中，天地之间都是由“气”主宰，没有例外。“气”作为中国古代哲学的最高范畴，其本义是客观的、具有运动性的物质存在；“气”泛义是指世界中的一切事物或现象，包括精神现象，均可称之为气，因此我们可以从其著作中看出沈括的唯物论观点。

沈括在其著作《梦溪笔谈》、《长兴集》和《良方》中一再称万物运动变化的规律是“道”，而道在现实生活中又是无形的，从此中我们可以窥探出他的朴素辩证法思想。《长兴集》中其表述为“道不可相，古人以谓强明之。物之所由而非所止者，道也。止而非道”。从中万物的发展、变化甚至其生成的原因都是由规率主宰的。同时道也“非所止”永远处于运动变化之中。而且道的变化也不以人的意志为转移，不被人类所控制。在《梦溪笔谈》中他也有所论述。比如在记述胆水炼铜中有一句“物之变化，固不可测”。