⑴ 發明家的資料
一號發明家
http://ke..com/view/69200.htm
⑵ 中國五個發明家的詳細情況
希望對你有幫助中國古代發明家
姓名 領域 年代 發明作品 簡介
魯班 建築 春秋戰國 木工用的 鋸子、曲尺、墨斗、刨子、鏟子、鋪首、鑽、鑿等 魯班--春秋戰國時代魯國人,姓 公輸,名般,是中國古代著名的建築師。魯班他有很多發明創造,如木工用的 鋸子、曲尺、墨斗、刨子、鏟子、鋪首、鑽、鑿等。攻城用的可活動的雲梯。相傳,鎖也是魯班發明的。
喻皓 建築 北宋初年 《木經》 喻皓--亦稱預浩,是中國五代末年,北宋初年的建築師。出生於杭州,他設計的最傑出的建築是北宋國都汴梁(今河南省開封市)安遠門內開寶寺中的靈感塔。他還寫了一部木工手藝的書--《木經》,共 3 卷。他有造塔魯班之稱。
祖沖之 數學 南朝 л的更精確的上下界 祖沖之--南朝的祖沖之利用劉微的割圖術提出了 л的更精確的上下界。 即3.1415926〈л〈3.1415927。
劉微 數學 225 ~ 295年 割圖術 劉微--魏晉時期的劉微,發明了割圖術的方法,他取л值3.14。他還發明了介線性方程組的新分法。提出了不定方程問題,建立了等差級數前幾項和公式。劉微應和歐幾里德、阿基米德相提並論。
朱世傑 數學 元代 《四元玉鑒》 朱世傑--中國元代數學家。1299 年編撰成中國第一本算學啟蒙,從四則運算到天元術,形成了較完整的體系。1303年,他又寫成了 《四元玉鑒》,把天元術推廣為「四元術」,這是一種高次方程的解法(最高可包括4個未知數)。歐洲到 1775 年才提出同樣的解法 ——消元法。美國科學史家薩頓評價他所著的《四元玉鑒》是整個世界中最傑出的數學著作之一。
張衡 天文學 東漢時期 漏水轉渾天儀、候風地動儀 張衡--是中國東漢時期的天文學家。對在宇宙結構的認識上,張衡是渾天說的代表人物之一。他認為:天像個雞蛋殼,地像雞蛋黃,天大地小,他認為天殼之外還有無限的宇宙。張衡設計和製造了漏水轉渾天儀、候風地動儀,並對日月星辰做了許多觀測和分析。他測量出了太陽和月亮的角直徑是周尺的1/736,即29'24'。他統計出在中國的中原地區能看到的恆星約有2500顆。國際天文學會為了紀念張衡對天文學的突出貢獻,將月球上的一個環形山命名為「張衡環形山」。
郭守敬 天文學 元代 高表、玲瓏儀、觀象台計 16 種儀表 郭守敬--是中國元代傑出的天文學家。他創制了高表、玲瓏儀、觀象台計 16 種儀表,儀器專門測量天體使用。還製作了簡儀,現存紫金山天文台。郭守敬測定了黃赤交角。法國科學家 Laplace 提出黃赤交角變小理論,引用的根據就是郭守敬的。丹麥天文學家第谷所做的同類測量比郭守敬晚300年。
姓名 領域 年代 發明作品 簡介
石申 天文學 戰國時期 第一部天文巨著「天文」 石申--戰國時期的天文學家,石申第一部天文巨著「天文」。西漢後,人們尊稱「天文」一書為「石氏星經」。書中標有 121 顆恆星的位置,書中還記有水、木、金、火、土五大行星的運行及交食等情況。石申編制了最早的星表。並稱之「少陽」已認識到能自身發光。
劉焯 天文學 隋代 《皇極歷》 劉焯--隋代天文學家。創制了《皇極歷》,他首先考慮到了日、月視運動的不均勻性,創立了等間距二次差內插法。計算日月視運動的速度。同時他把差歲改為 75 年差一度。
一行 天文學 唐代 《大衍歷》 一行--唐代天文學家。他編制出一部新的歷法《大衍歷》,它包括十篇歷議,是古代非常先進的歷法。早在公元前 13 世紀,中國人以太陽和月亮運動為依據,創立了一種陰陽歷法。
楊忠輔 文學家 南宋時期 《統天歷》 楊忠輔--中國南宋時期天文學家。他創制了《統天歷》,他確定回歸年長度為 365.2425 日。並發現回歸年長度有消長現象。
洛下閎 天文學 漢代 赤道式儀器 洛下閎--中國漢代天文學家。改創了赤道式儀器,定下了赤道式渾儀的基本結構。
蘇頌 天文學 宋代 天象儀 蘇頌--中國宋代天文學家。和韓公廉合作製成了天象儀及水運儀象台,是中國古代第一架天象儀。有 8 人高,每層有門,一到時間門開,木人出來報時。(後面有漏壺和機械繫統)。
