为什么《梦溪笔谈》是中国科学史上的里程碑?看完你就明白了

云梦泽中的读书人 2023-05-29 17:03:14
1998年,中国商务出版社出版《中国古代著名科学典籍》,此书按照天文、地理等十大类型,例举了中国古代相对应的科学典籍。然而以进入科学综合巨著分类的著作只有《墨经》和《梦溪笔谈》。 可惜到现在,《墨经》作为一部完整的书籍已经不复存在。身为中国人民的老朋友,英国科学家李约瑟在他的《中国科学技术史》里,把《梦溪笔谈》称之为是中国科学史上的里程碑。

为什么这部书会有如此重要的地位?因为《梦溪笔谈》不同于任何中国古代的科学著作,它是目前我们所熟知的中国古代唯一一部跨学科综合门类最全的科普著作。也许是唯一一部,当然不排除还未出土的文献古籍里有这一类书。

纵观中国的历史,我们先贤给我们留下了许多科学著作。每一部书基本都是以一个领域为主的专著,很少有跨学科的内容。就算有,其内容都多多少少会有一些关联。

比如天文学的《甘石星经》、物理学的《墨经》、农业的《农桑辑要》《齐民要术》、工业技术的《考工记》《天工开物》、中医药学的《神农本草经》《本草纲目》、历法的《太初历》《授时历》、数学方面的《周髀算经》《九章算术》、地理学方面的《徐霞客游记》《水经注》等等。

《梦溪笔谈》的诞生,让华夏文明的长河,终于有了自己的综合科普著作。《梦溪笔谈》的作者沈括也因此站在了科学顶峰,受到万人敬仰。在那个以文人为荣耀的大宋王朝,他为自己挣得了一席之地。

《梦溪笔谈》的独特之处

第一点,就是它开创了科学著作新的写作方式——笔记形式,摒弃了以往写科学类书籍时的长篇大论。《梦溪笔谈》跟孔子的《论语》一样,文章内容短小精干,没有长篇大论。书中关于科学方面的内容十分丰富。包含了语言、地理、人体、乐器、天文、历法、农业、日常生活等等。该书门类之广,恐怕到前无古人,后无来者。

比如明代的宋应星写《天工开物》,就采用了这种笔记方式进行创作。与之相反的例子,比如郦道元的《水经注》和徐霞客的《徐霞客游记》。当然我这里没有一点贬低这两部著作的伟大之处,而只是单从文章写作方式上去探讨。

通读这本书让我感觉沈括就像一个自媒体大V一样,全书就是自己的微博和微信朋友圈合辑,好看易读。如果那个年代有微博和微信、或者是知乎这样的媒体,那沈括绝对是大咖级别的人物。看看这本书,内容也不是晦涩难懂,用语都比较生活化。

给人的感觉就是沈括时而为大家分享生活小妙招,时而讲述官场趣闻,时而专业分析天文历法,时而讲述算数原理等等。

第二点就是作者沈括自己和《梦溪笔谈》这本书体现的科学精神——科学理性和科学实践。通过这本书,我们看到沈括具有很高的科学素养和理性分析能力。因为他面对问题在提出理性合理的怀疑的同时,还给出自己的科学见解。比如采药人关于采药时间的安排,发现当时历法的巨大问题时提出自己的解决办法。还有改进飞鸟图,搞地理测绘和制作地图。

对于不理解的现象,他直言不讳。比如信州铅山县苦泉通过熬制可以得到胆矾、铜和铁。但是作者不知道其中的原理,他就直言“水成铜,其理无法推测”。

第三点,就是该书详细记述了北宋平民毕升发明的活字印刷术。这项发明的重要性不低于现在计算机的发明,其巨大的影响力让它被推举为中国古代四大发明之一。而《梦溪笔谈》是唯一一部记录描述这项发明的书籍,是最重要的历史文献。

沈括到底有多强?

