沈括與地理學

1、-作者xxxx-日期xxxx沈括與地理學【精品文檔】一、中國地理學說的出現(xiàn)地理學說早在萌芽時期的遠古就已出現(xiàn)，只不過那時的學說大多是人們對地理環(huán)境的推測、假想、玄念，既不一定是地理現(xiàn)象的科學歸納，也用不著在地理變化中接受檢驗。和近、現(xiàn)代科學的學說比來，淺陋、粗糙，有的甚至荒謬，都很顯然，但這些古代地理學思想上的觀念，正是今天科學的萌芽。以今天的科學觀點來說，地理學說的出現(xiàn)，在人類的歷史上并不很久，從世界看來，出現(xiàn)的時間遲早不一，比如地貌上的剝蝕沉積學說，淪海桑田的海陸變化說，綜合自然地理上的垂直地帶和水平地帶的學說等，在中國大約11世紀就已出現(xiàn)，而在西方，一般晚五六百年；有關巖溶地貌的研究，中

2、國也要較西方早數(shù)百年。因此，地理學說的出現(xiàn)，在中國是中古時代的事情，而西方一般是近代的事情，其形成的條件和時代背景，也都有差別，不可以一概而論之。早在1925年竺可楨在科學第十一卷6期上，就發(fā)表了“北宋沈括對于地學之貢獻與記述”的專論文章，對沈括提出的一系列地理學說，給予了很高的評價；高泳源也于1954年7月在地理知識上發(fā)表了“我國古代對一些自然地理現(xiàn)象的認識”一文，也曾經(jīng)提及沈括的地理學說；侯仁之主編的中國古代地理學簡史1962年版中，更較為確切地概括了沈括學說的成就與意義；最近，在全國第二次地學史學術討論會上，陳家麟又專撰了“地理學家沈括及其成就”的文章，又重新提出評價沈括對地理學的貢獻與

3、成就。沈括（10311095年）是北宋科學家、政治家。他在科學上創(chuàng)樹很多，宋史·沈括傳說他“博學善文，于天文、方志、律歷、音樂、醫(yī)藥、卜算無所不通，皆有所論著?！币簧龊芏?，宋史·藝文志所錄就有22種155卷?，F(xiàn)有傳刻本為夢溪筆談26卷，補筆談3卷，續(xù)筆談1卷，長興集19卷，蘇沈良方15卷；其它則先后散佚。他制作的十二氣歷較格列高利（Gregorius）歷先進，800余年后英國氣象局使用的肖伯納歷幾乎與十二氣歷完全相同；他比西歐早400年記錄磁偏角；至于天文、數(shù)學、醫(yī)學、藥學、物理學也都有很高的造詣，取得了卓越的成就。沈括是科學地理學說的最早創(chuàng)立者。他從政多年，游蹤非常廣

4、泛，對各地地理風光，不是簡單地描述攝取，而是進行規(guī)律性的探索，與發(fā)生學原理的歸納。如他在太行山奉使河北的旅途中，發(fā)現(xiàn)“邊太行而北，山崖之間往往銜螺蚌殼及石子如鳥卵者，橫亙石壁如帶”，這是自然界并不少見的地理現(xiàn)象，與他同時的人，或他的前輩，一般來說很難解釋，為什么水生的螺蚌殼會鑲嵌在高山石壁之上；只有水力長途搬運才能摩圓的卵石，為什么會銜于山崖之中？沈括卻寫道：“此乃昔之海濱，今東距海已近千里?！惫糯m然夏方慶在謝真人仙駕還舊山詩里有“滄桑今已變，蘿蔓尚堪攀”，即人們通常所說的“滄海桑田”，雖然意思一樣，但沈括卻用化石和遺跡的方法科學地揭示了海陸變化的規(guī)律。這在古生物學和地層學上，都是至今還在使

5、用的科學方法。南宋著名學者朱熹（11301200年）繼承了沈括的這一理論，并闡述得更為清楚，他在朱子語錄中寫道：“嘗見高山有螺蚌，或生石中，此石即舊日之土，螺蚌即水中之物，下者變而為高，柔者變而為剛?！痹跉W洲，1695年約翰·伍德沃德（John Woodward，16651728年）認為，上帝在盛怒之下所發(fā)送的洪水溶解了地球的巖石，這些溶解的東西沉積下來，形成層理，有些地層含有動植物的殘骸，這種殘骸就是化石?？梢?，沈括的理論較歐洲要早整整600年。沈括在地理學上的第二大成就是創(chuàng)立地形剝蝕、侵蝕沉積學說。他在浙江觀察雁蕩山附近地形，從外表觀察著手，他寫道：“皆峭拔險怪，上聳千尺，穹崖巨

