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在化学上面它也有一定的研究，据他的《梦溪笔谈》记载，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，日子久了也会变成铜。沈括的这段记录，即湿法炼铜，利用化学置换反应的方式提炼金属。
胆矾化铁成铜的记载古已有之，西汉淮南王刘安《淮南万毕术》、东晋葛洪《抱朴子》均有类似记载。据郭正谊考证，沈括的记载录自中唐时期成书的《丹房镜源》。
但直到宋哲宗绍圣五年，张潜主动将《浸铜要略》献给朝廷，在北宋政府的大力提倡下，胆铜法生产才被迅速推广开来。
天文学方面就更不用说了。浑仪是测量天体方位的仪器，经过历代的发展演变，到北宋时，结构十分复杂，使用起来很不方便。
沈括对此作了很大改进：取消了浑仪上不能正确显示月球公转轨迹的月道环，放大了窥管口径，使其更便于观测极星，既方便了使用，又提高了观测精度。
元世祖至元十三年，郭守敬创制的新式测天仪器——简仪，就是在这个基础上产生。
除此之外他的地理也非常的厉害，他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。
沈括根据峭拔险峻的雁荡诸峰顶部在同一平面上的现象，推断雁荡山是由流水侵蚀作用而形成：流水将疏松破碎的岩石、土壤等冲走，留下坚硬、固结而耸峭的山峰。
这种“流水侵蚀作用”的看法是十分正确的，直到18世纪末，英国的赫顿在《地球理论》一书中才提出类似观点，比沈括晚了约700年。
沈括还详细记录了各地发现的化石、并根据化石来推究古代气候的变迁，解释虹的大气折射现象，科学地描述了龙
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