觀點(diǎn)之一 王振鐸的相關(guān)觀點(diǎn),指南針的發(fā)明至早不逾于宋代,此種觀點(diǎn)在其一系列的研究成果都有所體現(xiàn)。如在《司南、指南針與羅經(jīng)盤(上)》一文中所述:“自周末至李唐,古人所稱述之‘司南’或稱‘指南’為一種辨別方向之儀器,其物便于攜帶及測驗(yàn),宛
指南針是誰發(fā)明的,又發(fā)明于何時(shí),目前還沒有定論,但是傳統(tǒng)的說法,也是權(quán)威性的說法是由熊國(今河南新鄭市)的軒轅黃帝發(fā)明,宋代沈括經(jīng)過整理、總結(jié)、命名。
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。 拓展 指南針,古代叫司南,主要組成部分是一根裝在
指南針,古代叫司南,主要組成部分是一根裝在軸上的磁針,磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)并保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向。
它最早發(fā)明于何時(shí),是誰人發(fā)明的,目前還沒有定論,但是傳統(tǒng)的說法,也是權(quán)威性的說法是有熊國(今河南新鄭市)的軒轅黃帝發(fā)明的。西晉崔豹《古今注》說:“黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝
那么指南針是誰發(fā)明的?有沒有具體的文載指南針是誰發(fā)明的呢?
指南針的始祖——司南 指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國時(shí)期。它是用天然磁石制成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡,且可以自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它靜止的時(shí)候,勺柄就會(huì)指向南方。古人稱它為“司南”,當(dāng)時(shí)的著作《韓非子》中就有:“
指南針是我國祖先最早發(fā)明的。傳說,大約在四五千年以前,黃帝和蚩尤作戰(zhàn),蚩尤會(huì)興風(fēng)作霧,黃帝盡管武藝高強(qiáng),由于迷失方向,結(jié)果被蚩尤戰(zhàn)敗了。黃帝回去后,總結(jié)了這次失敗的教訓(xùn),立即組織人精心研究制作指示方向的工具,很快就造出了指南車。
據(jù)《古礦錄》記載,它最早出現(xiàn)在戰(zhàn)國時(shí)期的慈山地區(qū)。指南針的前身是中國古代四大發(fā)明之一的思南。 據(jù)1982年3月《光明日報(bào)》報(bào)道,慈山(今河北省邯鄲市武安)是指南針的誕生地,指南針是中國四大發(fā)明之一。據(jù)《古礦錄》記載,明代地理志記載“磁
在第二次交戰(zhàn)中,蚩尤故技重施。黃帝看后仰天大笑,命令部下推出指南車。結(jié)果,殺死了蚩尤。從此以后,黃帝的氏族就在黃河流域定居了下來。我們的祖先之所以能發(fā)明指南車,是發(fā)現(xiàn)了磁石的特性,從而發(fā)明了“司南”,這是指南針的雛形。
張衡。 中國最早使用的指南工具,是戰(zhàn)國時(shí)期的司南。它看上去就像個(gè)勺子,其實(shí)也就是大磁鐵勺子!因?yàn)榇盆F有磁性,一邊指向南方,一邊指向北方,司南上的勺子柄,就總是指向南方。 張衡利用機(jī)械原理和齒輪的傳動(dòng)作用,發(fā)明了指南車,張衡指南車
西晉崔豹《古今注》說:“黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。”
是中國人發(fā)明的。 指南針是古代漢族勞動(dòng)人民在長期的實(shí)踐中對物體磁性認(rèn)識(shí)的結(jié)果。作為中國古代四大發(fā)明之一,它的發(fā)明對人類的科學(xué)技術(shù)和文明的發(fā)展,起了無可估量的作用。在中國古代,指南針起先應(yīng)用于祭祀、禮儀、軍事和占卜與看風(fēng)水時(shí)確定方
司南是把磁石磨成長柄的匙子形,放在一個(gè)分成24個(gè)方向的銅盤上,匙子底很滑,銅盤又很光,使匙子旋轉(zhuǎn)、停止時(shí),匙柄自然指著南方。11世紀(jì),沈括在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),用一塊鐵在天然磁石上磨擦后,也可以生磁,而且比較穩(wěn)定,于是便制作了人造磁鐵。這一重大發(fā)現(xiàn)為制造更先進(jìn)的指南針提供了條件。
1、畢升 活字印刷 畢升(約971-1051)湖北蘄州蘄水縣直河鄉(xiāng)(今湖北黃岡市英山縣草盤地鎮(zhèn)五桂墩村)人,北宋布衣。我國古代偉大的發(fā)明家。其發(fā)明活字印刷術(shù),比德國人古騰堡發(fā)明金屬活字印刷早四百多年。 2、蔡倫 造紙術(shù) 東漢元興元年(105) 蔡
雖然指南針到底是由誰發(fā)明的,目前還沒有定論,但是最權(quán)威的說法是由熊國的軒轅黃帝發(fā)明,到北宋沈括完善成功。
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。 作為中國四大發(fā)明之一的指南針,不論在中國發(fā)展史上
