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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(1098)

  用叶入药的,应在叶子刚刚长成时采集;用芽入药的,应在芽刚长足时 采集;用花入药的,应在花刚刚开放时采摘;用果实入药的,应在果实成熟 时采摘。此上种种,都说明采药之事不能限制时间。其主要原因是:土壤的 温度和湿度随时间的变化而变化;气候也有着明显的寒暖变化。比如平地花 开是在三月,而深山中则要到四月才开,唐代诗人白居易在《游大林寺》一 诗中说道: ‘在一般的地方四月就花落了,而这时山中寺庙的桃花才刚刚盛 开,’就是这个道理。这种景观形成的主要原因,是地势高低不同所引起的。 再如筀(guī)竹笋有二月发芽的,有三、四月发芽的,还有的直到五月才发 芽,这就是晚筀了;稻子有七月成熟的品种,有八、九月成熟的品种,还有 直到十月才成熟的晚稻品种。同一类植物却有着不同的生长成熟期,这是各 种品种的物性不同而引起的。两广地区的小草,就是到了冬季也还是绿油油 的;而中原地区的高大乔木,一到秋天就落叶纷飞。南方的桃树、李树在冬 季也能结实;而北方的桃树,李树则只有夏天结实,这是各地气候不同所导 致的。同一块田地的庄稼,则是先浇肥灌溉的部分先发芽;同一个山坡种的 树,却是后种的后结果实,这是人力不同所造成的。难道这些都能限制在某 个固定的月份吗?采药不能按古法行事,就是这些道理。”

  沈括在本文中驳斥了把采药时间机械地规定在二、八月的旧法,主张采 药的时间,应根据不同的用药要求而有所变化;同时还指出植物的生长又受 地理、地势、气候、人力等多种因素的影响,因此要因地因时制宜。这种见 解充分体现了他所具有的朴素辩证思想。

  在工程技术方面,由于沈括从小对科学技术有着浓厚的兴趣,长期耳闻 目睹劳动人民的发明创造,故经他之手留下的科技资料很多,有的更是独一 无二的珍贵科技史料,比如有关活字印刷的记载,其文如下:

  “用雕刻版印刷书籍,唐代时还没有得到广泛推广,从五代的冯道用雕 版印刷五经开始,以后的书籍,都是用雕版印刷的。到了本朝庆历年间 (公 元1042—1049年),有平民毕升,他发明了活字印刷术。他的办法是用胶泥 刻字,其深度如铜钱的边缘,每个就是一小印,用火烤的方法使它坚硬。事 先准备一块铁板,上面用松脂腊和纸灰之类的易熔物覆盖。当要印刷的时候, 就把一个铁框放在铁板上,再排满活字,这时就是一版,把版拿到火上烘烤, 等易熔物熔化时,就把书版放在上面,印出的字十分工整。如果只印几本, 是感觉不到方便之处的;但如果印几十本及至成百上千,那就会觉得印速飞 快,效率极高。

  印刷时,常准备两块铁板,一块印刷的时候,另一块就用于排字,这样, 当第一块板刚印完,第二块板已经就排好字等着了。如此交替使用,印书速 度极快。每一个字均有几个印;至于 ‘之’、‘也’等常用字,多达二十几 个印,这样就解决了一板之内重复用字的问题。至于那些暂时用不着的字, 就按音韵分类存放到木格子中。如果遇到未曾准备的生僻字,马上就能刻出 来。

  那为何不用木头来刻活字呢?主要原因是木材的纹理有疏密,沾上水就 会显现出来,而且还会与易熔物粘在一起不好拿下来。不象用胶泥活字印刷 完毕后,再用火把松脂和腊烤化,用手轻轻一拨,活字就从铁板上脱落,一 点也不会沾连。毕升死后,他的活字印就被我的子侄们得到了,保存至今。”

  活字印刷术是我国古代四大发明之一,而其发明者毕升的名字能留给我 们后人,就全靠《梦溪笔谈》的这段吉光片羽。毕升创造的活字印刷是印刷 术上的重要革新,它早于欧洲四百多年。

  除了丰富的自然科学资料之外,《梦溪笔谈》也记载了很多珍贵的社会 科学资料,内容涉及到当时的政治、官制情况、以及历史学、文字学、书画 学等各个方面。有许多条目反映了当时北宋社会的现实情况:臃兵冗政、官 员贪污成风、人民生活贫苦,而身为最高统治者的皇帝却认为天下太平而经 常大宴群臣。《梦溪笔谈》中许多有关典章制度的记载,可以作为正史的补 充,比如:他任职过鄜延路的经略使,在《梦溪笔谈》中就针对于经略使一 职的职权、隶属关系等方面作了详细的说明。

  在这本书中,沈括用了不少篇幅记下了当时为统治阶层所看不起的布衣 平民,及他们为社会所做的巨大贡献。比如前面讲过的盲人卫朴修历,布衣 毕升发明活字印刷术,以及被人们誉为“造班鲁班”的巧匠喻皓兴建灵感塔, 水工高超巧合龙门的事迹等等。

  《梦溪笔谈》的另一部分重要内容是记载了沈括本人的科学研究成果。 主要有数学,天文历法,物理学的分支学科如:声学、光学、磁学以及其它 学科的珍贵资料。

  在数学方面,沈括首创了“隙积成”和“会圆术”。在对数学几何学进 行研究的过程中,他发现《九章算术》中,所用来求圆柱、圆台堆积体积的

  “刍童术”不很准确,因为“刍童术”实际上是用来求长方台体积的公式, 而圆柱、圆台的堆积体积是有空隙的,它的实际体积与中间没有空隙的长方 台体积显然不相等,所以借用“刍童术”来计算圆柱、圆台的堆积体积当然 就很不准确。然而一千多年来,由于没有找到实际的计算公式,人们就一直 采用这种不精确的计算方法。沈括经过长时间的研究和推导,发明了一个新 的计算公式,称之为“隙积术”,实际上就是高等数学中的高阶等差级数的 求和公式;设一堆积体的上下宽为a和c,上下长为b和d,高为h,依照《梦 溪笔谈》的原文所述的计算法译为现代数学公式就是:


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