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    沉括在物理学、数学、天文学、地学、生物医学等方面都有重要的成就和贡献，在化学、工程技术等方面也有相当的成就。

    例如：数学方面，他创立了「隙积术」」、「会圆术」。

    物理方面，他发现了地磁偏角的存在，比欧洲早四百多年；阐述了凹面镜成像的原理；对共振现象也有研究。

    地学方面，他由雁盪山等地形，认识水的侵蚀作用；从太行山岩石中生物遗迹，推论冲击平原形成的过程。

    此外，沉括在文学、音乐、艺术、史学等方面都有一定的造诣。而他突出的成就主要集中在《梦溪笔谈》中。

    沉括在著作梦溪笔谈中写道：「鄜、延境内有石油..颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑..此物后必大行於世，自余始為之。盖石油至多，生於地中无穷，不若松木有时而竭。」沉括发现了石油，现今石油的中文名称就是用了沉括所冠之名。

    《宋史沉括传》称他「博学善文，於天文、方誌、律歷、音乐、医药、卜算无所不通，皆有所论著」。英国科学史家李约瑟评价沉括「中国科学史上的座标」。

    1979年7月1日為了纪念他，中国科学院紫金山天文台将该台在1964年发现的一颗小行星2027命名為沉括。

    《梦溪笔谈》沉括所著的笔记体著作，分為26卷，又《补笔谈》3卷，《续笔谈》1卷。因為写於润州（今镇江）梦溪园而得名，大约成书於1086年─1093年，收录了沉括一生的所见所闻和见解。

    现存《梦溪笔谈》分故事、辩证、乐律、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥謔、杂誌、药议17目共609条。

    内容涉及天文、数学、物理、化学、生物、地质、地理、气象、医学、工程技术、文学、史事、美术及音乐等学科。

    其中自然科学部分，总结了中国古代，特别是北宋时期科学的成就，详细记载劳动人民在科学技术上的贡献，是中国科学技术史上的重要文献，百科全书式的著作。

    例如在数学方面开创了「隙积术」和「会圆术」，天文方面指出极星不在天极；得出冬至日长、夏至日短等结论，并且对天文仪器也有所改进；历法上大胆创新，提出《十二气历》。

    地理学方面以流水侵蚀作用解释奇异地貌成因。

    物理方面记载了磁偏角、凹面镜成像实验和声音共振实验；技术方面如毕升发明活字印刷术；河工高超关於合龙堵口的方法；建筑工匠喻皓的《木经》及其建筑成就；指南针、炼铜、鍊钢、石油等。

    其中「石油」一词是在该书中首次提出的，并且沿用至今。英国科学史家李约瑟称讚本书為「中国科学史上的座标」。

    关於社会歷史现象部分，比如叛乱军李顺的事迹，赋税实况，北宋时西北和北方军事，典制礼仪的演变，也有较详细的记载。
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