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指南针的得名?

一、指南针的得名?

在很早的时候,我国就发明了指南针。

指南针是一种指示方向的工具。我们现在看到的指南针,是一个圆形的小罗盘,罗盘中装着一根小针。这根小针中间粗,两头尖,能够在盘中来回旋转。不管把盘子怎样转动,小针总是一头指向南方,另一头指向北方。因为指南针和罗盘结合在一起,通常把它们叫罗盘针。

指南针虽然是个小小的东西,用处却大得很。比如航海啦,航空啦,勘察啦,勘察啦,都离不开指南针。

指南针——从“吸铁石”说起

指南针是磁铁做成的。磁铁能吸铁,通常称为“吸铁石”,古代称为“慈石”因为它一碰到铁就吸住,好一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。后来,人们才称它为“磁石”。

每块磁铁两头都有不同的磁极,一头叫S极,另一头叫N极。我们居住的地球,也是一块天然的大磁体,在南北两头也有不同的磁极,靠近地球北极的是S极,靠近地球南极的是N极。我们知道,同性磁极相斥,异性磁极相吸引,所以,不管在地球表面的什么地方,拿一根可以自由转动的磁针,它的N极总是指向北方,S极总是指向南方。

指南针是利用磁铁的特性做成的,那未,世界上哪个国家最早发现磁铁和它的特性的呢?

二千多年以前,也就是春秋战国时候,我国已经用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候,就发现了磁铁,并且知道它能够吸铁。

我国古书《管子》上有这样的记载:“上有慈石者,下有铜金。”“铜金”就是一种铁矿。《管子》这部书产生在公元前三世纪,这说明我国最迟在公元前三世纪就知道磁石能够吸铁了。

秦朝时候,还有这样有趣的传说,秦始皇统一中国以后,在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫,阿房宫中有一个磁石门,完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺,只要经过那里,磁石门就会把这个人吸住。

另外,根据古书记载,汉武帝时候,胶东有个栾大,献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上,就会互相碰击,自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来来大的棋子是用磁石做的,所以有磁性,能互相吸引碰击,只是汉武帝不懂这个道理罢了。

二、指南针是谁发明的?

指南针是谁发明的,又发明于何时,目前还没有定论,但是传统的说法,也是权威性的说法是由熊国(今河南新郑市)的轩辕黄帝发明,宋代沈括经过整理、总结、命名。

指南针,古代叫司南,主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。

那么指南针是谁发明的?有没有具体的文书记载指南针是谁发明的呢?

指南针是我国祖先最早发明的。传说,大约在四五千年以前,黄帝和蚩尤作战,蚩尤会兴风作雾,黄帝尽管武艺高强,由于迷失方向,结果被蚩尤战败了。黄帝回去后,总结了这次失败的教训,立即组织人精心研究制作指示方向的工具,很快就造出了指南车。

在第二次交战中,蚩尤故技重施。黄帝看后仰天大笑,命令部下推出指南车。结果,杀死了蚩尤。从此以后,黄帝的氏族就在黄河流域定居了下来。我们的祖先之所以能发明指南车,是发现了磁石的特性,从而发明了“司南”,这是指南针的雏形。

西晋崔豹《古今注》说:“黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾,兵士皆迷。于是作指南车以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。”

司南是把磁石磨成长柄的匙子形,放在一个分成24个方向的铜盘上,匙子底很滑,铜盘又很光,使匙子旋转、停止时,匙柄自然指着南方。11世纪,沈括在实践中发现,用一块铁在天然磁石上磨擦后,也可以生磁,而且比较稳定,于是便制作了人造磁铁。这一重大发现为制造更先进的指南针提供了条件。

虽然指南针到底是由谁发明的,目前还没有定论,但是最权威的说法是由熊国的轩辕黄帝发明,到北宋沈括完善成功。

也有观点说中国虽是最早发明使用指南针的,但科学解释“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。

相对于指南针是谁发明的问题,指南针是何时在何地出现的记载比较有根据。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。指南针是谁发明的,可能至今还不是很明确。

但现在所说的指南针的主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明由三部件组成,分别是司南、罗盘和磁针,均属于中国的发明。

虽然不确定指南针是谁发明的,但11世纪末或12世纪初,中国船舶就开始使用指南针导航。北宋《萍州可谈》:“舟师(掌舵者)识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”指南针应用在航海上,是全天候的导航工具,弥补了天文导航、地文导航之不足,开创了航海史的新纪元。

三、吸铁石能吸引什么呢?为什么?

