最早的指南針誰發明的
指南針是古代漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。作為中國古代四大發明之一,那么你知道指南針是誰發明的嗎?下面是學習啦小編給您精心準備的資料,歡迎閱讀!
最早的指南針誰發明的:中國古代人民
指南針的始祖大約出現在戰國時期。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。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。古人稱它為“司南”,當時的著作《韓非子》中就有:“先王立司南以端朝夕?!薄岸顺Α本褪钦姆?、定方位的意思?!豆砉茸印分杏涊d了司南的應用,鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5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過琢磨制成勺型,勺柄指南極,并使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。
這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、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,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難于旋轉,無法達到預期的指南效果。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,勺尾指向為南。
拓展:發展歷程
目前傳統的觀點認為指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石制成的。樣子像一把湯勺,圓底,可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡,且可以自由旋轉。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。當時的著作《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。“但有學者認為"朝夕"除了東西方向外,還可解釋為早晚朝見或君王早晚聽政。
《小雅·雨無正》:“邦君諸侯,莫肯朝夕?!编嵭{:“王流在外,三公及諸隨王而行者,皆無君臣之禮,不肯晨夜朝暮省王也。”又如《周禮·夏官·道仆》:“掌馭象路以朝夕?!标懙旅麽屛模骸俺?,直遙反?!睂O詒讓正義:“注云‘朝夕,朝朝莫夕’者,《鄉飲酒義》云:‘朝不廢朝,莫不廢夕。’注云:‘朝夕,朝莫聽事也。’”所以“端朝夕”就是端正或穩定朝綱,而不是定方向,此處司南解釋成法律更合理。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5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。據載墨子是很有成就的科學家,在力學、聲學、光學、磁學等方面都很有研究,制作發明的有聽甕、中燧、司南,還有汲水器、投石器、望遠器、集箭器等,其中的司南應該屬于我國或者世界最早的指南針。東漢時的王充在他的著作《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過琢磨制成勺型,勺柄指南極,并使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。
司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、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,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難于旋轉,無法達到預期的指南效果。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用的主要原因。
目前的司南模型是由我國著名科技史學家王振鐸根據根據《論衡》中的記載,考證并復原的。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,勺尾指向為南。
但司南是磁性指南工具的一觀點一直受到學術界的質疑。首先,在《論衡》中,并未指出司南是磁勺子,而且,在剛認識到磁石吸鐵的同時就發現其指極性不符合認識的規律,另外要把磁石加工成能指南的磁勺,要有意識地‘順其南北極向’磨鏤。
在十一世紀指南針發明以前,古文獻中從未有過磁石兩極以及它的指極性的記述。50年代錢臨照院士曾受郭沫若之托試圖以天然磁石制做勺形司南,但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。而王振鐸先生的復原物為鎢鋼在人工電磁場中磁化,這在兩千多年前是無法辦到的?,F在北京的中國歷史博物館已不再展出司南的模型。
