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沈括
沈括(公元1033-1097年)，字存中，杭州錢塘(今浙江杭州)人，北宋科學家、政治家。仁宗嘉進士。神宗時參與王安石變法運動。熙寧五年(1072年)提舉司天監，次年赴兩浙考察水利、差役。熙寧八年出使遼國，駁斥遼的爭地要求。次年任翰林學士，權三司使，整頓陜西鹽政。後知延州(今陜西延安)，加強對西夏的防禦。元豐五年(1082年)以宋軍於永樂城之戰中為西夏所敗，連累被貶。晚年以平生見聞，撰《夢溪筆談》。
沈括的科學成就是多方面的。他精研天文，所提倡的新歷法，與今天的陽歷相似。在物理學方面，他記錄了指南針原理及多種制作法；發現地磁偏角的存在，比歐洲早了四百多年；又曾闡述凹面鏡成像的原理；還對***振等規律加以研究。在數學方面，他創立「隙積術」(二階等差級數的求和法)、「會圓術」(已知圓的直徑和弓形的高，求弓形的弦和弧長的方法)。在地質學方面，他對沖積平原形成、水的侵蝕作用等，都有研究，並首先提出石油的命名。醫學方面，對於有效的方藥，多有記錄，並有多部醫學著作。此外，他對當時科學發展和生產技術的情況，如畢升發明活字版印刷術、金屬冶煉的方法等，皆詳為記錄。沈括可說是壹個科學通才
沈括小傳
在我國北宋時代，有壹位非常博學多才、成就顯著的科學家，他就是沈括——我國歷史上最卓越的科學家之壹。他精通天文、數學、物理學、化學、生物學、地理學、農學和醫學；他還是卓越的工程師、出色的軍事家、外交家和政治家；同時，他博學善文，對方誌律歷、音樂、醫藥、蔔算等無所不精。他晚年所著的《夢溪筆談》詳細記載了勞動人民在科學技術方面的卓越貢獻和他自己的研究成果，反映了我國古代特別是北宋時期自然科學達到的輝煌成就。《夢溪筆談》不僅是我國古代的學術寶庫，而且在世界文化史上也有重要的地位。 被譽為“中國科學史上的坐標”。
沈括，字存中，生於浙江錢塘（今浙江杭州市）壹官僚家庭。他的父親沈周（字望之）曾在泉州、開封、江寧做過地方官。母親許氏，是壹個有文化教養的婦女。沈括生於宋仁宗天聖九年（公元1031年），他自幼勤奮好讀，在母親的指導下，十四歲就讀完了家中的藏書。後來他跟隨父親到過福建泉州、江蘇潤州（今鎮江）、四川簡州（今簡陽）和京城開封等地，有機會接觸社會，對當時人民的生活和生產情況有所了解，增長了不少見聞，也顯示出了超人的才智。他二十四歲開始踏上仕途，最初做海州沭陽縣（在今江蘇省）主簿，以後歷任東海（在今江蘇省）、寧國（在今安徽省）、宛丘（今河南省淮陽縣）等縣縣令。三十三歲考中進士，被任命做揚州司理參軍，掌管刑訟審訊。三年後，被推薦到京師昭文館編校書籍。在這裏他開始研究天文歷算。宋神宗熙寧五年（公元1072年），兼任提舉司天監，職掌觀測天象，推算歷書。接著，沈括又擔任了史館檢討，熙寧六年（公元1073年）做集賢院校理。因職務上的便利條件，他有機會讀到了更多的皇家藏書，充實了自己的學識。1075年曾出使遼國，進行邊界談判，次年任翰林學士，權三司使。