正确答案是:铁、镍、钴等金属

四、指南针知识

指南针是用以判别方位的一种简单仪器。又称指北针。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面

中国是世界上公认发明指南针的国家。指南针的发明是我国汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石吸引铁的性质,后来又发现了磁石的指向性。经过多方面的实验和研究,终于发明了实用的指南针。最早的指南针是用天然磁体做成的,这说明中国汉族劳动人民很早就发现了天然磁铁及其吸铁性。据古书记载,远在春秋战国时期,由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的大变革时期,生产力有了很大的发展,特别是农业生产更是兴盛发达,因而促使了采矿业、冶炼业的发展。在长期的生产实践中,人们从铁矿石中认识了磁石。 最早的指南针是司南。

公元前7世纪成书的《管子·地数》中就记载:“上有磁石者,下有铜金”。意思说,如果山上有磁石时,山里就藏有铁矿。地理名著《山海经》中,也曾记载“题灌山中多磁石”。《水经注》里记载了秦国阿房宫前面,用磁石制成大门,防避有人进宫谋刺暗杀,如坏人暗披盔甲、暗藏兵器入宫,就会被门吸住而被发现,这说明人民很早就发现了磁石的吸铁性,并加以利用了。

在长期的生产斗争中,我国汉族劳动人民进一步利用磁体的指极性,制成指示方向的机械,这就是指南针。这在《韩非子·有度篇》中和《鬼谷子》一书中都有记载。在《鬼谷子》中记载说,郑国人到深山密林中去采集玉石时,为了不迷失方向,带着“司南”。这“司南”就是指南针这种机械。东汉王充在《论衡》中描述过“司南”,它象只水勺,用天然磁石磨制面成,勺底为球面体,勺呈椭圆状,勺柄通体渐渐缩成柱状。为了确定方向,还配有一个“地盘”,它是铜质或涂漆木制盘,中央是平滑圆槽,形状可能是内圆外方,框上刻划出定向的刻度,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。将会投于地盘中央时,它的柄部就会大体停止在指南的方位上。以上可知司南是现代指南针(磁罗盘)的体型。“指南”是张衡在《东京赋》中第一次提出来的,以后经过魏晋、南北朝、隋、唐,直到宋代经过一千多年才逐渐发展起来了。宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中,对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。当时在生产和科学实验发展的推动下,特别是航海事业和外贸的兴起扩大下,指南针逐步发展起来。沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。第一种是水浮法,将磁针浮于水面进行指南,虽然比较平稳,但容易动荡不定;第二种是指甲旋定法,将磁针置于指甲上,转动灵活,也容易滑落;第三种是碗唇旋定法,将磁针置于碗口边上,转动较灵活,但易滑落;第四种是缕旋法,用蚕丝将磁针悬挂起来,可达到转动灵活而又稳定。他还记载了人工授磁方法即“以磁石磨针锋,则能指南”。这种用人工制成磁体,是一个巨大的进步。此外,还曾制出过“指南鱼”、“旱针”、“水针”。旱针、水针这两种指南针,成为近代指南针(罗盘针)的基本结构原理奠定了基础。沈括在研究指南针的过程中,还总结和发现了地磁有偏角存在。也就是说,指南针指示的方向,“常微偏东,不全南也”。这是我国对地磁学做出的伟大贡献。

指示方向原理

地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。

指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。

辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚,最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。那么,中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨?吉尔伯特的理论是否及时传到了中国?明末清初的“西学东渐”,又对我国指南针理论的发展有过哪些影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。

“中国最早的指南针理论,是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”关增建介绍,11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思,他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法,但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理!”随后,文人学者们从阴阳五行学说出发,结合当时人们对大地形状的认识,提出各种指南针理论。例如,最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下逻辑: “磁针是铁打磨成的,铁属金,按五行生克说,金生水,而北方属水,因此北方之水是金之子。铁产生于磁石,磁石是受阳气的孕育而产生的,阳气属火,位于南方,因此南方相当于磁针之母。这样,磁针既要眷顾母亲,又要留恋子女,自然就要指向南北方向。”

关增建表示,从近代物理学的观点来看,“蒙氏理论”完全异想天开,但从事物的属性出发解释其行为,在东西方科学史上都是常用的做法。我国古代阴阳学说昌盛,用阴阳学说阐释指南针指南及“常微偏东”的原理,是再自然不过的事情。特别是,该理论认为磁石不同端面有不同属性,它们决定磁针的指向,这种说法很容易启发人们发现磁石的两极,并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系,从而为正确认识这一问题找到可能的途径。

南宋人的指南针原理,仍认为“指南针之所指,即阳气之所在”,只是围绕磁偏角现象,立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限,这样地表面必然有个中心,过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为,一旦测量地点不在这条南北线上,指南针所指向自然“少偏”。到明代,有人假托南唐人著作指出,指南正针由大地方位系统决定,而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为,这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。

明万历年间(公元1573~1620年),传教士来华,带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响,中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题,在此过程中,阴阳五行的作用不断淡化,力学角度的分析不断增加,但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一,更谈不上入主东土。传教士中,1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统,但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身,理论仍然局限在古代科学的范围,而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远,直到19世纪中叶,我国仍有学者用它解释指南针问题。而此时,清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。

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