《夢溪筆談》,北宋科學家、政治家沈括(1031年—1095年)撰,是一部涉及古代中國自然科學、工藝技術及社會歷史現象的綜合性筆記體著作。據現可見的最古本元大德刻本,《夢溪筆談》一共分30卷,其中《筆談》26卷,《補筆談》3卷,《續筆談》1卷。全書有十七目,凡609條。書中的自然科學部分,總結了中國古代、特別是北宋時期科學成就。社會歷史方面,對北宋統治集團的腐朽有所暴露,對西北和北方的軍事利害、典制禮儀的演變,舊賦役制度的弊害,都有較爲詳實的記載。
算術求積尺之法,如芻萌、芻童、方池、冥谷、塹堵、鱉臑、圓錐、陽馬之類,物形備矣,獨未有隙積一術,古法:凡算方積之物,有立方,謂六冪皆方者。其法再自乘則得之。有塹堵,謂如土牆者,兩邊殺,兩頭齊。其法並上下廣,折半以爲之廣以直高乘之,以直高以股,以上廣減下廣,餘者半之爲勾。勾股求弦,以爲斜高。有芻童,謂如覆鬥者,四面皆殺。其法倍上長加入下長,以上廣乘之;倍下長加入上長,以下廣乘之;並二位,以高乘之,六而一。隙積者,謂積之有隙者,如累棋、層壇及灑家積罌之類。雖似覆鬥,四面皆殺,緣有刻缺及虛隙之處,用芻童法求之,常失於數少。餘思而得之,用爭童法爲上位;下位別列:下廣以上廣減之,餘者以高乘之,六而一,併入上位。假令積罌:最上行縱橫各二罌,最下行各十二罌,行行相次。先以上二行相次,率至十二,當十一行也。以芻童法求之,倍上行長得四,併入下長得十六,以上廣乘之,得之三十二;又倍下行長得二十四,併入上長,得二十六,以下廣乘之,得三百一十二;並二位得三百四十四,以高乘之,得三千七百八十四。重列下廣十二,以上廣減之,餘十,以高乘之,得一百一十,併入上位,得三千八百九十四;六而一,得六百四十九,此爲罌數也。芻童求見實方之積,隙積求見合角不盡,益出羨積也。履畝之法,方圓曲直盡矣,未有會圓之術。凡圓田,既能拆之,須使會之復圓。古法惟以中破圓法拆之,其失有及三倍者。餘別爲拆會之術,置圓田,徑半之以爲弦,又以半徑減去所割數,餘者爲股;各自乘,以股除弦,餘者開方除爲勾,倍之爲割田之直徑。以所割之數自乘倍之,又以圓徑除所得,加入直徑,爲割田之弧。再割亦如之,減去已割之弧,則再割之弧也。假令有圓田,徑十步,欲割二步。以半徑爲弦,五步自乘得二十五;又以半徑減去所割二步,餘三步爲股,自乘得九;用減弦外,有十六,開平方,除得四步爲勾,倍之爲所割直徑。以所割之數二步自乘爲四,倍之得爲八,退上一位爲四尺,以圓徑除。今圓徑十,已足盈數,無可除。只用四尺加入直徑,爲所割之孤,凡得圓徑八步四尺也。再割亦依此法。如圓徑二十步求弧數,則當折半,乃所謂以圓徑除之也。此二類皆造微之術,古書所不到者,漫志於此。
造舍之法,謂之《木經》,或雲喻皓所撰。凡屋有三分:去聲。自梁以上爲上分,地以上爲中分,階爲下分。凡梁長几何,則配極幾何,以爲榱等。如梁長八尺,配極三尺五寸,則廳堂法也,此謂之上分。楹若干尺,則配堂基若干尺,以爲榱等。若楹一丈一尺,則階基四尺五寸之類。以至承拱榱桷,皆有定法,謂之中分。階級有峻、平、慢三等,宮中則以御輦爲法:凡自下而登,前竿垂盡臂,後竿展盡臂爲峻道;荷輦十二人:前二人曰前竿,次二人曰前絛,又次曰前脅;後一人曰後脅,又後曰後絛,未後曰後竿。輦前隊長一人,曰傳倡;後一人,曰報賽。前竿平肘,後竿平肩,爲慢道;前竿垂手,後竿平肩,爲平道;此之謂下分。其書三卷。近歳土木之工,益爲嚴善,舊《木經》多不用,未有人重爲之,亦良工之一業也。
版印書籍,唐人尚未盛爲之,自馮瀛王始印五經,已後典籍,皆爲版本。慶曆中,有布衣畢昇,又爲活版。其法用膠泥刻字,薄如錢脣,每字爲一印,火燒令堅。先設一鐵版,其上以松脂臘和紙灰之類冒之。欲印則以一鐵範置鐵板上,乃密佈字印。滿鐵範爲一板,持就火煬之,藥稍鎔,則以一平板按其面,則字平如砥。若止印三、二本,未爲簡易;若印數十百千本,則極爲神速。常作二鐵板,一板印刷,一板已自布字。此印者才畢,則第二板已具。更互用之,瞬息可就。每一字皆有數印,如之、也等字,每字有二十餘印,以備一板內有重復者。不用則以紙貼之,每韻爲一貼,木格貯之。有奇字素無備者,旋刻之,以草火燒,瞬息可成。不以木爲之者,木理有疏密,沾水則高下不平,兼與藥相粘,不可取。不若燔土,用訖再火令藥熔,以手拂之,其印自落,殊不沾污。昇死,其印爲餘羣從所得,至今寶藏。
淮南人衛樸精於歷術,一行之流也。《春秋》日蝕三十六,諸歷通驗,密者不過得二十六、七,唯一行得二十九;樸乃得三十五,唯莊公十八年一蝕,今古算皆不入蝕法,疑前史誤耳。自夏仲康五年癸巳歳,至熙寧六年癸丑,凡三千二百一年,書傳所載日食,凡四百七十五。衆歷考驗,雖各有得失,而樸所得爲多。樸能不用算,推古今日月蝕,但口誦乘除,不差一算。凡大曆悉是算數,令人就耳一讀,即能闇誦;傍通曆則縱橫誦之。嘗令人寫曆書,寫訖,令附耳讀之,有差一算者,讀至其處,則曰:“此誤某字。”其精如此。大乘除皆不下照位,運籌如飛,人眼不能逐。人有故移其一算者,樸自上至下,手循一遍,至移算處,則撥正而去。熙寧中撰《奉元歷》,以無候簿,未能盡其術。自言得六七而已,然已密於他歷。
錢氏據兩浙時,於杭州梵天寺建一木塔,方兩三級,錢帥登之,患其塔動。匠師雲:“未布瓦,上輕,故如此。”方以瓦布之,而動如初。無可奈何,密使其妻見喻皓之妻,賂以金釵,問塔動之因。皓笑日:“此易耳。但逐層布板訖,便實釘之,則不動矣。”匠師如其言,塔遂定。蓋釘板上下彌束,六幕相聯如胠篋。人履其板,六幕相持,自不能動。人皆伏其精練。