在學(xué)校里學(xué)習(xí)歷史時(shí)
，我們只能獲得有限的歷史知識(shí)。實(shí)際上，歷史是一個(gè)廣闊無邊的海洋，里面蘊(yùn)含著無限的故事和奇聞異事
。今天，我為大家準(zhǔn)備了一些關(guān)于沈括生平：沈括是什么朝代的人簡(jiǎn)介的歷史內(nèi)容
，來探索這個(gè)海洋中的一部分歷史
。
沈括生平：沈括是什么朝代的人簡(jiǎn)介
沈括是北宋時(shí)期的官員和科學(xué)家，他以搞科學(xué)研究而聞名
。在很多領(lǐng)域的研究中
，他都取得了深入的造詣和卓越的成就。因此
，在中國整個(gè)科學(xué)史上
，沈括被譽(yù)為最卓越的人物之一。他的著作《夢(mèng)溪筆談》堪稱經(jīng)典之作
。
介.png)
沈括于北宋天圣九年(1031年)出生在杭州錢塘(今浙江杭州)的沈氏家族中
。他的祖父沈曾慶曾擔(dān)任大理寺丞，而父親沈周和伯父沈同都是進(jìn)士
。沈括從小就非常勤奮好學(xué)
，十四歲時(shí)就讀完了家里的藏書。后來
，他隨父親一起旅行到州縣
，并且游歷了泉州、潤州
、簡(jiǎn)州和汴京等地
。通過這些宦游經(jīng)歷，沈括接觸到了社會(huì)各種各樣的事物
，拓寬了自己的見識(shí)
。他對(duì)大自然表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的興趣和敏銳的觀察力。
沈括在科學(xué)研究領(lǐng)域有著非凡的才能
。他對(duì)天文學(xué)
、地理學(xué)、氣象學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行了深入的探索和研究
。他開創(chuàng)了測(cè)繪學(xué)的先河
，并且提出了很多先進(jìn)的測(cè)量方法和理論。他還發(fā)明了渾天儀和水運(yùn)儀
，這些都是當(dāng)時(shí)極為先進(jìn)和精確的科學(xué)儀器
。他的研究成果不僅在當(dāng)時(shí)引起了廣泛的關(guān)注和贊譽(yù)，而且對(duì)后世的科學(xué)研究產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
沈括也是一位多產(chǎn)的著作家
。除了《夢(mèng)溪筆談》
，他還撰寫了《樞密簽詩何首烏狀》等多部著作。這些著作不僅涉及科學(xué)研究
，還包括了文學(xué)
、歷史等方面的內(nèi)容。他的著作風(fēng)格深受歡迎
，為后世所推崇
。
沈括的一生充滿了對(duì)知識(shí)的追求和探索。他通過持續(xù)不斷的研究和實(shí)踐
，為中國科學(xué)史留下了濃墨重彩的一筆
。他不僅是一位杰出的科學(xué)家，也是一位優(yōu)秀的官員和文化名人
。他的卓越成就將永遠(yuǎn)被后人所銘記。
沈括自幼體弱
，加上讀書十分用功
，經(jīng)常需要服食中藥調(diào)理。錢塘沈氏在醫(yī)藥學(xué)頗有建樹
，有家傳藥學(xué)書籍《博濟(jì)方》
，受家庭影響，沈括也從搜集醫(yī)方開始鉆研醫(yī)學(xué)
。
皇祐二年(1050年)
，沈周知明州(今浙江寧波)，沈括借居蘇州母舅家
，從舅舅許洞的著作與藏書中得益甚多
，開始對(duì)軍事產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣。
皇祐三年(1051年)
