En el segundo año de Xining, el emperador Shenzong de la dinastía Song (1069 d.C.), Wang Anshi, representante de los reformistas de la clase terrateniente, fue nombrado primer ministro e inició un movimiento reformista a gran escala. . Shen Kuo participó activamente en el movimiento de reforma y Wang Anshi confiaba en él y lo valoraba. Se desempeñó como máximo funcionario a cargo de las finanzas del país, tres secretarios y muchos otros cargos importantes. En el noveno año de Xining (1076 d.C.), la reforma de Wang Anshi fracasó. Shen Kuo fue degradado falsamente a un puesto oficial y rebautizado como Xuanzhou (hoy Xuancheng, Anhui). Tres años más tarde, para resistir a Xixia, cambió su nombre a Yanzhou (hoy Yan'an, provincia de Shaanxi) y sirvió como enviado de Yan'an Road. Debido a su meritorio servicio en la protección de la frontera, fue ascendido a soltero de Longtuge en el quinto año de Yuanfeng (1082 d. C.). Sin embargo, pronto fue incriminado y degradado a Ying Yong, embajador adjunto de Zhou Jun (ahora condado de Junxian, provincia de Hubei). En el segundo año de Zhe Zongyuan (1087 d.C.), Shen Kuo pasó 12 años compilando el Mapa de prefecturas y condados del mundo, y fue autorizado a presentarlo en persona en Bianjing. Al año siguiente, se instaló en el parque Mengqian en Runzhou (ahora el suburbio oriental de Zhenjiang, provincia de Jiangsu) y pasó los años que le quedaban en paz.
En sus últimos años, Shen Kuo resumió cuidadosamente su experiencia de vida y sus actividades científicas en el Parque Mengqian, y escribió famosas obras maestras científicas como "La charla escrita de Mengqian" y "El olvido". Song Zhe murió en el segundo año de Zong Shaosheng (1095 d. C.). Escribió docenas de obras a lo largo de su vida, pero hasta el día de hoy sólo se han transmitido unas pocas colecciones completas, como "Changxing Collection" y "Prescription Science". "Las charlas escritas de Meng Qian" son la coordenada de la historia de la ciencia china y un resumen de las actividades de toda la vida de Shen Kuo en materia de ciencias sociales. Es extremadamente rico en contenido, incluyendo más de 600 artículos sobre astronomía, calendario, matemáticas, física, química, biología, geografía, geología, medicina, literatura, historia, arqueología, música, arte, etc., de los cuales 200 están en el categoría de ciencia y tecnología, que registra sus numerosos inventos, descubrimientos y conocimientos.
El control del agua de Shen Kuo
Shen Kuo concedía gran importancia al desarrollo de la producción agrícola y a la construcción de proyectos de conservación del agua.
Ya en su juventud, cuando era el contable jefe del condado de Shuyang, presidió proyectos de control del agua, organizó a decenas de miles de trabajadores migrantes y construyó canales, presas y canales. amenaza de inundaciones,
También cultivó 7.000 hectáreas de tierras fértiles que cambiaron la cara de Shuyang cuando sólo tenía 24 años. Cuando era magistrado del condado de Ningguo, abogó y presidió activamente la construcción de un Wanchunwei sólido y a gran escala en Wuhu, Anhui, y abrió 1.270 hectáreas de tierra fértil que se pueden drenar e irrigar para garantizar una cosecha excelente en sequías e inundaciones. Al mismo tiempo, también escribió obras sobre pólderes como "Cinco libros sobre pólderes" y "El gran libro de Wanchun".
En el quinto año de Xining (1072 d.C.), Shen Kuo se hizo cargo de la construcción de conservación del agua del río Bianhe. Para controlar el río Bianhe, Shen Kuo midió personalmente el terreno de las 840 millas del curso inferior del río Bianhe desde Kaifeng hasta la orilla del río Huaihe en Sizhou. Utilizó el método de "construir presas en capas" y calculó que las diferencias de altura del terreno entre Kaifeng y Sizhou eran de 19 pies, 4 pies, 8 pulgadas y 6 minutos respectivamente. En este método de estudio topográfico, el río Bianhe se divide en muchas secciones, y las capas se construyen en presas escalonadas, se vierte agua en ellas y luego se mide la superficie del agua de cada sección sección por sección, y la diferencia entre cada sección Se acumula la suma es Kaifeng "La realidad del terreno entre Sizhou y Sizhou". Este es un trabajo pionero en la historia de la conservación mundial del agua. En sólo cuatro o cinco años, se desviaron y sedimentaron más de 17.000 hectáreas de tierra, un logro notable. Al calcular la altura del terreno, la unidad tiene una precisión de una pulgada, lo que demuestra que la actitud académica de Shen Kuo es extremadamente seria.
