试析沈括的科学思想

试析沈括的科学思想

摘要：沈括是我国古代历史上最卓越的科学家之一。他广泛涉猎，成就显著，其闻名于世的代表作《梦溪笔谈》，概括了他的科学思想和科学成就。沈括的科学思想以朴素唯物主义为基础，既注重继承传统，又勇于怀疑，开拓创新，沈括用他先进的科学思想指导着科学技术研究，给后人留下了一份珍贵的历史遗产。

关键词：沈括；《梦溪笔谈》；科学思想

一、沈括与《梦溪笔谈》

沈括(1032-1096)，字存中，杭州钱塘县人,是中国北宋时期著名的科学家。他“博学善文”，兴趣广泛，在诸多科学领域都有很深的造诣，是我国乃至世界上少有的科学通才。他的《梦溪笔谈》反映了当时最新的科学技术成就，更是被誉为中国古代百科全书式的优秀著作。

虽然沈括称此书为笔谈，其实是一本内容丰富的学术著作。《梦溪笔谈》的内容十分广泛，按现代学科分类来看，它覆盖了自然科学与人文科学两大领域。里面包括了他毕生研究的科学成果，还有当时的诗文，以至街头巷语，异说奇闻，无不罗列。有关自然科学条目的占255条，约为全书的42%，内容涉及自然观、数学、物理、化学、天文、地学、生物、医药、工程技术等诸多领域。沈括因其杰出的科学技术成就，成为一位享有世界声誉的古代科学家。我国率先对沈括的科学贡献进行研究的科学家竺可桢对沈括的学术成就作过中肯的概括和评价，他说:“我国文学家之以科学著称者在汉有张衡，在宋则有沈括。《四库全书总目》谓括在北宋，学问最为博洽，于当代掌故，及天文算法钟律，尤其究心；《宋史》载括博学善文，于天文、方志、律历、音乐、医药、卜算，无所不通，确非溢美。自来我国学子之能谈科学者，稀如凤毛麟角，而在当时能以近世之科学精神治科学者，则更少……正当欧洲学术堕落时代，而我国乃有沈括其人，潜心研究科学，亦足为中国学术史增光”①。英国科学史家李约瑟认为《梦溪笔谈》是“中国科学史上的里程碑”②。我国著名思想史、哲学史家冯契教授称:“《梦溪笔谈》在数学、天文、地学、物理、化学、生物学、医药学、工程技术等许多领域都做出了创造性的贡献，是一部百科全书式的著作”

③。这些赞誉揆之史实，都是非常中肯的。

沈括一生科学成就的取得离不开他朴素、严谨的科学思想指导。因而,探讨和研究他的科学思想,不仅使我们能更深入地理解他的科学成就,而且对我们今天的科学研究活动更有着积极的启迪意义。

二、沈括科学思想的内容

沈括的科学思想在理学盛行的时代，一枝独秀，绽放出了奇异的光彩。他的思想继承了传统的朴素唯物论与辩证法倾向，富于考察与试验相结合的实践性，既注重继承传统，又勇于怀疑，开拓创新，并始终贯穿着“技巧器械”当有益于国计民生的务实思想。沈括先进的科学思想是一份珍贵的历史遗产④。

（一）朴素的的唯物辩证法思想

①竺可桢.竺可桢文集[M]北京：科学出版社，1979.69.

② [英]李约瑟.中国科学技术史.第一卷.导论[M].北京：科学出版社、上海古籍出版社，1990.140.

③冯契.中国古代哲学的逻辑发展（下册）[M].上海：上海人民出版社，1998.120.

④祖慧.沈括评传[M].南京：南京大学出版社，2004.278.

