数学、地质、地理、地图、气象、物理、化学、生物、农学、医药学、印刷、机械、水
利、建筑、矿冶等各个分支。
在天文方面,记述有作者改进浑仪、浮漏、圭表之事迹,开了宋元时代天文仪器改
革之先锋。又记述有作者利用改进后的浑仪,连续对北极星进行3个月之观测,绘制星
图200余幅,得出极星离天极三度有余之结论;利用改进后之浮漏,进行长达10余年之
测量,第一次从理论上推导出冬至日长度&ldo;百刻而有余&rdo;,夏至日长度&ldo;不及百刻&rdo;的
结论。对岁差、日月五星之运行、二十八宿距星等,亦均有所论及。
在历法方面,记述了作者主持编订《奉元历》之始末,民间天文学家卫朴之成就和
在改历中之贡献。又论及历代历法之疏密,以及历法推步之术。书中所记载的&ldo;十二气
历&rdo;,以节气定历,为一纯阳历制度,乃对传统阴阳合历所作的一根本性变革,是作者
之首创。19世纪英国气象局采用的肖伯纳历,与此相似。
在数学方面,记述有作者首创之隙积术和会圆术。隙积术为一种求解垛积问题的方
法,属于高阶等差级数求和之范畴。会圆术为一种已知弓形圆径和矢高,求弧长的方法,
属于求解高次方程的问题。这二种方法,开辟了中国传统数学新的研究方向,对宋元时
期中国数学的高度发展,其功甚大。
在地质、地理、地图方面,记述有浙江雁荡山&ldo;峭拔险怪,上耸千尺,穹崖巨谷&rdo;,
西部黄土地区&ldo;立土动及百尺,迥然耸立&rdo;等地貌特征,指出此乃流水之侵蚀作用所造
成。又记述了河北太行山之山崖间,往往衔蚌壳之化石,在石壁上横亘如带,从而推断
这里为昔日之海滨,华北平原乃泥沙淤积而形成。又记述有作者利用木屑、面糊和熔蜡,
以及用木刻等方法,制作立体地理模型,并被推广的情形;还有作者&ldo;以二寸折百里为
分率&rdo;,按&ldo;二十四至以布郡县&rdo;,绘制天下州县图&ldo;守令图&rdo;的情况。
在物理学方面,记述有指南针乃方士(即风水先生)利用铁针磨磁石磁化所发明,
当时有四种使用方法,即水浮法、置指甲上、置碗唇上和悬丝法,并指出指南针不全指
正南,而常微偏东,指南针有指南、指北二种。这是关于指南针发明、应用,及地球磁
偏角之发现的重要史料。又记述有作者关于球面镜成像的实验。指出凹面镜照物时,有
一处叫&ldo;碍&rdo;(即焦点),在此点之上照物无所见,在此点之外照物成倒像,在此点之
内照物成正像,并用小孔成像、细腰鼓、船上橹担等现象作比拟,来解释凹面镜成像原