他们于绍圣(1094～1097)初年著《新仪象法要》，载有总图和部件图多幅。水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。水运仪象台为北宋元佑三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。这台水运仪象台高三丈五尺余，宽二丈一尺，是一座上狭下广的木建筑。
历史上有哪些科学全才？
说起历史中国上科学专才蛮多的，全才却没几个哦，我列举一个非常有名的哈。请看下文。其非常有名的一本著作《梦溪笔谈》。里面记录了各项科学知识。大家猜猜他是谁？数学隙积术：指如何计算垛积，沈括运用类比、归纳的方法，以体积公式为基础，把求解不连续个体的累积数，化为连续整体数值来求解，已具有了用连续模型解决离散问题的思想。
为当时积滞不前的数学方法指明了道路。会圆术：是指由弦求弧的方法，其主要思路是局部以直代曲，对圆的弧矢关系给出一个比较实用的近似公式。在中国数学史上，沈括第一个利用弦、矢求出了孤长的近似值。此方法在后世得到广泛的应用。特别是天文学上。 物理磁学 ：沈括最早记录了人工磁化的方法，并用人工磁化针来作试验，并于世界上最早实验证明了磁针“能指南，然常微偏东”，即地磁的南北极与地理的南北极并不完全重合，存在磁偏角。
这比西方哥伦布横渡大西洋时发现磁偏角现象早了400多年。光学：沈括通过观察实验，详细地记录了小孔成像、凹面镜成像等原理，首先提出“碍”（焦点）的概念，指出了光的直线传播、凹面镜成像的规律，并把光通过“碍”成像称之为格术，即现代光学中的等角空间变换关系。 沈括研究记录凸面镜成像原理。此外还研究了透光铜镜的原理，甚至记录了“红光验尸”的滤光镜应用。
声学： 沈括详细记述了声音的共鸣现象。其用纸人来放大琴弦上的声频，直观的说明了声音应弦共振现象，这比诺布尔和皮戈特的琴弦上纸游码试验早了500年。甚至提出了“虚能纳声”的空穴效应，用来解释士兵以皮革箭袋作枕头，就能听到数里之外人马声的原因。化学：胆水炼铜法，信州铅山县有苦泉（硫酸铜溶液）、流而成涧。舀取泉水煎熬，就能得到胆矾（硫酸铜），熬制胆矾就能生成铜，熬胆矾的铁锅，用久了也会变成铜。
这是现代的湿法炼铜法。在那个时代，是何等的先进。而且这方法古代就有记载，西汉淮南王刘安《淮南万毕术》、东晋葛洪《抱朴子》均有此法记载。所以说道士是最早的化学家。石油制墨沈括是世界上最早发现石油，最早记录石油的人，古时，石油曾被称为石漆、膏油、肥、石脂、脂水、可燃水等，直至宋代，沈括才给此自然资源命名为了“石油”。
《梦溪笔谈》记载，鄜州、延州境内产石油，并用石油碳黑制墨，效果非常理想。天文 浑仪沈括亲自改进天体观测仪器 ——浑仪。元代郭守敬创制的新式测天仪器——简仪，就系依据沈括改进的浑仪改造而成。 此外他还改进了测时间的漏壶及测日影的圭表，经过他的改良，刷新了宋代技术新高度。天象观测 沈括用晷、漏观察到真太阳日有长有短。
现代科学测算过，一年中真太阳日的极大值与极小值之差仅为51秒。沈括还记录了五星运行轨迹和陨石坠落事件；并亲自设计窥管，用以观测北极星与北天极的真实距离，每夜3次，连续三月，得200余图，得出当时极星“离天极三度有余”的粗测结论。 改革历法公元1072年，沈括在司天监做官，发现《大衍历》应用到宋朝已经落后实际天象五十余刻，遂破格提拔卫朴改革旧历；公元1075年，《奉元历》修成颁行。
新历法改动了闰月和朔日的设置：熙宁十年冬至的临界时分原用午时，新历改用子时；闰十二月改为闰正月，以补算岁日朔日。900 年后，英国气象局用于统计农业气候的 《萧伯纳历》，其原理也与沈括所记录的历法相同。地理 地形学：沈括根据太行山岩石中的生物化石和沉积物，分析出华北平原过去曾是海滨，今已东距大海已千余里，而华北平原是由黄河、滹沱河、涿水、桑乾河等冲积形成的。
这是对华北平原成因（冲积平原）最早的科学解释。他还根据实地考察推断出高峰是水流侵蚀作用形成。同类说法直到18世纪末，英国的赫顿在《地球理论》一书中才有记录，比沈括的记录晚了约700年。 梦溪笔谈甚至记录了各地发现的化石、并根据化石来推究沧海桑田气候的变迁，并解释虹的大气折射现象，详尽描述了龙卷风生成的原因、形态和破坏威力，以月亮的盈亏来论证日、月的形状及海潮与月球的关系等等。
沈括对自然地理的研究，属于当时世界第一。地图学公元1087年，沈括耗十二年之久，把皇家下达的任务——《天下州县图》编制完成，图幅之大，内容之详，前所未有。全套地图共有二十幅，包括全国总图和各地区分图，比例为九十万分之一。在制图方法上，沈括提出分率、准望、互融、傍验、高下、方斜、迂直等九个方法，并按方域划分出“二十四至”，从而提高绘图准确性。
