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古代的指南针是谁发明的?

文章主题:史学参考  文章来源:文化杂谈  发布时间:2019-01-19 18:21:05

指南针是我国古代的四大发明之一。早在战国时期,我国人民就利用磁铁制造了一种指示方向的工具——“司南”,司南就是指南的意思。

司南的样子像一只勺,由整块的天然磁铁琢磨而成,底圆,可以在平滑的“地盘”上自由旋转,等它静止的时候,勺柄就会指向南方。“地盘”是用青铜做的,有的是个涂漆的木盘。这种底盘内圆外方,四周刻有八干(甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸)和十二支(子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥),加上四维(乾、坤、巽、艮)共二十四向,用来配合司南定向。

古代的指南针

到宋代时期,我国劳动人民已会制造人工磁体,这样就产生了更高一级的磁性指向仪器。制造人工磁体的方法之一是把钢针放在天然磁体上摩擦,因传磁而有了磁性。直到19世纪现代电磁铁出现以前,差不多所有的指南针都是采用这种人工磁化法制成的。

据沈括《梦溪笔谈》记载,北宋时有四种不同装置的针型指南针,即水浮法、缕悬法、指甲法和碗唇法。

人们把经过磁化的钢针,穿上几根灯草,放在一只盛满水的碗里,它就能浮在水上为航海船只指示方向,这就是水浮法。水浮法指南针漂浮于水面,能相对保持磁针的水平和稳定,比较实用,正是这种指南针,首先应用于航海事业。缕悬法是把一根磁针用单丝粘住,悬在木架上,针下则安放一个标有方位的圆盘,静止时,把一根磁针用单丝粘住,悬在木架上,针下则安放一个标有方位的圆盘,静止时,钢针就指示南北。缕悬法指针转动灵活,在指导方位上准确性较高,但使用时不能有风,物体不得晃动,有很多限制。

指南针在航海上的应用,又加速了指南针本身的发展。南宋时期,开始把磁针与分方位的装置组成一个整体。这种仪器近代叫罗盘,古代则有不同的名称,或曰地罗,或曰针盘,还有的叫子午盘、定盘针、经盘等。1274年吴自牧《梦粱录》里面提到,舟船遇“风雨冥晦时,惟凭针盘而行”。最晚到这时,指南针已经发展成罗盘针了。但直到明代中叶,罗盘针仍然是水浮针。

指南针在历史上有很多不同的形态,其中比较有意思的是指南鱼和指南龟。

指南鱼大约在北宋初年被发明出来。它用一块薄薄的钢片做成,样子很像一条鱼。它有两寸长、五分宽,鱼的肚皮部分凹下去一些,使它可以像小船一样浮在水面上。钢片做成的鱼没有磁性,所以没有指南的作用。如果要它指南,还必须将鱼形钢片放在火里烧红,趁热夹出,顺南北方向放置地面,冷却后因受地磁感应而带有了磁性。虽然磁性很弱,但也可以用来指示方向。

当时不但有钢片做的指南鱼,还有用木头做的指南鱼和指南龟。用木头做指南鱼的方法是用一块木头刻成鱼的样子,像手指那样大,在鱼嘴处往里挖一个洞,拿一条磁铁放在里面,使它的s极朝外,再用蜡封好口。另外用一根针从鱼口插进去,指南鱼就做好了。把指南鱼放到水面上,鱼嘴里的针就指向南方。

指南龟也是用木头刻成的,放磁铁的办法和木头指南鱼一样,磁铁被插在尾部。不过它有比木鱼更加独特的装置法,就是在木龟的腹部下方挖一小穴,然后把木龟安在竹钉子上,让它自由转动。这就是说,给木龟设置一个固定的支点。拨转木龟,待它静止之后,它就会南北指向。

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