也有觀點(diǎn)說中國雖是最早發(fā)明使用指南針的,但科學(xué)解釋“指南針為何能夠指南”問題的并不是中國人,而是英國科學(xué)家吉爾伯特。
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。 作為中國四大發(fā)明之一的指南針,不論在中國發(fā)展史上
相對于指南針是誰發(fā)明的問題,指南針是何時(shí)在何地出現(xiàn)的記載比較有根據(jù)。據(jù)《古礦錄》記載最早出現(xiàn)于戰(zhàn)國時(shí)期的磁山一帶。指南針的前身是中國古代四大發(fā)明之一的司南。指南針是誰發(fā)明的,可能至今還不是很明確。
中國四大發(fā)明的發(fā)明人是:蔡倫、欒大、孫思邈、畢升。 我國古代的四大發(fā)明:造紙術(shù)、指南針、火藥、活字印刷術(shù)。 造紙術(shù):蔡倫。 指南針:欒大(雛形),指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國時(shí)期,具體人不詳。 火藥:孫思邈。 活字印刷術(shù) 畢升
但現(xiàn)在所說的指南針的主要組成部分是一根裝在軸上的磁針,磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)并保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。物理上指示方向的指南針的發(fā)明由三部件組成,分別是司南、羅盤和磁針,均屬于中國的發(fā)明。
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。
雖然不確定指南針是誰發(fā)明的,但11世紀(jì)末或12世紀(jì)初,中國船舶就開始使用指南針導(dǎo)航。北宋《萍州可談》:“舟師(掌舵者)識(shí)地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針。”指南針應(yīng)用在航海上,是全天候的導(dǎo)航工具,彌補(bǔ)了天文導(dǎo)航、地文導(dǎo)航之不足,開創(chuàng)了航海史的新紀(jì)元。
我國是世界上公認(rèn)發(fā)明指南針的國家。 很早的時(shí)候,我國就有了指南針的發(fā)明。 指南針的發(fā)明,是我國古代勞動(dòng)人民同大自然長期斗爭的結(jié)果,是我們祖先認(rèn)識(shí)自然、改造自然的結(jié)晶。 最早的指南針是用天然磁體做成的,這說明我國勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了
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指南針是誰發(fā)明的
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。
作為中國四大發(fā)明之一的指南針,不論在中國發(fā)展史上還是在展世界發(fā)展史上都有深遠(yuǎn)的影響。指南針是一利判別方位的簡單儀器,又稱指北針。它的前身是中國山代四大發(fā)明之一的司南。主要組成部分是根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針,磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。
指南針的發(fā)明不是一蹴而成的,而是經(jīng)過了漫長的辛勤研究和不斷地改進(jìn),逐漸發(fā)展而制成的。據(jù)古*載,遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國時(shí)期由于正處在奴隸制社會(huì)向封建社會(huì)過渡的大變革時(shí)期,生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá),因而促進(jìn)了采礦業(yè)冶煉業(yè)的發(fā)展。在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中,人們從鐵礦石中認(rèn)識(shí)了磁石,后來又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。經(jīng)過多方面的實(shí)驗(yàn)和研究,終于發(fā)明了實(shí)用的指南針。指南針在地球的磁場中受磁場力的作用,所以會(huì)一端指向南端,一端指向北端。中國人認(rèn)為指南針指南,歐洲人認(rèn)為指南針指北,皆合理。
追查出到底是誰發(fā)明了指南針或者羅盤、司南,幾乎不可能了。但是可以確信戰(zhàn)國時(shí)期就存在了,因?yàn)槌霈F(xiàn)了指南車的黃帝神話故事就誕生在戰(zhàn)國時(shí)期。現(xiàn)在一般認(rèn)為磁鐵的指向性最早被河北磁縣附近的磁山人民發(fā)現(xiàn),并由當(dāng)?shù)孛癖姲l(fā)明出了實(shí)用的工具。由于人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵,地球的南北兩頭也有不同的磁極,地求的北極是負(fù)磁極,地球南極為正磁極。根據(jù)同性磁相排斥,異性磁極相吸引的原理,拿一根可以自由轉(zhuǎn)專動(dòng)的磁針,無論站在地球的什么地方,它的三極是指北,負(fù)極總是指南。