莘七娘 10 世紀 孔明燈,走馬燈 莘七娘——在10世紀時發明了松脂燈(孔明燈)作為打仗時的信號燈,這是中國人最早利用熱氣球。同時發明了走馬燈,這是航空燃氣渦輪的始祖。
裴秀 224~271 創立了繪制平面地圖的理論「制圖六體」 裴秀——在中國最早創立了繪制平面地圖的理論「制圖六體」。並繪制了《禹貢地域圖》。
馬鈞 機械設計 三國時代 龍骨水車(又叫翻車) 馬鈞——魏國人,傑出機械設計和創造家。三國時代創制了龍骨水車(又叫翻車),他能連續提水,灌溉用的水機具——桔槔。結構非常巧妙,有天下之名巧之稱。
姓名 領域 年代 發明作品 簡介
李春 橋梁設計 605~617 趙州橋 李春—— 605~617 年,首創了在主拱圖上設小腹拱的敞肩式拱橋。有名的趙州橋就是他設計的。
丁緩 發明家 漢代 被中香爐、常滿燈、旋轉風扇 丁緩——漢代,在 180 年生於長安。發明的物品有被中香爐、常滿燈、旋轉風扇,有長安巧工之稱。
沈括 科學家 宋朝 石油命名最早由他提出 沈括—— 1031~1095 年,宋朝科學家,石油命名最早由他提出。
蔡倫 62~121 紙 蔡倫—— 62~121 年,蔡倫採用樹皮、麻頭、破布、舊魚網為原料造紙成功。 105 年將此發明報皇帝。於 114 年被皇帝封為龍亭侯。當時人稱紙為蔡侯紙。 12 世紀,造紙術間接傳到歐洲。 13 世紀,蒙古人用蔡侯紙在波斯發行第一批紙幣。 14 世紀,朝鮮、越南、日本也開始使用紙幣。紙牌然後經由阿拉伯國家再傳到歐洲。
畢升 1041~1048 活字印刷術 畢升—— 1041~1048 年,中國北宋人。發明了活字印刷術。
杜詩 91~不祥 水力鼓風機 杜詩—— 91 年,河南人。首創了水力鼓風設備水排。即利用水力推動風扇鼓風。是世界上最早的水力鼓風機,比歐洲早了 1100 年。
浦元 三國時期 淬火技術 浦元—— 300 年,三國時期。首創淬火技術,使鋼刀堅而有彈性。
孫子 三國時期 孫子算經 孫子—— 300 年,乘余定理的起源一題為「物不知數」,寫了「孫子算經」一書系統論述了籌算記數制。
秦九韶 數學 1202~1247 創立解一次同餘式的「大 衍求一術」和求高次方程數值解的正負開方術 秦九韶—— 1202~1247 年,中國數學家。寫有《數書九章》,創立解一次同餘式的「大 衍求一術」和求高次方程數值解的正負開方術。
李治 數學 測園海鏡 李治——中國數學家,著有「測園海鏡」是中國第一本系統改述「天元術」的巨書。
沈括 宋朝 沈括發現用細線系在磁針的中央(指南針),並將其懸掛起來。經過觀察、發現,寫進了他的著作《夢溪筆談》中。以後人們把用磁鐵製作的針成為指南針,還有指南桌。 13世紀到東方玩的義大利人馬可、波羅見到了指南針,並把它傳到了歐洲。
墨子 公元前 400 年 提出光是直線傳播的論點 墨子——公元前 400 年,墨子一書論述了杠桿平衡,提出光是直線傳播的論點。
⑶ 古今中外的發明家有誰
1、張衡,東漢人,天文學家、數學家、發明家、地理學家、文學家。張衡發明了發明了渾天儀、地動儀,為中國的天文事業做出了極大的貢獻。被後人譽為「木聖」 。代表作有《靈憲》、《渾儀圖注》、《算罔論》、《二京賦》、《歸田賦》。
2、魯班,春秋時期魯國人,工匠。魯班發明了墨斗、刨子、鑽子、鋸子。被後世稱為中國土木工匠的始祖。1987年由中國建築業聯合會設立的「魯班獎」也正是為了紀念魯班這一先師,這也是中國建築行業的最高榮譽獎。
3、徐舜壽,1917年8月21日—1968年1月6日,畢業於清華大學,飛機設計師。他設計的飛機有殲教-1、初教-6、強-5、殲-6、轟-6、運-7。代表作有《飛機的疲勞壽命》、《飛機強度學》、《飛機構造學》。
4、托馬斯·阿爾瓦·愛迪生,美國人,發明家、企業家。1879年10月21日,電燈研製成功,為世界帶來了光明,同時也促進了第三次工業革命的到來。他被世界所熟知。他一生的發明共有兩千多項,擁有專利一千多項。1915年愛迪生獲得了「諾貝爾物理學獎提名」和「諾貝爾化學獎提名」。