《宋史》给他的评价:文武之才。在我看来,他是现实政治评论家、科学辟谣达人、科学普及达人、生活妙招达人、生活趣事分享达人、新闻简报达人,更是动手达人。

这么讲,如果北宋宋神宗一朝要设立一个关于科学的国家官方部门,沈括就是这个部门当之无愧的一把手,没有之一。他从政官至知制诰(国家领导人秘书),带兵方面和“种家军”一样与西夏作战。同时他又精通天文历法、中药学、地理、数学、乐器音律、人体学等各个方面。

他是宋神宗时期空天探索工程——浑天仪改进工程的技术和理论工程师。

我们现在都知道,中国古代天文学家观测天体运行,以便来编写新的历法。其中最重要的设备就是浑天仪。东汉时期的张衡和陆绩制作浑天仪,来观测北极星的位置和移动位置。

宋神宗熙宁年间,旧的浑天仪已经不适应当时的观测,竟然无法确定北极星的确切方位。于是宋神宗年间命令司天监和太史局、置局一起改造浑天仪。身为提举司天监的沈括为此专门编写《浑仪法要》为其提供技术理论支持,并且后世都把这书作为建造修理浑天仪的指导书籍。

这部浑天仪在北宋灭亡的时候,被金人搜刮带去了金国。之后金国被元朝灭掉。元朝也保留了这个东西,而到了明朝,浑天仪依然可以改进一下就可以继续使用。

《万历野获编》记载:天文台有浑天仪,上刻正统廿年御制铭。余按此非本朝人所能办,意必故元旧物至正统而重修则有之,且铭有“昔作今述“之句,知非创矣。

《宋史》熙宁六年六月,诏依新式制造,置于司天监测验,以较疏密。括上《浑仪》、《浮漏》、《景表》三议。朝廷用其说,令改造法物、历书。至是,浑仪、浮漏成,故赏之。

他提出了新的历法制作方法。

沈括指出当时实行的历法计算的问题,仅用月亮的盈亏和太阳的运行来计算时日,然后通过加闰月来调节,很容易导致节气和年岁的错乱,比如年岁到了春天,但节气还处于冬天,那不就乱套了嘛!

所以他提出了以节气为主,固定节气的年岁日期,这样年岁就可以自动匹配节气。而且提出月份大小的划分。这样节气不会因为闰月出现错乱,四时节气与历法完美结合。

宋神宗时期的水利工程学方面的专业人士。

基本上全国各地的水利工程都会让沈括去做指导,甚至是直接作为工程负责人。在沐阳的时候,他跟随父亲一起,就在这里指导当地的水渠修整和农田的开垦。之后他中进士之后在中央做官,淮南地区出现水患导致饥荒,宋神宗就派沈括去淮南指导当地抗洪抢险。然后就是考察江浙地区的水利工程。

精通地理,会搞测绘和画图。

第一是运用专业知识为国家解决领土争议。比如有一次北方的辽国派人到宋朝,说要料理河东黄嵬地,其实就是用猥琐的手段索取领土。可是当时外交官员都不知道这里的土地详细情况和归属。宋神宗只好请沈梦溪来搞定此事。就这样,沈括用自己的地理专业知识,到辽国与他们谈判,最后搞定此事还被皇帝升职。

回来的路上他还画出了经过地方的山川道路等地理,编成《使契丹图抄》。

第二是改进地图的制作方法和材料。沈括在西北考察的时候,用面糊和木屑在木案上塑制当地地形的模型。没过多久,因为天冷冰冻,木屑不能做成,又改用熔蜡的办法制作。这些改进让地图轻便容易携带。回到官署,雕刻成木版地图进献朝廷。之后宋神宗下诏边地各州都按照这种方法制作木版地图,收藏于宫中。

第三是制作遗失已久的“飞鸟图”。这图是古代制图测量距离的一种比较科学的方法。

古人形容一个地方的大小,一般都说南北多少里,东西多少里。比如春秋战国时期的西周分封诸侯国就是天子万里,公爵千里,侯爵百里,子爵十里。那这个怎么测算出来的呢?用的是最基本的方法——走路。这种方法只适用于平原地形。

我们知道现实中地形很多类型,平原、丘陵、山地等等,有地形地貌起伏高低。如果走路的话,这样得出来的数据就会有很大的偏差。怎么办?古人发明“飞鸟图”。用空中飞鸟直达来测算直线距离,避免山川阻隔和道路曲直。

到了宋朝,这“飞鸟图”就已经失传。于是沈梦溪通过研究查阅资料,与人沟通之后做出了新的“飞鸟图”。他专门制作了一本《守令图》的书,用来介绍其操作方法,然后传之后世。

第四是推断雁荡山形成原理。他第一次去雁荡山,发现一个现象,雁荡山内部山谷中,有很多巨石山峰耸立,直冲云霄。于是他经过一番考察,总结其原理是发现时雨水冲刷而成,并把写在《梦溪笔谈》之中。