每一個(gè)新事物的牛,會(huì)有各種各樣的傳奇故事在民間流傳。關(guān)于指南針發(fā)明的磁場效應(yīng)在古書上有兩起記載。
其一為:《書.與降傳》記馬隆率兵西進(jìn)甘陜一帶,在敵人必經(jīng)的狹窄道路旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過,被磁石吸住,不能動(dòng)彈。馬隆的士兵穿犀牛甲,磁石對們沒有么作用,可自如行動(dòng)。敵人以為神兵,不戰(zhàn)而退。
另一為:東漢的《異物志》記或了在南海諸島周圍有一些喑譙淺灘含有磁石,磁石經(jīng)常把“以鐵葉錮之”的船吸住,使其難以脫身,還有傳說是秦始旦修建走阿房宮時(shí),有一宮門是用磁鐵制造的。如果刺客帶劍而過,立刻會(huì)被吸住,被衛(wèi)乓當(dāng)場抓獲。
指南針作為一種指向儀器,在古代軍事上、生產(chǎn)上日常生活上、地形測量上,尤其在航海事業(yè)上,都起過重要的作用。我國明朝鄭和下西洋的成功、歐洲新航路的開辟以及新*的發(fā)現(xiàn)等,指南針在其中都起了極為重要的作用。如今,指南針常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
四大發(fā)明的作者是誰?
中國四大發(fā)明的發(fā)明人是:蔡倫、欒大、孫思邈、畢升。
我國古代的四大發(fā)明:造紙術(shù)、指南針、火藥、活字印刷術(shù)。
造紙術(shù):蔡倫。
指南針:欒大(雛形),指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國時(shí)期,具體人不詳。
火藥:孫思邈。
活字印刷術(shù) 畢升
指南針是誰發(fā)明的?
指南針的發(fā)明者是誰至今依然沒有定論。根據(jù)權(quán)威史料記載:黃帝與蚩尤戰(zhàn)于涿鹿之野。蚩尤作大霧,兵士皆迷。于是作指南車以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統(tǒng)上被認(rèn)定為是黃帝發(fā)明的。
指南針的發(fā)明人是誰
指南針的發(fā)明,沒有具體到人。
我國是世界上公認(rèn)發(fā)明指南針的國家。
很早的時(shí)候,我國就有了指南針的發(fā)明。
指南針的發(fā)明,是我國古代勞動(dòng)人民同大自然長期斗爭的結(jié)果,是我們祖先認(rèn)識(shí)自然、改造自然的結(jié)晶。
最早的指南針是用天然磁體做成的,這說明我國勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古*載,遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國時(shí)期,由于正處在奴隸制社會(huì)向封建社會(huì)過渡的大變革時(shí)期,生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展,特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá),因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的發(fā)展。在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中,人們從鐵礦石中認(rèn)識(shí)了磁石。
公元前600多年管仲的著作《管中》中就記載著:“上有磁石者。下有銅金”。意思說,如果山上有磁石時(shí),山里就藏有鐵礦。我國古地理名著《山海經(jīng)》中,也曾記載“題灌山中多磁石”。《水經(jīng)注》里記載了秦國阿房宮前面,用磁石制成大門,防避有人進(jìn)宮謀刺暗殺,如壞人暗披盔甲、暗藏兵器入宮,就會(huì)被門吸住而被發(fā)現(xiàn),這說明我國勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了磁石的吸鐵性,并加以利用了。
在長期的生產(chǎn)斗爭中,我國勞動(dòng)人民進(jìn)一步利用磁體的指極性,制成指示方向的機(jī)械,這就是指南針。這在《韓非子·有度篇》中和《鬼谷子》一書中都有記載。在《鬼谷子》中記載說,鄭國人到深山密林中去采集玉石時(shí),為了不迷失方向,帶著“司南”。這“司南”就是指南針這種機(jī)械。東漢王充在《論衡》中描述過“司南”,它象只水勺,用天然磁石磨制面成,勺底為球面體,勺呈橢圓狀,勺柄通體漸漸縮成柱狀。為了確定方向,還配有一個(gè)“地盤”,它是銅質(zhì)或涂漆木制盤,中央是平滑圓槽,形狀可能是內(nèi)圓外方,框上刻劃出定向的刻度,用“干”、“支”(即甲、乙、丙、丁……和子、丑、寅、卯……)以及八卦等表明二十四方位。將會(huì)投于地盤中央時(shí),它的柄部就會(huì)大體停止在指南的方位上。以上可知司南是現(xiàn)代指南針(磁羅盤)的體型。“指南”是張衡在《東京賦》中第一次提出來的,以后經(jīng)過魏晉、南北朝、隋、唐,直到宋代經(jīng)過一千多年才逐漸發(fā)展起來了。宋代杰出的科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中,對指南針發(fā)展的當(dāng)時(shí)狀況作了詳盡的論述。