宋神宗熙寧二年（公元1069年），地主階級革新派的代表王安石被任命做宰相，開始進行大規模的變法運動。沈括積極參預變法運動，受到王安石的信任和器重，擔任過管理全國財政的最高長官三司使等許多重要官職。熙寧九年（公元1076年），王安石變法失敗。沈括被誣劾貶官，出知宣州（今安徽省宣城壹帶）。三年後，為抵禦西夏，改知延州（今陜西省延安壹帶），兼任鄜延路經略安撫使。因守邊有功，元豐五年（公元1082年），升龍圖閣直學士。但是不久又遭誣陷，降職做均州（今湖北省均縣）團練副使。哲宗元二年（公元1087年），沈括花費十二年心血編修的《天下州縣圖》完成，被特許親自到汴京進呈。次年，定居潤州（今江蘇省鎮江東郊）夢溪園，在此安度晚年。
沈括晚年在夢溪園認真總結自己壹生的經歷和科學活動，寫出了聞名中外的科學巨著《夢溪筆談》和《忘懷錄》等。宋哲宗紹聖二年（公元1095年）逝世。他壹生著作多達幾十種，但保存到現在的，除《夢溪筆談》外，僅有綜合性文集《長興集》和醫藥著作《良方》等少數幾部了。《夢溪筆談》是中國科學史上的坐標，是沈括壹生社會和科學活動的總結，內容極為豐富，包括天文、歷法、數學、物理、化學、生物、地理、地質、醫學、文學、史學、考古、音樂、藝術等***600余條。其中200來條屬於科學技術方面，記載了他的許多發明、發現和真知灼見。
沈括治水
沈括十分重視發展農業生產和興修水利。早在他青年時期任沭陽縣主簿的時候，就主持了治理沭水的工程，組織幾萬民工，修築渠堰不僅解除了當地人民的水災威脅，而且還開墾出良田七千頃，改變了沭陽的面貌，那時他只有24歲。在任寧國縣令的時候，他積極倡導並且主持在今安徽蕪湖地區修築規模宏大的堅固的萬春圩，開辟出能排能灌、旱澇保收的良田壹千二百七十頃，同時還寫了《圩田五說》、《萬春圩圖書》等關於圩田方面的著作。
熙寧五年（公元1072年），沈括主持了汴河的水利建設。為了治理汴河，沈括親自測量了汴河下遊從開封到泗州淮河岸***八百四十多裏河段的地勢。他采用“分層築堰法”，測得開封和泗州之間地勢高度相差十九丈四尺八寸六分。這種地形測量法，是把汴渠分成許多段，分層築成臺階形的堤堰，引水灌註入內，然後逐級測量各段水面，累計各段方面的差，總和就是開封和泗州間“地勢高下之實”。這在世界水利史上是壹個創舉。僅僅四五年時間裏，就取得引水淤田壹萬七千多頃的顯著成績。在對地勢高度計算時，其單位竟細到了寸分，可見，沈括的治學態度是極其嚴肅認真的。
傑出的天文學家
沈括還是壹個傑出的天文學家。熙寧五年（公元1072年），也就在沈括負責汴河水建設時，沈括還負責領導司天監，在任職期間，他先後罷免了六名不學無術的舊歷官，不計出身，破格推薦精通天文歷算、出身平民的淮南人衛樸進入司天監，主持修訂新歷的重要工作。沈括和衛樸治學態度認真，對舊歷官憑借演算湊數的修歷方法非常不滿，主張從觀測天象入手，以實測結果作為修訂歷法的根據。為此，沈括首先研究並改革了渾儀、浮漏和影表等舊式的天文觀測儀器。
渾儀是測量天體方位的儀器。經過歷代的發展的演變，到宋朝，渾儀的結構已經變得十分復雜，三重圓環，相互交錯，使用起來很不方便。為此，沈括對渾儀作了比較多的改革。他壹方面取消了作用不大的白道環，把儀器簡化、分工，再借用數學工具把他們之間的關系聯系起來（“省去月道環，其侯月之出入，專以歷法步之”）；另壹方面又提出改變壹些環的位置，使它們不擋住觀測視線。沈括的這些改革措施為儀器的發展開辟了新的途徑。後來元朝郭守敬於元世祖至元十三年（公元1276年）創制的新式測天儀器——簡儀，就是在這個基礎上產生的。