Astrónomo destacado
Shen Kuo también es un astrónomo destacado. En el quinto año de Xining (1072 d.C.), cuando Shen Kuo estaba a cargo de la construcción del río Bianhe, Shen Kuo también estaba a cargo del Departamento de Supervisión Lingtiana. Durante su mandato, despidió sucesivamente a seis funcionarios sin educación del antiguo calendario, independientemente de sus orígenes, e hizo una excepción al recomendar a Wei Pu, un hombre casi sureño que era competente en los cálculos del calendario astronómico y nacido plebeyo, para unirse al Tianshi. Departamento de Supervisión para presidir el importante trabajo de revisión del nuevo calendario. Shen Kuo y Wei Puzhi tenían una actitud seria y estaban muy insatisfechos con el método de revisión del calendario del antiguo funcionario que se basaba en cálculos. Abogan por empezar por observar los fenómenos astronómicos y utilizar los resultados medidos como base para revisar el calendario. Por lo tanto, Shen Kuo primero estudió y transformó antiguos instrumentos de observación astronómica, como esferas armilares, lentes flotantes y mesas de sombra.
La esfera armilar es un instrumento para medir la orientación de los cuerpos celestes. Después del desarrollo y evolución de las dinastías pasadas, durante la dinastía Song, la estructura de la esfera armilar se había vuelto muy complicada, con tres círculos, entrelazados y de uso incómodo. Por este motivo, Shen Kuo realizó muchas reformas en la esfera armilar. Por un lado, canceló el pequeño anillo blanco, simplificó los instrumentos y la división del trabajo, y luego utilizó herramientas matemáticas para conectar la relación entre ellos ("Se omite el anillo lunar, y la diferencia entre la luna y la luna es solo un paso según el calendario"); por otro lado, aspecto, se recomienda cambiar la posición de algunos anillos para que no bloqueen la línea de visión de observación. Estas medidas de reforma de Shen Kuo abrieron un nuevo camino para el desarrollo de instrumentos musicales. Más tarde, en el decimotercer año de Zhiyuan (1276 d. C.), Guo Shoujing de la dinastía Yuan creó un nuevo instrumento astronómico: Jianyi, que nació sobre esta base.
La clepsidra es un antiguo instrumento para medir el tiempo. Se compone de varios recipientes de agua en forma de escalones. Cada recipiente tiene agujeros en la parte inferior y gotea del siguiente recipiente. No hay ningún agujero en el contenedor inferior y hay una "flecha" grabada con la escala de tiempo en el interior. A medida que aumenta el nivel del agua que gotea, la "flecha" flota lentamente y la hora se puede leer en la escala expuesta. Shen Kuo también reformó el Caldero Chorreante. Cambió el tubo de fuga de cobre del barril curvo por un pico de jade de cuello recto y lo movió a la parte inferior del cuerpo de la olla. De esta forma el agua fluye con mayor suavidad y el caño es mucho más resistente y duradero.
Además, Shen Kuo también formuló estándares para medir las sombras solares y mejoró el método de medición de las sombras.
Shen Kuo presentó los resultados de su investigación en tres artículos: "Sobre la esfera armilar", "Sobre las esferas flotantes" y "Sobre el paisaje", analizó los principios de modificación de instrumentos y desarrolló su Vistas astronómicas. Juega un papel importante en la historia de la astronomía en mi país.
Una serie de actividades innovadoras de Shen Kuo y Wei Pu fueron atacadas y enmarcadas por fuerzas conservadoras. Bajo la decidida lucha de Shen Kuo y Wei Pu, Wei Pu presidió la revisión de Fengyuan Li, que finalmente se completó y promulgó en el octavo año de Xining (1075 d. C.). Sin embargo, debido a la obstrucción y el sabotaje de las fuerzas conservadoras, el relativamente avanzado calendario Fengyuan fue abolido después de solo 18 años de implementación. Pero Shen Kuo no se desanimó. En sus últimos años, propuso además la idea de reemplazar el calendario original con el "Calendario de los Doce Qi". El calendario original de nuestro país se basaba en la combinación del yin y el yang, pero el "Calendario de los Doce Qi" es un calendario solar puro.