當(dāng)時(shí)在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的推動(dòng)下,特別是航海事業(yè)和外貿(mào)的興起擴(kuò)大下,指南針逐步發(fā)展起來。沈括總結(jié)了勞動(dòng)人民在實(shí)踐在創(chuàng)造的四種指南針的裝置方法。第一種是水浮法,將磁針浮于水面進(jìn)行指南,雖然比較平穩(wěn),但容易動(dòng)蕩不定;第二種是指甲旋定法,將磁針置于指甲上,轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,也容易滑落;第三種是碗唇旋定法,將磁針置于碗口邊上,轉(zhuǎn)動(dòng)較靈活,但易滑落;第四種是縷旋法,用蠶絲將磁針懸掛起來,可達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)靈活而又穩(wěn)定。他還記載了人工授磁方法即“以磁石磨針鋒,則能指南”。這種用人工制成磁體,是一個(gè)巨大的進(jìn)步。此外,還曾制出過“指南魚”、“旱針”、“水針”。旱針、水針這兩種指南針,成為近代指南針(羅盤針)的基本結(jié)構(gòu)原理奠定了基礎(chǔ)。沈括在研究指南針的過程中,還總結(jié)和發(fā)現(xiàn)了地磁有偏角存在。也就是說,指南針指示的方向,“常微偏東,不全南也”。這是我國對地磁學(xué)作出的偉大貢獻(xiàn)。
指南針的迅速發(fā)展,對我國的航海事業(yè)的發(fā)展有很大的促進(jìn)。如宋、元、明時(shí)期,航海事業(yè)迅速發(fā)展,明初有鄭和七下西洋,經(jīng)歷了30余國,最遠(yuǎn)曾到達(dá)非洲東岸、紅海和伊斯蘭教圣地麥加。沿途航線均用羅盤針指明方向,而不用星辰定向了,可見我國明初指南針就廣泛應(yīng)用了。
國外,特別是歐洲指南針的出現(xiàn)和應(yīng)用比我國晚得多。大約在公元1200年,才在外國文獻(xiàn)里見到有關(guān)指南針的記載。
指南針的發(fā)明,不僅對我國,對世界各國的航海事業(yè)發(fā)展起到了很大的作用。
指南針的發(fā)明,對以后創(chuàng)制定向裝置和推進(jìn)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),起了先導(dǎo)作用
四大發(fā)明中指南針的發(fā)明者是誰
指南針的始祖——司南
指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國時(shí)期。它是用天然磁石制成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡,且可以自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它靜止的時(shí)候,勺柄就會(huì)指向南方。古人稱它為“司南”,當(dāng)時(shí)的著作《韓非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中記載了司南的應(yīng)用,鄭國人采玉時(shí)就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時(shí)代,人們已經(jīng)能夠?qū)⒂捕?度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具,因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。東漢時(shí)的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經(jīng)過琢磨制成勺型,勺柄指南極,并使整個(gè)勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盤之中,地盤外方內(nèi)圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設(shè)計(jì)是古人認(rèn)真觀察了許多自然界有關(guān)磁的現(xiàn)象,積累了大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過長期的研究才完成的。司南的出現(xiàn)是人們對磁體指極性認(rèn)識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。
但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時(shí)容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱,而且它與地盤接觸處要非常光滑,否則會(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力過大,而難于旋轉(zhuǎn),無法達(dá)到預(yù)期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量,攜帶很不方便,這可能是司南長期未得到廣泛應(yīng)用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體制成的磁勺組成,青銅盤上刻有二十四向,置磁勺于盤中心圓面上,靜止時(shí),勺尾指向?yàn)槟稀?
