沈括最大的发明是什么( 二 )


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 。

沈括最大的发明是什么

文章插图
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 。
天象观测
沈括对天象进行细致的观测 , 取得了一些新的发现与观测结果 。例如,沈括用晷、漏观测发现了真太阳日有长有短 。经现代科学测算 , 一年中真太阳日的极大值与极小值之差仅为51秒 。
沈括还详细观察了五星运行轨迹和陨石坠落时的情景 ;并为测量北极星与北天极的真实距离设计了窥管,每夜3次,连续三月,得200余图,得出当时极星“离天极三度有余”的粗测结论 。
改革历法
熙宁五年(1072年),沈括提举司天监,发现《大衍历》沿袭至宋已落后实际天象五十余刻 , 遂破格提拔卫朴改革旧历;熙宁八年(1075年) , 《奉元历》修成颁行 。新历法改动了闰月和朔日的设置:熙宁十年冬至的临界时分原用午时,新历改用子时;闰十二月改为闰正月,以补算岁日朔日 。