東北師大教授劉秉正于1956年就對司南的磁勺說提出質疑,80年代后又通過用天然磁石指極性實驗以及考據指出《論衡》以及《瓢賦》中的司南是天上的北斗, 而其它的文獻中的司南或是指南車如《鬼谷子》,可能是行事的準則,也有可能指官職如《韓非子》。其他也有一些學者如中國科技大學教授__認為司南是磁石放在瓢中,杭州大學教授王錦光提出司南是磁勺子放到水銀池中(《論衡》中的地為“池”)。
2005年中國國家博物館研究員孫機根據前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定“司南之杓”杓字實為酌,那么看來“其柢指南”之柢也非指勺柄,司南是機械齒輪裝置的指南車。但這些質疑還沒有被科技史學界所普遍接受。根據最新的文獻考證表明,司南是北斗的別稱,同時司南的其他用法也都與北斗有關。
此文通過對北魏·溫子升《定國寺碑》、梁·吳均《酬蕭新浦王洗馬詩二首》等唐以前文獻的分析,認為這些文獻中司南只能解釋成北斗,而《論衡》,《瓢賦》中的司南也應是北斗。而元稹《加裴度幽鎮兩道招撫使制》中的司南應是官職,宋·釋正覺《頌古》:“妙握司南造化柄,水云器具在甄陶?!敝械乃灸蠎菣嗔Γ?amp;middot;宋暠《獬廌賦》中“守法者仰之以司南,疾惡者投之於有北?!钡乃灸鲜欠?,這些詞意都來源于北斗。
另外《韓非子·有度》中的司南也應解釋成法律,其中的“朝夕”不是方向,而是早晚朝見或君王早晚聽政。其他司南引申為定時間(杜甫《詠雞》中的司南)、指德高望重的人、以及指導準則等意也來源于北斗。此文認為目前司南是磁性指南工具的論據還遠不充分。此外,作者根據唐·戴叔倫《贈徐山人》中“針自指南天窅窅,星猶拱北夜漫漫?!碧岢鲋袊赡茉诎耸兰o發明指南針。
另外人們常把指南車當成磁性指南工具,實際上指南車是應用機械原理進行指南的。這在學術文獻中也經常被混淆。如認為《鬼谷子》中的司南是磁性指南工具。實際上歷代引《鬼谷子》中的司南從前后文看都是說指南車。如《宋書·禮志》,唐·李善注《文選》中左思吳都賦,《太平御覽·車部四》等。這是在閱讀文獻是應該注意的。
最原始的指南針
早在兩千多年前的戰國時期,人們利用磁石指示南北的特性制成了指南工具──司南。但是,戰國時期的司南是什么樣子無法考證。
據1982年3月,《光明日報》報道:磁山(在今河北省邯鄲市武安)是我國四大發明之一指南針的發源地。據《古礦錄》記載:《明史地理志》稱:“磁州武安縣西南有磁山,產磁鐵石。” 又《明一統治》稱:“磁州武安縣西南有磁山,產磁鐵石。”又《古礦錄》記載:《明一統治》稱:磁山,在縣西南30里,土產礦石,州名取此。磁山,指南針的故鄉。
典籍記載有關指南針的事情和典籍作者,全都在古代邯鄲為中心的燕趙文化區域內;在可考典籍范圍內記載的中國古代指南 針,全都是用天然磁石磨制而成;且根據先秦典籍記載,產天然磁石的只有武安磁山(今河北省邯鄲市武安)。在春秋戰國時期有可能制造司南的地方,只能在以邯鄲為中 心的燕趙文化區域內,武安極有可能就是指南針的故鄉。
《中國歷史》課本插圖──“司南”,是根據中國歷史博物館展品“漢代司南模型”繪制的。這個模型是后人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物制成的。地盤是青銅做成的,內圓外方,中心圓面磨得非常光滑,以保證勺體指示方向的準確性。
中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿,共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的,磁鐵的正極磨成司南的長柄,勺頭底部是半球面,非常光滑。使用時先把地盤放平,再把司南放在地盤中間,用手撥動勺柄,使它轉動,等到司南停下來,勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。
到了宋代,勞動人民掌握了制造人工磁體的技術,又制造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形,長二寸,寬五分,魚的肚皮部分凹下去,使魚象船一樣能浮在水面上。然后加熱并沿子午線方向淬火使之被地磁場磁化(詳見上指南魚部分)。
這種人工傳磁方法制成的指南魚比使用司南方便多了,只要有一碗水,把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經過長期的改進,人們又把鋼針在天然磁體上摩擦,鋼針也有了磁性。這種經過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗,即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法?!八》ā笔前阎改厢樂旁谟兴耐肜铮顾≡谒嫔希甘痉较颉?/p>
“縷懸法”就是在磁針中部涂上一些蠟,上面粘一根絲線,把絲線懸在木架上,針下安放一個標有方位的圓盤,靜止時鋼針就指示南北?!爸讣追ā本褪前唁撫樂旁谑种讣酌嫔?,輕輕轉動,由于手指甲的光滑,磁針就和司南一樣也能發生指南作用?!巴氪椒ā笔前汛裴樂旁诠饣耐脒吷?,轉動磁什,便和指甲法一樣發生指南作用。沈括經過精密的觀察實驗,還發現磁針指示的方向并不是正南正北,而是微偏西北和東南,這種發現在科學上叫磁偏角。