第507章

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“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。熙宁五年，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，《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。晚年时，沈括大胆革新，进一步提出了《十二气历》，以代替阴阳合历。按古代历法，阴历和阳历每年相差11天多，虽采用置闰的办法加以调整，仍有很多缺陷。沈括发明的新历，不用闰月；不以月亮的朔望定月，而参照节气定月；一年分为12个月，每年的第一天定为立春，这样既符合天体运行的实际，也有利于农业活动的安排。900年后，西洋的气象局用于统计农业气候的《萧伯纳历》，其原理也与《十二气历》相同。沈括根据太行山岩石中的生物化石和沉积物，分析出华北平原过去曾是海滨，今已东距大海已千余里，而华北平原是由黄河、滹沱河、涿水、桑乾河等冲积形成的。这是对华北平原成因，就是冲积平原最早的科学解释。沈括根据峭拔险峻的雁荡诸峰顶部在同一平面上的现象，推断雁荡山是由流水侵蚀作用而形成：流水将疏松破碎的岩石、土壤等冲走，留下坚硬、固结而耸峭的山峰。这种流水侵蚀作用的看法是十分正确的，直到18世纪末，西洋的赫顿在《地球理论》一书中才提出类似观点，比沈括晚了约700年。沈括还详细记录了各地发现的化石、并根据化石来推究古代气候的变迁，解释虹的大气折射现象，科学地描述了龙卷风生成的原因、形态和破坏威力，用月亮的盈亏来论证日、月的形状及海潮与月球的关系等等。沈括对自然地理的研究，在许多方面都走在了当时世界的前列。元佑二年，历经十二年不懈的努力，沈括完成了奉旨编绘的《天下州县图》，图幅之大，内容之详，前所罕见。全套地图共有二十幅，包括全国总图和各地区分图，比例为九十万分之一。在制图方法上，沈括提出分率、准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九个方法，并按方域划分出二十四至，从而大大提高了地图的科学性。可惜南宋战乱频发，此图竟毁于战火之中，成为千古遗憾。沈括还首创了用飞鸟图来绘制地图，以代替传统的循路步法制图。飞鸟图也就是取鸟飞之数，用的是飞鸟直达的距离，类似航空拍摄，这使地图的精确度大为提高。”