，父親沈周去世;至和元年(1054年)
，沈括以父蔭入仕，任海州沭陽縣主簿
，遂治理沭水
，開發(fā)農(nóng)田，頗有政績(jī)
。工程結(jié)束后
，沈括辭去職務(wù)，來到哥哥沈披在任的寧國縣
，準(zhǔn)備科舉考試
。
嘉祐八年(1063年)，沈括進(jìn)士及第，因排名在前六名之外
，按制守選
。 次年，沈括守選期滿
，授揚(yáng)州司理參軍
，負(fù)責(zé)一州刑獄。
治平二年(1065年)
，經(jīng)淮南路轉(zhuǎn)運(yùn)使張蒭推薦
，沈括被調(diào)入京師，編校昭文館書籍
，參與詳訂渾天儀
，并在閑暇研究天文歷法之學(xué)。
熙寧元年(1068年)
，沈括升任館閣?div id="jfovm50" class="index-wrap">？保袡C(jī)會(huì)接觸皇家藏書
，進(jìn)一步充實(shí)自己的學(xué)識(shí)
。八月，母親病逝
，沈括辭官護(hù)送靈柩回錢塘
。
熙寧五年(1072年)，沈括奉命主持汴河疏浚工程
，七月
，加官史館檢討。按照慣例
，皇帝每三年要到圜丘祭祀天地
，吏員常借此修建園林、謀取私利
。沈括便考察南郊大禮的歷史沿革
，撰成《南郊式》，被任命掌管郊祀事務(wù)
。沈括按照新禮儀辦事
，所省費(fèi)用數(shù)以萬計(jì)，神宗十分滿意
。
八月
，淮南饑荒，沈括受命巡察
，發(fā)放常平倉錢糧
，疏通河渠
，修治荒田，取得明顯成效
，升任集賢校理
，巡察兩浙農(nóng)田水利。兩浙水利工程規(guī)模浩大
，沈括建議出錢雇用饑民興建水利
，得到神宗的贊同。九月
，沈括升任太子中允
、提舉司天監(jiān)。當(dāng)時(shí)的日官都是些庸碌之人
，對(duì)天文幾乎全然不知
。沈括遂改革機(jī)構(gòu)，改進(jìn)儀器
，召請(qǐng)衛(wèi)樸修造新歷法
，并向全國征集觀測(cè)天象的書籍。
十一月
，朝廷登記民間車輛
，市易司打算填封私井以阻止四川私販井鹽，民議紛紛
。 沈括進(jìn)言：民間都是太平車，不利于機(jī)動(dòng)作戰(zhàn);小鹽井很多
，填封私井勢(shì)必要加強(qiáng)警戒
，得不償失。 神宗贊同
，次日詔停此二事
，擢升沈括為知制誥、兼管通進(jìn)
、銀臺(tái)司
。
熙寧七年(1074年)八月，沈括調(diào)任河北西路察訪使
，提舉河北西路義勇
、保甲公事。河北西路地處北疆
，沈括上任后
，將工作重點(diǎn)放在改革軍政和鞏固國防上。
熙寧八年(1075年)二月
，沈括返京后
，上疏提出三十一條整改意見，多數(shù)都被神宗肯定與采納。九月
，沈括兼任判軍器監(jiān)
，負(fù)責(zé)兵器的鑄造與儲(chǔ)備。沈括對(duì)弓有很深的研究
，提出“弓有六善”的觀點(diǎn)
，并建議大批制造“神臂弓”。到次年五月
，軍器監(jiān)上報(bào)朝廷時(shí)
，兵器產(chǎn)量提高了十幾倍。
熙寧八年(1075年)二月
，沈括奉命修訂“九軍戰(zhàn)法”
，分九軍為九營，各自為陣
，背背相承
，面面相向，靈活多變
，名之為“邊州陣法”
。九月，編撰城壘
、軍營等建筑的營造法式
。
熙寧八年(1075年)三月，宋遼邊界沖突
，遼要求以黃嵬山為分界線
，宋廷不同意。遼使蕭禧到汴京
，指責(zé)宋廷談判不誠
，拖而不決，留在館舍不肯離去
。沈括就到樞密院查閱以前的檔案文件
，發(fā)現(xiàn)宋遼過去商定的協(xié)議是以古長城為界，而黃嵬山在古長城以南
