沈括生于官宦之家，自幼随父游历，增长见闻。后以父荫入仕，在沭阳、宁国等地为官，颇有政绩。考中进士后，参与编校书籍，研究天文历算，积极投身王安石变法。

沈括的人生从一开始就充满了传奇色彩。他出生在一个文化氛围浓厚的家庭，父亲沈周是一位地方官，母亲许氏极有文化教养。在这样的环境中成长，沈括自幼勤奋好学，十四岁便读完了家中藏书。随父宦游州县的经历，让他接触到了广阔的社会，增长了见识。

以父荫入仕后，沈括在沭阳担任主簿，主持治理沭水工程，开垦良田七千顷，改变了沭阳的面貌。在宁国县令任上，他积极倡导并主持修建万春圩，组织数万民工，开辟出一千二百七十顷旱涝保收的良田。这些政绩不仅展现了他的治理才能，也为当地百姓带来了实实在在的福祉。

嘉佑八年，沈括考中进士，被推荐到京师昭文馆编校书籍。在此期间，他对天文历算产生了浓厚兴趣，并进行深入研究。熙宁二年，王安石推行变法，沈括积极参与其中，受到宋神宗和王安石的信任和器重。他在变法中发挥了重要作用，如修订 “九军战法”、出使辽国等，为国家的稳定和发展做出了贡献。

二、科学成就闪耀古今

（一）天文历法独树一帜

沈括在天文历法方面展现出了卓越的才能和创新精神。他制定了《奉元历》，其中的计算方法更为精确，为当时的天文观测和农业生产提供了重要的依据。而他发明的 “十二气历” 更是大胆突破传统，以节气定月，这种阳历法的原理虽然在当时遭到了抵制，但如今已被世界广泛接受。“十二气历” 将一年分为十二个月，每月以节气为标志，更加符合自然规律，对于指导农业生产具有重要的意义。据现代科学研究，“十二气历” 的科学性在于它能够更好地反映太阳的运动规律，使节气与季节的对应更加准确。

（二）数学领域开拓创新

沈括首创的 “隙积术” 和 “会圆术”，为中国传统数学研究开辟了新的方向。“隙积术” 是二阶等差级数的求和方法，解决了有空隙的堆体积的计算问题，比西方学者发现类似的公式早了六百多年。“会圆术” 则是从计算田亩出发，考察了圆弓形中弧、弦和矢之间的关系，提出了比较简单实用的近似公式，为我国球面三角学的发展作出了重要贡献。此外，沈括还提出了计算围棋对弈总局数的精确估算方法。围棋棋局变化繁多，共有 3 的 361 次方那么多种，但沈括估算出来的结果却非常精确。

（三）地质地理见解深刻

在地质地理方面，沈括正确解释了化石的形成，比达?芬奇关于化石的类似论述早四百多年。他一生游历全国南北各地，对华北冲积平原的形成和雁荡山流水侵蚀等现象进行了深入研究。他提出的 “流水侵蚀作用” 观点，比 1785 年英国赫顿在《地球理论》一书中同样的论述早近七百年。在水利工程方面，沈括采用 “分层筑堰法” 主持沭水和芜湖的治理工程，开垦旱涝保收良田，还写了《圩田五说》、《万春圩图书》等关于筑堤防水护田技术的着作。元佑二年，他完成了花费二十年心血编修的大型地图集《守令图》。沈括精确测量了四百二十多公里的汴渠河段，得出全程地段的落差与今天的测量结果相比只差几厘米。

（四）物理化学贡献卓越

在物理学方面，沈括深谙力学、光学、声学、磁学。他发现了地磁偏角，指出 “以磁石磨针针锋则能指南，然常微偏东，不全南也”，比哥伦布 1442 年的地磁偏角报告早四百多年。在光学方面，他对小孔成像、凹面镜成象、凹凸镜的放大和缩小作用等作了通俗生动的论述，并对 “透光镜” 的透光原因进行了科学解释。他还研究了声音的共振现象