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沈括最大的发明是什么

人文历史佚名2023-01-05

最近很多人也都在说这个沈括是时候,很多人对这个沈括非常的感兴趣,那么也有人问了,这个沈括到底是什么人呢?话说他写了很多书了,还有这个沈括最大的发明又是什么呢?下面小编将要给大家做一个盘点,盘点的内容就是沈括的作品具体盘点,感兴趣的可以收藏看看了!

沈括发明的东西可多了。不是一句两句能说清楚的,最大的发明也不好界定,每一样发明都非常重要,如果要硬要选一个,那就《梦溪笔谈》吧。

据《宋史·艺文志》记载,沈括的著述有22种155卷。除《梦溪笔谈》 外,还有综合性文集《长兴集》《志怀录》《清夜录》,医药著作《良方》(与苏轼所撰的《苏学士方》并称为《苏沈良方》) ,科学著作《浑仪议》《浮漏议》《景表议》《熙宁奉元历》《圩田五说》《万春圩图记》《天下郡县图》《南郊式》《诸敕格式》《营阵法》,音乐类著作《乐论》《乐律》《乐器图》等,但存世较少。

2011年五月,浙江大学出版社出版了杨渭生教授点校、辑佚《沈括全集》,全书八十五卷(含附录一卷),一百一十万字,是迄今为止海内外收集沈括著作最齐全的版本。

3.1、数学

隙积术

隙积术指如何计算垛积,沈括运用类比、归纳的方法,以体积公式为基础,把求解不连续个体的累积数,化为连续整体数值来求解,已具有了用连续模型解决离散问题的思想。在中国国数学史上,发展了自南北朝时期就停滞不前的等差级数求和问题,并推进到高阶等差级数求和的新阶段,开创了中国垛积术研究的先河。

南宋数学家杨辉、元朝数学家朱世杰,在沈括的基础上进一步研究,取得了令世人瞩目的成就。

会圆术

会圆术,实际上是指由弦求弧的方法,其主要思路是局部以直代曲,对圆的弧矢关系给出一个比较实用的近似公式。在中国数学史上,沈括第一个利用弦、矢求出了孤长的近似值。这一方法的创立,不仅促进了平面几何的发展,而且在天文计算中也起了重要的作用,为中国球面三角学的发展作出了重要贡献。

会圆术问世后,得到了广泛应用,郭守敬、王恂等都用到过会圆术。

3.2、物理

磁学

沈括记录了人工磁化的方法,并用人工磁化针来作试验,对指南针进行深入研究。沈括比较了指南针的四种装置方法:水浮法,碗沿法,指甲法和悬丝法,指出悬丝法最优,并做了相应的分析。

磁偏角指地球表面任一点的地磁子午线与地理子午线的夹角,即磁针静止时,所指的北方与真正北方的夹角。沈括在世界上最早经实验证明了磁针“能指南,然常微偏东”,即地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合,存在磁偏角。 这比哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角现象早了400多年。

光学

沈括通过观察实验,对小孔成像、凹面镜成像等原理作了准确而生动的描述,他用“碍”(焦点)的概念,指出了光的直线传播、凹面镜成像的规律,并把光通过“碍”成像称之为格术,即现代光学中的等角空间变换关系。

沈括还对平面、凹凸面等镜面成像的不同进行研究,注意到表面曲率不同与成像之间的关系,并以此对“古人铸鉴”时正确处理镜面凹凸与成像大小的关系进行了研究与分析,提出若将小平面镜磨凸,就可“全纳人面”。

沈括还对透光铜镜的原理作出了正确推论,推动了后世对“透光镜”的研究。此外,沈括还第一次记录了“红光验尸”的内容,是中国关于滤光应用的最早记载,至今还有现实意义。

声学

沈括通过对声学现象的观察,注意到音调的高低由振动频率决定,并记录下了声音的共鸣现象。他还用纸人来放大琴弦上的共振,形象的说明了应弦共振现象,这比诺布尔和皮戈特的琴弦上纸游码试验早了500年。

沈括还提出了“虚能纳声”的空穴效应,以此来解释兵土用皮革箭袋作枕头,可以听到数里外人马声的原因。此外,沈括还记录并深入分析了制钟的声学问题。

3.3、化学

胆水炼铜

据沈括《梦溪笔谈》记载,信州铅山县有苦泉(硫酸铜溶液)、流而成涧。舀取泉水煎熬,就能得到胆矾(硫酸铜),熬制胆矾就能生成铜,熬胆矾的铁锅,日子久了也会变成铜。沈括的这段记录,即湿法炼铜,利用化学置换反应的方式提炼金属。

胆矾化铁成铜的记载古已有之,西汉淮南王刘安《淮南万毕术》 、东晋葛洪《抱朴子》均有类似记载。 据郭正谊考证,沈括的记载录自中唐时期成书的《丹房镜源》。 但直到宋哲宗绍圣五年(1098年),张潜主动将《浸铜要略》献给朝廷,在北宋政府的大力提倡下,胆铜法生产才被迅速推广开来。

石油制墨

世界上最早记载有关石油的文字,见于东汉史学家班固所著的《汉书》。 历史上,石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等,直到北宋,沈括才在世界上第一次提出了“石油”这一科学的命名。

据沈括记载,鄜州、延州境内产石油,当地人常采集到瓦罐里,用于照明。这种油形似纯漆,燃起来像烧麻杆,并冒着很浓的烟,能把帐篷都熏黑。沈括将其命名为石油,并以石油碳黑制墨,光泽、亮度方面都很理想,于是就大量制造,并命名为“延川石液”,苏轼用后评价“在松烟之上”。

3.4、天文

改进仪器

浑仪是测量天体方位的仪器,经过历代的发展演变,到北宋时,结构十分复杂,使用起来很不方便。沈括对此作了很大改进:取消了浑仪上不能正确显示月球公转轨迹的月道环,放大了窥管口径,使其更便于观测极星,既方便了使用,又提高了观测精度。元世祖至元十三年(1276年),郭守敬创制的新式测天仪器——简仪,就是在这个基础上产生的。

漏壶是古代测定时刻的仪器,沈括对漏壶也进行了改革,把曲筒铜漏管改做直颈玉嘴,并且把它的位置移到壶体下部。这样流水更加通畅,壶嘴也坚固耐用多了。

沈括还制造了测日影的圭表,他意识到了蒙气差对测量精度的影响,主张采用三个候影表来观测影差,以克服蒙气差对精度的影响,据此制成的新式圭表,提高了北宋圭表测影的技术水平。