第五是通过化石考证,推断大陆的形成理论。他在出使河北察访,发现太行山地区的山崖岩石间往往夹杂着螺蚌壳及像鸟卵的石子。他就想这里原来是大海,而现在变成了陆地。那大陆怎么形成的?研究发现流经黄土高原的河流所携带的泥沙每年向东流,这些重浊的泥沙积淀形成了大陆。

科普达人和辟谣达人

第一是关于河豚的辨认。江浙一带的人喜欢吃河豚,但是河豚有毒,所以经常死人。但《神农本草》里记载:河豚无毒,还有祛湿、补身体、治腰和脚气,所以很多人吃他。可是他发现大家对于《本草》记载的河豚与大家认识的河豚不是一个种类,于是他进行了细致考证,给大家做出区分。还介绍了南方人捕捉河豚的方法。

还有海狮的记录。海州(现今浙江嘉兴)渔人捕获一种海生动物,身子像鱼而头像老虎,身上的花纹也像老虎的花纹。有两条短腿在肩上,指爪也和老虎一个样,长八九尺。

第二是纠正古人对海潮起因的错误解释。古人认为海潮是因为太阳的升起落下造成的,但其实是因为月亮所处的位置差别导致的潮汐现象。

第三是反驳人体三个喉咙的荒谬之言。纠正人们流传的带毛的东西不能吃的流言。驳斥人的喉咙有水、食、气之分。说出了身体的食物进入身体后的去处顺序,以及药物进入身体后被吸收的内容。

第四是药农对于采草药时间的固定思维的错误理解。那时候大部分人认为采药的时间是在2-8月。但沈括提出,根据对草药需求的部位来决定采药的时间。比如用根、用叶、果实都不一样。他还用芦服、地黄来解释怎样采摘草药可以保留草药的药性。

第五是解释了编钟的形状为什么是扁的而不是圆形。因为扁的钟敲起来余音短,这样很容易起节奏。反之圆形形成的长余音就容易让节奏更加杂乱,无法使用达不到效果。

当然还有很多,比如球状闪电,小孔成像的原理、凹凸镜原理、月亮的发光原理、日全食、日偏食的原理。

身为动手达人,也是不虚此名。

通过实验观测发现并验证之后,得出刻漏和浑天仪的操作手册。作者通过观测天象、测量日影,并用相关的浑仪、浑象去验证,参考这些数据并操作刻漏,这样重复十几年,才得到了初步的接近于真实的数据,并写成了四卷书,称为《熙宁晷漏》。

发明“延川石液”牌墨水。鄜、延(现今陕西延安市)境内有石油,他发现当地人对石油燃烧之后产生的烟很难处理。于是他把这种烟煤用来做成墨,墨的光泽像黑漆,使用起来松墨还好。于是就大量制造,还给它标上名称,叫做“延川石液”。

还比如制作指南针和指北针,写《茶论》分析来分析雀舌茶的评级等等。

生活妙招达人

介绍毒蜂蜇后的处理办法。处士刘易隐居于王屋山,曾在书房内看到一只大蜂被蛛网挂住,蜘蛛搏击蜂子,反被蜂子蜇刺而坠落地上。不一会儿,蜘蛛腹部肿胀起来似乎要破裂,就慢慢爬到了草中。蜘蛛微微咬破了一条芋头的梗,把被毒刺的疮口靠到芋梗咬破处摩擦,过了一阵子,其腹部的肿胀逐渐消了下去,又和先前一样轻松狂躁。从那以后,人有被毒蜂蜇了的,揉搓芋梗敷在伤口上就能痊愈。

算数

列举八种物体形状的体积计算方法,恐怕我们都做不到。计算立方体、计算三角形立方体、四斜面立方体。详细介绍方圆曲直计算方法和圆形计算方法,古代是拆开计算,但作者发明了拆开、会合计算方法。

综上所述,出生在北宋时期的沈括,不愧为我们民族的先贤。他为我们中华文明的科学发展做出了自己的贡献,用一己之力把中国的科学发展带上了新台阶,着实让人敬佩。特别是他身上的那种敢于实践创新、大胆求证、理性分析的科学精神,是一种宝贵的精神财富。正是我们建设我们国家所要秉持的态度,值得我们后世人永远学习和铭记。也正因为如此,他所著《梦溪笔谈》拥有“中国科学史上的里程碑”之名,当之无愧、实至名归。
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