，相距有三十里之遙
，遂上表呈報(bào)朝廷。神宗賞賜沈括白金一千兩
，讓他以回謝使的身份出使遼國
。
四月中旬，沈括從汴京出發(fā)時(shí)
，預(yù)先找出相關(guān)書信檔案數(shù)十件
，讓幕僚和吏員背熟
。契丹宰相楊益戒每有問題提出，沈括就讓手下吏員列舉檔案條文作答
。談判先后進(jìn)行六次
，楊益戒無言可對(duì)，就威脅說
，以數(shù)里之地
、絕兩國之好，不利于和平
。沈括以國之道義
、民之根本為理由，申明寸土不讓
。在沈括一行力爭(zhēng)下
，遼廷最終有所退讓，緊張的宋遼關(guān)系得以暫時(shí)緩解
。
七月
，沈括起程回國，據(jù)沿途地理形勢(shì)
、風(fēng)俗民情畫撰為《使契丹圖抄》
，獻(xiàn)給朝廷。 因出使有功
，沈括被提拔為淮南
、兩浙災(zāi)傷州軍體量安撫使;十月，權(quán)發(fā)遣三司使
。次年十月
，拜為翰林學(xué)士、權(quán)三司使
。
熙寧九年(1076年)十月
，王安石罷相
，吳充繼任同中書門下平章事
。沈括到丞相府匯報(bào)政務(wù)，吳充問及免役法
，沈括建議減免窮人的役錢
，吳充贊同并上疏匯報(bào)給神宗。十一月
，沈括再次上書要求減免下戶役錢
，并建議朝廷將舊有的差役法和現(xiàn)行的免役法有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)行“差雇并行”
。沈括的這個(gè)觀點(diǎn)是在王安石罷相后才提出的
，對(duì)免役法的態(tài)度前后出現(xiàn)了微妙的變化
，這就給反對(duì)他的人提供了口實(shí)。
熙寧十年(1077年)
，侍御史蔡確以依附大臣(吳充)
、越權(quán)言事(免役法歸司農(nóng)寺負(fù)責(zé))、前后態(tài)度不一等理由彈劾沈括
。七月
，沈括被罷去三司使、翰林學(xué)士
，貶為起居舍人
、集賢院學(xué)士、知宣州
。
元豐元年(1078年)
，神宗打算起用沈括為知制誥、知潭州
，蔡確再次上書
，指責(zé)沈括“反復(fù)無常、附會(huì)大臣
，被貶不足一年
，不宜擢升”，詔命被撤回
。
元豐四年(1081年)十月
，蕃部數(shù)萬人進(jìn)攻邊關(guān)要塞順寧寨，沈括派少將景思誼
、屈理帶三千兵馬進(jìn)攻蕃軍;接著命前鋒李達(dá)領(lǐng)千人出擊
，攜帶十萬人的軍糧，宣稱鄜延路總帥沈括將親自率軍督戰(zhàn)
。蕃兵不知虛實(shí)
，軍心渙散。宋軍乘勢(shì)進(jìn)攻
，攻下磨崖寨
，得男女萬人，牛羊三萬
。
十一月
，奉命西討的河?xùn)|兵十二將率軍東還，經(jīng)過鄜延
，沈括抓住時(shí)機(jī)
，命部將在綏德城炫耀武力，聲稱宋廷已任命沈括兼領(lǐng)河?xùn)|十二將的兵力
，不日即興兵西討
。駐守的西夏軍聞?dòng)嵡皝泶蛱?div id="d48novz" class="flower left">
，果見大?duì)人馬聚集，聲勢(shì)浩大
，信以為真
，連夜棄城而逃。沈括兵不血刃的拿下了浮圖
、吳堡
、義合。
元豐五年(1082年)二月
，沈括以“守安疆界
、就副邊事有勞”，升為龍圖閣學(xué)士
。四月
，西夏打算以金湯城為據(jù)點(diǎn)，招兵買馬
，攻打鄜延
。沈括采取聲東擊西的戰(zhàn)術(shù)，派副總管曲珍率軍兩萬進(jìn)軍東川
，揚(yáng)言要去攻打葭蘆
，吸引西夏兵力布防，趁機(jī)攻下金湯
