沈括 自然科学巨子沈括与宣城
张法宪
宣城历史文化研究,第196期
沈括,北宋名臣,一生为官成就斐然。他在位期间,对科技情有独钟,成就斐然。权衡他们对社会进步的贡献,他是中国古代杰出的科学家。这是曾经在宣州留下足迹的少数人之一。
沈括(1031-1095)生于浙江钱塘(今杭州)。他勤奋好学,博学多才,擅长写作,曾任地方行政长官和北京官员。嘉佑年间(1056-1063),沈括住在宣州宁国,他的兄弟就葬在那里。后来,他在宣州担任税务监察。西宁期间(1069-1077年),曾两次出任宣州总督。可见,他这一生,在皖南度过了十几年。他在宣州的科学实践活动,即建设“圩田”的理论与实践,提炼“秋石”的实验与方法,已载入中国科学技术史。
争论早在唐末就开始了,围绕着建立公平而反对它。因为圩区土地可以扩大耕地面积,汛期破圩给人民生命财产造成了巨大损失,这是好事,也有可能变成坏事。秦家圩(今芜湖县)位于皖南青弋江下游,自宋初被水毁后,至今已有80多年未修。直到嘉佑六年(1061年),当时的宣州宁国陵沈丕和他的弟弟沈括被派去调查修复集市的问题。沈氏兄弟水利好,能算。沈括根据建设“圩田”的理论和实践,逐一驳斥了不赞成维持圩田的人的观点。这就是北宋沿袭下来的著名的“圩田五论”。
说起来,所谓夏秋洪峰,圩区占地,势必造成防波堤灾害。根据沈括绘制的地图可知,秦家围以北有丹阳和石臼两个湖泊,渭河沿岸的河流可以注入长江,所以不存在“光泽无处”。也就是说,博览会的建设应该因地制宜,不应该完全否定。
第二,所谓圩地之后,地貌发生变化,很容易导致汛期水流不畅。沈括认为,可以挖掘新的河流进行排水。也就是说,事情不是绝对不能改变的,必要的时候要采用工程方法。
万春圩图万春徐图
第三,所谓“溺水的水在哪里,就有龙掉下来。”沈括断然否认这种迷信的说教。他解释说:河外大河的水穿过堤岸,持续时间很长。“一定要深,深,弃。”也就是说,我们没有意识到事物的内在联系,它根本不是龙。四说所谓秦家围被弃后,来此打渔的渔民有一百多名。一旦魏复辟,必然会导致他们停业或转行。如果他们起来反抗了该怎么办?沈括认为,这不是不能成立的理由。政府应该制定政策,并承诺让他们过上平静的农村生活。也就是说,只要群众的合法权益得到维护,他们就会同意。
第五,所谓魏东南边,与小泽相邻。"风水好的地方,河堤是不能长期修建的."据沈括分析,有100级缓坡。在埂上种植柳树,在沙滩上种植芦苇的方法可以减轻风浪对堤防的影响。也就是说,如果创造了良好的生态环境,就可以增强大堤的防护能力。
因为论证合理,秦嘉玮按照沈括制定的复辟策略如期付诸实施。宋仁宗得知自己被起名叫“万春伟”,这个名字一直沿用至今。沈括接着写了《万春微图记》。当时在皖南生产技术水平还比较低的情况下,一个管理者有这样的勇气统筹规划,化解矛盾,实在难能可贵。时至今日,这一科学思想仍然具有现实的指导意义。
熙宁九年(1076年),中年的沈括再次来到宣州,因为王安石变法失败,被诬劾贬官知宣州。沈括觉得自己在这里身体不好。他听说广南人会练“秋石”治病,在城里卖,于是亲自组织试生产。所用原料为:十几担尿(一担两桶),适量皂荚浓缩液。
试生产方法如下:每桶尿液中加入一杯皂荚浓缩液,用竹条搅拌数千次,有杂质时用纱布过滤,待桶内尿液澄清,浑浊时沉淀底部,慢慢撇去,直接得到浓缩汁,这样十几担尿液原料只能得到一两桶浓缩汁。
将浓缩汁放入锅中煎熟,刮掉捣碎,然后加水烧开,等待沉淀,慢慢撇去清汁,留下浓缩汁再煎一遍,反复操作三四次,直至煮沸后颜色如霜雪。然后,将半成品秋石放入砂罐中,用温火烘烤,养七天七夜,冷却成小块,即得研制的药用“秋石”。沈括记载4例,服药后均有效。
沈括在宣州造秋石的科学实践受到国内外学者的高度赞扬。英国著名科技史家李约瑟(Joseph Needham,1900-1995)说:在11世纪的中国古代,有人使用了反复过滤、沉淀、加热、熔化等物理化学过程。,以获得石那“洁白如玉”。这是一种相当科学的方法,在那个时代的半经验治疗中获得有效的可能性是可能的,这在现代科学世纪之前的任何类型的科学医学中,绝对是一种非凡的成就。
沈括故居梦溪园沈括家孟茜花园
熙宁五年(1072年),沈括出京视察浙江农田水利建设。工作之余,他游览了雁荡山,看到了千峰相争,沟壑相连。据推断,这是水侵蚀和风化的结果。熙宁六年(1073年),奉命视察河北省边防军事设施。他沿太行山向北骑行时,看到山壁中央有一层由螺壳和卵石组成的带状堆积层,与水陆相连,穿越良久空,得出海变桑田的结论。元丰二年(1079年),沈括在兖州(今延安)调查研究时,老百姓报告说境内有一种叫“猛火油”或“石肥水”的矿物,于是组织当地工匠做燃烧实验。凶猛的火力深深感受到了这种资源的巨大潜力,并亲自命名为“石油”,预言“生在地球上是无限的”,这东西就要进行下去了。“这个愿景今天得到了验证,沈括成为世界上第一个为“石油”命名的人。
生产:童大庆