5、維爾納·馮·西門子,德國人,發明家,企業家。1866年,德國人西門子製成了發電機,促進了第二次工業革命發展。
由西門子公司創造的電梯、電力機車、指南針式電報機 、修建電氣化鐵路、提出平爐煉鋼法 、直流電動機、直流發電機 、電力機車、有軌電車、無軌電車 、海底、地底電纜投入到生活中使用,極大的便利了人們的生活。
⑷ 請說出中國四大發明及發明家
畢升 活字印刷
蔡倫 造紙術
火葯是中國古代煉丹家在煉丹過程中發明的,具體的沒有
指南針也沒有具體的發明者
⑸ 國內外的發明家和科學家
現代(微生物)中國發明家
(1954年出生)湖南長沙人。別名羅建版文(1986年前名)。1968年,權分配到湖南長沙五中讀書。1971畢業後,分配到湖南長沙楚華機械廠(現在的長沙鍛壓機床廠)。1978年參加湖南省科委舉辦的工程師培訓班。1989年創造了《定位理論》被錄入(中國當代發明家辭典)。二十年來(至2009年10月)陸續發表過「四維定位法」「四維移位法」「四維策法」「定位學導論」的文章。已申請專利六項(專利申請號分別為:92106972.3 92107189.2 92107191.492111787.6 200810030797.4 89219003.5) 2008年羅四維頭像由「長沙湘耀高薪技術開發有限公司」 申請了中國商標注冊。國際分類號(30),注冊號/申請號:7092616
⑹ 世界上最偉大的十大發明家 寫得清楚詳細點 發明了些什麼 具體
1.艾薩克·牛頓
牛頓的萬有引力理論如今在全世界被人們所接受,數學的新革命也來源於他的二項式定理,他還解釋了潮汐理論。而在牛頓定律的幫助下,數學、光學和化學的很多問題都得到了解決。
2.瑪麗·居里
1867年出生的瑪麗·居里是世界上第一位女諾貝爾獎獲得者,這位不可思議的女科學家一直以來都是其它女性科學家的靈感和動力的源泉,鐳是這位科學家最重要的發明。
3.路易·巴斯德
路易·巴斯德在世界各地都有著不小的名氣,因為疫苗是他引進的,微生物發酵和巴氏滅菌也是他發明的,他因為在預防疾病方面的出色工作而被人們所牢記。
4.邁克爾·法拉第
邁克爾·法拉第是歷史上最偉大的科學家之一,而且他在科學家中也是非常特殊的,因為他是靠自學成才的。電磁感應就是他發現的,他被人稱為「電學之父」和「交流電之父」。
5.阿爾伯特·愛因斯坦
阿爾伯特·愛因斯坦發明了廣義相對論,它是現代物理學的主要支柱。他被稱為物理學之父,發明的光電效應的定律獲得過諾貝爾物理學獎,原子彈也是因為他才造出來的。
6.亞里士多德
公元前384年出生的亞里士多德是一名希臘天才,他是是柏拉圖的學生,亞歷山大的老師。亞里士多德也是一名生物學家,他還提出了物理學和金屬物理學的理論。
7.阿基米德
阿基米德是一名古希臘的天才,也是一位偉大的數學家,他同時也是一名物理學家、工程師、發明家和天文學家。他奠定了微積分的基礎,發明了一種能精確測量圓周率的方法。
8.尼古拉·特斯拉
尼古拉·特斯拉是史上最偉大的科學家之一,但很少有人知道他的名字,他發明了許多引人注目的革命性發明,但沒有得到認可。他發明了交流電系統、無線電、特斯拉感應線圈變壓器,無線傳輸,和熒光燈。
9.查爾斯·羅伯特·達爾文
查爾斯·羅伯特·達爾文是世界上最具爭議的科學家之一,他提出了進化論,認為地球上的所有生命有著共同的起源,很多人認為他的理論質疑了上帝的權威。
10.伽利略
著名的希臘天文學家伽利略不僅是世界十大著名科學家之一,也是世界十大著名發明家之一。他所發明的望遠鏡摧毀了當時教會所提倡的地心論,證明了日心學說的正確。
⑺ 近年來著名的發明家有誰
愛因斯坦是科學家,但不是發明家,他是搞理論科學的,沒有發明過什麼東西。
我覺得近幾年來影響最大的發明莫過於個人PC、iphone、ipad之類的電子產品了。
⑻ 有哪些發明家發明了什麼東西的故事
列舉如下:
1、愛迪生發明電燈
美國發明家愛迪生。是鐵路工人的孩子,小學未讀完就輟學,在火車上賣報度日。愛迪生是一個異常勤奮的人,喜歡做各種實驗,製作出許多巧妙機械。他對電器個性感興趣,自從法拉第發明電機後,愛迪生就決心製造電燈,為人類帶來光明。
