指南針為什麼指北卻叫指南針
指南針指向南方有兩種原因,一是古代中國人指北不用指南針,而是用北極星,北極星指北是中國人的常識和傳統習慣。另一個原因是在我國古代文化裏,南為陽,北為陰,活人都以陽為尊。古代一直以面向南方為尊位,並且有“南面為王,北面而朝”之説,意思是面朝南方位的稱帝王,面朝北方的則是朝拜君王的臣子,帝王就座議事都是面向南方,所以指示方向,也以南為主。
指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南,早在戰國時期,古人利用天然磁鐵礦石雕琢成一個杓形的東西,放在一個光滑的盤上,盤上刻着方位,利用磁鐵指南的作用,可以辨別方向,勺柢指向的就是南方,因此後來也叫做指南針。
司南的改進
但是以天然磁石製成的司南,由於磁勺是琢磨而成的,這樣一來磁勺的磁性有所減弱。同時磁勺與方盤之間還存在着摩擦力,所以司南的靈敏性不夠。而且磁勺也不會固定在盤心,每次使用的時候都需要手動撥動磁勺,讓其轉動,然後定向。這樣的方法在顛簸狀態下使用起來不太方便,甚至沒辦法定向了。
到了晉、南北朝時期,人們注意到了磁石可以吸引鐵針,並且也可以使鐵針磁化,他們便試圖將司南的勺狀天然磁石改為磁針,這樣便實現了磁體在材料和形態上的改進。司南原來是方形地盤,當其勺狀磁石改為磁針時,圓形地盤便取代了方形地盤,這樣更加適合磁針的指向需要。
但是磁針直接放在地盤上時是不能自由旋轉的,所以如果要用磁針來代替勺狀磁石,那麼還是需要考慮怎樣使磁針在地盤中心自由旋轉,使其定向。古人們也想出了多種方法去解決這個問題。
第一種方法:懸針法。將磁針用細線於無風的地方懸在地盤上,讓其自由旋轉,然後定向。人們發現這種方法是可行的,但是容易受風的影響,會不停擺動,也還是不能在顛簸狀態下使用。人們把磁針改造成蝌蚪形或者魚形薄片。這種方法在晉朝和南北朝時確實用過。
第二種方法:浮針法。將司南的中心圓做得凹下去,裏面盛滿水,然後讓小磁針浮在上面,使其定位。正如我國科技史研究學者潘吉星教授的論斷,這種方法解決了磁針在地盤上的投放問題,這是對司南革命性的改進。按照這種方法制造的指南裝置其實在北宋的文獻中也有所記載,也就是水羅盤的原理,但是其實在唐代時已經出現這種指南裝置了。
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