沈括在他的《夢溪筆談》中寫了哪些關於磁偏角的

2021-03-04 07:50:46 字數 4625 閱讀 7380

1樓:匿名使用者

最早發現地磁偏角

我國宋代科學家沈括,於11世紀末著的《夢溪筆談》中,在記述用天然磁石摩擦鋼針可以指南的時候指出:「然常微偏東,不全南也。」這是世界上關於地磁偏角的最早發現。

磙偏角、磁傾角(地球磁場和水平面的夾角)、地磁場的水平分量,稱為地磁三要素。歐洲人對磁偏角的發現,是在哥倫布海上探險途中的2023年,比沈括晚四百多年。

地磁偏角就是地球南北極連線與地磁南北極連線交叉構成的夾角。北宋科學家沈括首先發現了地磁偏角。他在《夢溪筆談》卷二十四中寫道:

"方家以磁石摩針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。"這是我國和世界上關於地磁偏角的最早記載。

沈括除了寫了《夢溪筆談》這本古代科學名著外,還在以下哪些領域有著作

2樓:匿名使用者

沈括的著作有《夢溪筆談》

夢溪筆談,書名。北宋沈括撰。這是一本有關歷史、文藝、科學等各種知識的筆記文學體裁,因寫於潤州(今江蘇鎮江)夢溪園而得名。

《夢溪筆談》是宋朝的沈括所著的筆記體著作,大約成書於2023年~2023年,收錄了沈括一生的所見所聞和見解。

現存《夢溪筆談》分為26卷,分故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、權智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜誌、藥議17個門類共609條。內容涉及天文學、數學、地理、地質、物理、生物、醫學和藥學、軍事、文學、史學、考古及**等學科。《夢溪筆談》是中國科學技術史上的重要文獻,百科全書式的著作。

在數學方面開創了「隙積術」和「會圓術」。天文方面指出極星不在天極;得出冬至日長、夏至日短等結論。並且對天文儀器也有所改進。

曆法上大膽創新,提出《十二氣歷》。地理學方面以流水侵蝕作用解釋奇異地貌成因。物理方面記載了磁偏角、凹面鏡成像實驗和聲音共振實驗。

書中還記述當時一些重大科技成就,如指南針、活字印刷術、煉銅、煉鋼、石油等。其中「石油」一詞是在該書中首次提出的,並且沿用至今。

沈括在晚年用寫成《夢溪筆談》二十六卷,再加上《補筆談》三卷和《續筆談》,共列有條文六百零九條,遍及天文、數學、物理、化學、地學、生物以及冶金、機械、營造、造紙技術等各個方面,內容十分廣泛、豐富,是中國科學史的重要著作。《夢溪筆談》中所記述的許多科學成就均達到了當時世界的最高水平。英國著名科學史專家李約瑟稱《夢溪筆談》是「中國科學史上的座標」。

《夢溪筆談》中涉及物理學方面的內容主要有聲學、光學和磁學等各方面,特別是在磁學方面的研究成就卓著。

沈括在《夢溪筆談》中留下了歷史上對指南針的最早記載。他在書卷二十四《雜誌一》中記載:「方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常偏東,不全南也。

」這是世界上關於地磁偏角的最早記載。西方直到公元2023年哥倫布第一次航行美洲的時候才發現了地磁偏角,比沈括的發現晚了四百年。沈括在《夢溪筆談》的《補筆談》第三卷中《藥議》中又記載道:

「以磁石磨針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不同。」沈括不僅記載了指南針的製作方法,而且通過實驗研究,總結出了四種放置指南針的的方法:把磁針橫貫燈芯、架在碗沿或指甲上,以及用絲線懸掛起來。

最後沈括指出使用絲線懸掛磁針的方法最好。

在光學方面,《夢溪筆談》中記載的知識也極為豐富。關於光的直線傳播,沈括在前人的基礎上,有更加深刻的理解。為說明光是沿直線傳播的這一性質。

他在紙窗上開了乙個小孔,使窗外的飛鳥和樓塔的影子成像於室內的紙屏上面進行實驗。根據實驗結果,他生動的指出了物、孔、像三者之間的直線關係。此外,沈括還運用光的直線傳播原理形象的說明了月相的變化規律和日月食的成因。

在《夢溪筆談》中,沈括還對凹面鏡成像、凹凸鏡的放大和縮小作用作了通俗生動的論述。他對我國古代傳下來的所謂「透光鏡」的透光原因也作了一些科學解釋,推動了後來對「透光鏡」的研究。

