讲义附录一梦溪笔谈选

附錄一 夢溪筆談選(沈括)

◎選文說明

夢溪筆談為沈括晚年著作，記載當時科學技術及自己的研究。本課選錄三則，分屬古代天文學、地質學及生物學。第一則隕星，記隕星墜落的時間、地點；並摹寫隕星墜落的情形，文筆細膩而富變化。第二則石油，先記石油的產地與舊說別名，再言其品質。其次，述說自己利用石煙製墨，勝松煙所製，並預言其未來展望。第三則延州化石，記敘發現一竹林化石並推斷其乃氣候變異形成。本課除可略窺自然科學的專門知識外，其文或記敘、或說明，摹寫自然生動，層次亦極為分明，堪為記敘及說明的範文。

◆沈括生平大略── 1. 家世：

沈括的父親沈周，個性寬厚謹慎，曾擔任過諸多地方官職，並曾任大理寺丞、侍御史等中央官職，是一位認真嚴謹、絕不苟且徇私的官員。母親許氏是出自書香門第的官宦家庭，知書達禮，是位典型的賢德主婦。進而造就沈括成為一位實事求是、利用厚生、好學深思的學者。 2. 宦海浮沉：

沈括二十四歲，以父蔭獲任江蘇沭陽縣主簿，疏濬沭水，得良田七千頃。後任東海、寧國、宛丘等縣縣令。沈括三十三歲，舉進士第，就任揚州司理參軍，掌刑訟審訊。三年後，入京任昭文館校書郎，編校書籍，藉此研究天文、曆算。後出任司天監，主管天文災異的偵測與寫造曆書等業務。四十三歲，升任集賢院校理。王安石為相，沈括積極參與變法運動，頗得王安石信任與器重，先後擔任浙東、河北等地察訪使、軍器監，出使遼解決邊界糾紛，大獲外交上的勝利。

王安石變法失敗後，沈括也被誣劾貶官。四十七歲後，先後出知宣州、延州。五十二歲因守邊有功，升為龍圖閣直學士。後西夏犯邊，沈括由於兵力不足，未出兵救援駐守永樂的徐禧，而被貶為均州（今湖北省均縣）團練副使，隋州安置（居住旅行都受限制，未恩准，不能遷徙）。五十七歲退居夢溪，從此深居簡出，專心撰著。

◆沈括非凡的成就──

1. 天文儀器：熙寧五年，沈括受命提舉司天監，主管天文災異的偵測與寫造曆書等業務。破格推薦精通天文曆

算，出身平民的淮南人衛朴共同修訂新曆。為了修訂新曆法，沈括首先研究改革了渾儀（測量天體方位的儀器）、浮漏（測定時刻之儀器）、影表（測量日影之儀器）等舊式的天文觀測儀器。

2. 中國歷史上第一個陽曆：熙寧八年閏四月，沈括奏上與衛朴共同修訂的熙寧奉元曆，這是中國歷史上的第一

個陽曆，一反原本陰陽合曆的舊狀，不過卻遭守舊勢力的阻撓，僅行十八年即廢。然沈氏晚年又進一步提出以「十二氣曆」（參見語文常識四）代替原來曆法之主張。此種曆法，符合天體實際的運行，便利安排農業活動。八百年後太平天國所頒行之天曆，大致與沈括之「十二氣曆」相似，而現在各國採用之公曆，亦為陽曆，與沈氏之原理也十分相似。

3. 數學：沈括以酒店堆積之酒罈與疊起之棋子等有空隙堆積體之研究，提出求總數之正確方法，此為「隙積術」。

亦即高階等差級數求總和之算法。沈括之「會圓術」，即已知圓之直徑與弓形之高（即矢），而求弓形之底（即弦）與弓形弧長之方法，此公式雖只能求得近似值，然於實用上已很足夠。且此方法尚促進平面幾何及天文學之發展。（筆談三○一條）

4. 磁學：沈氏為世界上首先提出地磁偏角者。夢溪筆談曰：「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不

全南也。」此種地磁偏角之現象，西方至西元一四九二年哥倫布航行美洲時才發現，較沈括晚約四百年。關於磁針之裝置法，沈括親做四種實驗：一、將磁針橫貫燈芯浮於水上；二、架於碗沿；三、架於指甲上；四、以絲線懸掛。沈氏指出以第四種方法最好。（筆談四三七條）

5. 聲學：沈氏已經認識到地面傳播聲音的速度比空氣快，而且強度也比較大。他說：「古法以牛革為矢服（裝

箭的袋子），臥則以為枕，取其中虛，附地枕之，數里內人馬聲，則皆聞之，蓋虛能納聲也。」（筆談三二二條）他還剪紙人在琴上做過實驗，研究聲學上的共振現象。

6. 光學：沈括注意到了凹面鏡（陽燧）照物成像倒立的問題，並做了小孔成像的實驗，用物體存在著「礙」（焦

點）來解釋物在焦點外成倒像的現象，發展了古代光學方面的理論（筆談四四條）。他對凸面鏡曲率進行研究，總結出鏡面大小與曲率成反比率的關係（筆談三二七條）。他還對自己收藏的透光鏡進行考察，發現了這種銅鏡奇特的透光現象。

