英国的天才叫牛顿,德国的天才叫爱因斯坦,法国的叫拉瓦锡,那中国的天才叫什么?
一颗以他命名的小行星
先说三个数字。
第二,李约瑟在《中国科学技术史》里给的评价原话是:"中国整部科学史中最卓越的人物"。这不是客气话,李约瑟一辈子专门研究中国科技史,他把这个称号,只给了这一个人。
一个北宋的官员,凭什么?
从头讲。
沈括,字存中,1031年生在杭州钱塘。
沈家世代做官,沈括从小跟着父亲沈周到处跑。父亲在福建,他就跑福建。父亲在四川,他就跑四川。别人家孩子背四书五经,他跟着看山川地貌、风俗人情。日月星辰、山川树木、花草鱼虫,没有他不琢磨的。
1063年,32岁,考中进士。
比范仲淹晚,比苏轼早两届,属于晚熟型学霸。
1075年,他主持编制的"奉元历"颁行。这时候他在王安石变法阵营里,做过翰林学士、权三司使,大概相当于今天的央行行长兼财政部长。
同年他出使辽国,一路把山脉河流、驿路关隘全画进地图,回来交给宋神宗一本《使契丹图抄》。宋神宗看完只说一句话:这个人,眼睛长在别人前面。
1082年,元丰五年,51岁,升龙图阁直学士。
看起来是巅峰,但当年秋天,宋军在永乐城之战被西夏打崩。沈括守鄜延路,担责被贬。
政治生命,从此结束。
一个51岁的中年男人被踢出局,隐居到江苏镇江一个小院子里,他给这院子起名"梦溪园"。
然后开始写字。
写着写着,写出了后来撑起整个中国科学史的那本书。
第一,磁偏角。
沈括在延州玩指南针,玩着玩着发现一件反常识的事,磁针不是指正南的,它偏东一点点。他在书里写下一句话:"方家以磁石磨针锋,则能南,然常偏东,不全南也。"
翻译过来——磁针指南没错,但它偏东,不完全指南。
这是人类关于地磁偏角的最早记载,西方要等到1492年哥伦布横渡大西洋,才发现同样现象。比沈括,晚了400多年。
而且他不是随便一说,他做了四种装置对比实验:水浮法、指甲旋、碗唇旋、丝线悬挂、最后得出"丝线悬挂法最好"。今天航空航海用的罗盘,用的还是他推荐的那套原理。
第二,石油。
"石油"这个词,就是他发明的。以前中国人叫它"石漆""脂水""可燃水",名字乱七八糟。沈括在陕西看到当地人用它烧火照明,仔细观察后一拍板,这玩意就叫石油。
然后他用石油烧出的黑烟制墨,命名"延川石液",苏轼用完评价"在松烟之上"。他还在书里预言了一句话:"此物必大行于世,自余始为之。"
翻译——这东西以后必然火遍世界,就从我开始。
一千年之后,中东、俄罗斯、美国全在为它打架。
第三,十二气历。
他晚年提出一种新历法,不看月相定月,纯按节气分十二个月,第一天定为立春。听着耳熟不?这基本就是现代阳历的雏形。
比它晚900年、被英国气象局用于农业统计的"萧伯纳历",原理跟沈括这一套一模一样。
第四,数学。
他首创"隙积术"——高阶等差级数求和;首创"会圆术"——由弦求弧长的近似公式。
他把中国古代数学,从加减乘除层面往前推了一大步。
第五,地质学。
他去太行山,在山崖上看到一堆螺蚌壳化石,就问自己一个问题,这地方现在离海岸线上千里,怎么会有海洋生物的壳?他认为远古这里就是海。
这个思路,比英国地质学家莱伊尔提出"将今论古"的地质研究方法,早700多年。
第六,声学。
他在琴弦上贴一个小纸人,弹另一根弦,纸人跳了起来,他证明了共振现象。比1677年英国人诺布尔用同类方法演示弦线共振,早500多年。
第七,一件他"顺手"做的事。
他在《梦溪笔谈》里详细记录了同时代一个平民工匠,毕昇的一项发明:活字印刷术。
再加上立体地形沙盘(比瑞士早700年)、龙卷风观测(东亚最早)、化石概念(比达芬奇早400年)、这个人,一个人的产出,顶得上欧洲一个学院。
既然这人这么牛,为什么牛顿、爱因斯坦全世界都认,沈括却基本只在中国人自己嘴里出现?
背后是一个至今没答案的大问题——李约瑟难题。
李约瑟研究了一辈子中国科技史,最后问出来一句让全世界史学家挠头的话:"既然中国古代科技那么发达,为什么近代科学没有诞生在中国"?
沈括就是这道题的核心样本。
看一下他的方法论:
看到指南针偏东,他不满足于"经验之谈",做四种装置对比实验; 看到山崖化石,他不满足于"神迹",推断远古地貌; 看到弦丝共振,他不满足于"神奇",贴纸人做实验; 看到石油燃烧,他不满足于"照明",烧烟制墨还预言未来。
观察、实验、推理、预言——这四步,翻译一下,就是近代科学方法论。
沈括做这些的时候是11世纪,而英国罗吉尔·培根提出"实验才是检验真理的唯一标准",要等到13世纪。比培根,早100多年。
问题是沈括之后呢?
宋朝之后是元,元朝之后是明。明朝的科举彻底把八股定死,读书人一辈子只能背四书五经。清朝更进一步,实学被理学彻底压制,谁去搞磁针、搞化石、搞历法,都被视作不务正业。
沈括那一套"观察-实验-推理",在中国后继无人。
而同一时期的欧洲,伽利略、开普勒、笛卡尔、牛顿一个接一个,把沈括早了他们几百年的思路,在体制里、在皇家学会里、在大学里,一代一代传下去。
牛顿有皇家学会,爱因斯坦有普鲁士科学院。沈括身后,只有一本《梦溪笔谈》。
一本笔记,撑起了整个中国科学史的门面。
而到了今天,事情又开始不一样。
2019年3月22日,中国第一艘直流组网电力推进科考船正式服役——船名,"沈括号"。
一颗小行星飞在天上,一艘科考船跑在海里,一本笔记摆在书架上。
一千年后,我们终于开始重新认识这个人。
他不是"中国的牛顿",也不是"中国的爱因斯坦"。他是沈括,用一本笔记把北宋科技的十七个学科钉在了世界史里,用一个人的时间跑赢了欧洲几百年。
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