中學生物理小常識：沈括與《夢溪筆談》

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1、中學生物理小常識：沈括與《夢溪筆談》　　沈括，字存中，浙江錢塘人，生于公元1031年。是我國歷史上一位卓越的科學家?！　∩蚶ㄗ杂浊趭^好學，在其母指導下，十四歲就讀完了家中的藏書。其父沈周曾在現(xiàn)今的鎮(zhèn)江、泉州、簡陽、開封等地為官，少年時代的沈括隨其父走南闖北，增長了許多見識?！　∩蚶ㄓ?051年11月任沭陽主簿，1063年考中進士，不久升為太史令。熙寧年間積極參與王安石變法運動，受到王安石的信用和器重。1072年兼任提舉司天監(jiān)，大部分時間在開封研究天文，改革歷法。次年做集賢院校理。因職務上的便利條件

2、，使他有機會讀到了更多的皇家藏書，充實了自己的學識。以后他還擔任過許多重要官職。1082年西夏攻永樂、綏德二城，沈括奉命力保綏德，因永樂失守，連累坐貶，調(diào)為均州團練副使，實際上被軟禁。1085年哲宗即位大赦，恢復自由。1088年退居潤州，筑夢溪園，匯集平生見聞，撰寫了《夢溪筆談》。約于1095年病卒，終年64歲?！　∩蚶▽W識淵博，成就卓著，在天文、地學、數(shù)學、物理、化學、生物、醫(yī)藥以及水利、軍事、文學、音樂等許多領(lǐng)域都有精湛的研究和獨到的見解。他一生撰書多種，據(jù)《宋史·藝文志》載，其著述有22種1

3、55卷，但據(jù)《夢溪筆談》和宋代諸家書目，此外尚有18種。現(xiàn)在尚存的只有《夢溪筆談》26卷、《補筆談》3卷、《續(xù)筆談》1卷、《長興集》殘存本19卷和《蘇沈良方》中的一部分沈括醫(yī)方，其他均已失傳。　　《夢溪筆談》是以筆記體裁形式寫成的科學典籍，全書總計30卷，分成17類，609條，10幾萬字。內(nèi)容涉及天文、歷法、氣象、數(shù)學、地質(zhì)、地理、物理、化學、醫(yī)藥、生物、建筑、冶金、文學、史學、音樂、藝術(shù)及財政、經(jīng)濟等等，可以說是一部集前代科學成就之大成的光輝巨著。因此，倍受中外學者的高度評價和推崇，被譽為“中國

4、科學史上的坐標”。在世界科學史上都享有很高的聲譽?！　∩蚶ǖ奈锢碇R是多方面的，其研究成果也是極其豐富而珍貴的。《夢溪筆談》中涉及力學、光學、磁學、聲學等領(lǐng)域。特別在磁學方面研究成果尤為卓著。他最早記載了人工磁化的一種簡便方法，即“以磁石磨針鋒”，造指南針。是世界歷史上第一個指出地磁場存在磁偏角的人，即磁針所指“常微偏東，不全南也”。西方的這一發(fā)現(xiàn)要比沈括的發(fā)現(xiàn)晚400年。關(guān)于磁針的裝置法進行了詳細的討論，即水浮法、指甲旋定法、碗沿旋定法和單根蠶絲懸掛的縷懸法，最后指出用絲線懸掛的方法最好?！　≡?/p>

5、光學方面，對針孔成像和球面鏡成像規(guī)律作了仔細研究，并作了通俗生動的論述，力圖進行理性的概括。他提出了“礙”的概念，指出“陽燧照物皆倒，中間有礙故也?！跋吨袠撬g，中間為窗所束，亦皆倒懸，與陽燧一也”。這里的“礙”是指某種特殊的幾何點，例如小孔成像的孔、凹面鏡的焦點或曲率中心。他所記載的“紅光驗尸”法指出，當尸體的傷痕不易發(fā)現(xiàn)時，可在中午用新的紅油傘罩在用水澆了的尸體上，則傷痕可見，這是由于紅油傘實際起了濾光器的作用，尸體傷痕的青紫處，在紅光下比在白光下看得清晰。另外，他對古代透光鏡也作過比較

6、合理的解釋。　　在聲學方面，用紙人顯示聲音的共振，是沈括的一個發(fā)明。古代的琴上，都有宮、商、角、徵、羽、少宮等弦，其少宮、少商分別比官、商高八度音。他剪了一個紙人放在少宮或少商弦上，彈動宮弦或商弦時，在相應的少宮或少商弦上的紙人就會跳動起來，而彈其他弦時，紙人則不動。用兩只琴，將紙人放在一只琴的弦上，彈動另一只琴時，相應的弦上的紙人就會跳動。沈括將這種情形統(tǒng)稱為“應聲”，并指出這是正常的規(guī)律。沈括在聲學上還提出了“虛能納聲”的見解，即將牛革箭袋放在地上當枕頭，“附地枕之，數(shù)里內(nèi)人馬聲，則皆聞之”。

7、從現(xiàn)代物理學觀點看來，這是由于地面下傳來的聲波能量衰減小，而箭袋的空腔起了集聲作用的緣故。此外，他還研究了古樂鐘的發(fā)聲、古琴的制作和傳聲等。