沈括仰觀天文

關(guān)鍵詞：探索自然

沈括（公元1031—1095年），字存中，是北宋著名的科學(xué)家和政治家。

沈括一生歷經(jīng)仁宗、英宗、神宗和哲宗四世。他在1063年秋天考取進士第一名，第二年任職揚州司理參軍。任滿后入京，擔(dān)任昭文館校勘。他是神宗時期王安石變法運動的中堅人物。1072年，沈括被任命兼任“提舉司天監(jiān)”，即中央政府掌管天文歷法機構(gòu)的長官。1075年擔(dān)任主持“三司”的大臣，即主持中央政府管理財政的最高機關(guān)的工作。晚年住在潤州，筑“夢溪園”（今江蘇鎮(zhèn)江），把平生見聞和本人的研究心得寫成巨著《夢溪筆談》。

沈括一生精研科學(xué)，涉及天文、地理、數(shù)學(xué)、物理、歷法、藥用植物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，并且都取得了杰出的成就。

在沈括主持司天監(jiān)工作期間，為了實測天體運行的情況，以便推算、制定新的歷法，沈括改革并創(chuàng)新了幾種重要的天文儀器，其中包括主要的觀測儀器——渾天儀。

夜深人靜，萬物好像都已經(jīng)睡熟了，只有沈括一人還在司天監(jiān)里忙碌。他把渾天儀的窺管對準(zhǔn)日月星辰，每天夜里觀察3次，分別在前半夜、中夜和后半夜進行。沈括驚奇地發(fā)現(xiàn)，北極星在前半夜還在窺管的視野里，可以望見，可是到了中夜，北極星就游離了窺管的視域。這是怎么回事呢？

沈括在渾天儀旁坐了下來，微閉雙眼，好像是要休息一陣子?？墒谴藭r，他的大腦卻在緊張地思索。現(xiàn)在使用的窺管，視域只有1.5度，是因為窺管的直徑小，所以容不下北極星游轉(zhuǎn)嗎？若是改用直徑大些的窺管，也許能夠解決這個問題。沈括想到這里，精神為之一振。他開始設(shè)計并換用直徑大些的窺管。

在3個多月的時間里，沈括每天夜里都堅持觀測3次。經(jīng)過反復(fù)實驗和改進，終于將窺管的直徑放大到整夜都能看到北極星的程度，這時的窺管視域已經(jīng)擴大到7度。

原有的渾天儀上設(shè)有顯示月球公轉(zhuǎn)軌跡的銅環(huán)——月道環(huán)，但它并不能真正體現(xiàn)出月球運行的實際情形。同時，沈括發(fā)現(xiàn)月道環(huán)往往擋住窺管，使觀測天體的工作受到阻礙。于是，他果斷地取消了月道環(huán)。

在觀測北極星實際位置的3個月內(nèi)，沈括睡眠很少。他堅持在每夜的3個固定時間來觀察北極星，并在渾天儀旁準(zhǔn)備許多紙，把北極星所在的方位標(biāo)記下來，總共畫出200多張圖。根據(jù)自己實測而繪制的圖，沈括精心測出北極星離赤道北極最遠的時候可達3度多，而不是恰在赤道北極處。沈括看著自己的研究成果，欣慰地笑了。他再一次將目光投向夜空，仿佛又要同北極星進行對話。

當(dāng)沈括把自己的研究成果向司天監(jiān)的同行們加以介紹的時候，大家望著他那消瘦、蒼白的面龐和熬紅了的雙眼，內(nèi)心深處無不受到劇烈的震撼。

沈括還改制、創(chuàng)造出利用壺水漏滴計算時刻的新“浮漏”，以及觀測日影的“景（影）表”。同時，他寫成《渾儀議》《浮漏議》和《景表議》，不僅闡明了改制儀器的原理，而且指出了傳統(tǒng)的和當(dāng)時的一些錯誤天文理論，并提出了幾個十分重要的天文學(xué)說。

【談古論今】

只要能靜下心來與自然對話，與萬物對話，與環(huán)境中的一切物什對話，對象的奧秘與啟迪，便會源源不斷而來。