燕肃

北宋科学家、画家

燕肃(961年—1040年),字穆之,字仲穆,一署 上谷郡 ,祖籍青州益都,定居 菏泽市 (今 曹县 )。 北宋 著名科学家、画家、诗人。

燕肃少孤贫,巧思过人, 赵恒 大中祥符 年间 进士 ,官至龙图阁直学士,人称“燕龙图”。学识渊博,精通天文物理,有 指南车 、记里鼓、 莲花漏 等仪器的创造发明,著有《海潮论》,绘制《 海潮图 》以说明 潮汐 原理。工诗善画,以诗 入画 ,意境高超,为 文人画 的先驱者。

人物经历

燕肃,青州益都(今山东益都)人。他的父亲为避战乱,举家迁居曹州(今 山东菏泽 )。文学治行, 绅推之,胸次潇洒,巧思过人。

宋真宗大中祥符(1008-1016)间进士,官至龙图阁直学士,以 礼部尚书 致仕,人称“燕龙图”。学识渊博,精通天文物理,创造指南车、记里鼓、莲花漏等仪器。著有《 海潮论 》,绘制海潮图阐述潮汐原理。工诗善画,以诗入画,意境高超,浑然天成,为文人画之先驱。善画山水寒林,与王维相上下。亦擅人物、牛马、松竹、 毛,在京师太常寺、翰林学士院作屏风画,景宁坊寓所及睢、 、洛等佛寺中都有其巨幅壁画(今皆湮没无存)。《 宋史 》记载“(燕)肃喜为诗,其多至数千篇。性精巧,能画,入妙品……尝造指南、记里鼓二车及 欹器 以献,又上《莲花漏法》……在 明州 ,为《 海潮图 》,著《海潮论》二篇。”

人物作品

《 宣和画谱 》著录御府所藏其作品有《春 渔歌图》《夏溪图》《春山图》《冬晴钓艇图》等37件。传世作品有《春山图》卷,纸本,墨笔,纵47.3厘米,横115.6厘米。该画及《寒林岩雪图》现均藏 故宫博物院 ;《 山居图 》 纨扇 ,图录于《宋人院体画风》。

学术研究

海潮规律

燕肃在对海潮规律的研究上,有着卓越的贡献。古时候的人们对 潮汐 这一自然现象不了解,因而作出了许多荒诞的解释。燕肃认为那些说法不可信,为了揭开这一自然现象之谜,他便利用在沿海州县做官的机会,在各地进行观察、试验,并对各地海潮进行了分析、研究、比较,他先后用了10年的时间,足迹遍及东南沿海。他曾到过 越州 (今广东合浦), 雷州市 (今广东海康) 化州市 (今广东化州), 恩平市 (今广东阳江), 广州市 ,惠州, 潮州市 (今 潮安区 ),越州(今 绍兴市 ), 宁波市 (今浙江宁波市)等地。终于在乾兴元年(1022年)写出了著名的论著《 海潮论 》。

《 海潮论 》首先对形成海潮的原因作了论述。他指出,“日者众阳之母,阴生于阳,故潮附之于日也;月者, 太阳 之精,水者阴,故潮依之于月也。是故随日而应月,依阴而附阳。”是“盈于朔望”,“虚于上下弦”。在这里,燕肃用我国传统的阴阳五行说来立论,当然是不科学的方法,但他已经认识到日月的吸引是形成海潮的原因,并且指出一月之中朔望潮大,上下弦潮小,这都是科学的论断,是完全正确的。其次,在这篇论文中,他还对潮候进行了推算,指出了每天海潮涨落的时间,其所举数据是非常精确的。再者,在《 海潮论 》中,他还对 钱塘江 潮作了解释。 钱塘江 潮高浪涌,声若雷鸣,号称世界奇观。沿海的江河入海很多,为何唯有钱塘江入海口的海潮特别大呢?前人未能作出科学的回答。燕肃在《海潮论》中抓住了泥沙堆积、河床升高这个关键问题,第一个较为科学地解释了钱塘江潮。另外,燕肃还根据自己的海潮理论绘制了《 海潮图 》。

莲花漏

莲花漏,是一种刻漏 计时器 。在钟表出现以前,主要用刻漏计时,远在 周代 我国已会制造这种仪器,以后各代都有制造并不断改进。燕肃精通天文历法,他深感当时计算时间的仪器不够准确,而且结构复杂,使用起来也不方便,急待制作新的刻漏,于是他决心发明一种新的计时器。 赵祯 天圣 八年(1030年),燕肃经过反复研究,终于制造出新的莲花刻漏。燕肃发明的莲花漏较旧刻漏有很大改进,它由上、下两个水池盛水,上池漏于下池,再由铜鸟均匀地注入石壶,石壶上有莲叶盖,一支箭首刻着莲花的浮箭,插入莲叶盖中心。箭为木制,由于水的 浮力 ,便能穿过莲心沿直径上升,箭上有 刻度 ,从刻度就可以看出是什么时刻和什么节气了。根据全年每日昼夜的长短微有差异,又把24节气制成长短刻度不同的48支浮箭,每一个节气昼夜各更换一支。这种刻漏制作简单,计时准确,设计精巧,便于推广。经过试验之后, 赵祯 于 景祐 三年(1036年)颁行全国使用。

莲花漏 颁行后,受到各方面的称赞。朝官 夏竦 称其“秒忽无差”,各地“皆立石载其法”。大文学家 苏轼 在《徐州莲花漏铭并序》中说:“故龙图阁直学士 礼部侍郎 燕公肃,以创物之智闻于天下,作莲花漏,世服其精。凡公所临必为之,今州郡往往而在,虽然巧者莫敢损益。”燕肃每到一处作官,就把莲花漏的制造方法以碑刻的形式进行介绍、传播,并制成样品加以推广,这种热心传播科学技术的精神,值得钦佩。

指南车、记里鼓车

指南车、记里 鼓车 是我国古代用来测定方向和记录行程的仪器。指南车亦称司南车,据传它为四、五千年前 黄帝 时代发明的,到 宋朝 时,制造方法已经失传了,没有任何详细资料;记里鼓车,亦名大章车,远在 晋朝 时就会制造,后来也失传了。燕肃长于机械,就决心使它们复原,于是他根据简单的文献记载,重新进行设计,终于于 赵祯 天圣 五年(1027年)复原了指南车和记里鼓车。

指南车是利用差速 齿轮 原理制造的,是我国古代的一项重要发明创造,而 欧洲 直到19世纪才发现和运用这一原理,比我国晚了一千多年。

指南车 和记里 鼓车 虽然不是燕肃发明的,但他仅根据简单的文字记载就能把已失传且构造复杂的两件仪器复原出来,这说明,他的机械制造能力是很强的。

其他成就

燕肃一生还有很多成就,人们称他为“巧思的人”。他精通音律,能诗善画。 宋仁宗 时,他判 太常寺 ,曾参加考定朝廷乐器,整顿乐工的工作。他还善于绘画,他的作品有新意,他判太常寺时绘制的寒林 屏风 ,被誉为“绝笔”。燕肃的诗也写得好,作品多至数千首,但大部分已失传。燕肃不仅博学多艺而且只知埋头苦干,从不宣扬自己。《 海潮论 》虽刻在石碑上,却未曾留下名字,是经过别人考证才知道是他的著作,充分表现了一个伟大的科学家的博大胸怀。

人物评价

著名科学技术史家、 英国 诗人 李约瑟 在他的《中国与西方的科学和社会》中说:“燕肃是个 列奥纳多·达·芬奇 式的人物”。