夢溪筆談

仕宦生涯 一、修奉元曆　 　　仁宗嘉佑八年（西元一○六三年），沈括考上進士；次年，任揚州司理參軍。英宗治平三年（西元一○六六年），沈括被召入京，任昭文館編校。由於館職閒暇，沈括開始研究天文和曆法。到了神宗熙寧五年（西元一○七二年），沈括被任命為兼提舉司天監，正式主持司天監的修曆工作。這段期間，他整頓人事，推荐對曆算專精的布衣盲人衛樸進入司天監參校新曆，修成熙寧奉元曆。

二、新渾天儀　 　　沈括深刻認識到曆法的精確與觀測儀器有著密切的關係，於是提出了製造新的渾儀、浮漏、圭表的建議，獲准後即著手研製。 熙寧七年新渾天儀製成，宋神宗親率大臣在汴京（今河南省開封市）迎陽門特地舉行了隆重的呈獻儀式，沈括被升遷為右正言、司天秋官正。

三、參與變法　 　　王安石是沈括中進士時的主考官之一，兩人有師生之誼；王安石的弟弟王安禮娶沈括的姪女為妻，沈、王兩家頗有交情。所以，沈括對新政予以相當程度的支持，並曾參與許多法制的創立。 在軍事方面，沈括任河北西路察訪使，撰寫了重定九軍陣法、修城法式條約討論軍隊的戰術及建立更有效的城防制度。經濟方面，他並於兩浙推行保甲法和青苗法，掌邦國財用大計，對於鹽鈔、錢幣、役法等財政事務上貢獻良多。

四、出使遼國　 　　沈括於熙寧八年使遼，談判紛爭不休的邊界問題。行前，沈括自樞密院找到相關地籍資料、文件，並命隨行屬員事先記牢，談判時遼國代表一發問，沈括立即指示屬吏朗誦早已背好之資料，使遼人啞口無言，前後共舉行六次會議，每次都有千餘名契丹人與會，沈括沒被嚇倒，始終堅持己見，終於逼遼人讓步，不辱使命而回。六月歸時，完成使虜圖鈔。

五、買夢溪園　 　　熙寧九年十二月，遷翰林學士、三司使。次年七月，因在三司使任內改革鹽政，為御史蔡確彈劾太躁進，免除三司使官職，出知宣州（今安徽省宣城市）。在宣州，聽取道人無外之言，買下尚未親訪的京口（今江蘇省鎮江市）一座園圃，此即後來養老的夢溪園。

六、兵敗遭貶　 　　神宗元豐三年再次受到朝廷重用，轉任鄜延路經略，開始擔任軍事將領。元豐四年春，西夏引兵來犯，沈括師出上郡，克強敵七萬。但隨即因徐禧專擅，執意興建永樂城，西夏遂發兵三十萬圍永樂，以八萬襲沈括所駐綏德。沈括雖以一萬之眾力克強敵，但終因永樂城之不保，被責「措置乖方」，坐降為均州（今湖北省丹江口市）團練副使，後又改授秀州（今浙江省嘉興市）團練副使，皆被監管，過著沒有自由的監護生活。

七、晚年移居，歸隱夢溪　 　　沈括晚年恢復自由之身。隨即遷居潤州（今江蘇省鎮江市）夢溪園，渡過晚年，享年六十五歲。在夢溪園，他編撰了名著《夢溪筆談》，以及農學著作《夢溪忘懷錄》（已佚）、醫藥著作《良方》等。 沈括所著綜合性文集在南宋時編成《長興集》四十一卷，今存十九卷。著作等身，惜多亡佚。

作者二三事 沈括一生曾結婚二次，髮妻死後，續娶上司張蒭之女張氏。沈括與她共同生活達二十多年。張氏素來凶悍，每逢發怒，總要打罵沈括。沈括的長子博毅（為前妻所生），張氏無法容納他，遂將他趕出家門。沈括暗地裡看望、接濟，若被張氏知道，又是一頓打罵。沈括被貶秀州時，張氏更經常步入公衙，胡亂控告丈夫，使沈括的身心健康遭到很大的損害，晚年精神已瀕臨崩潰。張氏去世後，沈括神智也已恍惚不清，有一次乘船，竟然想投水自殺，幸虧被人攔住。但不久以後，他也病死了。