漏壺是古代測定時刻的儀器，由幾個盛水的容器裝置成階梯的形式，每壹容器下側都有孔，依次往下壹容器滴水漏水。最下面的容器沒有孔，裏面裝置有刻著時間標度的“箭”，隨著滴漏水面升高，“箭”就慢慢浮起，從顯露出來的刻度可以讀出時刻。沈括對漏壺也進行了改革。他把曲筒銅漏管改做直頸玉嘴，並且把它的位置移到壺體下部。這樣流水更加通暢，壺嘴也堅固耐用多了。
此外，沈括還制造了測日影的圭表，而且改進了測影方法。
沈括在《渾儀議》、《浮漏議》和《景表議》等三篇論文中介紹了他的研究成果，詳細說明改革儀器的原理，闡發了自己的天文學見解，在是我國天文學史上的具有重要的作用。
沈括和衛樸的壹系列革新活動遭到守舊勢力的攻擊和陷害。在沈括和衛樸的堅決鬥爭下，衛樸主持修訂的奉元歷終於在熙寧八年（公元1075年）修成頒行。但是，由於守舊勢力阻撓和破壞，比較先進的奉元歷只實行了十八年就被廢止了。但是沈括並不因此而灰心，在晚年又進壹步提出了用“十二氣歷”代替原來歷法的主張。我國原來的歷法都是陰陽合歷，而“十二氣歷”卻是純粹的陽歷。它以十二氣作為壹年，壹年分四季，每季分孟、仲、季三個月，並且按節氣定月份，立春那天算壹月壹日，驚蟄算二月壹日，依此類推。大月三十壹天，小月三十天，大小月相間，即使有“兩小相並”的情況，不過壹年只有壹次。有“兩小相並”的，壹年***有三百六十五天；沒有的，壹年***三百六十六天。這樣，每年的天數都很整齊，用不著再設閏月，四季節氣都是固定的日期。至於月亮的圓缺，和寒來署往的季節無關，只要在歷書上註明“朔”、“望”就行了。沈括所設計的這個歷法是比較科學的，它既符合天體運行的實際，也有利於農業活動的安排。他預見到他的這壹主張必定會遭到頑固守舊派的“怪怒攻罵”，極力阻撓，而暫時不能實行，但是，他堅信“異時必有用予之說者”。果然，近八百年後，偉大的農民革命政權——太平天國所頒行的天歷的基本原理和沈括的“十二氣歷”是完全壹致的。現在世界各國采用的公歷，也就是陽歷，其實在分月上還不如沈括的“十二氣歷”合理。
物理學家+化學家+數學家
沈括對物理學研究的成果也是極其豐富而珍貴的。《夢溪筆談》中所記載這方面的見解和成果，涉及力學、光學、磁學、聲學等各個領域。特別是他對磁學的研究成就卓著。沈括在《夢溪筆談》中第壹次明確地談到磁針的偏角問題。在光學方面，沈括通過親自觀察實驗，對小孔成像、凹面鏡成象、凹凸鏡的放大和縮小作用等作了通俗生動的論述。他對我國古代傳下來的所謂“透光鏡”（壹種在背面能看到正面圖案花紋的銅鏡）的透光原因也做了壹些比較科學的解釋，推動了後來對“透光鏡”的研究。此外，沈括還剪紙人在琴上做過實驗，研究聲學上的***振現象。
在化學方面，沈括也取得了壹定的成就。他在出任延州時候曾經考察研究漉延境內的石油礦藏和用途。他利用石油不容易完全燃燒而生成炭黑的特點，首先創造了用石油炭黑代替松木炭黑制造煙墨的工藝。他已經註意到石油資源豐富，“生於地中無窮”，還預料到“此物後必不行於世”，這壹遠見已為今天所驗證。另外，“石油”這個名稱也是沈括首先使用的，比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石腦油、石燭等名稱都貼切得多。在《夢溪筆談》中有關“太陰玄精”（石膏晶體”的記載裏，沈括形狀、潮解、解理和加熱失水等性能的不同區分出幾種晶體，指出它們雖然同名，卻並不是壹種東西。他還講到了金屬轉化的實例，如用硫酸銅溶液把鐵變成銅的物理現象。他記述的這些鑒定物質的手段，說明當時人們對物質的研究已經突破單純表面現象的觀察，而開始向物質的內部結構探索進軍了。
