概述
沈括一生致志于科學研究,在眾多學科領域都有很深的造詣和卓越的成就,博學善文,于天文、方志、律歷、音樂、醫藥、卜算無所不通,皆有所論著,被譽為“中國整部科學史中最卓越的人物”。其代表作《夢溪筆談》,內容豐富,集前代科學成就之大成,在世界文化史上有著重要的地位,被稱為“中國科學史上的里程碑”。
主要成就
隙積術:以體積公式為基礎,把求解不連續個體的累積數,化為連續整體數值來求解,已具有了用連續模型解決離散問題的思想。在中國國數學史上,發展了自南北朝時期就停滯不前的等差級數求和問題,并推進到高階等差級數求和的新階段,開創了中國垛積術研究的先河。
會圓術:是指由弦求弧的方法,是中國數學史上第一個利用弦、矢求出了孤長的近似值。這一方法的創立,不僅促進了平面幾何的發展,而且在天文計算中也起了重要的作用,為中國球面三角學的發展作出了重要貢獻。
磁學:沈括在世界上最早經實驗證明了磁針“能指南,然常微偏東”,即地磁的南北極與地理的南北極并不完全重合,存在磁偏角,這比哥倫布橫渡大西洋時發現磁偏角現象早了400多年。
光學:沈括對透光銅鏡的原理作出了正確推論,推動了后世對“透光鏡”的研究。此外,沈括還第一次記錄了“紅光驗尸”的內容,是中國關于濾光應用的最早記載,至今還有現實意義。
聲學:沈括通過對聲學現象的觀察,注意到音調的高低由振動頻率決定,并記錄下了聲音的共鳴現象。他還用紙人來放大琴弦上的共振,形象的說明了應弦共振現象,這比諾布爾和皮戈特的琴弦上紙游碼試驗早了500年。
膽水煉銅:信州鉛山縣有苦泉(硫酸銅溶液)、流而成澗。舀取泉水煎熬,就能得到膽礬(硫酸銅),熬制膽礬就能生成銅,熬膽礬的鐵鍋,日子久了也會變成銅。沈括的這段記錄,即濕法煉銅,利用化學置換反應的方式提煉金屬。
石油制墨:鄜州、延州境內產石油,當地人常采集到瓦罐里,用于照明。這種油形似純漆,燃起來像燒麻桿,并冒著很濃的煙,能把帳篷都熏黑。沈括將其命名為石油,并以石油碳黑制墨,光澤、亮度方面都很理想,于是就大量制造,并命名為“延川石液”。
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沈括博學善文,于天文、方志、律歷、音樂、醫藥、卜算無所不通!
制作材料
漢白玉大理石、青石、花崗巖、砂巖、黃銹石等石材;或青銅、黃銅、紫銅進行鑄造或鍛造(浮雕);或玻璃鋼仿銅效果。