。接著
，沈括又用同樣的策略攻下了葭蘆。
元豐五年(1082年)五月
，沈括與副使種諤奉詔條陳制夏方略
，提出進(jìn)取橫山以筑城、以地理優(yōu)勢(shì)直接威脅西夏的戰(zhàn)略主張
，宋廷派給事中徐禧前往鄜延路節(jié)制軍事
，共同申議。七月
，沈括建議筑城石堡
、種諤提議銀州、徐禧主張永樂埭
，終定為永樂城
。 八月
，神宗降詔徐禧總領(lǐng)筑城事宜
，命沈括將帥府移到邊界，以接濟(jì)軍用物資和救援
。十四日后筑成
，徐禧令景思誼領(lǐng)四千人鎮(zhèn)守
，率余部返回米脂。
九月九日
，西夏出兵三十萬攻永樂城
，曲珍忙報(bào)知徐禧，徐禧統(tǒng)兵兩萬五千往援
，令沈括留守米脂
。由于兵力相差懸殊，宋軍失利
，夏軍乘勝圍城
，截?cái)嗨矗罉烦俏Ｔ诘┫?div id="d48novz" class="flower left">
。沈括率兵一萬前去支援
，被夏軍阻在永定河岸;又羌兵八萬襲擊綏德，沈括權(quán)衡利弊
，決定舍永樂而保綏德
。種諤因反對(duì)筑永樂城遭徐禧排擠，心懷舊恨
，遂以守延州為名拒絕出兵解圍
。九月二十日，永樂城失陷
，徐禧
、李稷、高永能
、李舜舉等殉國
，折官兩百三十人，損兵一萬兩千有余(永樂城之戰(zhàn))
，謀取橫山的計(jì)劃宣告失敗
。
沈括作為一路帥臣，在明知永樂城“路險(xiǎn)而遠(yuǎn)
、不利協(xié)防與救助;且地理位置險(xiǎn)要
，敵軍必爭(zhēng)”的情況下，不堅(jiān)持己見
，而選擇迎合徐禧
，對(duì)永樂城之?dāng)∮胁豢赏菩兜呢?zé)任。
元豐五年(1082年)十月十七日
，宋廷以沈括“議筑永樂城
，敵至卻應(yīng)對(duì)失當(dāng)”為由，貶為筠州團(tuán)練副使
，隨州安置
。沈括到隨州后
，寓居于法云禪寺，無親無故
，且行動(dòng)受到很大限制
。隨州的三年是沈括一生中最憂傷、灰暗的時(shí)期
，他開始重新審視自己的政治生涯
，甚至對(duì)從政萌生出一絲“悔意”。
元豐八年(1085年)三月
，神宗駕崩
，太子趙煦繼位，是為宋哲宗
，大赦天下
。沈括也得以內(nèi)遷，改任秀州團(tuán)練副使
，本州安置
、不得簽書本州公事。秀州地處江南
，毗鄰故鄉(xiāng)杭州
，沈括的心情得以從頹廢中好轉(zhuǎn)起來，遂專心于學(xué)問
，開始整理熙寧九年奉旨編繪的《天下郡縣圖》
。
元祐三年(1088年)八月，沈括編訂完成《天下郡縣圖》
，被特許到汴京進(jìn)呈
。哲宗賜絹百匹，準(zhǔn)許沈括在秀州境內(nèi)自由行動(dòng)
。
元祐四年(1089年)九月
，沈括改任朝散郎、守光祿少卿
、分司南京
，準(zhǔn)于外州居住。 接到詔命后
，沈括就舉家搬遷至早年在潤州購置的夢(mèng)溪園
，在此隱居，創(chuàng)作《夢(mèng)溪筆談》
。
隙積術(shù)指如何計(jì)算垛積
，沈括運(yùn)用類比、歸納的方法，以體積公式為基礎(chǔ)
，把求解不連續(xù)個(gè)體的累積數(shù)，化為連續(xù)整體數(shù)值來求解
，已具有了用連續(xù)模型解決離散問題的思想
。在中國國數(shù)學(xué)史上，發(fā)展了自南北朝時(shí)期就停滯不前的等差級(jí)數(shù)求和問題
，并推進(jìn)到高階等差級(jí)數(shù)求和的新階段
，開創(chuàng)了中國垛積術(shù)研究的先河。
會(huì)圓術(shù)