在聲學方面,沈括在《夢溪筆談》中精心設計了乙個聲學共振實驗。他剪了乙個紙人,把它固定在一根弦上,彈動和該弦頻率成簡單整數比的弦時,它就振動使紙人跳躍,而彈其它弦時,紙人則不動。沈括把這種現象叫做「應聲」。

用這種方法顯示共振是沈括的首創。在西方,直到十五世紀,義大利人才開始做共振實驗。至今,在某些國家和地區的中學物理課堂上,教師還使用這個方法給學生做關於共振現象的演示實驗。

宋代是中國古代數學最輝煌的時期之一。北宋大科學家沈括的名著《夢溪筆談》中,有10多條有關數學的討論,內容既廣且深,堪稱我國古代數學的瑰寶。

沈括最重要的數學**是隙積術和會圓術。隙積術在我國數學史上開闢了高階等差級數求和的研究領域,對高階等差級數的研究始自沈括。

所謂「隙積」,指的是有空隙的堆積體、例如酒店中堆積的酒罈、疊起來的棋子等,這類堆積體整體上就像乙個倒扣的鬥,與平截頭的長方錐(芻童)很像。但是隙積的邊緣不是平的,而中間又有空隙,所以不能照搬芻童的體積公式。沈括經過思考後,發現了正確的計算方法。

他以堆積的酒罈為例說明這一問題:設最上層為縱橫各2個罈子,最下層為縱橫各12個罈子,相鄰兩層縱橫各差1壇,顯然這堆酒罈共11層;每個酒罈的體積不妨設為1,用芻童體積公式計算,總體積為3784/6,酒罈總數也應是這個數。顯然,酒罈數不應為非整數,問題何在呢?

沈括提出,應在芻童體積基礎上加上一項「(下寬-上寬)×高/6」,即為110/6,酒罈實際數應為(3784+110)/6=649。加上去的這一項正是乙個體積上的修正項。在這裡,沈括以體積公式為基礎,把求解不連續的個體的累積數(級數求和),化為連續整體數值來求解,可見他已具有了用連續模型解決離散問題的思想。

會圓術是對圓的弧矢關係給出的比較實用的近似公式,主要思想是區域性以直代曲。沈括進一步應用《九章算術》中弧田的面積近似公式,求出弧長,這便是會圓術公式。沈括得出的雖是近似公式,但可以證明,當圓心角小於45°時,相對誤差小於2%,所以該公式有較強的實用性。

這是對劉徽割圓術以弦(正多邊形的邊)代替圓弧思想的乙個重要佐證,很有理論意義。後來,郭守敬、王恂在曆法計算中,就應用了會圓術。

在《夢溪筆談》中,沈括還應用組合數學法計算得出圍棋可能的局數是3361種,並提出用數量級概念來表示大數3361的方法。沈括還在書中記載了一些運籌思想,如將暴漲的汴水引向古城廢墟來搶救河堤的塌陷,以及用挖路成河、取土、運輸,最後又將建築垃圾填河成路的方法來修復皇宮等。沈括對數的本質的認識也很深刻,指出:

「大凡物有定形,形有真數。」顯然他否定了數的神秘,而肯定了數與物的關係。他還指出:

「然算術不患多學,見簡即用,見繁即變,乃為通術也。」

3樓:匿名使用者

《蘇沈良方》,《沈括全集》

沈括怎樣發現磁偏角的

4樓:乙隻汪007號

磁偏角 《筆談》對磁針

的記載在時間上是最早的.對於磁針的裝置方法,沈括新做了四種實驗.將磁針橫貫燈芯浮在水上;將磁針架在碗沿或指甲上.

這三種方法都不如用絲線將磁針懸掛起來.磁針技術上的進步使沈括第乙個發現了地磁子午線和地理子午線的不一致(即磁偏角的發現).《筆談》卷二十四記載:

「方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也.」這也是世界上最早的地磁偏角記錄.這個數字很小,只有幾度,沈括能夠發現是相當了不起的.

西方直到2023年才由哥倫布發現,比沈括已經晚了400多年.

最早發現地磁偏角

我國宋代科學家沈括,於11世紀末著的《夢溪筆談》中,在記述用天然磁石摩擦鋼針可以指南的時候指出:「然常微偏東,不全南也.」這是世界上關於地磁偏角的最早發現.

磙偏角、磁傾角(地球磁場和水平面的夾角)、地磁場的水平分量,稱為地磁三要素.歐洲人對磁偏角的發現,是在哥倫布海上探險途中的2023年,比沈括晚四百多年.

