Conoce a Shen Kuo, un notable polímata y estadista de la dinastía Song en China (960-1279). Con el nombre cortesano de Cunzhong y el seudónimo de Mengqi Weng, Shen era renombrado por sus habilidades excepcionales en matemáticas, óptica y relojería. A lo largo de su carrera como funcionario civil, Shen ocupó varios puestos de alto rango, incluyendo ministro de finanzas, inspector estatal, jefe oficial de la Oficina de Astronomía, Viceministro de Hospitalidad Imperial, y canciller académico. Como miembro dedicado de la facción reformista conocida como el Grupo de Nuevas Políticas, liderada por el Canciller Wang Anshi, la lealtad política de Shen añadió a su influencia en la corte.

El Avance de Shen Kuo en la Navegación: La Brújula Magnética

Los Ensayos del Pozo de los Sueños de Shen Kuo de 1088 revolucionaron la navegación con su descubrimiento de la brújula de aguja magnética. Fue el primero en describir su uso, precediendo la descripción europea de Alexander Neckam en 1187. Los experimentos de Shen con agujas magnéticas suspendidas llevaron al concepto del norte verdadero, determinado por la declinación magnética hacia el Polo Norte. Este descubrimiento revolucionario mejoró el uso de brújulas para la navegación y pudo haber permanecido desconocido en Europa durante otros cuatrocientos años. La evidencia de los sundiales alemanes de 1450 incluso muestra marcas similares a las brújulas de los geomantes chinos en términos de declinación magnética.

Las Contribuciones de Shen Kuo a la Ciencia y la Tecnología

Junto con Wei Pu, Shen tenía como objetivo mapear las órbitas de la Luna y los planetas en un proyecto de cinco años, pero fue obstaculizado por oponentes políticos. Para apoyar su trabajo en astronomía, mejoró los diseños de la esfera armilar, el gnomon, el tubo de observación, e inventó un nuevo tipo de reloj de agua de entrada. En geología, Shen presentó una hipótesis para la formación de tierras basada en hallazgos de fósiles marinos interiores, conocimiento de la erosión del suelo y la deposición de limo. También sugirió una teoría del cambio climático gradual, observando bambúes petrificados conservados bajo tierra en hábitats secos del norte. Shen fue uno de los primeros en mencionar el uso de diques secos para reparar barcos y escribió sobre la efectividad de la esclusa de peso de canal. Aunque no fue el primero en documentar la cámara oscura, señaló la relación entre el punto focal de un espejo cóncavo y un agujero. Escribió ampliamente sobre el invento de Bi Sheng de la impresión de tipos móviles, preservando el legado de este invento y la comprensión de los tipos móviles tempranos para las generaciones posteriores. Durante una inspección fronteriza, Shen creó un mapa en relieve siguiendo una tradición china antigua. Como arqueólogo aficionado, su descripción de un antiguo mecanismo de ballesta resultó ser un báculo de Jacob, una herramienta de topografía desconocida en Europa hasta que Levi ben Gerson la describió en 1321.

Shen Kuo fue un individuo multitalentoso que escribió sobre diversos temas más allá de los Ensayos del Pozo de los Sueños. Lamentablemente, gran parte de su escritura en otras obras ya no está disponible. Parte de su poesía aún se puede encontrar en obras compiladas posteriores. Además de su enfoque en la ciencia y la tecnología, Shen también exploró la adivinación y lo paranormal, incluidos relatos de objetos voladores misteriosos. También ofreció perspectivas sobre textos antiguos daoístas y confucianos.

Vida

Nacimiento e infancia

Shen Kuo nació en Hangzhou, China en 1031. Su padre, Shen Zhou, era un miembro de la gentry de clase baja que ocupaba puestos a nivel provincial y su madre era de una familia de rango similar en Suzhou. Shen recibió su educación inicial de su madre, quien era bien educada y le enseñó a él y a su hermano doctrinas militares. Sin antecedentes familiares prominentes como muchos de sus compañeros, Shen confió en su ingenio y determinación para sobresalir en sus estudios, eventualmente aprobando los exámenes imperiales y convirtiéndose en burócrata estatal.

La familia de Shen se mudó por la provincia de Sichuan y finalmente al puerto de Xiamen, donde su padre ocupaba puestos provinciales menores. Shen observó la topografía de la tierra y los desafíos de gobernar mientras viajaba con su familia. Su enfermedad temprana despertó un interés en la medicina y la farmacéutica.