沈括在數學方面也有精湛的研究。他從實際計算需要出發，創立了“隙積術”和“會圓術”。沈括通過對酒店裏堆起來的酒壇和壘起來的棋子等有空隙的堆體積的研究，提出了求它們的總數的正確方法，這就是“隙積術”，也就是二階等差級數的求和方法。沈括的研究，發展了自《九章算術》以來的等差級數問題，在我國古代數學史上開辟了高階等差級數研究的方向。此外，沈括還從計算田畝出發，考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關系，提出了我國數學史上第壹個由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實用的近似公式，這就是“會圓術”。這壹方法的創立，不僅促進了平面幾何學的發展，而且在天文計算中也起了重要的作用，並為我國球面三角學的發展作出了重要貢獻。
地理學家+醫學家
沈括在地學方面也有許多卓越的論斷，反映了我國當時地學已經達到了先進水平。他正確論述了華北平原的形成原因：根據河北太行山山崖間有螺蚌殼和卵形礫石的帶狀分布，推斷出這壹帶是遠古時代的海濱，而華北平原是由黃河、漳水、滹沱河、桑乾河等河流所攜帶的泥沙沈積而形成的。當他察訪浙東的時候，觀察了雁蕩山諸峰的地貌特點，分析了它們的成因，明確地指出這是由於水流侵蝕作用的結果。他還聯系西北黃土地區的地貌特點，做了類似的解釋。他還觀察研究了從地下發掘出來的類似竹筍以及桃核、蘆根、松樹、魚蟹等各種各樣化石，明確指出它們是古代動物和植物的遺跡，並且根據化石推論了古代的自然環境。這些都表現了沈括可貴的唯物主義思想。在歐洲，直到文藝復興時期，意大利人達．芬奇對化石的性質開始有所論述，比沈括晚了四百多年。沈括視察河北邊防的時候，曾經把所考察的山川、道路和地形，在木板上制成立體地理模型。這個做法很快便被推廣到邊疆各州。熙寧九年（公元1076年），沈括奉旨編繪《天下州縣圖》。他查閱了大量檔案文件和圖書，經過近二十年堅持不懈的努力，終於完成了我國制圖史上巨作《守令圖》。這是壹套大型地圖集，***計二十幅，其中有大圖壹幅，高壹丈二尺，寬壹丈；小圖壹幅；各路圖十八幅（按當時行政區劃，全國分做十八路）。圖幅之大，內容之詳，都是以前少見的。在制圖方法上，沈括提出分率、準望、互融、傍驗、高下、方斜、迂直等九法，這和西晉．裴秀著名的制圖六體是大體壹致的。他還把四面八方細分成二十四個方位，使圖的精度有了進壹步提高，為我國古代地圖學做出了重要貢獻。
沈括對醫藥學和生物學也很精通。他在青年時期就對醫學有濃厚興趣，並且致力於醫藥研究，搜集了很多驗方，治愈過不少危重病人。同時他的藥用植物學知識也十分廣博，並且能夠實際出發，辨別真偽，糾正古書上的錯誤。他曾經提出“五難”新理論；沈括的醫學著作有《良方》等三種。現存的《蘇沈良方》是後人把蘇軾的醫藥雜說附入《良方》之內合編而成的。
唯物主義者