7. 農田水利：沈括二十四歲擔任沭陽縣主簿時，即主持了治理沭水之工程，組織幾萬民工，修築渠堰，不僅解

除水災之威脅，且開墾出良田七千頃。曾著圩田五說、萬春圩圖記等關於圩田（在低平或容易淹水的地區築

(一)正午牡丹 (二)磁石指南 (三)石 油

堤、堰等人工設施所圍成的新生地。圩，堤岸）方面之著作。為治理汴河，沈括親自測量汴河下游從開封至泗州淮河岸共八百四十多里河段之地勢。採用「分層築堰法」，測得開封與泗州之間地勢高度相差十九丈四尺八寸六分。這種地形測量法，是世界水利史上的一個創舉。

8.醫學：沈括著沈氏良方，並輯有靈苑方、別次傷寒，惜後二者已失傳。沈括因自己飽受病痛的折磨，所以對

各種治病的偏方，都不遺餘力的訪求，他蒐集醫方，十分謹慎，一定要親自見過它的效驗後，才予列入。因此，他能清楚分辨各種藥物的形狀性味、真偽異同。他更以實驗之觀點說明：人類可以利用栽培技術引用新品種、提前播種，都可促使作物早熟。

9.音樂：沈括之音樂素養頗深，撰寫過樂論、樂器圖、樂律等著作，這些作品，都成為探索中國中古時代音樂

演進的寶貴資料。他分析古樂鐘製成扁形的原因，是要排除樂音的拍頻干擾，使其節奏清晰（筆談五三六條）。

他用工尺形態，記下燕樂的半字譜，這是中國古代對工尺譜最早的記載。

沈括遺聞軼事──

1.發現彩虹：

神宗熙寧八年，沈括奉詔出使遼國。有一次，沈括走到黑水流經的永安山下，剛好碰上一場大雨，便撐起帳篷躲雨。雨停後，看到帳篷前方的山澗中，有一道彩虹。他立刻拉著李評，一同前往觀賞。他們發現虹的兩頭都垂沒於山澗中，正如傳說中虹能入溪澗飲水的情形一樣，十分有趣。

後來根據精通天文曆算之學的孫思恭的說明，沈括才曉得彩虹的產生，是由日光照射雨滴而成的，所以只有在與太陽相對的方向，才會形成彩虹。他們對於虹的成因所提出的解釋，比歐洲人羅吉爾．培根（Roger Bacon）主張虹是空中無數水滴所引起的說法，要早了二百年。

2.預報天氣：

沈括非常重視天氣預測，他從長期的經驗中，觀察天氣演變的道理和原則。

宋神宗熙寧年間，開封一帶久旱不雨，農作物普遍缺水，人人望天興嘆，求雨心切。不久一連出現幾天陰天，大家都以為要下雨了，可是並沒有下雨。天氣反而轉為大晴天，太陽光很強烈。沈括正好去見宋神宗，宋神宗問他：「什麼時候會下雨？」沈括回答說：「下雨的條件具備了，明天就會下雨。」第二天果然下雨了。

沈括推測的理由是那時正是水氣充沛的季節，連日陰天，說明水氣的確很充分了，但是因為風比較大，雲比較多，所以未能成雨，後來突然雲散天晴，陽光可以烤熱地面，使水氣充分蒸發而成雨，水氣和地面熱力作用兩個條件齊備，共同發揮作用，必然會下雨。

3.婚姻生活：

沈括於三十九歲娶繼室張氏。張氏素來兇悍，每逢發怒，總要打罵沈括，狠揪其鬍鬚，以致鬍鬚連血帶肉，掉落一地。即便兒女們在旁邊看得抱頭痛哭，她也從不寬恕。沈括的長子博毅，為前妻所生，張氏眼裡無法容下他，乾脆將他趕出了家門。沈括暗地裡常去看望、接濟，結果被張氏知道，又是一頓打罵。沈括因永樂之役失勢，被安置隋州時，張氏不但無法予以寬慰，反而經常步入公衙，胡亂控告自己的丈夫，讓沈括增添無限的煩惱。由於她的長期虐待，沈括的身心健康遭到很大的損害，晚年精神已瀕臨崩潰的邊緣。張氏去世後，朋友都為沈括感到慶幸，然而此時他的神智已恍惚不清，有一次乘船過揚子江，竟然想投水自殺，幸虧被人發現攔住，才沒有事。晚年的沈括，身體狀況更為惡化，一向羸弱多病的他，繼張氏過世後，亦於六十五歲黯然病逝，歸葬於錢塘。

4.編寫軍歌：

沈括曾經兩次領兵出征，一次挫敗契丹，一次大敗西夏。每當獲勝的時候，守邊的士卒都會一同高唱凱旋歌。沈括轄下的部隊，所唱凱旋歌的歌詞很多，雖然是古代流傳下來的，但大都是市井鄙俚之語，不夠高雅。因此，沈括特地寫了數十首歌詞，讓士兵們吟唱。沈括編的幾首軍歌不僅歌詞文雅，而且氣勢威猛，對於鼓舞軍中士氣，有很大的助益。

先取山西十二州，別分子將打衙頭。回看秦塞低如馬，漸見黃河直北流。天威捲地過黃河，萬里羌人盡漢歌。莫堰橫山倒流水，從教西去作恩波。馬尾胡琴隨漢車，曲聲尤自怨單于。彎弓莫射雲中雁，歸雁如今不寄書。旗隊渾如錦繡堆，銀裝背嵬打回回。先教淨掃安西路，待向河源飲馬來。靈武西涼不用圍，蕃家總待納王師。城中半是關西種，猶有當時軋吃兒。

※古今文選第十五課補充篇章─

1.磁石指南

2.海市蜃樓

3.牡丹