##李约瑟:为什么说沈括是中国科学史上最卓越的人物?( 二 )

惊奇心使许多人走向了科学之路 , 爱因斯坦就说:“当我还是一个四五岁的小孩 , 在父亲给我看一个罗盘的时候 , 就经历过这种惊奇 。”日常生活中 , 我们会觉得只有通过接触 , 事物才会发生改变 , 但罗盘的转动超出了这种经验之外 , 让我们觉得有什么东西深深地隐藏在后面 , 需要去探个究竟 , 这种好奇心理使我们对自然科发生了兴趣 。
在《梦溪笔谈》里 , 无处不有着惊奇之论 。《指南针》写道:“磁石之指南犹柏之指西 , 莫可原其理” , 这说明沈括通过观察自然界发现了磁石磨成针锋后 , 具有指向南方的规律 , 于是他对这种现象感到惊奇并记载了下来——虽然他还不能“原其理” , 但已经有了要探究现象背后原理的好奇心 , 这正是科学研究所不可或缺的前提 。
又如《虹》里记载沈括在出使契丹的途中 , 遇到了一场大雨 , 天晴后河流上方出现了一道彩虹 。人只要站在背光面 , 就可以欣赏彩虹的奇貌 , 而站在向光面则什么都看不到 , 这让沈括感到非常奇怪 。于是他便引孙彦先的话来推测 , 说“虹乃雨中日影也 , 日照雨则有之” , 成功探究出了彩虹的本质及成因 。《笔谈》认为彩虹是“雨中日影” , 也就是雨中的太阳光 , 当太阳光照射雨水时 , 便生出了彩虹 。这个科学发现最初要来自沈括的好奇心 , 他记得“世传虹能入溪涧饮水” , 因此在出差的时候也不忘保持对自然的好奇 , 抓住每一次观察的机会 , 进而做出合理的解释来 。
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沈括具有注重观察与实验的精神
实验科学的创始人弗朗西斯·培根曾说:“历来研究科学的人要末是经验主义者 , 要末是独断主义者 。”经验主义者常以博物学家的身份出现 , 他们像蚂蚁一样把一切外部知识材料尽可能多的收集起来 , 然后汇编成册;独断主义者则多为清谈家 , 他们像蜘蛛一样只从自己的身体里把网编织出来 。而真正的科学家应当像蜜蜂一样 , 采取中间的道路 。他们通过实验从花园采集材料 , 然后用自己的理智来改变和消化这些材料 。对于科学来说 , 观察与实验是向自然界采集材料的重要手段 。
作为科学家 , 沈括并不迷信权威和传统 , 他始终力图通过观察与实验来说明原理 , 在《修历当重实测》中 , 他批评说:“前世修历 , 多只增损旧历而已 , 未曾实考天度 。”如果只在书本上做学问 , 而不去观察现实的星空 , 那么所得到的历法必然是不准确的 。
《观测极星》里说从汉朝以来 , 人们一直坚信“北辰居天中” , 所以才叫做“极星” 。南北朝时 , 祖暅利用玑衡观测天极 , 发现天空中的不动之处离极星尚有一度之差 , 这说明北辰并未完全居于天中 。沈括受到了这个启发 , 也想一探究竟 , 他在夜晚时也用玑衡来观测极星 , 前后历时三个月 , 画出了初夜、中夜及后夜等二百余幅星图 。他发现极星并非固定不动 , 在不同时候窥口里所看到的极星在不同的位置上 , 大体循着圆形旋转 , 夜夜不差 , 于是沈括断定“天极不动处远极星犹三度有余” 。通过观察 , 他发现了北极星与北天极并不重合的事实 。
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在《梦溪笔谈》中 , 沈括还发表了一个有趣的预言 。他在《石油》里说鄜延境内发现了石油 , 当地人将这种黑色的液体装入缸里 , 用作涂料 。而沈括则发现石油具有可燃性 , 燃烧过后会产生灰烟 , 这些可能有着特别的用途 。他说:“疑其烟可用 , 试扫其煤以为墨 , 黑光如油” , 实验证明石油之墨要远胜于松墨 。于是 , 沈括大胆的预言说:“此物后必大行于世 , 自余始为之 , 盖石油至多 , 生于地中无穷 , 不若松木有时而竭.....造煤人盖未知石烟之利也 。”


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