“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,(白居易《大林寺桃花》)当读到这句诗时,沈括的眉头凝成了一个结,“为什么我们这里花都开败了,山上的桃花才开始盛开呢?”,为了解开这个谜团,沈括约了几个小伙伴上山实地考察一番,四月的山上,乍暖还寒,凉风袭来,冻得人瑟瑟发抖,沈括茅塞顿开,原来山上的温度比山下要低很多,因此花季才来得比山下来得晚呀。凭借着这种求索精神和实证方法,长大以后的沈括写出了《梦溪笔谈》。沈括看问题很精细,常有自己独特精辟的见解。比如,在开封的相国寺里有一幅壁画,画着一个管弦乐队在演奏。有人看了以后,说画家画错了:当管乐演奏者在吹“四”字音的时候,那个弹琵琶的居然与大家不合调,手指不是在拨“四”字音所在的上弦,却是在掩着下弦。沈括看了后却认为画家很高明,深知音乐。
兴修水利沈括十分重视发展农业生产和兴修水利。早在他青年时期任沭阳县主簿的时候,就主持了治理沭水的工程,组织几万民工,修筑渠堰不仅解除了当地人民的水灾威胁,而且还开垦出良田七千顷,改变了沭阳的面貌,那时他只有24岁。在任宁国县令的时候,他倡导并且主持在今安徽芜湖地区修筑万春圩,开辟出能排能灌、旱涝保收的良田一千二百七十顷,同时还写了《圩田五说》、《万春圩图书》等关于圩田方面的著作。熙宁五年(公元1072年),沈括主持了汴河的水利建设。为了治理汴河,沈括亲自测量了汴河下游从开封到泗州淮河岸共八百四十多里河段的地势。他采用“分层筑堰法”,测得开封和泗州之间地势高度相差十九丈四尺八寸六分。
故居镇江市区梦溪园,是北宋时期科学家沈括晚年居住的地方。梦溪园原有面积约十亩左右,园里有岸老堂、萧萧堂、壳轩、深斋、远亭、苍峡亭等建筑,还有一条溪水流经园内。梦溪园是原梦溪园的一部分,于1985年恢复,占地2亩,计2幢建筑。前幢为清代修建的硬山顶平瓦房,坐东朝西,当中设正门入园,门上方嵌有茅以升题写的“梦溪园”大理石横额。后幢为清式厅房,坐北朝南,内有沈括雕像和文字图片、模型、实物,展现了沈括在天文、地理、数学、化学、物理、生物、地质、医学等方面的科研成就。行星1979年7月1日为了纪念他,中国科学院紫金山天文台将该台在1964年发现的一颗小行星2027命名为沈括。
沈括,字存中,生于浙江钱塘(今浙江杭州市)一官僚家庭。他的父亲沈周(字望之)曾在泉州、开封、江宁做过地方官,祖父曾任大理寺丞,外公许仲容曾任太子洗马,舅舅许洞是咸平三年(1000年)进士。母亲许氏,是一个有文化教养的妇女。沈括生于宋仁宗天圣九年(公元1031年),他自幼勤奋好读,在母亲的指导下,十四岁就读完了家中的藏书。后来他跟随父亲到过福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川简州(今简阳)和京城开封等地,有机会接触社会,对当时人民的生活和生产情况有所了解,增长了不少见闻,也显示出了超人的才智,十八岁至南京,对医药产生兴趣。皇祐三年(1051年)沈周去世,至和元年(1054年),沈括以父荫入仕,任海州沭阳县(今属江苏)主簿,修筑渠堰,开发农田,颇有政绩。
在以立德、立言、立功为“三不朽”的传统中国,产生科学家很难。不过宋代却出现了一位百科全书式的科学家,他是地理学家、物理学家、数学家、化学家、医学家、天文学家,还是水利专家、兵器专家、军事家,写下了科学经典《梦溪笔谈》。他就是沈括。然而,在诸多伟大称誉之外,沈括还是一个检举揭发的“高手”,干过文字狱的勾当。沈括的理性求实精神,到了政治生活中却消失了。他政治嗅觉异常灵敏,善于在别人的诗文中嗅出异味,捕风捉影,“上纲上线”。沈括检举揭发的对象中有中国文学的巅峰人物——苏轼。南宋初王铚《元祐补录》记载了沈括的这一事迹。沈括生于1031年,大苏轼五岁,却晚他六年中进士。中国科学与人文的两位大师很有缘分,在“皇家图书馆”做过同事。1065年,苏轼进入史馆,而沈括在前一年调入昭文馆工作。
沈括具有朴素的唯物主义思想和发展变化的观点。他认为“天地之变,寒暑风雨,水旱螟蝗,率皆有法”,并指出,“阳顺阴逆之理,皆有所从来,得之自然,非意之所配也。”就是说,自然界事物的变化都是有规律的,而且这些规律是客观存在的,是不依人们的意志为转移的。他还认为事物的变化规律有正常变化和异常变化,不能拘泥于固定不变的规则。正是这些比较正确的思想观点,促使他取得了那个时代在科学技术方面达到的高度成就。沈括曾提出已知的知识是有限的,人的认识是无限的观点,对科学的发展产生了很大的影响。唯物主义的思想倾向,还表现在沈括十分重视劳动群众的实践经验和发明创造上,他不断地从劳动人民那时汲取智慧和力量。他曾说:“至于技巧器械,大小尺寸,黑黄苍赤,岂能尽出于圣人!百工、群有司、市井田野之人,莫不预焉”。
在北宋那个崇文读经、吟诗填词的主流时代,理科被视为末学,甚至被讥为旁门左道。在这样的背景下,沈括(1031—1095)却是个文化、科技通人,一生从事的研究领域极为宏阔。《宋史》评价他说:“博学善文,于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算无所不通,皆有所论著。”沈括在官场的蹭蹬和学术上的成就, 几乎都可以从他的性格中找到解释。他这人好学,喜欢研究各种新奇东西,干活儿好动脑子,所以,在做主管治河、天文工作的技术官员时,在做依靠地理学知识的外交谈判使节时,也能不辱使命。但他缺少杀伐决断的实际军政才能,所以在做边境军政“一把手”时难免失败。在政治活动中,他的人格缺陷很明显,他与王安石本是世交,沈括父亲的墓志铭就是王安石写的,在王安石当政时,沈括曾是他变法的支持者。