第10章 沈括与地磁偏角的发现

宋代，中国的科学技术再次达到了辉煌的顶峰。沈括由于在自然科学上的重大贡献，被后人称之为“东方的牛顿”。

在元代以前，我国在科学界作出重大贡献的、在世界科学史上称得上第一流的科学家一直是层出不穷的：从春秋战国到秦汉时期著名的大科学家有神医扁鹊、墨子、鲁班、甘公、石申、张衡，从三国、魏晋到盛唐、两宋有刘徽、祖冲之、一行、沈括、秦九韶、杨辉等多人。

从春秋战国到宋元之际，中国古代的自然科学终于达到了最辉煌的顶峰。

宋代最杰出的科学家就是沈括，由于他在科学上的重大贡献，人们称他为东方的牛顿。沈括1030年生于浙江的杭州。沈括的父亲是北宋的一个官员，先后在四川、福建、河南、江苏等地做过官。沈括从小就跟着父亲走南闯北；俗话说：“读万卷书，不如行万里路”。祖国壮丽的山河，广阔的原野，使他增长了许多书本上没有的知识。沈括喜欢读书，但从不迷信书本。他善于独立思考，因而在天文、物理、地学及其它领域都有独到的见解。

沈括在天文学上的贡献是首屈一指的，他在北宋嘉佑年间考中进士后，就开始自学天文历法。由于他学识过人，不久就被调到朝中，主持司天监的工作。他发现以往的历法不够准确，因此，主张在实测日、月、星、辰的运转角度的基础上制定新历法。在他的《梦溪笔谈》中不仅对日、月、及五大行星的运行轨迹作了仔细的观察，而且还对陨石的坠落等天文现象进行了生动、详细的描述。

沈括的天文观测相当精确，他是世界上最早注意到北极星实际上并不在北极的科学家。为了测到北极星的实际位置，他每天用浑天仪观测北极星，并将每天前半夜、半夜、后半夜北极星在天空中的位置的星空图绘制下来。紧张地工作了三个月，他终于计算出了北极星的实际位置，北极星并不在北极点上，而是离开北极还有一度多。沈括在对日、月和五大行星的实际观测的基础上提出了彻底废止阴历而改用阳历的主张，并且提出以十二节气定月份，大月31天，小月30天。这种进步的历法同今天的公历比也毫不逊色。可惜在当时没能推行开。

沈括在地磁学上也作出了极其重要的贡献。他是世界上最早发现了地磁偏角的科学家。在《梦溪笔谈》中，他记载了这一重大发现：“用磁石去磨针尖，针尖就指向南方，不过常常略微偏东，并不完全指向正南。”这就是说，他已经发现了地磁偏角。在西方直到1492年哥伦布航海时才发现了地磁偏角，但是，已经比沈括晚了400多年。

沈括还是一个伟大的数学家，在他的《梦溪笔谈》中，专门著有研究数学章节，并且开创了高阶等差级数的研究方向，给出了世界上最早的对高阶等差数列求和的公式，比西方领先了好几个世纪。

更为重要的是，在他的《梦溪笔谈》中记载了大量中国古代技术方面的发明创造，例如：毕的活字印刷术，指南针的制作方法。还有其它许多科学技术上的重大成果都是由于沈括的记载，今天才得到世界的公认。

沈括早年为官顺利，到了晚年因受别人牵连，免官后闲居润州，由于政治上不得志，才在梦溪园著书立说，《梦书笔谈》就是因此而得名的。很难设想，如果沈括一生为官顺利，将造成中国古代科学技术史上多么严重的损失！

1095年，沈括去世了，一颗科学的巨星陨落了。