可惜此图竟毁于战乱，成为千古遗憾。 沈括还首创了用“飞鸟图”来绘图法。 甚至用木板制成立体地理模型，献给神宗。比瑞士十八世纪出现的地理模型图早700年。水利 公元1054年，沈括任海州沭阳县主簿，主持治理沭水的工程，修筑渠堰，防灾垦田。 公元1061年，沈披任安徽宁国县令时，著述有《圩田五说》、《万春圩图书》等著作。
公元1072年，沈括主持汴河的疏浚工程。为了治理汴河，首创“分层筑堰测量法”测出了河南开封上善门至泗州淮口直线距离420公里之内，水平高差为63.3米。他是世界上第一个记录水平高差的科学家。 医学沈括注意搜集医方，并汇集成两本医药学著作《良方》和《灵苑方》（流失），其每收一方，必须亲眼看到方子的效果才行。
沈括还在《良方》中记述了秋石阴阳二炼法的程序要诀，这是世界上最早的“提取留体性激素”的制备法，《梦溪忘怀录》中关于“药石井”的记述，被认为是最早的磁化、矿化水制备法；还记载了矿物的药用价值，如莽草、天竹黄等。 经济 沈括在三司共一年八个月，主要成就有两点：①改革盐钞法。②改革铸铜法。神宗时，钱币铸造达到高峰，钱币的数量也大幅提高，但并不能解决北宋日益严重的钱荒问题。
对此沈括提议：稳定盐钞价格，达到以钞代币的目的；增加货币种类，将金银纳入货币流通，可惜朝廷没接受。沈括还提出了“钱利于流”的货币理论。主张货币要流通，经济才活，这一发现比西方早不知道多少年。其还注意对外贸易中的顺差和逆差问题。军事 公元1074年，沈括在担任河北西路察访使和军器监长官期间，研究军事，编成《修城法式条约》和《边州阵法》等军事著作，并把一些先进的科学技术成功地应用在军事科学上，为提高兵器和装备的质量做出了极大的贡献。
《梦溪笔谈》中有近20个条目与军事有关。 艺术 音乐 沈括还是音律宗师，据《宋史‘艺文志》载，沈括撰写过《乐论》、《乐器图》、《三乐谱》、《乐律》等著作，可惜流失了。《梦溪笔谈》中与音乐有关的记述有40多条，研究并阐述了古代音乐的音阶理论；记述了沈括对唐宋燕乐的研究心得。书画沈括在书画界也是行家。他撰写过《图画歌》，用歌诗的方式，对两晋至宋代50多位名画家的作品及风格进行品评，语言精练、视角独到，得到了著名书画家米芾等人的极高评价。
其他 沈括记录了庆历年间，平民毕昇发明活泥字印刷术的全过程及字印的下落，此活泥字印刷术被誉为“沈存中法”。比德国人古腾堡发明金属活字印刷早四百多年。 还记录了能工巧匠喻皓的高超建筑技术，尤其是摘抄了其著作《木经》的部分内容，为中国建筑科技史留下了极为宝贵的史料。也记录了治理黄河水患时，河工高超巧合龙门的三节压埽法等 。
在古代计时主要有三大类，一，利用流体力学计时，有刻漏和后来出现的沙漏；二，采用机械传动结构计时，有浑天仪、水运仪象台等。三，采用天文原理（大都根据日影方向测定时间）计时的日晷，它也是中国最古老的计时器之一。日晷、水钟、沙漏、圭表、各种日晷、以滴水多寡来计时的各种水钟，还有沙钟、火钟、蜡烛钟、辊弹漏刻千章铜漏、延佑滴漏、龙舟香漏、火龙出水、赤道式日晷、赤道经纬仪、浑天仪等圭表圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱；“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。
每当太阳转到正南方向的时候，表影就落在圭面上。量出表影的长度，就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候，冬至到了；表影最短的时候，夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。日晷日晷也是通过观测日影计时的仪器，主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看，汉以前已使用日晷，在机械钟表传入中国之前，日晷一直是通常使用的计时器。
日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成，随着太阳在天空运行，晷针的投影像钟表的指针一样在晷面上移动，就可以指示时辰。漏刻圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的，然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了，于是一种白天黑夜都能计时的水钟便应运而生，这就是漏刻。漏，是指漏壶；刻，是指刻箭。箭，则是标有时间刻度的标尺。