，實(shí)際上是指由弦求弧的方法
，其主要思路是局部以直代曲，對(duì)圓的弧矢關(guān)系給出一個(gè)比較實(shí)用的近似公式
。在中國數(shù)學(xué)史上
，沈括第一個(gè)利用弦、矢求出了孤長的近似值
。這一方法的創(chuàng)立
，不僅促進(jìn)了平面幾何的發(fā)展，而且在天文計(jì)算中也起了重要的作用
，為中國球面三角學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)
。
沈括記錄了人工磁化的方法，并用人工磁化針來作試驗(yàn)
，對(duì)指南針進(jìn)行深入研究
。沈括比較了指南針的四種裝置方法：水浮法，碗沿法
，指甲法和懸絲法
，指出懸絲法最優(yōu)，并做了相應(yīng)的分析
。
磁偏角指地球表面任一點(diǎn)的地磁子午線與地理子午線的夾角
，即磁針靜止時(shí)，所指的北方與真正北方的夾角
。沈括在世界上最早經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明了磁針“能指南
，然常微偏東”，即地磁的南北極與地理的南北極并不完全重合
，存在磁偏角
。這比哥倫布橫渡大西洋時(shí)發(fā)現(xiàn)磁偏角現(xiàn)象早了400多年。
沈括通過觀察實(shí)驗(yàn)
，對(duì)小孔成像
、凹面鏡成像等原理作了準(zhǔn)確而生動(dòng)的描述，他用“礙”(焦點(diǎn))的概念，指出了光的直線傳播
、凹面鏡成像的規(guī)律
，并把光通過“礙”成像稱之為格術(shù)，即現(xiàn)代光學(xué)中的等角空間變換關(guān)系
。
沈括還對(duì)平面
、凹凸面等鏡面成像的不同進(jìn)行研究，注意到表面曲率不同與成像之間的關(guān)系
，并以此對(duì)“古人鑄鑒”時(shí)正確處理鏡面凹凸與成像大小的關(guān)系進(jìn)行了研究與分析
，提出若將小平面鏡磨凸，就可“全納人面”
。
沈括還對(duì)透光銅鏡的原理作出了正確推論
，推動(dòng)了后世對(duì)“透光鏡”的研究。此外
，沈括還第一次記錄了“紅光驗(yàn)尸”的內(nèi)容
，是中國關(guān)于濾光應(yīng)用的最早記載，至今還有現(xiàn)實(shí)意義
。
沈括通過對(duì)聲學(xué)現(xiàn)象的觀察
，注意到音調(diào)的高低由振動(dòng)頻率決定，并記錄下了聲音的共鳴現(xiàn)象
。他還用紙人來放大琴弦上的共振
，形象的說明了應(yīng)弦共振現(xiàn)象，這比諾布爾和皮戈特的琴弦上紙游碼試驗(yàn)早了500年
。
沈括還提出了“虛能納聲”的空穴效應(yīng)
，以此來解釋兵土用皮革箭袋作枕頭，可以聽到數(shù)里外人馬聲的原因
。此外
，沈括還記錄并深入分析了制鐘的聲學(xué)問題。
據(jù)沈括《夢(mèng)溪筆談》記載
，信州鉛山縣有苦泉(硫酸銅溶液)
、流而成澗。舀取泉水煎熬
，就能得到膽礬(硫酸銅)
，熬制膽礬就能生成銅，熬膽礬的鐵鍋
，日子久了也會(huì)變成銅
。沈括的這段記錄，即濕法煉銅
，利用化學(xué)置換反應(yīng)的方式提煉金屬
。
膽礬化鐵成銅的記載古已有之
，西漢淮南王劉安《淮南萬畢術(shù)》 、東晉葛洪《抱樸子》均有類似記載
。 據(jù)郭正誼考證
，沈括的記載錄自中唐時(shí)期成書的《丹房鏡源》。但直到宋哲宗紹圣五年(1098年)
，張潛主動(dòng)將《浸銅要略》獻(xiàn)給朝廷