El padre de Shen murió en 1051/52 y Shen observó un período de duelo durante tres años antes de servir en puestos menores del gobierno. Tenía habilidad en la planificación, organización y diseño, como cuando supervisó el drenaje de tierras pantanosas para convertirlas en tierras de cultivo. Shen observó que el éxito del proyecto dependía del uso efectivo de compuertas de esclusa.

Carrera oficial

Shen Kuo fue un prominente erudito-oficial en el gobierno central de China en el siglo XI. Fue uno de los mejores calificados en los exámenes imperiales, la prueba requerida para entrar en el gobierno, y llamó la atención de Zhang Chu, el gobernador de Yangzhou. Shen fue designado a varios puestos importantes incluyendo embajador de las dinastías Xia Occidental y Liao, comandante militar, jefe de obras hidráulicas, y canciller principal de la Academia Hanlin. Fue designado jefe de la Oficina de Astronomía en 1072 y fue responsable de proyectos para mejorar la ciencia calendario, junto con su colega Wei Pu. Como comisionado de finanzas, Shen era muy respetado por sus habilidades en economía y finanzas.

Shen también fue mentor de Li Zhiyi, quien estaba casada con Hu Wenrou, una famosa matemática. Cuando Shen necesitaba aclaración para su trabajo matemático, a veces le pedía a Li que transmitiera preguntas a Hu. Se sabe que Shen dijo, 

"Si solo fuera un hombre, Wenrou sería mi amiga."

Shen fue enviado a inspeccionar el sistema de graneros del imperio, investigando problemas como la recaudación fiscal ilegal, la negligencia, el alivio de desastres inefectivo y proyectos de conservación de agua inadecuados. Cuando fue designado inspector regional de Zhejiang en 1073, el Emperador le pidió que visitara al poeta Su Shi, y Shen aprovechó la oportunidad para copiar parte de la poesía de Su, que luego presentó al Emperador, afirmando que contenía un lenguaje "abusivo y odioso" contra la corte Song. Esto llevó al Juicio de Poesía de la Terraza del Cuervo en 1079. Por su lealtad y habilidades, Shen fue galardonado con el título de Vizconde de la Fundación del Estado y se convirtió en acompañante del heredero aparente.

Shen era un favorito político del Canciller Wang Anshi, líder de los Reformadores o Grupo de Nuevas Políticas. Shen tenía historia con Wang, ya que había compuesto la inscripción funeraria para el padre de Shen. Shen impresionó a Wang con sus habilidades y capacidades, y fue enviado a supervisar el dragado del Canal Bian en 1072. Demostró su valor como enviado cuando fue a la dinastía Khitan Liao en 1075 y refutó exitosamente los farolesiones del emperador, restableciendo la línea fronteriza correcta. En sus Ensayos del Pozo de los Sueños, Shen mostró conocimiento de los actores involucrados en el preludio de la Guerra Sino-Vietnamita de 1075–1077. Era un miembro de confianza del círculo íntimo de leales políticos de Wang Anshi.

Las Nuevas Políticas de Wang Anshi incluyeron finanzas estatales, reforma tributaria de tierras y exámenes imperiales, pero también tenían un enfoque militar. Las políticas tenían como objetivo recaudar milicias, establecer monopolios gubernamentales sobre la producción de nitrato de potasio y azufre, y adoptar una política militar agresiva.

Destitución y vida posterior

El nuevo Canciller, Cai Que, responsabilizó a Shen Kuo por un desastre que resultó en pérdida de vidas y abandonó el territorio por el que Shen había luchado. Como resultado, Cai expulsó a Shen de su asiento de oficina y lo colocó bajo probación en una residencia fija durante 6 años. Durante su tiempo en aislamiento, Shen se dedicó a estudios académicos, produciendo dos atlas geográficos que fueron recompensados con una sentencia levantada e indulto de la corte.

En su tiempo libre, Shen Kuo disfrutaba de los pasatiempos culturales de la gentry y la literati china, como se describe en sus "Ensayos del Pozo de los Sueños." Era conocido por disfrutar de los "nueve huéspedes," que incluían tocar la cítara, meditación, caligrafía y pintura, bebida de té, alquimia, poesía, conversación y vino.

Shen Kuo estuvo casado dos veces, siendo su segunda esposa la hija de Zhang Chu de Huainan. La Dama Zhang era conocida por su comportamiento abusivo hacia Shen e incluso intentó arrancarle la barba. A pesar de esto, Shen cayó en una profunda depresión después de que la Dama Zhang murió e intentó ahogarse en el río Yangtze. Finalmente falleció un año después.