沈括具有樸素的唯物主義思想和發展變化的觀點。他認為“天地之變，寒暑風雨，水旱螟蝗，率皆有法”，並指出，“陽順陰逆之理，皆有所從來，得之自然，非意之所配也。”就是說，自然界事物的變化都是有規律的，而且這些規律是客觀存在的，是不依人們的意誌為轉移的，而且這些規律是客觀存在的，是不依人們的意誌為轉移的。他還認為事物的變化規律有正常變化和異常變化，不能拘泥於固定不變的規則。正是這些比較正確的思想觀點，促使他取得了那個時代在科學技術方面達到的高度成就。沈括曾提出已知的知識是有限的，人的認識是無限的觀點，對科學的發展產生了很大的影響。
唯物主義的思想傾向，還表現在沈括十分重視勞動群眾的實踐經驗和發明創造上，他不斷地從勞動人民那時汲取智慧和力量。他曾說：“至於技巧器械，大小尺寸，黑黃蒼赤，豈能盡出於聖人！百工、群有司、市井田野之人，莫不預焉”。為了探求醫藥知識，他“所至之處，莫不詢究，或醫師，或是巷，或小人，以至士大夫之家，山林隱者，無不求訪”。在《夢溪筆談》中，他以敬佩的態度記載了宋朝勞動人民在科學技術上的許多卓越貢獻。例如布衣畢（上日+下升）發明活字印刷術，民間匠師喻皓的建築成就和編著的《木經》，河工高超創造的合龍堵口的先進方法，平民天文數學家衛樸修歷的事跡，以及河北工作煉鋼、福建農民種茶等許多無名英雄在生產鬥爭中取得的寶貴經驗，等等。正是由於沈括的詳細記述，才使得不少作出貢獻的勞動人民的業績得以保存流傳下來。
唯物主義的思想傾向，決定了沈括對於自然現象和科技成就的記述具有壹定的科學性。他觀察和描述事物非常細致、具體、準確，沒有封建時代壹般文人虛詞浮誇的壞習慣。因此，通過他的記述，我們能夠明確地判斷他那個時期生產技術和自然科學所達到的水平。例如，沈拓有關雷電、海市蜃樓、龍卷風、地震以及隕鐵等自然現象的記載，非常細致貼切而生動形象，使人們仿佛親臨現場。
沈括能夠用發展變化的觀點研究客觀事物，得出正確的結論。他在論述有關數學、氣象、醫藥等許多問題的時候，多次強調要因地因時制宜。例如古代規定二月和八月是采藥的季節， 是沈括指出，草藥生長由於受自然條件和栽培情況的影響，同時采藥又有取根、取葉、取芽、取花、取實等不同的要求，因此，要根據不同情況選下采藥時間，不可死板地“拘以定月”。沈括的這壹見解是十分合理的。
沈括對壹些自然現象並不停留在表面的觀察上，他還努力探求它的科學道理，提出對事物發展變化規律性的解釋。象對雁蕩山諸峰和華北平原的形成原因、二十八宿的位置、化石的形成等許多問題的說明，是符合近代科學原理的。為了弄清陽燧（凹面鏡）成像的道理，他觀察空中飛鳥的影子情況，並親自移動自己的手，來比較成像的區別，終於作出了比較正確的解釋.這些都是他在科學事業上能夠獲得成功的重要原因。
文武雙全
沈括文武雙全，不僅在科學上取得了輝煌的成績，而且為保衛北宋的疆土也做出過重要貢獻。北宋時期，階級矛盾和民族矛盾都十分尖銳。遼和西夏貴族統治者經常侵擾中原地區，擄掠人口牲畜，給社會經濟帶來很大破壞。沈括堅定地站在主戰派壹邊，在熙寧七年（公元1074年）擔任河北西路察訪使和軍器監長官期間，他攻讀兵書，精心研究城防、陣法、兵車、兵器、戰略戰術等軍事問題，編成《修城法式條約》和《邊州陣法》等軍事著作，把壹些先進的科學技術成功地應用在軍事科學上。同時，沈括對弓弩甲胄和刀槍等武器的制造也都作過深入研究，為提高兵器和裝備的質量做出了壹定貢獻。
沈括的缺點
沈括能力壹流，但有打小報告的毛病。
王安石變法的時候，沈括是中央派出考察新法執行效果的特派員，沈括回來匯報說，群眾熱烈擁護國家新政策、萬事大吉。王安石徹底倒臺後，沈括偷偷給新宰相吳充壹個秘密報告，上面歷數王安石變法的很多弊端。吳充轉身就把報告遞給了皇帝，老頭子壹看就躥火了：這不是落井下石嗎。從此就不怎麽待見沈括。