，在北宋政府的大力提倡下
，膽銅法生產(chǎn)才被迅速推廣開來
。
世界上最早記載有關(guān)石油的文字
，見于東漢史學(xué)家班固所著的《漢書》
。歷史上
，石油曾被稱為石漆、膏油
、肥
、石脂、脂水
、可燃水等
，直到北宋，沈括才在世界上第一次提出了“石油”這一科學(xué)的命名
。
據(jù)沈括記載
，鄜州、延州境內(nèi)產(chǎn)石油
，當(dāng)?shù)厝顺２杉酵吖蘩?div id="4qifd00" class="flower right">
，用于照明。這種油形似純漆
，燃起來像燒麻桿
，并冒著很濃的煙，能把帳篷都熏黑
。沈括將其命名為石油
，并以石油碳黑制墨，光澤
、亮度方面都很理想
，于是就大量制造，并命名為“延川石液”
，蘇軾用后評(píng)價(jià)“在松煙之上”
。
渾儀是測(cè)量天體方位的儀器，經(jīng)過歷代的發(fā)展演變
，到北宋時(shí)
，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜
，使用起來很不方便。沈括對(duì)此作了很大改進(jìn)：取消了渾儀上不能正確顯示月球公轉(zhuǎn)軌跡的月道環(huán)
，放大了窺管口徑
，使其更便于觀測(cè)極星，既方便了使用
，又提高了觀測(cè)精度
。元世祖至元十三年(1276年)，郭守敬創(chuàng)制的新式測(cè)天儀器——簡(jiǎn)儀
，就是在這個(gè)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的
。
漏壺是古代測(cè)定時(shí)刻的儀器，沈括對(duì)漏壺也進(jìn)行了改革
，把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴
，并且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢
，壺嘴也堅(jiān)固耐用多了
。
沈括還制造了測(cè)日影的圭表，他意識(shí)到了蒙氣差對(duì)測(cè)量精度的影響
，主張采用三個(gè)候影表來觀測(cè)影差
，以克服蒙氣差對(duì)精度的影響，據(jù)此制成的新式圭表
，提高了北宋圭表測(cè)影的技術(shù)水平
。
沈括對(duì)天象進(jìn)行細(xì)致的觀測(cè)，取得了一些新的發(fā)現(xiàn)與觀測(cè)結(jié)果
。例如
，沈括用晷、漏觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了真太陽日有長有短
。經(jīng)現(xiàn)代科學(xué)測(cè)算
，一年中真太陽日的極大值與極小值之差僅為51秒。
沈括還詳細(xì)觀察了五星運(yùn)行軌跡和隕石墜落時(shí)的情景;并為測(cè)量北極星與北天極的真實(shí)距離設(shè)計(jì)了窺管
，每夜3次
，連續(xù)三月，得200余圖
，得出當(dāng)時(shí)極星“離天極三度有余”的粗測(cè)結(jié)論
。
熙寧五年(1072年)，沈括提舉司天監(jiān)
，發(fā)現(xiàn)《大衍歷》沿襲至宋已落后實(shí)際天象五十余刻
，遂破格提拔衛(wèi)樸改革舊歷;熙寧八年(1075年)，《奉元?dú)v》修成頒行
。新歷法改動(dòng)了閏月和朔日的設(shè)置：熙寧十年冬至的臨界時(shí)分原用午時(shí)