為什麼宋代科技人文特別發達： １．主要是因為文人政治，包括唐朝的士人節操敗壞(他們不太注重氣節)，使得大多數宋朝的文人多多少少都會有“天下為己任”的想法。每天想東想西之外，加上科舉考試變得公平，所以文人思想上有很大長進。   ２．宋朝外患很多、陸路發展受阻，只好到海上發展，就發明了很多東西出來應用，所以他們在工藝有很高成就，不管是造船業、印刷業、礦冶業、紡織業、製瓷業都很興盛。

寫作背景及名稱由來 夢溪筆談是一部筆記類著作，是沈括晚年在夢溪園，總結自己一生經歷和科學活動，以及與人交談中有價值之內容的忠實記錄。 其自序說：「予退處林下，深居絕過從，思平日與客言者，時紀一事於筆，則若有所晤言，蕭然移日。所與談者，唯筆硯而已，謂之筆談。」全書包括筆談二十六卷

夢溪筆談的內容 夢溪筆談內容十分豐富，範圍很廣，包括政治、經濟、文化、科學技術等方面，共有六百零九條。其中有關科學技術方面的，占全書的三分之一，包括數學、天文曆法、氣象、地質、地理、物理、化學、生物、農業、水利、建築、醫學、藥物學等。這部書除了記載沈括自己在科學方面的成就之外，大部分是反映十一世紀中國在科學技術方面的成果。 但沈括的科學研究和成就，有他的時代和歷史的局限性。例如他把有關隕星的墜落，列入神奇一卷，給自然現象蒙上神的外衣。又如對含銅水溶液的化學變化，他無法解釋，就認為「物之變化，固不可測」，這在當時的歷史條件和科學水平的限制下，就不能苛求了。

保存珍貴的科技史料 本書保存了許多極其珍貴的科技史料。如卷十八技藝中記載：「慶曆中，有布衣畢昇，又為活板。其法用膠泥刻字，薄如錢唇，每字為一印，火燒令堅。先設一鐵板，其上以松脂蠟和紙灰之類冒之，欲印則以一鐵範置鐵板上，乃密布字印。滿鐵範為一板，持就火煬之，藥稍熔，則以一平板按其面，其字平如砥。若止印三二本，未為簡易；若印數十百千本，則極為神速。」這是迄今為止，關於活字印刷術的發明者畢昇的唯一原始資料，全賴此書的記載，才使我們今天得以了解中國印刷術由雕版印刷發展到膠泥活字印刷的歷史過程。

數學方面 在數學方面：本書的主要貢獻是推衍出「隙積術」和「會圓術」。 「隙積術」是求解垛積（即用瓮、缸、瓦盆之類堆積而成的一種長方臺形體）問題，屬於高階等差級數求和問題。沈括在書中創立了一個正確的求解公式。 「會圓術」是已知圓的直徑和弓形的高，求弓形的弦長和弧長的方法。沈括在書中推衍出的兩個求解公式，也是中國數學史上的重要創舉；又用數學知識研究軍糧的運輸，其中含有運籌思想的萌芽；還運用組合數學的方法計算圍棋棋局總數，其中用到了指數定律。

集大成的科技著作 宋代是中國科技發展的「黃金時代」的話，那麼夢溪筆談就是這一時代最具代表性的集大成的科技著作。目前，此書的價值正越來越廣泛地受到國內外學術界的注目。日本近代數學史家三上義夫在研究了沈括及其夢溪筆談後認為：「沈括這樣的人物，在全世界數學史上找不到，唯有中國出了這樣一個。」（中國算學之特色）英國科學史家李約瑟在他的中國科學技術史第一卷中，把此書稱為「中國科學史上的座標」，把沈括稱為「中國整部科學史中最卓越的人物」。美國科學史家席文則稱沈括為「中國科學與工程史上最多才多藝的人物之一」