愛迪生在認真總結了前人製造電燈的失敗經驗後,制定了詳細的試驗計劃,分別在兩方面進行試驗:一是分類試驗1600多種不同耐熱的材料;二是改善抽空設備,使燈泡有高真空度。他還對新型發電機和電路分路系統等進行了研究。
愛迪生將1600多種耐熱發光材料逐一地試驗下來,唯獨白金絲性能量好,但白金價格貴得驚人,務必找到更適宜的材料來代替。1879年,幾經實驗,愛迪生最後決定用炭絲來做燈絲。他把一截棉絲撒滿炭粉,彎成馬蹄形,裝到坩鍋中加熱,做成燈絲,放到燈泡中,再用抽氣機抽去燈泡內空氣,電燈亮了,竟能連續使用45個小時。就這樣,世界上第一批炭絲的白熾燈問世了。
2、貝爾發明電話
貝爾,1847年生於英國,年輕時跟父親從事聾啞人的教學工作,曾想製造一種讓聾啞人用眼睛看到聲音的機器。
1873年,成為美國波士頓大學教授的貝爾,開始研究在同一線路上傳送許多電報的裝置――多工電報,並萌發了利用電流把人的說話聲傳向遠方的念頭,使遠隔千山萬水的人能如同應對面的交談。於是,貝爾開始了電話的研究。
1875年6月2日,貝爾和他的助手華生分別在兩個房間里試驗多工電報機,一個偶然發生的事故啟發了貝爾。華生房間里的電報機上有一個彈簧粘到磁鐵上了,華生拉開彈簧時,彈簧發生了振動。與此同時,貝爾驚奇地發現自己房間里電報機上的彈簧顫動起來,還發出了聲音,是電流把振動從一個房間傳到另一個房間。
貝爾的思路頓時大開,他由此想到:如果人對著一塊鐵片說話,聲音將引起鐵片振動;若在鐵片後面放上一塊電磁鐵的話,鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產生時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠處,遠處的類似裝置上不就會發生同樣的振動,發出同樣的聲音嗎?這樣聲音就沿電線傳到遠方去了。這不就是夢寐以求的電話嗎!
3、富蘭克林發明避雷針
1752年,46歲的美國科學家富蘭克林用綢子做了一個風箏,並在一個風雨交加的天氣里用麻線把風箏放上天空,麻線下端系了一把金屬鑰匙,當雨水把麻線澆濕以後就變成了導電體。這時,他把手靠近鑰匙,突然看到電火花在鑰匙和手指之間跳過,同時,手指感到一陣刺痛。這個實驗證明了天空中打雷實際上就是一種大規模的放電現象。
由此,使富蘭克林想到,如果在高大的建築物上裝一根金屬導線,導線下端接地,根據尖端放電的原理,就可避免建築物遭到雷擊的危險。這就導致了避雷針的發明。
由於避雷針的發明,人類生活的世界就多了幾分安全。關於避雷針的發明,似乎是一個偶然事件。一個巧合提醒了一位偉人突發奇想,導致了發明和創造。
4、史蒂芬孫發明火車
史蒂芬孫在煤礦工作時,每天看到運煤工人總是用力地把煤從礦井裡一點點地背出來,工作非常辛苦,就萌發了一個偉大的念頭:他要製造一輛既可以運很多煤又跑得很快的蒸汽機車。於是他就埋頭設計起這樣的機車來。
1814年,史蒂芬孫造出了一台名叫「半統靴號」的火車頭。當他駕駛這個火車頭,在煤礦進行試車表演時,很多人都嘲笑這輛只能拖30噸貨物,每小時只能走六七公里,樣子像笨鴨子一樣丑,走起路來像地震一樣響的破車。還有一些不懷好意的人竟然到處造謠,說:火車的聲音很響,這會使牛受驚,不敢吃草,從而牛奶就沒有了;
雞鴨受驚,從而蛋就沒有了;而且火車的煙筒里會放出毒氣,將殺絕飛鳥;火星四濺,將釀成火災;倘若鍋爐爆炸,後果更是不堪設想,乘客將遭斷手摺骨之痛!一些原來贊成火車試驗的官員,聽到這些謠言也開始極力反對,並且非常肯定地說用蒸汽機車做交通工具是根本不可能的。
面對技術上的困難和這些謠言帶來的壓力,史蒂芬孫並沒有像另外一些也在發明火車的人那樣灰心喪氣,止步不前。他始終相信自己發明的火車會給人類帶來巨大的幫助,因此鼓足勇氣,總結經驗,決心繼續研究和改進火車。
1825年9月27日,天還沒有大亮,居住在英國斯多林克頓的許多男女老少就紛紛起床了。他們有的步行,有的騎馬,向同一個地方趕去。他們去干什麼呢?原來,史蒂芬孫要在那裡舉行一次試車表演。正當機車緩緩啟動時,一個青年騎馬疾馳而來,他大聲叫喊著要與史蒂芬孫的火車比試比試。於是,火車和馬開始了一場驚心動魄的比賽。