Shen Kuo compró una propiedad de jardín en la década de 1070, nombrándola "Arroyo de los Sueños," donde pasó los últimos años de su vida. Fue allí donde completó su libro "Ensayos del Pozo de los Sueños," y falleció en 1095.

Logros académicos

Shen Kuo fue un escritor prolífico, cubriendo una diversa gama de temas en sus obras. Desde crear dos atlas geográficos hasta escribir sobre armónicos matemáticos en música, administración gubernamental, instrumentos astronómicos, tácticas defensivas y fortificaciones, pintura, té, medicina y poesía, las obras de Shen muestran su vasto conocimiento y experiencia en varios campos.

Matemáticas

Shen Kuo fue un matemático consumado que sobresalió en problemas matemáticos prácticos. Dominó fórmulas complejas para geometría, empaque de círculos, y problemas de cuerdas y arcos usando trigonometría. Incluso abordó el desafío de escribir números muy grandes, como (104)43. Su "técnica de pequeños incrementos" estableció una base en las matemáticas chinas para resolver series de diferencias iguales en problemas de empaque. Según Sal Restivo, Shen utilizó la suma de series superiores para determinar el número máximo de barriles que podrían apilarse en capas en un espacio con forma de tronco de pirámide rectangular. También ideó la "técnica de círculos intersectantes" para aproximar el arco de un círculo dado el diámetro, la sagitta y la longitud de la cuerda. Este trabajo formó la base para la trigonometría esférica desarrollada en el siglo XIII por Guo Shoujing. Shen también simplificó el método de varas de contar al presentar atajos en procedimientos algorítmicos utilizados en la tabla de contar, una idea ampliada por Yang Hui. Victor J. Katz cree que el método de Shen "dividiendo por 9, aumentar por 1; dividiendo por 8, aumentar por 2" fue un precursor del esquema de rima del método de suma repetida "9, 1, fondo agregar 1; 9, 2, fondo agregar 2".

Shen escribió ampliamente sobre sus experiencias trabajando para la tesorería estatal, que incluían problemas matemáticos relacionados con el cálculo del impuesto territorial, la estimación de requisitos, problemas de moneda y metrología. Calculó el espacio de terreno requerido para formaciones de batalla y la campaña militar más larga posible, teniendo en cuenta los límites de los portadores humanos y sus suministros de alimentos. También escribió sobre el monje budista Yi Xing, quien aplicó un mecanismo de escape temprano a un globo celeste impulsado por agua. Utilizando permutaciones matemáticas, Shen describió el cálculo de Yi Xing de posibles posiciones en un juego de go, resultando en un total de 847,288,609,443.

Brújula de aguja magnética

Los chinos han utilizado el carro que apunta al sur, una brújula no magnética, desde la época del ingeniero e inventor Ma Jun (c. 200–265). En 1044, la "Colección de las Técnicas Militares Más Importantes" registró que láminas de hierro en forma de pez, magnetizadas a través de remanencia térmica, se usaban para la búsqueda de dirección en un recipiente lleno de agua encerrado en una caja. Esto se usaba además del carro que apunta al sur.

La dinastía Han (202 AC–220 AD) utilizó una brújula de piedra imán que apunta al sur para la geomancia, pero no para la navegación. No fue hasta la época de Shen Kuo que las brújulas magnéticas se utilizaron para la navegación. Shen Kuo hizo la primera referencia registrada a la aguja de la brújula magnética y el concepto del norte verdadero. Escribió sobre agujas de acero siendo magnetizadas frotándolas con piedra imán y flotándolas o montándolas. Afirmó que la brújula suspendida era la mejor forma de usar y que la aguja apuntaba ya sea al norte o al sur, pero con una ligera desviación hacia el este.

Shen Kuo prefería el uso de una rosa de brújula de veinticuatro puntos sobre los antiguos ocho puntos cardinales de brújula. Esta preferencia pudo haber surgido de su medición más precisa del meridiano astronómico entre la estrella polar y el norte verdadero. Alternativamente, pudo haber sido influenciada por creencias y prácticas geománticas. El primer uso registrado de una brújula para navegación náutica fue en los "Pingzhou Table Talks" de Zhu Yu publicado en 1119. El libro de Zhu Yu cubre eventos de 1086, que fue durante el tiempo que Shen Kuo estaba escribiendo los "Ensayos del Pozo de los Sueños." Esto