Un año se divide en cuatro estaciones según los doce Qi. Cada estación se divide en tres meses: Meng, Zhong y Ji. Los meses se determinan según los términos solares. El día del Inicio de la Primavera se cuenta como el 1 de enero, el día del Despertar de los Insectos se cuenta como el 1 de febrero, y así sucesivamente. La luna grande tiene treinta y un días y la luna pequeña tiene treinta y un días. La luna grande y la luna pequeña aparecen alternativamente. Incluso si hay una situación en la que "dos pequeñas lunas se fusionan en una", sólo ocurre una vez al año. Hay "dos pequeñas fases", hay 365 días en un año; no, hay 366 días en un año. De esta forma, los días a lo largo del año son ordenados, no es necesario establecer meses bisiestos y las fechas se fijan a lo largo de las cuatro estaciones. En cuanto a la luna creciente y menguante, no tiene nada que ver con las estaciones en las que el frío va y viene, siempre y cuando marques "luna nueva" y "esperanza" en tu almanaque. El calendario diseñado por Shen Kuo es relativamente científico, se ajusta a la realidad celestial y favorece la organización de las actividades agrícolas. Previó que sus ideas serían atacadas y reprendidas por conservadores obstinados, e hizo todo lo posible para obstruirlas, pero creía firmemente que "otros tiempos serán útiles para quienes hablan". Efectivamente, casi 800 años después, los grandes. régimen revolucionario campesino—— Los principios básicos del calendario promulgado por el Reino Celestial Taiping son completamente consistentes con los "Doce Calendarios Qi" de Shen Kuo. El calendario gregoriano utilizado por países de todo el mundo, es decir, el calendario solar, en realidad no es tan razonable en términos de meses como el "Calendario de doce años" de Shen Kuo.
Físico, químico y matemático
Los logros de Shen Kuo en la investigación física también son extremadamente ricos y valiosos. Los conocimientos y logros registrados en "La charla escrita de Meng Qian" involucran la mecánica, la óptica, el magnetismo, la acústica y otros campos. En particular, logró logros destacados en la investigación del magnetismo. Shen Kuo habló explícitamente sobre el ángulo de desviación de la aguja magnética por primera vez en "La charla escrita de Meng Qian". En el campo de la óptica,
Shen Kuo dio una explicación popular y vívida de las imágenes estenopeicas, las imágenes de espejos cóncavos y las funciones de ampliación y reducción de los espejos cóncavos y convexos a través de observaciones y experimentos personales. También dio algunas explicaciones científicas sobre las razones de la transmisión de luz del llamado "espejo translúcido" heredado de la antigua China (un espejo de bronce que puede ver el patrón en la parte posterior y frontal), lo que promovió investigaciones posteriores sobre "translúcidos". espejos". Además, Shen Kuo también realizó experimentos en el piano para estudiar los fenómenos de vibración acústica.
En química, Shen Kuo también logró algunos logros. Cuando estuvo en Yanzhou, inspeccionó y estudió las reservas y usos del petróleo de Luyan. Aprovechando el hecho de que el petróleo no se quema por completo fácilmente para producir negro de humo, fue pionero en el proceso de utilizar negro de humo de petróleo en lugar de negro de madera de pino para fabricar tinta para cigarrillos. Señaló que los recursos petroleros son abundantes y "nacen del infinito" y predijo que "esta cosa nunca será utilizada en el mundo", lo que se ha verificado hoy. Además, el nombre "petróleo" se utilizó por primera vez en "Shen Kuo", que es mucho más apropiado que los nombres anteriores de pintura para piedra, agua con grasa de piedra, aceite para fuego, queroseno, nafta, vela de piedra y otros nombres. En los registros del "Taiyin Xuanjing" (cristal de yeso) de Meng Qianbitan, Shen Kuo distinguió varios cristales en términos de forma, delicuescencia, escisión, calentamiento y deshidratación, etc., y señaló que aunque tienen el mismo nombre, no son la misma cosa. También habló de ejemplos de transformación de metales, como el fenómeno físico de utilizar una solución de sulfato de cobre para convertir el hierro en cobre. Los métodos que describió para identificar sustancias demostraron que la investigación sobre sustancias en aquella época había superado la simple observación de los fenómenos superficiales y había comenzado a explorar la estructura interna de las sustancias.
