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Lv 6
? 發問時間: 藝術與人文歷史 · 2 0 年前

中國人的偉大發明__指南針

中國人發明指南針又稱為羅盤,是以磁石為原料的指示方向的工具…傳說中黃帝就是靠指南車突破蚩尤的迷陣,打敗南方部落而成為中原共主這是神話傳說的部份,請問中國人使用指南針載於史書上,是什麼時候的事,又是那一本著作?

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  • 匿名使用者
    2 0 年前
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    傳說中指南車乃是由軒轅黃帝,或者周公所創。但據歷史考証,指南車是三國時魏國的馬鈞所創造的。當時他做的指南車被魏明帝御用,但不久已經失傳。後來到了南北朝時,才再由祖沖之修造成功。指南車的車上有一個舉臂的木人。它利用差速齒輪的原理,不論車子轉向何方,木人的手始終指向南方。它由五個齒輪造成,車輪輻寬六尺,車上繪龍虎花鳥,由馬匹牽著前進。指南車在行進前先使木人手指對向南方,行駛間車身轉多少度,右邊的車輪便帶動小齒輪,再牽動大平輪向相反的方向轉多少度,在各輪的相亙配合下使木人一直指向南方。從這可以證明,中國早在一千八百年前就已經創造了齒輪,發現了差動齒輪原理,創造了差動齒輪機,比西方早了千多年!

    雖然指南車的準確性和穩定性比指南魚為高,但由於它的車身比較龐大,所以在使用上仍有一定的困難。所以用於航海等方面便要靠後期西方出現的「羅盤」了。

    指南車是古代一種指示方向的車輛,也作為帝王的儀仗車輛。指南車起源很早,歷代曾幾度重制,但均未留下資料。直至宋代才有完整的資料。它利用齒輪傳動系統和離合裝置來指示方向。在特定條件下,車子轉向時木人手臂仍指南。指南車的自動離合裝置顯示了古代機械技術的卓越成就

    指南車起源很早,歷代曾幾度重制,但均未留下資料。直至宋代才有完整的資料。

    不過在漢代

    這個人王振鐸先生據《論衡》等書記載並參照出土漢代地盤研究複製。

    記得黃帝那時代發明的是指南車

    神話書多少會提到

    但沒有詳細記載

    應該是如此

  • 2 0 年前

    指南針的發明並無確切的時間及發明者出現,在北宋曾公亮的《武經總要》中曾提及在行軍時用「指南魚」來幫助辨別方向,至於「指南魚」則是一片薄如魚狀的鋼片,五分寬,兩寸長,肚皮處有下凹,形狀有如小船般,在經過磁化的步驟後,浮在水面就能辨別南北。

    北宋的沈括在《夢溪筆談》一書中,更記載往後對於指南針的製作方法、及世上最早發現磁偏角、人工磁化製作指南針這三件關於指南針的相關記載,除了記錄下當時發展,沈括更把製作方法加以比較出優劣,成為了解當時指南針發明的最佳參考資料。

    一般談到指南針的發展,就讓人立刻聯想到「羅盤」。

    所謂的「羅盤」指得是磁針和方位盤的相結合,它又稱為「羅經盤」,我國在南宋時代就出現了,當時稱為「地螺」。

    「羅盤」依照磁針在方位盤的放置方法而分為水針和旱針兩種,兩者分述如下:

    名稱:水針

    出現年代: 宋代

    製作方式: 磁針用水浮法放在方位盤上

    史書證明: 1、徐競的《宣和奉使高麗經》

    2、《事林廣記》中所稱之指南魚

    名稱:旱針

    出現年代:宋末元初

    製作方式:不用水浮法者即是

    史書證明:於《事林廣記》中所稱之指南龜

     

  • 匿名使用者
    2 0 年前

    《夢溪筆談》: 指南針

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    譚夢溪 整理

    【正見網】編者的話:現在的人都認為現代科學很發達,是古人難以想像的。但從宋朝沈括所著《夢溪筆談》中記載的宋朝以前在天文學、數學、物理學、地理學、地質學、氣象學、生物學、醫藥學、考古、語言、史學、文學、音樂、繪畫以及財政、經濟等等的發現和成就來看,事實並非如此。通過介紹《夢溪筆談》,我們與讀者分享中國古代科學的發現。