一開始,只見火車緩慢行駛,而馬則狂奔不已。一會兒後,火車的安全閥升起來了,鼓風機嘶鳴著,騰起團團煙霧,車速逐漸加快,很快火車與馬並駕齊驅了。再過一會兒,火車毫無倦意,一往直前,馬卻漸漸累了。越往後,馬就越顯得力不從心,被火車甩得越來越遠。
這條飛奔的鋼鐵長龍,可載重90噸,乘客400人,最高時速24公里。這就是世界上的第一列火車——「旅行號」。
從此,火車得到了人們普遍的稱贊和重視,正式登上了歷史舞台,使陸上交通運輸的發展,進入了一個嶄新的時期。史蒂芬孫那不畏艱辛,百折不回,勤奮學習,勇於創新的精神,受到了全世界人民的稱贊,也永遠值得我們學習。
5、魯班造傘
很久很久以前,世界上沒有傘。那時候,人們出門很不方便。夏天,太陽曬得皮膚火辣辣地痛;下雨天,把衣服淋得濕漉漉的。魯班想:要是能做個東西,又能遮太陽又能擋雨,那該多好呀!一天,天氣熱極了,他一邊做工,一邊抹汗。忽然看見許多孩子「撲通撲通」跳到荷花塘里去玩水,一會兒,一個孩子摘了一張荷葉,倒過來頂在腦袋上。
魯班覺得挺好玩,就問他們「你們頭上頂著張荷葉干什麼呀?」小孩子七嘴八舌地說了起來「魯班師傅,您瞧,太陽像個大火輪,我們頭上頂著荷葉,就不怕曬了。」魯班抓過一張荷葉來,仔細瞧了又瞧,荷葉圓圓的,一面有一絲葉脈,朝頭上一罩,又輕巧,以涼快。
魯班心裡一下亮堂起來。他趕緊跑回家去,找了一根竹子,劈成許多細細的條條,照著荷葉的樣子,扎了個架子;又找了一塊羊皮,把它剪得圓圓的,蒙在竹架子上。「好啦,好啦!」他高興得叫起來,「這東西既能擋雨遮太陽,又輕輕巧巧。」
魯班的妻子聽見他大呼小叫的,趕緊從屋裡跑出來問他:「出了什麼事了?」魯班把剛做成的東西遞給妻子,說:「你試試這玩意兒,以後大家出門去帶著它,就不怕雨淋太陽曬了。」
魯班的妻子瞧了瞧,又想了想,說:「不錯不錯,不過,雨停了,太陽下山了,還拿著這么個東西走路,可不方便了。要是能把它收攏起來,那才好呢。」「對,對!」魯班聽了很高興,就跟妻子一起動手,把這東西改成可以活動的,用著它,就把它撐開,用不著,就把它收攏。這東西是什麼呀?就是咱們今天的傘。
⑼ 我國歷史上最著名的發明家是誰都發明了一些什麼
我國歷史上最著名的發明家是北宋時的沈括。
沈括(約1033~1097)
中國北宋科學家。字存中。錢塘(今浙江杭州)人。至和元年(1054),沈括以父蔭入仕,任海州沭陽縣(今屬江蘇)主簿 。修築渠堰 ,開發農田,頗有政績。治平三年(1066),入京編校昭文館書籍。熙寧年間,宋神宗趙頊用王安石為相,銳意改革,沈括也參與了當時的許多活動。八年夏,遼人意欲侵佔宋朝河東路沿邊土地,引起邊界糾紛。沈括以翰林侍讀學士的身分,奉使交涉。到遼廷後,據理力爭,先後6次辯論,遼人不能屈,獲成而還。他在出使途中繪記了遼國山川險阻及風俗人情,成《使虜圖抄》,上於朝廷。元佑二年(1087),他完成了在熙寧九年即已奉命編繪的「天下郡縣圖」,定名為《守令圖》。元佑三年,沈括移居到潤州(今江蘇鎮江),將他以前購置的園地,加以經營,名為「夢溪園」,在此隱居8年後去世。其間,寫成了他的科學名著《夢溪筆談》,以及農學著作《夢溪忘懷錄》(已佚)、醫學著作《良方》等。沈括所著詩文,在南宋時編成《長興集》41卷,今殘存19卷。沈括資質聰穎,勤於思考,並能夠向各行各業能者學習,在物理學、數學、天文學、地學、生物醫學等方面都有重要的成就和貢獻,在化學、工程技術等方面也有相當的成就。此外,沈括在文學、音樂、藝術、史學等方面都有一定的造詣。為了紀念這位世界聞名的中國古代科學家,1979 年7月1日,中國科學院紫金山天文台將該台在 1964年發現的一顆小行星(編號2027)命名為沈括。
沈括治水
沈括十分重視發展農業生產和興修水利。早在他青年時期任沭陽縣主簿的時候,就主持了治理沭水的工程,組織幾萬民工,修築渠堰不僅解除了當地人民的水災威脅,而且還開墾出良田七千頃,改變了沭陽的面貌,那時他只有24歲。在任寧國縣令的時候,他積極倡導並且主持在今安徽蕪湖地區修築規模宏大的堅固的萬春圩,開辟出能排能灌、旱澇保收的良田一千二百七十頃,同時還寫了《圩田五說》、《萬春圩圖書》等關於圩田方面的著作。