Shen Kuo también cuenta con destacadas investigaciones en matemáticas. A partir de las necesidades informáticas reales, creó la "tecnología de producto de brecha" y la "tecnología de convergencia". Shen Kuo propuso un método correcto para encontrar el número total de tinajas de vino y piezas de ajedrez estudiando los volúmenes de las tinajas de vino y piezas de ajedrez con huecos, a saber, el "método del producto de huecos", que es el método de suma de la aritmética de segundo orden. secuencia. La investigación de Shen Kuo desarrolló el problema de la secuencia aritmética desde "Nueve capítulos sobre aritmética" y abrió la dirección de investigación de la secuencia aritmética de orden superior en la historia de las matemáticas chinas antiguas. Además, Shen Kuo también estudió la relación entre arcos, cuerdas y vectores en arcos circulares basándose en cálculos de campo, y propuso la primera fórmula aproximada relativamente simple y práctica en la historia de las matemáticas chinas para calcular la longitud del arco a partir de las longitudes de cuerdas y vectores. , llamado "el arte de reunirse en círculos". El establecimiento de este método no sólo promovió el desarrollo de la geometría plana, sino que también jugó un papel importante en los cálculos astronómicos y realizó importantes contribuciones al desarrollo de la geología en mi país.
El geógrafo médico científico
Shen Kuo también llegó a muchas conclusiones sobresalientes en geociencias, que reflejaban que las geociencias de China habían alcanzado el nivel avanzado en ese momento.
Sus observaciones y descripciones de las cosas son muy detalladas, específicas y precisas, sin la mala costumbre de exagerar, común entre los literatos de la época feudal. Por lo tanto, a través de su descripción, podemos juzgar claramente el nivel de tecnología de producción y ciencias naturales que alcanzó en ese momento. Por ejemplo, los registros de Shen Tuo sobre fenómenos naturales como relámpagos, espejismos, tornados, terremotos y meteoritos son muy detallados, apropiados y vívidos, lo que hace que las personas sientan como si realmente estuvieran allí.
Shen Kuo puede estudiar cosas objetivas desde la perspectiva del desarrollo y el cambio y sacar conclusiones correctas. Al discutir muchos temas relacionados con las matemáticas, la meteorología, la medicina, etc., enfatizó repetidamente la necesidad de adaptar las medidas a las condiciones locales y oportunas. Por ejemplo, febrero y agosto eran la temporada para recolectar hierbas en la antigüedad, pero Shen Kuo señaló que el crecimiento de los materiales medicinales se ve afectado por las condiciones naturales y las condiciones de cultivo, y también existen diferentes requisitos para recolectar hierbas, como echar raíces. , hojas, capullos, flores y frutas, etc. Por lo tanto, el momento para recolectar hierbas debe seleccionarse de acuerdo con las diferentes situaciones y no puede "fijarse" rígidamente. El punto de vista de Shen Kuo es muy razonable.
Shen Kuo no se limitó a observar algunos fenómenos naturales superficiales. También intentó explorar su verdad científica y propuso explicaciones a las leyes del desarrollo y cambio de las cosas. Las explicaciones de muchas cuestiones, como las razones de la formación de la montaña Yandang y los picos de la llanura del norte de China, la ubicación de Erbasu y la formación de fósiles, están todas en consonancia con los principios de la ciencia moderna. Para descubrir la verdad sobre las imágenes (espejo cóncavo) de Yang Ai, observó las sombras de los pájaros en el aire, comparó las diferencias en las imágenes con sus propias manos y finalmente dio una explicación más correcta. Éstas son razones importantes de su éxito científico.
Competente en lenguaje cortés y artes marciales
Shen Kuo, que era tanto civil como militar, no solo logró brillantes logros en la ciencia, sino que también hizo importantes contribuciones a la defensa del territorio de la Dinastía Song del Norte. Durante la dinastía Song del Norte, los conflictos de clases y étnicos fueron muy agudos. Los gobernantes aristocráticos de Liao y Xixia invadieron a menudo las Llanuras Centrales y saquearon a la gente y al ganado, causando grandes daños a la economía social. Shen Kuo se mantuvo firmemente del lado de la principal facción de guerra. En el séptimo año de la dinastía Ning (1074 d. C.), se desempeñó como gobernador de Hebei West Road e inspector jefe de armas. Estudió el arte de la guerra, estudió cuidadosamente cuestiones militares como la defensa de la ciudad, las formaciones, los vehículos de personal, las armas, las estrategias y las tácticas, compiló obras militares como "El Tratado sobre la construcción de ciudades francesas" y "La formación del estado fronterizo", y aplicó con éxito algo de ciencia y tecnología avanzadas a la ciencia militar. Al mismo tiempo, Shen Kuo también llevó a cabo una investigación en profundidad sobre la fabricación de armaduras de ballesta, cuchillos, pistolas y otras armas, e hizo ciertas contribuciones para mejorar la calidad de las armas y equipos.