說起全才,很多人首先想到的都是達芬奇,但其實早在達芬奇出生的四百年前,中國已經(jīng)出現(xiàn)了一位博古通今的全才,他就是號稱“夢溪丈人”的沈括。
沈括于1031年出生于杭州錢塘的一個官員家庭,身為傳統(tǒng)士人的孩子,沈括卻從小對科學特別感興趣,熱衷于做各種實驗。
當時科學被主流社會視為“雜學”,并不是一門特別受重視的學問,不過沈括的父親沈周倒也沒有阻止沈括,反倒帶著他游歷各地,從杭州一路走到了開封,這大大增長了沈括的見識,也讓他決心探究世界的奧秘。
沈括小時候體弱多病,經(jīng)常要吃藥,于是長大后他先拿醫(yī)藥“開刀”,開始研究醫(yī)學。
錢塘沈氏本就有收集藥方的傳統(tǒng),沈括則在此基礎上更進一步,整理出了兩本醫(yī)學著作——《良方》和《靈苑方》。
而且他還不是隨便收集的,而是必須先“目睹其驗”,也就是看到藥物起效了才將其收錄進去。
雖然沒有神農(nóng)嘗百草那么勇敢,但也是相當負責的了。
當然沈周沒阻止沈括研究科學可能也是因為沈括太能讀書了,沈周身為士人,本身就熱衷于搜集藏書,可沈括14歲時就已經(jīng)將家中書籍全部讀完。
于是沈周又將沈括送到藏書更多的母舅家,讓沈括一下看了個夠。這里有不少軍事書籍,也讓沈括由此對軍旅產(chǎn)生了興趣,為他軍事上的成就奠定了基礎。
1074年,沈括擔任河北西路察訪使。
在此期間他鉆研攻城器械、兵器和軍陣等問題,寫成了《修城法式條約》和《邊州陣法》。而在他最有名的著作《夢溪筆談》中,也有十幾個軍事類條目。
沈括可不僅僅是紙上談兵,他還多次親身參與戰(zhàn)爭。1080年,沈括被調(diào)往延州當知州,也就是今天的延安。
這里當時是對抗西夏的前線,沈括卻毫不畏懼,在這里訓練邊民、整軍備戰(zhàn),準備與西夏交鋒。
第二年西夏軍隊就來了,沈括僅出動四千精兵就擊破西夏軍數(shù)萬人。一個月后西夏再度來犯,沈括又虛張聲勢,聲稱自己得到了河東十二將的支援,嚇得西夏軍隊不戰(zhàn)而逃,沈括不費一兵一卒就奪取了浮圖、吳堡、義合等地。
也正是因為有這些功勞,沈括被升為龍圖閣學士,這可以稱得上是他仕途的頂點了。而讓他達成這一目標的不是科學發(fā)明,也不是詩詞歌賦,而是戰(zhàn)功。
可見沈括同時也是一位軍事家,只不過他在軍事上的成就很長一段時間內(nèi)都被低估了。
當然,沈括最有名的事情還是給石油命名,并預言了石油的巨大前景。
很多人以為是沈括發(fā)現(xiàn)了石油,但這其實是個誤解,石油其實早就被發(fā)現(xiàn)了,最早的記載可以追溯到《漢書》。
只不過其稱呼多種多樣,而且很多稱呼并不符合其本質(zhì)。沈括是第一個提出了“石油”這個科學稱呼的人,這一稱呼一直使用到了今天。
沈括還不光是命名,他對石油的性質(zhì)和用途也進行了研究,發(fā)現(xiàn)此物“頗似淳漆,燃之如麻,但煙甚濃,所沾幄幕皆黑”?,這也是對石油進行系統(tǒng)性分析的最早記載,為后世研究石油的黏稠度和燃燒狀態(tài)奠定了基礎。
更驚人的是,沈括還預言“此物后必大行于世”。
此外沈括對于磁學也有自己的見解,直接促成了指南針的改進。當時指南針已經(jīng)不少,但其裝置方法多種多樣,缺乏一個科學的規(guī)劃。
沈括則對當時流行的水浮法,碗沿法和懸絲法等方法進行了對比實驗,最后發(fā)現(xiàn)懸絲法是偏差最小的。
并且沈括研究指南針時還發(fā)現(xiàn)指南針其實并不是完全指向南方,而是有較小偏差——“能指南,然常微偏東”。他多次實驗后發(fā)現(xiàn)這個偏差一直存在,便指出這不是偶然現(xiàn)象,也不受地域影響,而是普遍存在的,這實際上就是對磁偏角現(xiàn)象的最早論述。