6、谷，不類他山，皆包在諸谷中，自嶺外望之，都無所見，至谷中，則森然干霄?！边@種現(xiàn)象怎樣產(chǎn)生的呢？他認為“當是為谷中大水沖激，沙土盡去，惟有巨石巋然挺立耳”，接著他寫道：“如大、小龍湫，水簾，初月谷之類，皆是水鑿之穴”。非常精辟科學地闡明了雁蕩山地形的成因剝蝕。他并沒有到此為止，接著他運用了類比的科學方法，推廣開去，解釋黃土高原嶺壑相間的地形形成，他寫道：“今成皋陜西大澗中，立土動及百尺，迥然聳立，亦雁蕩具體而微者，但此土彼石耳?！鄙蚶ㄕJ為雁蕩山和黃土高原的地形都是流水剝蝕或侵蝕而成，他們的區(qū)別是地質基礎的不同。這樣科學的理論，數(shù)百年以后才在歐洲出現(xiàn)。大家知道直到18世紀以前，歐洲一種觀點以圣經(jīng)中

7、一切為上帝安排創(chuàng)造立論，即上帝創(chuàng)造說；一種理論認為地表形態(tài)的形成都是因為災變所致，這就是在歐洲流行了數(shù)百年之久的災變學說。普雷斯頓·詹姆斯在地理學思想史中寫道：“當然，不論是阿拉伯學者阿維森納或者是中國學者沈括，都是歐洲人所不知道的?！钡谝粋€反對災變學說，主張流水能夠夷平高山的是列奧納多·達·芬奇（Leo- nardo da Vinci， 14521519年）；這一觀點得到法國學者伯納德·帕利賽（Bernard Palissy，15101590年）的支持，他使用測土器，來觀察土壤，發(fā)現(xiàn)土壤如果不為森林固定，極易為流水沖刷掉：約翰·雷（John

8、Ray，16271705年）在研究植物分類時，也發(fā)現(xiàn)山坡上流下的水，能緩慢地沖涮掉山地。地勢高的地方因流水進行剝蝕與侵蝕，水流攜帶的物質在地勢低平或入?？诟浇练e下來，形成沖積平原，這一理論也是沈括提出來的。他寫道：“堯殛鯀于羽山，舊說在東海中，今乃在平陸，凡大河、漳水、滹沱、涿水、桑干之類，悉是濁流，今關陜以西，水行地中不減百余尺，其泥歲東流，皆為大陸之土，其理必然。”因此，他以為沖積平原“所謂大陸者，皆濁泥所湮耳。”這樣的學說，在歐洲直到1780年才由蘇格蘭人郝登（J.Hutton）提出，沈括較他早600多年。沈括在地理學史上的第三大成就就是最早揭示地域分異規(guī)律。夢溪筆談中的“藥議”一節(jié)，

9、沈括寫道：“緣土氣有早晚，天時有愆伏，如平地三月花者，深山中則四月花，白樂天游大林寺詩云：人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開，蓋常理也，此地勢高下之不同也，如筀竹筍有二月生者，有三、四月生者，有五月方生者，謂之晚筀。稻有七月熟者，有八、九月熟者，有十月熟者，謂之晚稻。一物同一畦之間，自有早晚，此物性之不同也。嶺嶠微草，凌冬不調，并汾喬木，望秋先隕；諸越則桃李冬實，朔漠則桃李夏榮，此地氣之不同也。一畝之稼，則糞溉者先牙；一丘之禾，則后種者晚實，此人力之不同也，豈可一切拘于定月哉。”沈括在這一段，集中地講差異，徐兆奎在侯仁之主編的中國古代地理學簡史一書中寫道：“在這一段話中，沈括明白表明了四點意見：第

10、一，他就白樂天的詩句，說明了高度與溫度的關系，高度增加，溫度降低，植物開花的日期因此延遲；第二，同一種植物有不同的品種，各有不同的發(fā)育期，所以在同一種植物之間，物候也參差不一；第三，指出了南北各地物候的先后不一；第四，他以辯證的觀點來說明物候并不是不變的，植物的生長和發(fā)育，固然受到氣候的深刻影響，而有一定的周期，但這種關系，人類可利用栽培技術來加以改變，如引用新品種，提前播種，都可促使作物早熟?！边@樣評價自然不錯，只是不明白在講第一點時，為什么不可以歸納為垂直地帶性呢？第二點是指同種生物在生態(tài)特性上具有某些形態(tài)或生理上差異的類型，這在生物學上稱之為生態(tài)型，是構成地域差異的重要因素；第三點很明顯

11、，是講的水平地帶性，也稱緯度地帶性；第四點則說明人為活動可以改變自然環(huán)境，正確地揭示了人地關系的根本原則。沈括所表述的頗為完整的地域分異規(guī)律，是人類科學史上的創(chuàng)舉，如地帶性學說，一般都認為是俄國學者道庫恰耶夫（V.V. Dokuchaiev， 18461903年）首先提出的，實際上中國學者提出這一概念比他早了800多年。沈括還科學地創(chuàng)造了一系列的野外地理考察方法，比如用化石鑒定地層，推測地理變化的趨勢，前面曾引了他用螺蚌殼和卵石等化石與遺跡，論證這種陸地，地史上可能曾是海洋；他還用延州永寧關大河岸崩后所得到的化石為依據(jù)，推測古氣候的變化，他寫道：“曠古以前，地卑氣濕而宜竹。”他還隨時將考察路線繪成專門的圖幅，如他在使遼的歸途中，曾繪有沿路地圖；利用出使機會，繪制了自京師（開封）上善門到泗州淮口間的地形圖，精度還頗高。他觀察細致