仕宦生涯 一、修奉元曆　 　　仁宗嘉佑八年（西元一○六三年），沈括考上進士；次年，任揚州司理參軍。英宗治平三年（西元一○六六年），沈括被召入京，任昭文館編校。由於館職閒暇，沈括開始研究天文和曆法。到了神宗熙寧五年（西元一○七二年），沈括被任命為兼提舉司天監，正式主持司天監的修曆工作。這段期間，他整頓人事，推荐對曆算專精的布衣盲人衛樸進入司天監參校新曆，修成熙寧奉元曆。

第一則 記動植物與時辰互動的現象。花朵色澤、大小與貓的眼睛共同反映繪畫的時間，這正符合宋人「格物」式的畫風。 觀畫則先下結論—此畫乃畫正午之牡丹，而後再說明正午時花和貓的狀況，並和其早晨時情況作比較。讀者至此心思全明，不由得拍案驚嘆。若非層次分明的筆力，如何有此成效？

第二則 是磁石指南的研究。沈括在本則中談了三個問題，一是人工傳磁，二是磁偏角，三是磁針裝置。人工傳磁古代早有之，只是沈括較早把它記載下來罷了。磁偏角問題，沈括比哥倫布於西元一四九二年橫渡大西洋時，早了四百多年發現。 指南針裝置，是本則札記的重點，沈括必定做過實驗比較，並提出了懸針方案，這是他的獨創發明，歐洲要到十八世紀才有法國物理學家庫侖使用縷懸磁針。

沈括發現，用天然磁石磨鐵針，能使鐵針磁化，這是全世界最早的發現。接著，他又發現了磁針偏差現象，及現代科技所謂的「磁偏角」。此外，他又驗證了四種指南針的裝置方法︰水浮法、指甲旋定法、碗脣旋定法、縷懸法，並透過驗證分析，認為縷懸法最好。 短短篇幅，便將製造指南針的四種方法及優缺點都交代清楚，實屬不易。　　

在《夢溪筆談》卷二十四中，沉括描述了指南針的4種使用方法： (1) 水浮法：在盛水的碗裡，把指南針放在水面上指示南北方向。 (2) 指甲旋定法：把磁針放在手指甲上輕輕轉動來定向。 (3) 碗邊旋定法：把磁針放在光滑的碗邊輕輕旋轉磁針來定向。

(4) 縷懸法：將單股蠶絲線用蠟粘在磁針的中部，懸掛於空中指南。這種懸掛式指南針，須在無風處使用。 根據試驗比較，沉括認為這4種方法中，縷懸法最方便使用。因為指甲和碗邊上很光滑，指南針容易滑落。而水浮法，受水波動影響，針不容易靜止下來。 沉括在900年前提出的方法，有的至今仍在使用，如現代的磁變儀、磁力儀的基本結構原理，就是採用了沉括所說的縷懸法原理。

　　《夢溪筆談》：「方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。」這是關於利用天然磁體進行人工磁化以及地磁偏角的最早記載。因為地球上的磁極和地理的南極、北極有一點偏差，指南針的Ｎ極和Ｓ極，會沿磁子午線分別指向北磁極和南磁極，而不是地理的南、北極，磁子午線和地理子午線之間的夾角，科學上稱之為「磁偏角」。西方到西元一二○五年，法國人古約（Guyot de provins）才記載了用同樣方法製造指南針；西元一四九二年義大利人哥倫布才發現地磁偏角，比沈括晚了四百多年。

第三則 是對石油的研究。是夢溪筆談中相當著名的篇目之一，凡談及沈括及夢溪筆談的文章、專著，幾乎都會引用它。石油在中國很早就被發現利用了，但「石油」這一名稱卻是沈括首先提出的，它一直沿用到現在。 沈括用石油煙炱製作墨錠，開闢了石油利用的新途徑，為以石油族類為原料的碳黑工業奠定了早期的實驗基礎。