熙寧五年(公元1072年),沈括主持了汴河的水利建設。為了治理汴河,沈括親自測量了汴河下游從開封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地勢。他採用「分層築堰法」,測得開封和泗州之間地勢高度相差十九丈四尺八寸六分。這種地形測量法,是把汴渠分成許多段,分層築成台階形的堤堰,引水灌注入內,然後逐級測量各段水面,累計各段方面的差,總和就是開封和泗州間「地勢高下之實」。這在世界水利史上是一個創舉。僅僅四五年時間里,就取得引水淤田一萬七千多頃的顯著成績。在對地勢高度計算時,其單位竟細到了寸分,可見,沈括的治學態度是極其嚴肅認真的。
傑出的天文學家
沈括還是一個傑出的天文學家。熙寧五年(公元1072年),也就在沈括負責汴河水建設時,沈括還負責領導司天監,在任職期間,他先後罷免了六名不學無術的舊歷官,不計出身,破格推薦精通天文歷算、出身平民的准南人衛朴進入司天監,主持修訂新歷的重要工作。沈括和衛朴治學態度認真,對舊歷官憑借演算湊數的修歷方法非常不滿,主張從觀測天象入手,以實測結果作為修訂歷法的根據。為此,沈括首先研究並改革了渾儀、浮漏和影表等舊式的天文觀測儀器。
渾儀是測量天體方位的儀器。經過歷代的發展的演變,到宋朝,渾儀的結構已經變得十分復雜,三重圓環,相互交錯,使用起來很不方便。為此,沈括對渾儀作了比較多的改革。他一方面取消了作用不大的白道環,把儀器簡化、分工,再借用數學工具把他們之間的關系聯系起來(「省去月道環,其侯月之出入,專以歷法步之」);另一方面又提出改變一些環的位置,使它們不擋住觀測視線。沈括的這些改革措施為儀器的發展開辟了新的途徑。後來元朝郭守敬於元世祖至元十三年(公元1276年)創制的新式測天儀器——簡儀,就是在這個基礎上產生的。
漏壺是古代測定時刻的儀器,由幾個盛水的容器裝置成階梯的形式,每一容器下側都有孔,依次往下一容器滴水漏水。最下面的容器沒有孔,裡面裝置有刻著時間標度的「箭」,隨著滴漏水面升高,「箭」就慢慢浮起,從顯露出來的刻度可以讀出時刻。沈括對漏壺也進行了改革。他把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴,並且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢,壺嘴也堅固耐用多了。
此外,沈括還製造了測日影的圭表,而且改進了測影方法。
沈括在《渾儀議》、《浮漏議》和《景表議》等三篇論文中介紹了他的研究成果,詳細說明改革儀器的原理,闡發了自己的天文學見解,在是我國天文學史上的具有重要的作用。
沈括和衛朴的一系列革新活動遭到守舊勢力的攻擊和陷害。在沈括和衛朴的堅決斗爭下,衛朴主持修訂的奉元歷終於在熙寧八年(公元1075年)修成頒行。但是,由於守舊勢力阻撓和破壞,比較先進的奉元歷只實行了十八年就被廢止了。但是沈括並不因此而灰心,在晚年又進一步提出了用「十二氣歷」代替原來歷法的主張。我國原來的歷法都是陰陽合歷,而「十二氣歷」卻是純粹的陽歷。它以十二氣作為一年,一年分四季,每季分孟、仲、季三個月,並且按節氣定月份,立春那天算一月一日,驚蟄算二月一日,依此類推。大月三十一天,小月三十天,大小月相間,即使有「兩小相並」的情況,不過一年只有一次。有「兩小相並」的,一年共有三百六十五天;沒有的,一年共三百六十六天。這樣,每年的天數都很整齊,用不著再設閏月,四季節氣都是固定的日期。至於月亮的圓缺,和寒來署往的季節無關,只要在歷書上註明「朔」、「望」就行了。沈括所設計的這個歷法是比較科學的,它既符合天體運行的實際,也有利於農業活動的安排。他預見到他的這一主張必定會遭到頑固守舊派的「怪怒攻罵」,極力阻撓,而暫時不能實行,但是,他堅信「異時必有用予之說者」。果然,近八百年後,偉大的農民革命政權——太平天國所頒行的天歷的基本原理和沈括的「十二氣歷」是完全一致的。現在世界各國採用的公歷,也就是陽歷,其實在分月上還不如沈括的「十二氣歷」合理。