蘇軾是沈括在國家圖書館時的同事，蘇軾因為犯事被下放到了浙江。沈括晚些時候奉命巡察地方工作，臨走前，皇帝老子特意囑咐沈括，到了杭州對蘇軾仗義點。沈括和蘇軾壹見面，噓寒問暖好壹陣哥們兒義氣，然後向蘇軾索要他最近的詩文。
蘇軾向來對自己的字和詩都很自戀，挺高興地就寫了送給沈括，沈括壹拿回去就把這個當證據，向中央寄信匯報說，蘇軾在詩裏面誹謗朝政。蘇軾後來因為詩案下大牢，據說沈括就是第壹個朝他放暗箭的人。以後沈括自己也被開除公職在鎮江養老，蘇軾恰好又在杭州當差，兩個地方不算太遠。沈括居然跟沒以前的事壹樣，還經常跑去找蘇軾敘舊，每次都恭恭敬敬地禮數周全，整得蘇軾心裏煩他還沒脾氣。
《醫源資料庫》：沈括（1031-1095年），宋代科學家、醫家。字存中，錢塘（今浙江杭州）人。嘉佑末年（1063年）進。嘗官至翰林學士，學識廣博，其代表作《夢溪筆談》涉及各個學科，舉凡天文、律歷、兵法、音樂、蔔算、物理等等，莫不涉獵，書中對我國古代重大發明，如指南針之裝置、活字印刷、石油冶煉等，皆有提及。於醫學方面，嘗著有《沈存中良方》（得稱《良方》），以及《夢溪筆談》及《補筆談》中，都有涉獵，如提及秋石之制備，論及四十四種藥物之形態、配伍、藥理、制劑、采集、生長環境等。其《良方》由後人與蘇軾之《醫藥雜說》合並，成《蘇沈良方》，現有多種版本行世。
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壹、生平簡介
沈括(1031—1095)，字存中，是我國北宋時代傑出的科學家、政治家，也是中國科技史上的壹位巨人。他1031年誕生在浙江錢塘（杭州）。他的父親沈周曾在現今的鎮江、泉州、開封、南京等地當過小官。少年時代的沈括跟隨父親走南闖北，增長了許多見識。
1054年，沈括進入官場，任沭陽（今江蘇沭陽）縣主簿，後升為縣令。
1063年沈括舉進士及第。
1066年入京編校昭文館的書籍。
1072年他兼任提舉司天監，大部分時間在開封研究天文，改革歷法。
1074年9月，沈括兼軍器監，他改進兵器，研究城防、陣法、戰略戰術，編寫了《修城法式條約》。
1075年沈括出使遼國，駁斥遼國爭地要求。
1076年任翰林學士，權三司使（三司是當時管理財政的最高機關）。
1080年6月沈括擔任■延（今陜西北部）路經略撫使，抗擊西夏侵擾。因戰事失利受累，沈括調為均州團練副使，實際上被軟禁。
1085年哲宗即位大赦，沈括恢復自由。
1087年他移居潤州（今江蘇鎮江）的夢溪園，寫下了壹部不朽的科學典籍《夢溪筆談》。
沈括壹生的著述很多，惜大多亡佚。現存除《筆談》外，尚有《長興集》、《良方》（收入《蘇（軾）沈（括）良方》），以及壹些佚亡著作的輯本。
1095年他在隱居地潤州去世，歸葬錢塘，終年65歲。
二、科學成就
沈括興趣廣泛，博學多才，他的科學貢獻涉及到物理學、數學、天文學、地學、醫學、生物學、工程技術、文學和音樂等領域。
1．在物理學方面，沈括研究了力學、聲學、光學和磁學等現象。