，新歷改用子時(shí);閏十二月改為閏正月
，以補(bǔ)算歲日朔日。
晚年時(shí)
，沈括大膽革新
，進(jìn)一步提出了《十二氣歷》，以代替陰陽合歷
。按中國古代歷法
，陰歷和陽歷每年相差11天多，雖采用置閏的辦法加以調(diào)整
，仍有很多缺陷
。沈括發(fā)明的新歷，不用閏月;不以月亮的朔望定月
，而參照節(jié)氣定月;一年分為12個(gè)月
，每年的第一天定為立春，這樣既符合天體運(yùn)行的實(shí)際
，也有利于農(nóng)業(yè)活動(dòng)的安排
。900年后
，英國氣象局用于統(tǒng)計(jì)農(nóng)業(yè)氣候的 《蕭伯納歷》
，其原理也與《十二氣歷》相同。
沈括根據(jù)太行山巖石中的生物化石和沉積物
，分析出華北平原過去曾是海濱
，今已東距大海已千余里，而華北平原是由黃河
、滹沱河
、涿水、桑乾河等沖積形成的
。這是對(duì)華北平原成因(沖積平原)最早的科學(xué)解釋
。
沈括根據(jù)峭拔險(xiǎn)峻的雁蕩諸峰頂部在同一平面上的現(xiàn)象，推斷雁蕩山是由流水侵蝕作用而形成：流水將疏松破碎的巖石
、土壤等沖走
，留下堅(jiān)硬、固結(jié)而聳峭的山峰
。這種“流水侵蝕作用”的看法是十分正確的
，直到18世紀(jì)末，英國的赫頓在《地球理論》一書中才提出類似觀點(diǎn)
，比沈括晚了約700年
。
沈括還詳細(xì)記錄了各地發(fā)現(xiàn)的化石、并根據(jù)化石來推究古代氣候的變遷
，解釋虹的大氣折射現(xiàn)象
，科學(xué)地描述了龍卷風(fēng)生成的原因
、形態(tài)和破壞威力，用月亮的盈虧來論證日
、月的形狀及海潮與月球的關(guān)系等等
。沈括對(duì)自然地理的研究，在許多方面都走在了當(dāng)時(shí)世界的前列
。
元祐二年(1087年)
，歷經(jīng)十二年不懈的努力，沈括完成了奉旨編繪的《天下州縣圖》
，圖幅之大
，內(nèi)容之詳，前所罕見
。全套地圖共有二十幅
，包括全國總圖和各地區(qū)分圖，比例為九十萬分之一
。在制圖方法上
，沈括提出分率、準(zhǔn)望
、互融
、傍驗(yàn)、高下
、方斜
、迂直等九個(gè)方法，并按方域劃分出“二十四至”
，從而大大提高了地圖的科學(xué)性
。可惜南宋戰(zhàn)亂頻發(fā)
，此圖竟毀于戰(zhàn)火之中
，成為千古遺憾。
沈括還首創(chuàng)了用“飛鳥圖”來繪制地圖
，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的循路步法制圖
。“飛鳥圖”也就是“取鳥飛之?dāng)?shù)”
，用的是飛鳥直達(dá)的距離
，類似航空拍攝，這使地圖的精確度大為提高
。
沈括視察河北邊防的時(shí)候
，還曾經(jīng)把所考察的山川、道路和地形
，在木板上制成立體地理模型
，呈現(xiàn)給神宗
。這是中國地圖史上木質(zhì)地形圖的第一次明確記載，比瑞士十八世紀(jì)出現(xiàn)的地理模型圖早七百年
。
至和元年(1054年)
，沈括任海州沭陽縣主簿，主持治理沭水的工程
，修筑渠堰
，不僅解除了當(dāng)?shù)厝嗣竦乃疄?zāi)威脅，而且還開墾出良田七千頃
，改變了沭陽的面貌
。
嘉祐六年(1061年)，沈披任安徽寧國縣令時(shí)
，沈括還參與修筑蕪湖萬春圩的工程
，寫出《圩田五說》、《萬春圩圖書》等關(guān)于圩田方面的著作
。
熙寧五年(1072年)
，沈括主持汴河的疏浚工程。為了治理汴河