物理學家+化學家+數學家
沈括對物理學研究的成果也是極其豐富而珍貴的。《夢溪筆談》中所記載這方面的見解和成果,涉及力學、光學、磁學、聲學等各個領域。特別是他對磁學的研究成就卓著。沈括在《夢溪筆談》中第一次明確地談到磁針的偏角問題。在光學方面,沈括通過親自觀察實驗,對小孔成像、凹面鏡成象、凹凸鏡的放大和縮小作用等作了通俗生動的論述。他對我國古代傳下來的所謂「透光鏡」(一種在背面能看到正面圖案花紋的銅鏡)的透光原因也做了一些比較科學的解釋,推動了後來對「透光鏡」的研究。此外,沈括還剪紙人在琴上做過實驗,研究聲學上的共振現象。
在化學方面,沈括也取得了一定的成就。他在出任延州時候曾經考察研究漉延境內的石油礦藏和用途。他利用石油不容易完全燃燒而生成炭黑的特點,首先創造了用石油炭黑代替松木炭黑製造煙墨的工藝。他已經注意到石油資源豐富,「生於地中無窮」,還預料到「此物後必不行於世」,這一遠見已為今天所驗證。另外,「石油」這個名稱也是沈括首先使用的,比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石腦油、石燭等名稱都貼切得多。在《夢溪筆談》中有關「太陰玄精」(石膏晶體」的記載里,沈括形狀、潮解、解理和加熱失水等性能的不同區分出幾種晶體,指出它們雖然同名,卻並不是一種東西。他還講到了金屬轉化的實例,如用硫酸銅溶液把鐵變成銅的物理現象。他記述的這些鑒定物質的手段,說明當時人們對物質的研究已經突破單純表面現象的觀察,而開始向物質的內部結構探索進軍了。
沈括在數學方面也有精湛的研究。他從實際計算需要出發,創立了「隙積術」和「會圓術」。沈括通過對酒店裡堆起來的酒壇和壘起來的棋子等有空隙的堆體積的研究,提出了求它們的總數的正確方法,這就是「隙積術」,也就是二階等差級數的求和方法。沈括的研究,發展了自《九章算術》以來的等差級數問題,在我國古代數學史上開辟了高階等差級數研究的方向。此外,沈括還從計算田畝出發,考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關系,提出了我國數學史上第一個由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實用的近似公式,這就是「會圓術」。這一方法的創立,不僅促進了平面幾何學的發展,而且在天文計算中也起了重要的作用,並為我國球面三角學的發展作出了重要貢獻。
地理學家+醫學家
沈括在地學方面也有許多卓越的論斷,反映了我國當時地學已經達到了先進水平。他正確論述了華北平原的形成原因:根據河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布,推斷出這一帶是遠古時代的海濱,而華北平原是由黃河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所攜帶的泥沙沉積而形成的。當他察訪浙東的時候,觀察了雁盪山諸峰的地貌特點,分析了它們的成因,明確地指出這是由於水流侵蝕作用的結果。他還聯系西北黃土地區的地貌特點,做了類似的解釋。他還觀察研究了從地下發掘出來的類似竹筍以及桃核、蘆根、松樹、魚蟹等各種各樣化石,明確指出它們是古代動物和植物的遺跡,並且根據化石推論了古代的自然環境。這些都表現了沈括可貴的唯物主義思想。在歐洲,直到文藝復興時期,義大利人達.芬奇對化石的性質開始有所論述,比沈括晚了四百多年。沈括視察河北邊防的時候,曾經把所考察的山川、道路和地形,在木板上製成立體地理模型。這個做法很快便被推廣到邊疆各州。熙寧九年(公元1076年),沈括奉旨編繪《天下州縣圖》。他查閱了大量檔案文件和圖書,經過近二十年堅持不懈的努力,終於完成了我國制圖史上巨作《守令圖》。這是一套大型地圖集,共計二十幅,其中有大圖一幅,高一丈二尺,寬一丈;小圖一幅;各路圖十八幅(按當時行政區劃,全國分做十八路)。圖幅之大,內容之詳,都是以前少見的。在制圖方法上,沈括提出分率、准望、互融、傍驗、高下、方斜、迂直等九法,這和西晉.裴秀著名的制圖六體是大體一致的。他還把四面八方細分成二十四個方位,使圖的精度有了進一步提高,為我國古代地圖學做出了重要貢獻。
