沈括著《梦溪笔谈》

北宋的农业、手工业和商业都比较发达，科学技术也有很大的发展。那时出了一个非常著名的科学家，叫沈括。

沈括是钱塘（现在的浙江省杭州市）人，公元一○三一年出生在一个官员家庭。父亲沈周长期在外面做官。沈括从小跟随父亲游历南北各地，获得了不少见闻。二十四岁开始做官，又到了很多地方，对社会有了进一步的了解。他曾经在昭文馆编校图书，阅读大量藏书，获得了丰富的知识。

沈括爱好数学和天文，对天文历法很有研究。公元一○七二年，宋朝政府派他到司天监做官。司天监是观测天象、制订历法的机构。可是，有些官员却不懂得天文历法。沈括主持这里的工作以后，把一些一窍不通的官员撤了职。当时，有一个平民出身的、有着丰富实践经验的天文学家，叫卫朴。沈括破格地把他推荐到司天监工作。为了观测天象，沈括又改制了许多天文仪器。经过他的整顿，司天监气象一新。

沈括积极参加王安石的变法运动。朝廷派他到各地去视察，他积极提出建议，为新法的推行出了不少力。

沈括处处留心学习。在他兼管军器监（掌管和制造兵器的机构）的时候，他研究兵器、城防和阵法，在他奉命出使辽国和到西北一带抗击西夏军队侵扰的时候。他详细地调查研究了沿途一带的地理情况、山川道路和风土人情。

沈括一生做过很长时期的官。但是，他只要一有机会就结合实际进行科学研究。到了五十八岁那年，他定居润州（现在的江苏省镇江市），过着隐居的生活。这时候，他集中精力，从事科学研究和写作。他在自己的住处梦溪园，写下了一部科学著作，名叫《梦溪笔谈》。

《梦溪笔谈》简称《笔谈》，是一部很大的著作，共有三十卷。内容包括天文、历法、数学、物理、化学、生物、地理、地质、医学、历史、考古、文学、音乐和绘画等许多方面，范围非常广泛。在许多学科中，沈括都有深刻的研究和独到的见解。

沈括创造了一种叫“十二气历”的新历法。他主张以节气定月份，用立春那天作为元旦，用十二节气定日历。大月三十一日，小月三十日，不要润月，十二个月经常一大一小相间。这样，使年、月、日和四季的节气配合准确，变阴历为阳历，适合农业生产的需要，是相当科学的。由于守旧势力的反对，这个历法没能实行。但是，沈括坚信将来一定能被采用。现在英国统计农业季候和生产所用的“萧纳伯历”，跟沈括的“十二气历”，原理基本相同。

指南针是我国古代的一项伟大发明。沈括对指南针的使用作了多种实验，并且把实验的方法记在《笔谈》中，成为研究我国古代指南针的珍贵资料。在实验中，他还发现了指南针所指的方向不是正南而是略微偏东，这种现象，在物理学中叫做磁偏角。这是世界上最早发现地磁偏角的记录，比欧洲哥伦布的发现早了四百多年。

有一年，他到河北去，经过太行山，看到山壁中间有一条螺蚌壳和卵石组成的带状堆积层，螺蚌壳和卵石怎么会堆积在山壁中呢？他十分诧异，经过认真研究以后。他断定说：“这里是古时候的海滨，现在东面离开大海已有千里之远了。”他认为太行山东面的陆地，就是海水夹带泥沙沉积形成的。沈括关于水流侵蚀冲积作用的论述，在世界上也是最早的，比西方学者早七

百年。

此外，沈括对于矿物的利用也有重要的论述。他曾在陕北一带，发现地下蕴藏着丰富的石油，并预言“此物后必大行于世”。他还认为我国“石油至多，生于地中无穷”。这些论述，如今都已经被证实。

沈括对物候学提出了新的看法。他看到平原上的桃树在三月开花，可是深山里的桃树四月才开花。这究竟是什么缘故呢？经过反复思考，他终于明白了地势、气温同开花的时间有关。山里地势比较高，气温比较低，所以桃树开花比较晚。他明确地指出：“此地势高下之不同。”

沈括在《笔谈》中记载了很多研究成果，上面讲的不过是其中的几个例子罢了。特别要提到的是，他在《笔谈》中还记载了很多劳动人民发明创造的事迹。其中最有名的，是关于毕升发明活字印刷的记录。

毕升是北宋时候的一个劳动人民，生卒年月已经无法查考，只知道他的主要活动是在北宋庆历年间（公元一○四一到一○四八年）。

那时候，人们印书，都采用雕版印刷的方法，要把印的书，用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写文字，然后再用墨印到纸上。雕版印刷是我国古代的伟大发明。但是，用这个办法印书，也有不足之处。一部书印完了，除了再版以后，这些雕好文字的木板就没有什么用处了。如果要印别的书，又得重新雕字，所以既费工又费料，浪费很大。而且雕刻一本书需要很长时间，书的价钱很贵。

毕升决心改变这种状况。经过刻苦的钻研，反复的实践，他终于发明了活字印刷术。

毕升用胶泥刻字，字画突出的高度象铜钱的边缘那样厚薄，把字印用火烧硬。排印的时候，先在铁板上敷上一层松脂、蜡和纸灰，然后再放上一个铁框子，把要印的活字一个个排进去。满一铁框就是一版，再用火烤。等松脂、蜡熔化了，用平板把字面压平。等到冷却凝固以后，铁框中的活字平整而坚固，成为一页图书，上墨印刷就能成书。印书时，一般都准备两块铁板，一版印刷，另一版排字，两块铁板交替使用，印起来很快。印完以后，把铁板放到火上烘一烘，松脂和蜡就熔化了，用后一拨，活字就会脱落下来，他把这些活字按韵分类，装在木格子里贮存，外面贴上纸条标明，留下一次印刷使用。对一些不常用的字，用时现刻，临时用火烧硬，十分方便。

毕升是一位杰出的发明家。他发明的活字印刷术，制版迅速，又节省人力物力，是印刷史上一项重大革命，他对人类作出了很大的贡献。可是，象这样一位有重大贡献的发明家，要不是沈括把他的光辉业迹记载下来，我们简直连他的名字都不知道了。

公元一○九五年，沈括在润州病逝，这年他六十五岁。他留下的《梦溪笔谈》一书，长期以来，一直受到人们的重视，经常为各门学科的专家所引用。这部书是我国科学技术史上一份珍贵的遗产，也是世界科学技术史上一部杰出的著作。外国科学家称赞《梦溪笔谈》是“中国科学史上的坐标”，可见评价之高了。