磁偏角(全国磁偏角表)

北宋沈括在八卦月亮的年代，是一位不同寻常的官员，也是一位横跨数学、物理、化学、地理、天文、水利等多个学科的科学通才。

通过梳理沈括的官方履历，我们可以看到一条顺畅的轨迹。仁嘉祐八年(公元1063年)，他在高中成为一名学者。宗申时期，他成为“王安石变法”的中坚力量。熙宁五年(公元1072年)，升任田健监。熙宁九年(公元1076年)，任翰林学士。他被三秘授权整顿陕西的盐政。元丰五年(1082)。可以说，在沈括二十年的仕途中，既没有让我们看到太高的高峰，也没有看到太低的低谷。

然而，如果我们看一下沈括人生的另一条轨迹，就会发现一条闪耀着智慧的科学之路。这位一生没有引起政治关注的大宋官员，正是因为当时被认为是高妙的科学，才在史册上留下了自己的印记。在以“德、廉、功”为标准的封建中国，能产生一个科学家的土壤非常贫瘠，更难得有一个能影响后世的杰出科学家。然而，正是在这样一种存在状态下，沈括为中国科学发展史写下了辉煌壮丽的一笔:他被誉为“石油之父”。当他看到陕西兖州的居民拿着沙子和石头之间流淌的“肥水”来烧火做饭时，他非常兴奋，以为“这东西会风靡全球”，就把它命名为“油”，取代了以前的“石头”。沈括也是世界上第一个发现磁偏角的人。早在400年前航海家哥伦布横渡大西洋观测地磁偏角位置时，沈括就已经发现“如果方嘉用磁铁把针前端磨开，他可以引导，但总是略偏东，而不是全偏南。”他对数学的贡献更加显著。他创立的间隙积数发展了《算术九章》以来的算术级数问题，他创立的舍入技术不仅促进了平面几何的发展，而且对我国球面学的发展做出了重要贡献。

与许多官员不同，沈括的“以其位谋政”已经渗透到他自己的创作中。天监是宋代负责观察天象和制作历法的机构。沈括被任命为天监时，治学严谨，不自私。他解雇了六个既无知识又无技能的旧历法官员。同时，他不顾出身，破例推荐精通天文历法计算和布衣背景的魏普进入天朝监工，主持新历法的修订工作。沈括从观察天象开始，以测量结果作为修订历法的依据。据说，为了精确观测天象，这位一丝不苟的科学家连续三个月每天晚上都用一个“窥视孔”观测北极星的方位，并在地图上精确地画出了第一个夜晚、中间的夜晚以及之后的夜晚所看到的北极星的位置，最后测量出了北极星与北极的距离。在他的主持下，修订后的丰源历终于在宁八年(公元1075年)颁布实施。此后，他进一步提出了“十二气历”的思想。他以十二气为一年，一年分四季，每季又分孟、仲、纪三个月，以节气定月。立春的日子是1月1日，立春的日子是2月1日，以此类推。

利用他的聪明才智造福一方百姓，最典型的例子就是他独特的“分层筑堰法”。Xi安五年(公元1072年)，沈括开始负责汴河的水利建设，汴河是从京都开封经淮河到长江以南的唯一水上通道。然而，由于多年治理不善和严重淤积，该流域的农业灌溉和航运受到很大影响。为了治理汴河，沈括亲自测量了汴河从开封到泗州淮河下游的地形。在实际测量的过程中，他创造了一种全新的“分层筑堰法”，即将汴河分为多段，分层筑起阶梯状的堤防，向其中注水，然后逐段测量各段水面，并累加各段的差异，从而进行测量。这种“分层筑堰法”无疑是世界水利史上的创举。短短五年时间，汴河“穿越千帆，流域内引水淤积面积达1.7万多公顷”。“楼上是宫外，但世上没有仙家。吃冷，轻烟轻雾，满城明月梨花。”虽然这位少言寡语的科学家在宋代显得如此孤立，但谁能忽视这位勤奋机智的科学多面手的存在呢？

元朝第五年(公元1082年)是沈括政治生涯的结束。就在这一年，为了抵御西夏军，徐希决定伺机而动，在距西夏都城鄞州25里的永乐河畔建城。永乐建成后，西夏带着全国的士兵围攻这个沙洲镇。他们切断了宋军的补给线和通往城市的水路，使得一座新建的新城突然变成了一座死城。当时镇守米脂的沈括想要率军相助，却不得不报告说有一支西夏军队正在杀绥德，危害关中，于是他“先救了它，却救不了永乐”。结果，永乐城落入圈套，徐希战死沙场，沈括则以“先议永乐城，待敌好”的罪名被贬为周俊团练副使。被贬到这样一个闲职，基本上宣告了沈括政治生命的终结。1088年，刚刚被贬六年的他，经皇帝允许，回到了润州孟茜公园的田野里。

事实证明，孟茜既没有成为这位伟大科学人灵魂的监狱，也没有成为他在临泉沉醉的别墅，而是一部伟大科学作品的起点和提炼他心灵的容器。离开了政治的枷锁，沈括变得更加自由。他开始潜心写作，一生认真总结自己的科学活动，广泛收集和描述前人和同时代人的研究成果，最终完成了一本奇书——《孟茜·比坦》。“如果你隐退到森林里，隐居起来，想想平日里和你说话的人，写下时代和事件，那么如果你和对方说话，你就会默默地搬到日本，和你说话的人只是笔和砚台，这叫‘笔谈’。”在这部几乎包罗万象的巨著中，我们看到的是沈括在广阔的自然科学领域中自信而独特的一步，这是他对多学科的融合。《孟茜笔谈》共26卷，加上《补充笔谈》3卷，《续笔谈》1卷，共计30卷，涵盖天文、历法、气象、数学、地质、地理、绘图、物理、化学、生物、医学、建筑、冶金、文学、历史、考古、音乐、艺术等方面。由此可见，惠泽后人的这一发明有一个可以传承的文字载体，而作为一个科学家，没有门户之见，一个默默无闻的印刷技工毕升可以晋升为发明人序列，更能看出沈括的豁达严谨的学术精神。对于《孟茜笔谈》，不仅国内学者将其作为研究中国科学史的重要依据，而且国外学者也对其学术价值给予了高度评价。日本著名数学家三木吉雄称赞:“世界数学史上找不到沈括，只有中国有这个人。”"没有一个日本数学家能与沈括匹敌."英国著名学者李约瑟说:沈括是“中国科学史上最奇特的人物”，他的《孟茜笔谈》是“中国科学史的坐标”。

《孟茜笔谈》记载，为了研究光的线性传播，沈括在总结前人的基础上做了“针孔成像”的实验。他在纸窗上开了一个小洞，使窗外的鸟和塔的影子倒挂在室内的纸屏风上。根据实验结果，他生动地指出了物体、孔洞和图像之间的线性关系。这位伟大的科学家可能不知道，通过孟茜·比坦这个洞，他呈现给后人的也是一个丰富而特殊的形象。