1、第八章 宋元时期的科学技术 第一节 社会与学术的发展第二节 自然科学的发展第三节 科学的应用和技术发展1第一节 社会与学术的发展 梦溪笔谈 1086年,沈括完成 梦溪笔谈 ,这是沈括晚年的一部最重要的著作。这部书有 609个条目(胡道静校注本),其中记载科技内容的条目占 3/5,其内容涉及天文、气象、历法、数学、物理、化学、地质、地理、医药、农学、军事,以及工程技术等学科。2 全书共 30卷、 10多万字,这部辉煌巨著是中国古代的学术奇葩,除中国学者作过认真的研究之外,英国科学史家李约瑟也作过详细的研究。李约瑟根据清末詅痴簃( y)本 梦溪笔谈 按现代科学分科,将其内容大致分为 25个项目。
2、3沈括 宋元科技画卷中焦点差不多是集中在沈括身上的。沈括是中国科学技术史上最为卓越的人物之一。 1030年他生于北宋钱塘(杭州),进士出身,多次出使西夏和辽廷等邻邦,主持过水利工程建设,还担任过太常丞及翰林学士。不管是在他的旅行中,还是在他公务繁忙之时,沈括从不忘记录包括科学和技术心得在内的一些体会。沈括的著作很多,有 40余种,仅在 宋史 艺文志 中就记载了 22种。4 若按 3大类区分, 梦溪笔谈 大致: 人文资料( 270条):官员生活和朝廷( 60)、学术与考试制度( 10)、文字和艺术( 70)、法律和警务( 11)、军事( 25)、杂闻和轶事( 72)、占卜玄术和民间传说( 22)
3、。 人文科学( 107条):人类学( 6)、考古学( 21)、语言学( 36)、音乐( 44)。5 自然科学( 207条或 255条):易经、阴阳和五行( 7或 13)、数学( 11或 12)、天文和历法( 19或 26)、气象学( 18或 10)、地质和矿物学( 17或 7)、地理和制图学( 15)、地理学( 6)、化学( 3或 9)、工程、冶金和工艺学( 18或 3)、农艺( 6)、灌溉和水利工程( 6或 7)、建筑学( 6或 10)、医学和药物学( 23或 17)、生物科学、植物学和动物学( 52或 71)、度量衡( 0或 3)、乐律( 0或 21)、物理( 0或 19)。 总计( 58
4、4条)。6 梦溪笔谈 中属于沈括自己创见的 如: 数学上的 “隙积术 ”和 “会圆术 ”; 物理学上提出的海潮理论,磁偏角的发现,凹面镜成像的解释; 天文与气象上关于 “十二气历 ”的创议; 地理上立体地形图的首创;地质学和地貌学上关于 “海陆变迁 ”和水流侵蚀作用的认识; 生物学和药物学上关于植物名称和性状的订正,药用植物采集时间及服用方法的辩证论证,物种变异的研究,等等。 还有:为适应作战需求而提出的筹粮方案,其计算方法已接近现代运筹学的思想。7沈括获得如此高成就的原因 首先,沈括重视普通民众的聪明智慧,他在 长兴集 上欧阳参政书 中说: “至于技巧、器械、大小、尺寸、黑黄苍赤岂能尽出于圣
5、人!百工、群有司、市井、田野之人莫不预焉。 ”他把 “百工 ”、 “市井 ”、 “田野之人 ”等 “小人 ”提高到与 “圣人 ”并列的地位。8 沈括注意总结劳动群众的经验,重视他们的发明创造。如: “布衣 ”毕昇发明的活字印刷术 建筑工程专家喻皓的精巧技术和 木经 水工高超创造的分三段下埽( so,用秫秸和树枝等制成的修建或保护堤岸的材料)的先进合龙堵口方法 平民历算家卫朴的 奉元历 锻坊工人的 “灌钢 ”、 “团钢 ”和 “冷锻 ”、 “热煅 ”的复杂冶炼技术 信州铅山人民发明的熬胆矾取铜 淮内漕渠的复闸9沈括的科研方法 1)善于观察 沈括通过对自然现象的敏锐细微的观察,其认识要求与客观现象一致。他在研究 “极星和北极位置 ”相关的问题时说,要 “实考天度 ”, “其法须测验每夜昏、晓,夜半月及五星所在度秒,置簿录之,满五年,其间剔去云阴及昼见日数外,可得三年实行,然后以算术缀之 ”( 梦溪笔谈 卷 8)。所以才能知道 “五星行度其迹如循柳叶,两末锐,中间往返之道相去甚远 ”。 沈括为了测定天空北极所在,用了 3个多月的时间,夜夜观测,且画了 200多张图,得出北极已离开极星 3度有余。他详细观察磁针指示的方向,发现地磁偏角的现象。10