指南針是怎樣發(fā)明的指南針的發(fā)明歷史
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(rèn)識的結(jié)果。相信大家都知道指南針是什么,可是關(guān)于指南針的發(fā)明知識大家知道嗎?跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來看看吧。
指南針的發(fā)明歷史
目前傳統(tǒng)的觀點認(rèn)為指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)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(zhuǎn)。當(dāng)它靜止的時候,勺柄就會指向南方。當(dāng)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(xué)者認(rèn)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。”鄭玄箋:“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。”陸德明釋文:“朝夕,直遙反。”孫詒讓正義:“注云‘朝夕,朝朝莫夕’者,《鄉(xiāng)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(wěn)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(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。據(jù)載墨子是很有成就的科學(xué)家,在力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等方面都很有研究,制作發(fā)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(yīng)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(jīng)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(nèi)圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設(shè)計是古人認(rèn)真觀察了許多自然界有關(guān)磁的現(xiàn)象,積累了大量的知識和經(jīng)驗,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)識的實際應(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(zhuǎn)動摩擦阻力過大,而難于旋轉(zhuǎn),無法達到預(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。
目前的司南模型是由我國著名科技史學(xué)家王振鐸根據(jù)根據(jù)《論衡》中的記載,考證并復(fù)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(xué)術(shù)界的質(zhì)疑。首先,在《論衡》中,并未指出司南是磁勺子,而且,在剛認(rèn)識到磁石吸鐵的同時就發(fā)現(xiàn)其指極性不符合認(rèn)識的規(guī)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(jì)指南針發(fā)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(fù)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。現(xiàn)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(zhì)疑,80年代后又通過用天然磁石指極性實驗以及考據(jù)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(zhǔn)則,也有可能指官職如《韓非子》。其他也有一些學(xué)者如中國科技大學(xué)教授__超認(rèn)為司南是磁石放在瓢中,杭州大學(xué)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(jù)前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認(rèn)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(zhì)疑還沒有被科技史學(xué)界所普遍接受。根據(jù)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(guān)。
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(rèn)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(yīng)是北斗。而元稹《加裴度幽鎮(zhèn)兩道招撫使制》中的司南應(yīng)是官職,宋·釋正覺《頌古》:“妙握司南造化柄,水云器具在甄陶。”中的司南應(yīng)是權(quán)力,唐·宋暠《獬廌賦》中“守法者仰之以司南,疾惡者投之於有北。”的司南是法律,這些詞意都來源于北斗。另外《韓非子·有度》中的司南也應(yīng)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(dǎo)準(zhǔn)則等意也來源于北斗。此文認(rèn)為目前司南是磁性指南工具的論據(jù)還遠不充分。此外,作者根據(jù)唐·戴叔倫《贈徐山人》中“針自指南天窅窅,星猶拱北夜漫漫。”提出中國可能在八世紀(jì)發(fā)明指南針。
另外人們常把指南車當(dāng)成磁性指南工具,實際上指南車是應(yīng)用機械原理進行指南的。這在學(xué)術(shù)文獻中也經(jīng)常被混淆。如認(rèn)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(yīng)該注意的。
指南針的制作方法
材料:縫衣針、蠟燭、鐵絲、冷水、透明塑料瓶、鐵錘、細木棒
制作方法:
1.用鐵絲纏住縫衣針,然后放入火中燒紅,之后馬上浸入冷水中冷卻。要記住:浸的時候一定要把針按南北方向擺放,這樣針才能變成小磁針。還有,你一定要小心別燙著!
2.把塑料瓶剪去口,用鐵錘在底部的中央扎一個孔,然后把細線一端拴在小磁針的中部,再把線從孔中穿過。倒立塑料瓶,使小磁針慢慢靜止,這時你會發(fā)現(xiàn),小磁針的一端指向的是南方,另一端指的是北方。
指南針對世界的影響
在北宋人朱或1119年成書的《萍洲可談》中,有這樣一段文字:“甲令海舶,大者數(shù)百人。小者百余人……舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針”。
一些外國學(xué)者在翻譯這段文字時,誤將其中的“甲令”(南宋政府的命令)一詞翻譯成了往來海上的阿拉伯船長的名字,因此就一錯再錯,得出了最早裝備指南針的不是中國海船,而是阿拉伯海船的錯誤結(jié)論。
實際上,中世紀(jì)時阿拉伯人海船船體狹小,根本無法容納百余人。當(dāng)時往來南中國海、印度洋和波斯灣之間的商船,能夠容納上百人的只有中國海船,連阿拉伯商人也經(jīng)常搭乘中國海船。宋代與阿拉伯的海上貿(mào)易十分頻繁,中國開往阿拉伯的大型船隊有指南針導(dǎo)航,阿拉伯人是很容易從中國商船上學(xué)到指南針的用法的。
指南針大約在十二世紀(jì)末十三世紀(jì)初之際,傳到阿拉伯,然后又由阿拉伯傳入歐洲,后來歐洲演變出旱羅盤,再於明代時經(jīng)日本傳回我國。
指南針對西方最大的影響莫過于西方開始海外大探險。
結(jié)合當(dāng)時國家有計畫的海外探險,以及天文、地理、造船、航海技術(shù)的配合,再加上羅盤的使用,因而造成西方一連串的海外探險。就世界范圍來說,指南針在航海上的應(yīng)用,導(dǎo)致了以后哥倫布(約1451-1506)對美洲大陸的發(fā)現(xiàn)和麥哲侖(約1480-1521)的環(huán)球航行。這大大加速了世界經(jīng)濟發(fā)展的進程,為資本主義的發(fā)展提供了必不可少的前提。
在各國相競的向外發(fā)展下,新航線、新大陸逐一被發(fā)現(xiàn),讓歐洲人在短時間內(nèi)看到更多不同的事物與民族,進而促使歐洲人以客觀的觀察和比較的眼光來看待不同的民族與文化,是為指南針的另外更深遠的影響。
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