沈括對醫葯學和生物學也很精通。他在青年時期就對醫學有濃厚興趣,並且致力於醫葯研究,搜集了很多驗方,治癒過不少危重病人。同時他的葯用植物學知識也十分廣博,並且能夠實際出發,辨別真偽,糾正古書上的錯誤。他曾經提出「五難」新理論;沈括的醫學著作有《良方》等三種。現存的《蘇沈良方》是後人把蘇軾的醫葯雜說附入《良方》之內合編而成的。
唯物主義者
沈括具有樸素的唯物主義思想和發展變化的觀點。他認為「天地之變,寒暑風雨,水旱螟蝗,率皆有法」,並指出,「陽順陰逆之理,皆有所從來,得之自然,非意之所配也。」就是說,自然界事物的變化都是有規律的,而且這些規律是客觀存在的,是不依人們的意志為轉移的,而且這些規律是客觀存在的,是不依人們的意志為轉移的。他還認為事物的變化規律有正常變化和異常變化,不能拘泥於固定不變的規則。正是這些比較正確的思想觀點,促使他取得了那個時代在科學技術方面達到的高度成就。沈括曾提出已知的知識是有限的,人的認識是無限的觀點,對科學的發展產生了很大的影響。
唯物主義的思想傾向,還表現在沈括十分重視勞動群眾的實踐經驗和發明創造上,他不斷地從勞動人民那時汲取智慧和力量。他曾說:「至於技巧器械,大小尺寸,黑黃蒼赤,豈能盡出於聖人!百工、群有司、市井田野之人,莫不預焉」。為了探求醫葯知識,他「所至之處,莫不詢究,或醫師,或是巷,或小人,以至士大夫之家,山林隱者,無不求訪」。在《夢溪筆談》中,他以敬佩的態度記載了宋朝勞動人民在科學技術上的許多卓越貢獻。例如布衣畢(上日+下升)發明活字印刷術,民間匠師喻皓的建築成就和編著的《木經》,河工高超創造的合龍堵口的先進方法,平民天文數學家衛朴修歷的事跡,以及河北工作煉鋼、福建農民種茶等許多無名英雄在生產斗爭中取得的寶貴經驗,等等。正是由於沈括的詳細記述,才使得不少作出貢獻的勞動人民的業績得以保存流傳下來。
唯物主義的思想傾向,決定了沈括對於自然現象和科技成就的記述具有一定的科學性。他觀察和描述事物非常細致、具體、准確,沒有封建時代一般文人虛詞浮誇的壞習慣。因此,通過他的記述,我們能夠明確地判斷他那個時期生產技術和自然科學所達到的水平。例如,沈拓有關雷電、海市蜃樓、龍卷風、地震以及隕鐵等自然現象的記載,非常細致貼切而生動形象,使人們彷彿親臨現場。
沈括能夠用發展變化的觀點研究客觀事物,得出正確的結論。他在論述有關數學、氣象、醫葯等許多問題的時候,多次強調要因地因時制宜。例如古代規定二月和八月是采葯的季節, 是沈括指出,草葯生長由於受自然條件和栽培情況的影響,同時采葯又有取根、取葉、取芽、取花、取實等不同的要求,因此,要根據不同情況選下采葯時間,不可死板地「拘以定月」。沈括的這一見解是十分合理的。
沈括對一些自然現象並不停留在表面的觀察上,他還努力探求它的科學道理,提出對事物發展變化規律性的解釋。象對雁盪山諸峰和華北平原的形成原因、二十八宿的位置、化石的形成等許多問題的說明,是符合近代科學原理的。為了弄清陽燧(凹面鏡)成像的道理,他觀察空中飛鳥的影子情況,並親自移動自己的手,來比較成像的區別,終於作出了比較正確的解釋.這些都是他在科學事業上能夠獲得成功的重要原因。
文武雙全
沈括文武雙全,不僅在科學上取得了輝煌的成績,而且為保衛北宋的疆土也做出過重要貢獻。北宋時期,階級矛盾和民族矛盾都十分尖銳。遼和西夏貴族統治者經常侵擾中原地區,擄掠人口牲畜,給社會經濟帶來很大破壞。沈括堅定地站在主戰派一邊,在熙寧七年(公元1074年)擔任河北西路察訪使和軍器監長官期間,他攻讀兵書,精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰略戰術等軍事問題,編成《修城法式條約》和《邊州陣法》等軍事著作,把一些先進的科學技術成功地應用在軍事科學上。同時,沈括對弓弩甲胄和刀槍等武器的製造也都作過深入研究,為提高兵器和裝備的質量做出了一定貢獻