第1个回答 推荐于2018-04-11
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。同名的还有乐队名称以及电影名称。
目前传统的观点认为指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子像一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持 指南针图二
平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。当时的著作《韩非子》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。“但有学者认为"朝夕"除了东西方向外,还可解释为早晚朝见或君王早晚听政。《小雅·雨无正》:“邦君诸侯,莫肯朝夕。”郑玄笺:“王流在外,三公及诸随王而行者,皆无君臣之礼,不肯晨夜朝暮省王也。”又如《周礼·夏官·道仆》:“掌驭象路以朝夕。”陆德明释文:“朝夕,直遥反。”孙诒让正义:“注云‘朝夕,朝朝莫夕’者,《乡饮酒义》云:‘朝不废朝,莫不废夕。’注云:‘朝夕,朝莫听事也。’”所以“端朝夕”就是端正或稳定朝纲,而不是定方向,此处司南解释成法律更合理[1]。 春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。据载墨子是很有成就的科学家,在力学、声学、光学、磁学等方面都很有研究,制作发明的有听瓮、中燧、司南,还有汲水器、投石器、望远器、集箭器等,其中的司南应该属于我国或者世界最早的指南针。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。 目前的司南模型是由我国著名科技史学家王振铎根据根据《论衡》中的记载,考证并复原的。司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。 但司南是磁性指南工具的一观点一直受到学术界的质疑。首先,在《论衡》中,并未指出司南是磁勺子,而且,在刚认识到磁石吸铁的同时就发现其指极性不符合认识的规律,另外要把磁石加工成能指南的磁勺,要有意识地‘顺其南北极向’磨镂。在十一世纪指南针发明以前,古文献中从未有过磁石两极以及它的指极性的记述。50年代钱临照院士曾受郭沫若之托试图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。而王振铎先生的复原物为钨钢在人工电磁场中磁化,这在两千多年前是无法办到的。现在北京的中国历史博物馆已不再展出司南的模型。东北师大教授刘秉正于1956年就对司南的磁勺说提出质疑[2],80年代后又通过用天然磁石指极性实验以及考据指出《论衡》以及《瓢赋》中的司南是天上的北斗, 而其它的文献中的司南或是指南车如《鬼谷子》,可能是行事的准则,也有可能指官职如《韩非子》[3][4]。其他也有一些学者如中国科技大学教授李志超认为司南是磁石放在瓢中,杭州大学教授王锦光提出司南是磁勺子放到水银池中(《论衡》中的地为“池”)[5][6]。2005年中国国家博物馆研究员孙机根据前北平历史博物馆旧藏残宋本《论衡》认定“司南之杓”杓字实为酌,那么看来“其柢指南”之柢也非指勺柄,司南是机械齿轮装置的指南车[7]。但这些质疑还没有被科技史学界所普遍接受[8][9]。根据最新的文献考证表明,司南是北斗的别称,同时司南的其他用法也都与北斗有关[1]。此文通过对北魏·温子升《定国寺碑》、梁·吴均《酬萧新浦王洗马诗二首》等唐以前文献的分析,认为这些文献中司南只能解释成北斗,而《论衡》,《瓢赋》中的司南也应是北斗。而元稹《加裴度幽镇两道招抚使制》中的司南应是官职,宋·释正觉《颂古》:“妙握司南造化柄,水云器具在甄陶。”中的司南应是权力,唐·宋暠《獬廌赋》中“守法者仰之以司南,疾恶者投之於有北。”的司南是法律,这些词意都来源于北斗。另外《韩非子·有度》中的司南也应解释成法律,其中的“朝夕”不是方向,而是早晚朝见或君王早晚听政。其他司南引申为定时间(杜甫《咏鸡》中的司南)、指德高望重的人、以及指导准则等意也来源于北斗。此文认为目前司南是磁性指南工具的论据还远不充分。此外,作者根据唐·戴叔伦《赠徐山人》中“针自指南天窅窅,星犹拱北夜漫漫。”提出中国可能在八世纪发明指南针。 另外人们常把指南车当成磁性指南工具,实际上指南车是应用机械原理进行指南的。这在学术文献中也经常被混淆。如认为《鬼谷子》中的司南是磁性指南工具。实际上历代引《鬼谷子》中的司南从前后文看都是说指南车。如《宋书·礼志》,唐·李善注《文选》中左思吴都赋,《太平御览·车部四》等。这是在阅读文献是应该注意的。
编辑本段指南针的样式
指南针图三
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。 北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。铁片烧红后,温度高于居里点,铁片中的磁畴便瓦解而成为顺磁体,蘸水淬火后,磁畴又形成,但在地磁场作用下磁畴排列有方向性,故能指南北。因我国长江黄河流域一带地磁有大约50度左右的倾角,如水平放置,则只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,则使鱼磁化的有效磁场强度增大,磁化效果更好[2]。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。 《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。他在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。 关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法: 1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。
现代各种指南针仪器(10张) 2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。 3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。 4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。 沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。 南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。 指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。 指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答 2012-01-17
无名氏,因为年代太久远了
司南是我国春秋战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器。是指南针的原型。
具体发明者不详。
在汉时期(公元前206-公元220年),中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,并发现一种长条的石头能指南北,他们管这种石头叫做磁石。
古代的能工巧匠把磁石打磨凿雕成一个勺形,放在青铜制成的光滑如镜的底盘上,再铸上方向性的刻纹。这个磁勺在底盘上停止转动时,勺柄指的方向就是正南,勺口指的方向就是正北,这就是我国祖先发明的世界上最早的指示方向的仪器,叫做司南。
司南的“司”就是“指”的意思。
根据春秋战国时期的《韩非子》书中和东汉时期思想家王充写的《论衡》书中的记载,以及现代科学考石学家的考证和所制的司南模型,说明司南是利用天然磁石(古代称慈石,用慈爱来描述磁石吸铁现象)制成汤勺形,由其勺柄指示南方。
而在春秋战国时期的《管子》书中和《山海经》书中便有了关于慈石的记载,而在这一时期的《鬼谷子》书中和《吕氏春秋》书中还进一步有了慈石吸铁的记载。这可以说是古代最早的磁指南器。
第3个回答 2020-02-09
指南针的始祖是司南、指南车。传说指南车是黄帝发明的。指南针是由司南和指南车经我国劳动人民逐渐改进而成。
第4个回答 2019-12-11
指南针的始祖——司南,指我国古代辨别方向用的一种仪器,据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。