漏刻是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理，观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器，漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了许多有关漏刻的富有诗情画意的章句。如唐代诗人李贺：“似将海水添宫漏，共滴长门一夜长。”宋代苏轼：“缺月挂疏桐，漏断人初静。”在机械钟表传入中国之前，漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。
刻漏又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄，格叉和关舌又上升，使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降，由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型，水从漏壶以恒定的流量注入受水壶，浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间，提高了计时精度。为了获得恒定的流量，首先应使漏壶的水位保持恒定。
其次，向受水壶注水的水管截面面积必须固定，水管采用“渴乌”（虹吸）原理，便于调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法，均见于宋代杨甲著《六经图》（刊于1153年）中的“齐国风挈壶氏图”。图中“唐制吕才（约公元600～650）定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶，“今制燕肃(1030)定”刻漏采用溢流法，深四寸。
多余的水由平水壶（下匮）通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏，北宋时曾风行各地。《全上古三代秦汉三国六朝文·全后汉文》中在桓谭（卒于公元56年）的文章里说刻漏度数因干、湿、冷、暖而异，在白天和夜间需要分别参照日晷和星宿核对。当时已认识到水温和空气湿度对刻漏计时精度的影响。刻漏的最早记载见于《周礼》。
已出土的文物中最古老的刻漏是西汉遗物，共3件，均为泄水型。其中以1976年内蒙古自治区伊克昭盟杭锦旗出土的青铜漏壶最为完整，并刻有明确纪年。比较完整的传世刻漏有两个，均为受水型：一个在北京中国历史博物馆，是元代延佑三年(1316)造；一个在北京故宫博物院，是清代制造。沙漏因刻漏冬天水易结冰，故有改用流沙驱动的。
《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔，以防堵塞，改用六个轮子。宋濂(1310～1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数，并说第五轮的轴梢没有齿，而装有指示时间的测景盘。浑天仪古代文献中有汉武帝时(公元前140～前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说，但未提到它的结构。
《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78～139)制造浑天仪，说在密室中用漏水驱动，仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环，用水轮驱动浑象。浑象每天转一周，日环转1/365周，仪器还装有两个木偶，分别击鼓报刻，是一座上狭下广的木建筑。
水运仪象台为北宋元佑三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094～1097)初年著《新仪象法要》，载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余， 宽二丈一尺，是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置，由人力推动河车，带动升水上轮和下轮（筒车），将水提到天河（受水槽），注入天池（蓄水池）。
台中平水壶保持水位恒定，并通过一定截面的水管向枢轮（水轮）上的受水壶流泄恒定流量的水，推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置——擒纵机构，这是计时机械史上一项重大创造，它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。大明灯漏1276年，中国元代的郭守敬制成大明灯漏。