1.“道不可相”和“止则非道”

以元气论为特点的朴素唯物辩证思维是沈括取得科学成就的思想基础。沈括的思想核心是“道”，他把事物运动变化规律总结为不可名状的“道”。他认为“道不可相”①，道是万物发展变化的根本原因，他批判邵雍旧说对易象的错误解释，认为所谓的“数”、“理”，并非由人的主观意志所拼凑而成，进一步表明了他的唯物主义立场。同时他认为“道”是发展变化的，“物之所有而非所止者，道也”②，静止、凝固不变就不是道，所以，“运动和变化的思想构成沈括科学思想的核心”③。在此基础上，他提出了“五运六气学说”，来探讨自然现象变化规律，认为“率皆有法”，并运用此说对多种天气现象进行阐释，在熙宁(1068-1077)年间还进行了一次成功的天气预报。运气学说迄今对天气预报仍具一定参考价值。

2.“事非前定”的唯物论思想

沈括承认物质的客观性，在理学逐渐兴起的宋代，他敢于坚持唯物主义，针锋相对地与理学思想进行论争，二程认为“万事无不前定”和“人有前知”，④这是一种明显的唯心主义观点，他旗帜鲜明地提出了“事非前定”⑤的唯物主义命题。

（二）实践出真知的思想

对自然现象进行实际的观察与调查，并在此基础上通过比类、求故，以归纳与演绎相结合，一般与个别相结合的方法，概括出一般原理。这是沈括坚持实践出真知的科学思想在科学方法上的主要体现，同时也正是他做出众多科学贡献的重要因素。

1.科学观察

科学观察是人们为了认识事物的本质和规律，有目的、有计划地考察和描述各种自然现象的一种方法。沈括处处精细观察自然事物，得出了众多深刻独到的见解。

唐代诗人白居易曾写《游庐山大林寺》，其中“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”两句非常著名。许多人根据一般经验，嘲笑白居易写错了，理由是这首诗写于唐元和十二年四月九日，那时桃花应该早就谢了。可是沈括并不轻易下定论，他经过仔细观察发现，深山里气候比较寒冷，所以桃花比平原上开得迟，从而论证了白居易的描写尊重事实，没有写错，终于使一段公论尘埃落定，对山间的气候变化有了更准确的认识，也为白居易恢复了名誉。

严谨的观察方法是沈括在科学活动中能够做出许多发现的先导。譬如,在备受后人推崇的光学现象的发现过程中,沈括靠的就是严谨而细致的观察方法。根据《梦溪笔谈》记载，他通过观察鸢儿移动与影子移动方向是否一致,得出小孔成像的结论。普通情况下，影子是和鸢飞的方向一致的。然后把窗纸穿上一个小孔,让光线照到鸢身上,再穿过窗孔照在室内的壁上,看到影子和鸢飞的方向,便恰好相反了,鸢儿原来向东,影子便向西；鸢儿向西,影子便向东。同样,窗外的楼塔等物,光线穿过窗上小孔时,所成的影子也是颠倒的。

他还通过观察凹面镜现象,得出凹面镜向日取火的结论。在试验中，他把凹面镜对着太阳,看见反射的光都向内聚集在离镜面一、二寸地方,形成一个像芝麻或豆子那么大小的小点,把东西放到那里,就会燃烧起来⑥。

2.重视调查研究

沈括平时处处留心，事事留意，对万事万物都要穷原竟委，年幼的沈括即随父母到过许多地方，“……每到一处，他总是以科学家的慧眼与探索欲，或细细地观察山川地貌，

①沈括.长兴集.卷二三.东京永安禅院敕赐崇圣智元殿记.沈氏三先生文集（四部丛刊三编本）[Z].

②沈括.长兴集.卷二三.东京永安禅院敕赐崇圣智元殿记.沈氏三先生文集（四部丛刊三编本）[Z].

③祖慧.沈括评传[M].南京：南京大学出版社，2004.284.

④胡道静.新校证梦溪笔谈[Z].北京:中华书局，1957.177.

⑤胡道静.新校证梦溪笔谈[Z].北京:中华书局，1957.177.

⑥颜桂珍；吕刚；韩晓华.论沈括的科学方法论思想[J].学海，2002（1）：66.