所謂磁偏角,指的是地磁子午線與地理子午線的夾角,這個夾角的存在是因為地球本身的南北極和磁場南北極并不重合。
西方直到哥倫布橫渡大西洋時才發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象,比中國晚了400多年。
可以說當時中國已經(jīng)有了不少超越時代的發(fā)現(xiàn),但這些發(fā)現(xiàn)往往沒有被整理出來,缺乏系統(tǒng)研究,而沈括就是那個整理者和研究者。
也許在沈括之前還有人發(fā)現(xiàn)過磁偏角現(xiàn)象,但可能那人沒有將其記載下來,也可能沒有深入研究,而沈括則進行了系統(tǒng)研究和論述,讓其得以流傳后世,也讓我們知道古人早已發(fā)現(xiàn)了這些現(xiàn)象。
沈括對活字印刷術的貢獻也是如此,雖然他不是活字印刷術的發(fā)明者,但正是因為有他,活字印刷術才能流傳下來,為后人所知。
發(fā)明活字印刷術的畢昇是個平民,如果只靠他的話,可能活字印刷術就像許多失傳的古老科技一樣,傳到下一代或下下一代就“斷代”了,消失在歷史的長河中。
但沈括站了出來,在《夢溪筆談》中對活字印刷術進行了詳細記載和論述,從活字的制作到如何排版印刷一應俱全,這也是少有的記載技術原理的著作。
看得出來沈括是很想讓活字印刷術流傳下去,或許他已經(jīng)看到了這一技術未來的巨大價值。
能在四大發(fā)明中占一個,對其中一項技術進行重大改進的人都足以名垂青史了,而沈括則促成了兩項技術的改進。但這還不算完,沈括的研究領域還遠不止于此。
他發(fā)現(xiàn)了聲音是由振動產(chǎn)生的,可以通過改變振動頻率來影響音調(diào)高低,還做了有記載的最早的共振實驗:他將多個紙人置于不同琴弦上,撥動琴弦來影響對應基音弦上的紙人,發(fā)現(xiàn)只有特定紙人受影響,從而發(fā)現(xiàn)了共振規(guī)律。
沈括將其命名為“應弦共振”,而西方直到500年后才出現(xiàn)類似實驗的記載。
同時沈括還是位天文學家,古代很早就有設置了觀星機構(gòu),只不過當時的用于觀測的渾儀非常原始,而且結(jié)構(gòu)復雜,使用起來很不方便。
沈括則將渾儀上的白道環(huán)取消并優(yōu)化窺管設計,使得天文觀測更為精確,后來郭守正發(fā)明的簡儀也是在此基礎上產(chǎn)生的。
沈括還對日食、月食等現(xiàn)象進行了觀測研究,當時人們普遍認為日食是“不祥之兆”,沈括則對此進行了駁斥,指出“日食由月掩日,月食因地影蔽月”,都是正常的天文現(xiàn)象,不是什么兇兆。
他還對月球的種種現(xiàn)象進行了科學解釋,反對關于月球的傳說,指出月球就是普通天體,月光來源于太陽。但因為沈括的觀念過于先進,很長一段時間內(nèi)都沒有被主流社會接受。
在當時許多人眼里,沈括就是一個“科學瘋子”,這或許也是他晚年郁郁不得志的原因。
當然這些也只是沈括研究的冰山一角,他的研究領域遍及數(shù)學、水利、物理、化學、天文、地理、經(jīng)濟和醫(yī)術。
而且還不是淺嘗輒止,而是在各個領域都做出了成就。如果他不能算全才,那世上就沒有算全才的人了。
可惜的是,沈括的研究成果只有少部分保存了下來,他的作品只有像《夢溪筆談》這種公開刊行的才流傳于世,大部分研究手稿都未能流傳。
至于這些手稿去哪了,有說法是毀于戰(zhàn)火,有說法是被郁悶的沈括自己燒了,但無論如何,這都是科學界的一個損失。
中國古代不缺少先進技術,缺少的是像沈括這樣愿意對其進行詳細記載并讓其流傳后世的人。
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