地磁偏角就是地球南北極連線與地磁南北極連線交叉構成的夾角.北宋科學家沈括首先發現了地磁偏角.他在《夢溪筆談》卷二十四中寫道:

"方家以磁石摩針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也."這是我國和世界上關於地磁偏角的最早記載.

人們從後來的地磁學發展知道,由於地磁極不斷變動,所以地磁偏角隨地點的變化而變化,即便在同一地點的地磁偏角大小也隨著時間的推移而不斷改變.沈括可能是在乙個較長的時間裡觀察磁針指南,以及觀察磁針是在各個不同的地點上,所得到的各個偏角值大小也就不一樣,多數是偏東的,但是也不完全如此,因而他在《夢溪筆談》中記為"常微偏東".

西方直到公元2023年哥倫布第一次航行美洲時才發現了地磁偏角,比沈括的發現晚了約400年.

我們知道,在北宋,象數就是象數,沒有今天所謂的科學與迷信之分,所以現在有趣的地方是,在象數一門中,沈括究竟是如何地「調和」了曆法星象與數術兩者?而各種數術之學,有沒有反過來阻礙了沈括對於曆法星象的研究?我們今天閱讀一位北宋奇才沈括的著作,自然不能只注意他所寫的「科學部份」(如曆法星象),而假裝忽略了他的數術部份.

沈括的才智,當然不是只在發現了一點我們今天所說的科學而已(至於其他"迷信"處就是沈括糊塗了?),而更在他如何把我們今天認為那麼不同的東西(科學vs.迷信)整合成乙個自然協調的整體(象數).

我在這裡,舉乙個簡單的例子,來說明沈括的研究心得、還有他令人驚奇的象數世界,請看象數中的「北極不動」這一條(127條):

天文家有渾儀,測天之器,設於崇台,以候垂象者,則古璣衡是也;渾象,象天之器,以水激之,或以水銀轉之,置於密室,與天行相符,張衡、陸績所為,及開元中置於武成殿者,皆此器也.皇佑中,禮部試璣衡正天文之器賦,舉人皆雜用渾象事,試官亦自不曉,第為高等.漢以前皆以北辰居天中,故謂之極星.

自祖亙以璣衡考驗天極不動處,乃在極星之末猶一度有餘.熙寧中,予受詔典領歷官,雜考星曆,以璣衡求極星,初夜在窺管中,少時復出,以此知窺管小,不能容極星遊轉,乃稍稍展窺管候之,凡歷三月,極星方游於窺管之內,常見不隱,然後知天極不動處,遠極星猶三度有餘.每極星入窺管,別畫為一圖.

圖為一圓規,乃畫極星於規中.具初夜、中夜、後夜所見各圖之,凡為二百餘圖,極星方常循圓規之內,夜夜不差.予於熙寧歷奏議中敘之甚詳.

撰寫了《夢溪筆談》的沈括是哪個朝代的人

沈括 1031 1095年 字存中,號夢溪丈人,北宋浙江杭 州錢塘縣 今浙江杭州 人,漢族。我國歷史上最卓越的北宋科學家之一,也是政治家。他還是卓越的工程師 出色的外交家。仁宗嘉佑進士,後任翰林學士。一歲時南遷至福建的武夷山 建陽一帶,後隱居於福建的尤溪一帶。仁宗嘉祐八年 1063年 進士。神宗時參...

撰寫了《夢溪筆談》的沈括是哪個朝代的人

北宋沈括 公元1031 1095年 字存中,杭州錢塘 今浙江杭州 人,漢族。北宋科學家 政治家。1歲時南遷至福建的武夷山 建陽一代,後隱居於福建的尤溪一代。仁宗嘉佑八年 公元1063年 進士。神宗時參與王安石變法運動。熙寧五年 公元1072年 提舉司天監,次年赴兩浙考察水利 差役。熙寧八年 公元10...

從沈括的《夢溪筆談 書畫》短文中你明白了什麼道理

夢溪筆談 的作者沈括,他是我國北宋時期一位傑出的科學家,他會修水利 管財政,還會打仗 寫詩,還懂得考古 搞科學研究.總之,他樣樣精通,什麼事到他手裡,都難不倒他,而且做得十分出色.沈括的才智超群,是個神童 天才嗎?不,他與常人一樣.但是沈括的才智與他童年時代的生活環境有關.沈括的父親是個地方官.小小...