    指南針是中國古代四大發明(指南針,造紙法,印刷術和火藥)之一。北宋沈括的《夢溪筆談》中載:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”這是關於利用天然磁體進行人工磁化以及地磁偏角的最早記載。“磁偏角”是因為地球上的磁極和南極、北極稍微有一點偏差。指南針的N極和S極,沿磁子午線分別指向北磁極和南磁極,磁子午線和地理子午線是不一致的,它們之間存在著一個夾角,科學上叫作“磁偏角”。西方到公元1205年,法國人古約(Guyot de provins)才記載了用同樣方法製造指南針,公元1492年意大利人哥倫布(Christopher Columbus)才發現地磁偏角,比沈括晚了400多年。

    在《夢溪筆談》卷24中,沈括描述了指南針的四種使用方法:

    (1) 水浮法:在盛水的碗裡,把指南針放在水面上指示南北方向。

    (2) 指甲旋定法:把磁針放在手指甲上輕輕轉動來定向。

    (3) 碗邊旋定法:把磁針放在光滑的碗邊輕輕旋轉磁針來定向。

    (4) 縷懸法:將單股蠶絲線用蠟粘在磁針的中部,懸掛於空中指南。這種懸掛式指南針,需在無風處使用。

    根據試驗比較,沈括認為這四種方法中,縷懸法最方便使用。因為指甲和碗邊上很光滑,指南針容易滑落。而水浮法,受水波動影響,針不容易靜止下來。

    沈括在900年前提出的方法,有的至今仍在使用,如現代的磁變儀、磁力儀的基本結構原理,就是採用了沈括所說的縷懸法原理。而航海中使用的重要儀表羅盤,也大多是根據水浮磁針這一原理設計而成的。

    公元1119年,北宋朱□在《萍洲可談》中第一次記載了指南針用於航海:“舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針。”中國是世界上最早應用指南針於航海的國家,有了指南針,才可能有鄭和七下西洋的壯舉。西方公元1190年英國人納肯(Alexander Neckam)才有指南針用於航海的記載。如今,中國發明的指南針,已被廣泛運用於航空、航海、採礦、探險各個領域。

    □原文□《夢溪筆談》(卷二十四 雜誌一): 方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也,水浮多盪搖。指爪及碗唇上皆可為之,運轉尤速,但堅滑易墜,不若縷懸為最善。其法取新纊中獨繭縷,以芥子許蠟,綴於針腰,無風處懸之,則針常指南。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之。磁石之指南,猶柏之指西,莫可原其理。

    發稿時間:癸未年二月初二日 公元2003年3月4日 星期二 推薦給朋友

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  • 匿名使用者
    2 0 年前

    一. 磁石和司南

    磁石出現的原始年代無法考證,古代關於慈石的最早記載見於《管子﹒地數篇》。約公元前5000-2070,黃帝問於伯高,黃帝:吾欲陶天下而以為一家,為之有道乎?伯高:上有丹砂者下有黃金,上有慈石者下有銅金,上有陵石者下有鉛、錫、赤銅,上有赭者下有鐵,此山之見榮者也。苟山之見其榮者,君謹封而祭之。

    秦漢以前,中國典籍裡沒有“磁”字,磁石寫作“慈石”。這是為什麼呢?東漢高誘解釋說:“石,鐵之母也。以有慈石,故能引其子;石之不慈也,亦不能引也。”原來中國古人把磁石吸鐵比做慈母愛子,所以稱磁石為“慈石”。

    司南,是最早的指南器,在公元前5世紀的戰國時代已出現和使用。當時的司南不僅做為度量工具,其寓意還用於謀略和國策。據成書於西元前四世紀的《鬼穀子﹒謀篇》記載:故鄭人之取玉也,載司南之車,為其不惑也。夫度材、量能、揣情者,亦事之司南也。

    西元前三世紀的《韓非子﹒有度篇》記載:夫人臣之侵其主也,如地形焉,即漸以往,使人主失端、東西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕。故明主使其群臣不遊意於法之外,不為惠於法之內,動無非法。

    二. 縱橫時空的漢代司南

    漢代司南由一把小勺和一個地盤組成,小勺是用天然磁體磨成的,勺頭底部是半球面,外力撥動勺柄,勺體即以球面頂端為圓心在地盤上旋轉。

    地盤用銅做成,內圓外方,中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八星宿,除重合的不計外,共標出了24個方向。天干、地支代表時間,八卦、二十八星宿代表宇宙和相對的28組星象。