(1)在磁學方面，沈括在《筆談》中指出，指南針是方家以磁石磨鐵針，使鐵針磁化而成。他記述了當時指南針的四種裝置方式，即水浮法、置指甲上、置碗唇上、懸絲法，並比較了這四種方式的優劣，指出水浮多蕩搖，置指甲或碗唇上易墜落，以懸絲最善，表明他對這四種方式進行過觀察和實驗。通過觀察和實驗，他發現磁針有指南的，也有指北的，指南的磁針並不總是指南，而是常微偏東。這是關於指北針和地球磁偏角的最早明確記載，早於歐洲壹個世紀。
(2)、在光學方面，沈括進行了凹面鏡成象的實驗。通過實驗，他指出凹面鏡照物，中間有壹稱為“礙”的地方，在此之內，照物得正象；在此點之上，照物無所見；在此點之外，照物得倒象，表明他已發現了凹面鏡的焦點。對凸面鏡和平面鏡，他也作過細致和觀察和研究，他指出，鏡面凸，所照人面縮小，故鏡面雖小而能全納人面。
(3)、在聲學方面，沈括進行了聲音***振實驗。他用紙剪壹小人，放在琴瑟的基音弦線上，拔動相應的泛音弦，則小人就會跳動；而撥動其他弦，則紙人不動。西方類似的實驗，直至17世紀方出現。
此外，沈括對海市蜃樓、虹、雷電、樂律等，也都進行研究，並提出了自己的見解。
2．沈括從治平三年起開始研究天文學，特別是在主持司天監工作期間，更對歷法和天文儀器進行了系統的研究。其突出的成就有二：壹是首倡“十二氣歷”。19世紀英國氣象局采用的肖伯納歷，其實質便與沈括的十二氣歷相似。 壹是改進天文儀器。沈括在司天監所制的新儀器渾儀、浮漏和圭表，都有重大的改進。
3．數學成就
沈括首創的隙積術和會圓術，開辟了中國傳統數學的新的研究方向。
4．地學方面，沈括觀察研究了各種化石，還推論了古代的自然環境，比達·芬奇(1452—1519)開始研究化石早了四百多年；在地貌學、地圖學和水利方面也做出了出色的貢獻。
5．醫藥學成就
沈括壹生對醫藥學非常重視，特別是對藥物學，他傾註了大量的心血，做出了重要的貢獻。
6．其它成就
除自然科學方面的貢獻外，他在社會科學和人文科學方面也都有重大的成就，其成就涉及到社會、經濟、歷史、外交、軍事、考古、音律、繪畫、書法、詩詞等等學術領域，堪稱當時百科全書式的學者。這此學術成就，充分反映了沈括勤奮好學，而又稅意進取的治學精神。
三、趣聞軼事
沈括處處精細觀察，事事獨立思考，敢於發表與眾不同的見解，這是他取得傑出成就的重要原因之壹。
1．“四月桃花開”沒有錯
據說有壹次，許多人議論白居易寫的《遊廬山大林寺》中“人間四月芳菲盡，山寺桃花正盛開”兩句詩，嘲笑白居易寫錯了，理由是這首詩寫於唐元和十二年四月九日，那時桃花時就謝。可是沈括卻認為，深山裏氣候比較寒冷，所以桃花比平原上開得遲，白居易尊重事實，沒有寫錯。
2．彈琵琶手指位置沒有錯
還有壹次，壹些人看開封相國寺裏壹幅壁畫，壁畫上畫著管樂隊在演奏。有人說畫家畫錯了，理由是管樂演奏者在吹“四”字音，可是那個彈琵琶的手指不是在撥“四”字音所在的上弦，而是掩著下弦。沈括仔細琢磨以後，欽佩地說：這位畫家太高明了，很精通音樂！接著他用親身體驗作了精辟的說明：弦樂同管樂是不同的。吹奏管樂，手指按在什麽部位就發什麽音，是同時的；彈琵琶就不同了，手指先撥弦，然後才發音，也就是動作要比聲音早。所以，演奏管樂的人在吹“四”字音的時候，彈琵琶的人的手指已準備撥下壹個音了。在場的人無不為沈括的高見所折服。
沈括不通過觀察和實驗，通俗生動地論述了小孔成像、凹面鏡成像、凹凸鏡的放大和縮小作用，比較科學地解釋了虹的成因，認為它是“雨中日影”。他從雁蕩山和黃土地貌和特有現象上，推斷出流水侵蝕的地貌成因說；從太行山上的海生動物化石，提出了海陸變遷說。