指南针及罗盘是用磁粉制成的吗(指南针及罗盘的研制)

指南针是一种判别方位的简单仪器,又称“指北针”。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。在指南针发明以前,古人是用天星来辨别方位的。我们的祖先就发明日圭用来分辨地平方位。日圭就是最早的罗盘。

我国发明的指南针和罗盘,对后来科学和技术的发展有极其重要的意义。

指南针及罗盘是用磁粉制成的吗(指南针及罗盘的研制)(1)

指南针是测量地球表面的磁方位角的基本工具,它的前身是我国古代四大发明之一的司南。

其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南极,利用这一性能可以辨别方向。

公元前300年的战国末期,我们聪明的祖先已经发现了磁石具有吸铁的能力,并且已经开始大量开采使用磁石,发明了“司南”,这是指南针的雏形。

“司南”是把磁石磨成长柄的勺子形,放在一个分成24个方向的铜盘上,“勺子”底很滑,铜盘也很滑,使“勺子”旋转,停止时,勺柄指着的方向便是南方,勺头指的方向就是北方。这是指南针的鼻祖。

由于天然磁石在强烈的震动和高温下,容易失去磁性,加上使用“司南”还需铜盘等许多辅助设备,很不方便。于是人们又对“司南”进行了改造。

至11世纪后,人们又发现了铁在天然磁石上摩擦后,也可以产生磁力,而且比天然磁石稳定,于是便制作了人造磁铁。

后来,有人用人造磁铁制造了“指南鱼”、“指南人”等形状各异的用于辨别方向的指南器具。

指南针及罗盘是用磁粉制成的吗(指南针及罗盘的研制)(2)

宋代科学家沈括在他的著作《梦溪笔谈》中记载了几种“指南针”的构造,记述了它的4种用法。

经过人们不断总结经验,对指南针进行改革,磁勺子由粗变细,逐渐成为一根针,磁针针尖指南,针尾指北,由此确定方向,指南针由此诞生。

指南针为我们的生活带来了许多方便,使人们无论是在浩瀚无边的大海,还是在高深莫测的天空,都可以辨别方向,不至于迷路。

科学史专家李约瑟博士指出:中国发明的利用指针标度盘的这些装置,是“所有指针式读数装置中最古老的”,并且“是在通向实现各种标度盘和自动记录仪表的道路上迈出的第一步”。

罗盘实际上就是利用指南针定位原理用于测量地平方位的工具,罗盘在风水上用于格龙、纳水和确定建筑物的坐向。

在指南针发明以前,地平方位不可能划分得很细。只能用北、东北、东、东南、南、西南、西、西北8个方位来描述方向和方位。

随着加工业的发展,磁针由原来的匙形转变为针形,并由水浮磁针转变为用顶针,使指南针的测量精度更加准确。

指南针及罗盘是用磁粉制成的吗(指南针及罗盘的研制)(3)

我国古人古人凭着经验把宇宙中各个层次的信息,如天上的星宿、地上以五行为代表的万事万物、天干地支等,全部放在罗盘上。风水师则通过磁针的转动,寻找最适合特定人或特定事的方位或时间。尽管风水学中没有提到“磁场”的概念,但是罗盘上各圈层之间所讲究的方向、方位、间隔的配合,却暗含了“磁场”的规律。

罗盘的发明和应用是人类对宇宙、社会和人生的奥秘不断探索的结果,罗盘上所标示的信息蕴含了大量古老的中国人的智慧。

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