Dinasti Song

Shen Kuo merupakan orang pertama yang memahami deklinasi magnetik utara sesungguhnya saat sedang bereksperimen dengan sebuah kompas. Shen membuat teori bahwa iklim berubah secara bertahap seiring dengan berjalannya waktu. Ia membuat teori pembentukan tanah, dengan beberapa konsep di dalamnya sesuai dengan geomorfologi modern. Ia melakukan percobaan optik dengan menggunakan camera obscura beberapa dekade sebelum Ibn al-Haytham melakukannya. Shen juga memperbaiki rancangan alat astronomi seperti tabung pengamatan yang memampukan Shen Kuo untuk memperbaiki posisi bintang kutub (yang telah bergeser). Lebih lagi, Shen Kuo membuat jam hidrolik. Ia menemukan jam air baru yang lebih akurat dalam mengukur waktu.