指南針的發(fā)明
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。當(dāng)時(shí)以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種“指南魚”。
北宋時(shí),曾公亮在《武經(jīng)總要》載有制作和使用指南魚的的方法:“用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚型,置炭火中燒之,侯通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數(shù)分則止,以密器收之。用時(shí),置水碗于無風(fēng)處平放,魚在水面,令浮,其首常向午也。”這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內(nèi)部分子處于比較活動(dòng)的狀態(tài),使鐵分子順著地球磁場方向排列,達(dá)到磁化的目的。蘸入水中,可把這種排列較快地固定下來,而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的發(fā)明,對指南針的應(yīng)用和發(fā)展起了巨大的作用。在磁學(xué)和地磁學(xué)的發(fā)展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法:“方家以磁石摩針鋒,則能指南。”按沈括的說法,當(dāng)時(shí)的技術(shù)人員用磁石去摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。從現(xiàn)在的觀點(diǎn)來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內(nèi)部磁疇的排列趨于某一方向,從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發(fā)明不但世界最早,而且為有實(shí)用價(jià)值的磁指向器的出現(xiàn),創(chuàng)造了條件。
沈括還在《夢溪筆談》的補(bǔ)筆談中談到了摩擦法磁化時(shí)產(chǎn)生的各種現(xiàn)象:“以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理應(yīng)有異,未深考耳。”這是說,用磁石去摩擦縫衣針后,針鋒有時(shí)指南,也有時(shí)指北。從現(xiàn)在的觀點(diǎn)來看,磁石都有N和S兩個(gè)極,磁化時(shí)縫衣針針鋒的方位不同,則磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道這個(gè)道理,他真實(shí)的記錄了這個(gè)現(xiàn)象并坦白承認(rèn)自己沒有做深入思考。以期望后人能進(jìn)一步探討。
關(guān)于磁針的裝置方法,沈括介紹了四種方法:
1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面,就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉(zhuǎn),指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由于指甲面光滑,磁針可以旋轉(zhuǎn)自如,指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部涂一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風(fēng)的地方,就可以指示方向了。
沈括還對四種方法做了比較,他指出,水浮法的最大缺點(diǎn),水面容易晃動(dòng)影響測量結(jié)果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,轉(zhuǎn)動(dòng)很靈活,但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法,他認(rèn)為這是比較理想而又切實(shí)可行的方法。事實(shí)上沈括指出的四種方法已經(jīng)歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關(guān)我國古代科學(xué)技術(shù)的著作,書中談到磁學(xué)和指南針的一些問題。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜?shù)闹谱鞣椒ā_@種指南魚與《武經(jīng)總要》一*載的不一樣,是用木頭刻成魚形,有手指那么大,木魚腹中置入一塊天然磁鐵,磁鐵的S極指向魚頭,用蠟封好后,從魚口插入一根針,就成為指南魚。將其浮于水面,魚頭指南,這也是水針的一類。
指南龜是當(dāng)時(shí)流行的一種新裝置,將一塊天然磁石放置在木刻龜?shù)母箖?nèi),在木龜腹下方挖一光滑的小孔,對準(zhǔn)并放置在直立于木板上的頂端尖滑的竹釘上,這樣木龜就被放置在一個(gè)固定的、可以自由旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)上了。由于支點(diǎn)處摩擦力很小,木龜可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)指南。當(dāng)時(shí)它并沒有用于航海指向,而用于幻術(shù)。但是這就是后來出現(xiàn)的旱羅盤的先聲。
指南龜發(fā)明年代不晚于1325年。木塊刻成龜型,龜腹部中心嵌以磁體,木龜安放在尖狀立拄上,靜止時(shí)首尾分指南北。
羅盤定位