石油在中國很早就被發現，有「石漆」、「石脂水」、「石腦油」等異稱，而「石油」之名則是由沈括首先提出，並沿用至今。　　 中國是世界上最早發現石油的國家。有關石油產地的最早記載，見於東漢《漢書‧地理志》。 〈石油〉一則是世界上最早記錄了石油性能和用途的文獻。書中敘述了在鄜、延（今陝、甘一帶）境內產石油，就是以前的「脂水」，它和水及沙石混在一起。

沈括利用燃燒石油產生的黑灰代替松木，製成質地優良的墨條，並注意到以松木煙製造墨條對於自然環境的破壞，如果大家可以知道石油新的運用方式，便可減緩松木林消失的速度。他除了開闢石油利用的新途徑，也預言這種用法將「大行於世」，並自豪是懂得使用這種天然資源的第一人。 石油如今已是現代生活中不可或缺的重要能源，由此更可見沈括的智慧及洞悉力。

寫作技巧 由本文三則筆記，即可見沈括寫作的一般特色，現分述如下： 1.秉筆直言：夢溪筆談雖作者隨筆記成，實則經觀察、深思、核驗才寫下來的。所以，在石油一則中就直言「此物後必大行於世」，但不能肯定的，他就直言「莫可原其理」（磁石指南），文筆清朗，不加矯飾。

2.層次分明： 將觀察、核驗結果寫下來，要讓外人了解前因後果、種類、同異，那就須思路清晰、記載條理。 沈括即是如此，先言磁針指南的特質，其次言設置指南針的方法，並將這些方法中最好的放在最後詳述，讓人讀之一目瞭然（磁石指南）。

3.敘述精約： 沈括記事不但條理明白，而且敘述簡潔精省。所以，牡丹花畫得美不美，不是他要關切的，就用「精粗」二字來界定此畫（正午牡丹）。做指南針，就在短短三十一字內，將四種方法及其優缺點，完整敘述出來（磁針指南）。 這就是《夢溪筆談》歷久不衰的重要原因之一。

4.內容豐厚： 《夢溪筆談》像一部百科全書，他的每一則筆記，是沈括豐厚知識、思想的結晶 ，因而內容上負載量很大。石油一則言及石油產地、史料證明、石油冒出狀況、土人開採方式、石油燃燒特質、作者使製成墨，並將之與松墨作比較，而後作結言石油多且將大行於世。 不僅如此，又聯想到松墨破壞松林的環保問題，而慨嘆世人不知利用石油以保存松林。

由本課選文三則可知沈括對於事物的細心觀察體會，甚且反覆核驗。以士大夫身分注意到市井小民、軍人，甚至外族之生活藝能，這些正史不載之事，實能反映中國人在中古時代的智慧與才能。 所論述之事，若以專業角度可寫成數千甚或數萬字之論文，而沈括以筆記行之，少少文字即已足夠後人鑽研、分析許多事了，毋怪日本人聚集各門專家，做《夢溪筆談》的注譯工作，前後花了十五年才完成，可見此書內容之豐厚。

語文天地 《夢溪筆談》的成就　 《夢溪筆談》的價值

問題討論 推斷牡丹花開時間 作者為何要寫出文末一言 沈括對石油的發展有何預言？

一、〈正午牡丹〉一則，丞相正肅吳公依據哪些線索，推斷古畫中牡丹開花的時辰是在正午？ 答： 他根據兩個線索： 1.畫中牡丹的花瓣張口開放，顯得渙散無力 2.貓眼黑睛如線。

二、〈磁石指南〉一則，文末言「磁石之指南，猶柏之指西，莫可原其理」，既不知其理，作者為何要寫出？請說明理由。 答： 1. 作者自己寫筆記，想及什麼就寫什麼，並未虛飾。 2. 作者就事論事，「知之為知之，不知為不知」，顯示其求真知實學的踏實態度。

三、沈括對石油的發展有何預言？你認為他的預言都應驗了嗎？ 答： 1.沈括言「此物後必大行於世」之言，是正確的，今日石油化學工業如此發達，即證其言是 對的。 2 .沈括言「石油至多，生於地中無窮」，此言則半對半錯，對的是「石油至多」，但未料及人 類任意開採使用，終究會採完的。