    天干:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸,地支:子醜寅卯辰巳午未申酉戌亥。它們組合在一起的時候就構成了不同的時空維度。(即是乾、坤、艮、震、坎、離、巽、兌八卦代表方位),而二十八星宿是代表天上的二十八組星象圖,(名為角、亢、氐、房、心、尾、箕、鬥、牛、女、虛、危、室、壁、奎、婁、胃、昴、畢、觜、參、井、鬼、柳、星、張、翼、軫)。司南之杓,投之於地,其柢指南。當仔細體察我們會發現,司南的小勺在時空因素間不停運轉,會穿梭不同的時間和空間,仿佛浩瀚宇宙,停止後勺柄定位南方,一時間,時空方位變無形為有形,仿佛又真實可觸。古人是站在宇宙的基點上把握人體和時空的對應聯繫,最早發現了磁能量的存在和定向,司南是這種智慧的一種的應用。

    天干和地支合稱幹支。十天干分別是甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸,十二地支是子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥組合便成為以“甲子”開始排列組合的六十幹支循環。歷史上以幹支紀年已使用了近三千年。天干地支還用於計日,十二地支對應十二個時辰,一個時辰相當於現在的兩個小時。赤道式日晷在南宋時期廣泛用於計時,利用指針的投影來測定時辰。夏至日北極而影短,晝六十刻,夜四十刻。冬至日南極而影長,夜六十刻,晝四十刻也。易通卦驗曰:“冬至,晷長丈三尺。夏至,晷長尺五寸。“謂立八尺表之陰也。”

    三. 未解之迷

    古人對生命和自然規律的認識,有許多是未解之迷。公元132年,張衡發明的地動儀,其機械原理和震元感應原理至今仍無法解釋。

    據《後漢書﹒張衡列傳》記載:陽嘉元年,張衡復造候風地動儀。以精銅鑄成,員徑八尺,合蓋隆起,形似酒尊,飾以篆文山龜鳥獸之形。中有都柱,傍行八道,施關發機。外有八龍,首銜銅丸,下有蟾蜍,張口承之。[一]其牙機巧制,皆隱在尊中,覆蓋周密無際。如有地動,尊則振龍機發吐丸,而蟾蜍銜之。振聲激揚,伺者因此覺知。雖一龍發機,而七首不動,尋其方面,乃知震之所在。驗之以事,合契若神。自書典所記,未之有也。嘗一龍機發而地不覺動,京師學者咸怪其無征,後數日驛至,果地震隴西,於是皆

    服其妙。自此以後,乃令史官記地動所從方起。

    四. 指南針的演繹

    據沈括《夢溪筆談》記載,北宋時有四種不同裝置的針型指南儀,即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。水浮法指南針是把磁針橫穿燈草心,放在水碗內,利用燈草的浮力和水的滑動力用磁針來指示南北。縷懸法是把一根磁針用單絲粘住,懸在木架上,針下則安放一個標有方位的圓盤;靜止時,鋼針就指示南北。指甲法是把一枚磁針放置在大拇指的指甲上,磁針會在光滑的指甲表面旋轉而指南北。碗唇法則是把磁針置於碗的邊緣。在這四種方法中,縷懸法指針轉動靈活,在指導方位上準確性較高。但使用時不能有風,物體不得晃動,有很多限制。而水浮法指南針漂浮水面,能相對保持磁針的水平和穩定。

    沈活在試驗縷懸法指南針時,多次發現磁針並不是指示正南正北,而是微偏西北和東南,從而發現了地磁偏角──地球南北極連線交叉構成的夾角,這是世界上關於地磁偏角最早記載。

    除了指南針以外,元朝時期,還造成了立針式的指南工具──指南龜和指南魚:在木刻的龜、魚腹部安裝磁體,下用立針支撐。到了明嘉靖年間,又出現了旱羅盤。旱羅盤以釘子支在磁針的重心處,並且使指點的摩擦阻力十分小,磁針可以自由轉動。由於磁針有了固定支點,就不會象放在水面那樣到處遊蕩。因此旱羅盤比水羅

    盤更適用於航海。

    五. 普世的文明

    明代中國的航海家鄭和曾率龐大船隊七下西洋。鄭和領導的船隊,共有二萬七千多人,乘坐大船六十多艘,這些船上有羅盤針和航海圖,這些大船稱為“寶船”。最大的“寶船”,長四十丈,闊十八丈,是當時海上最大的船只。這支船隊到過印度支那半島、南洋群島、印度、波斯和阿拉伯的許多地方,最遠到過非洲東岸,前後經過三十多個國家。

    12世紀前後,指南針通過貿易傳到了阿拉伯,後傳到歐洲。

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