要確定方向除了指南針之外,還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時(shí),可能沒有固定的方位盤,隨著測方位的需要,出現(xiàn)了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經(jīng)盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向,但是盤式已經(jīng)由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置,就能斷定出方位來。南宋時(shí),曾三異在《因話錄》中記載了有關(guān)這方面的文獻(xiàn):“地螺或有子午正針,或用子午丙壬間縫針。”這是有關(guān)羅經(jīng)盤最早的文獻(xiàn)記載。文獻(xiàn)中所說的“地螺”,就是地羅,也就是羅經(jīng)盤。文獻(xiàn)中已經(jīng)把磁偏角的知識(shí)應(yīng)用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針(確定地磁場南北極方向的磁針),還有子午丙壬間縫針(用日影確定的地理南北極方向)這兩個(gè)方向之間的夾角,就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位,內(nèi)中盛水,磁針橫穿燈草,浮于水面。
現(xiàn)在人們已經(jīng)知道,地球的兩個(gè)磁極和地理的南北極只是接近,并不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極,這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差,這個(gè)角度就叫磁偏角。又因?yàn)榈厍蚪魄蛐危源裴樦赶虼艠O時(shí)必向下傾斜,和水平方向有一個(gè)夾角,這個(gè)夾角稱為磁傾角。不同地點(diǎn)的磁偏角和磁傾角都不相同。成書于北宋的《武經(jīng)總要》在談到用地磁法制造指南針時(shí),就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南,常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發(fā)現(xiàn)使指南針的指向更加準(zhǔn)確。
磁性質(zhì)的應(yīng)用
指南針一經(jīng)發(fā)明很快就被應(yīng)用到軍事、生產(chǎn)、日常生活、地形測量等方面,特別是航海上。指南針在航海上的應(yīng)用有一個(gè)逐漸發(fā)展過程。成書年代略晚于《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有:“舟師識(shí)地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦則觀指南針。”這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出,當(dāng)時(shí)只在日月星辰見不到的時(shí)候才使用指南針,可見指南針剛開始使用時(shí),使用還不熟練。二十幾年后,許兢的《宣和奉使高麗圖經(jīng)》也有類似的記載:“惟視星斗前邁,若晦冥則用指南浮針,以揆南北。”到了元代,指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導(dǎo)航了。而且還編制出使用羅盤導(dǎo)航,在不同航行地點(diǎn)指南針針位的連線圖,叫做“針路”。船行到某處,采用何針位方向,一路航線都一一標(biāo)識(shí)明白,作為航行的依據(jù)。
指南針的發(fā)明是古代先民對磁現(xiàn)象的觀察和研究的結(jié)果。古代先民對磁現(xiàn)象的觀察和研究的過程中,進(jìn)一步了解了磁的性質(zhì),并試圖更多地應(yīng)用這些性質(zhì)。傳說秦始皇修建阿房宮時(shí),有一宮門是用磁鐵制造的。如果刺客帶劍而過,立刻會(huì)被吸住,被衛(wèi)兵當(dāng)場捕獲。這樣的故事還很多,《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進(jìn)甘、陜一帶,在敵人必經(jīng)的狹窄道路兩旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時(shí),被牢牢吸住,不能動(dòng)彈了。馬隆的士兵穿犀甲,磁石對他們沒有什么作用,可自由行動(dòng)。敵人以為神兵,不戰(zhàn)而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石,磁石經(jīng)常把“以鐵葉錮之”的船吸住,使其難以脫身。
魏晉南北朝時(shí),我國先民對磁石的性質(zhì)已有了很多認(rèn)識(shí)。就連當(dāng)時(shí)的詩人曹植在矯志詩中也用了“磁石引鐵,于金不連。”的句子。可見他也了解磁石的性質(zhì)。南北朝梁代的陶弘景在《名醫(yī)別錄》中提出了磁力測量的方法,他指出:優(yōu)良磁石出產(chǎn)在南方,磁性很強(qiáng),能吸引三、四根鐵針,使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強(qiáng)的磁石,能吸引十多根鐵針,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強(qiáng)弱之分,而且指出了測量方法。這可能是世界上有關(guān)磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質(zhì)的研究和認(rèn)識(shí)是指南針發(fā)明和發(fā)展的基礎(chǔ)
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