指南针为什么指北却叫指南针
指南针指向南方有两种原因,一是古代中国人指北不用指南针,而是用北极星,北极星指北是中国人的常识和传统习惯。另一个原因是在我国古代文化里,南为阳,北为阴,活人都以阳为尊。古代一直以面向南方为尊位,并且有“南面为王,北面而朝”之说,意思是面朝南方位的称帝王,面朝北方的则是朝拜君王的臣子,帝王就座议事都是面向南方,所以指示方向,也以南为主。
指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南,早在战国时期,古人利用天然磁铁矿石雕琢成一个杓形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,利用磁铁指南的作用,可以辨别方向,勺柢指向的就是南方,因此后来也叫做指南针。
司南的改进
但是以天然磁石制成的司南,由于磁勺是琢磨而成的,这样一来磁勺的磁性有所减弱。同时磁勺与方盘之间还存在着摩擦力,所以司南的灵敏性不够。而且磁勺也不会固定在盘心,每次使用的时候都需要手动拨动磁勺,让其转动,然后定向。这样的方法在颠簸状态下使用起来不太方便,甚至没办法定向了。
到了晋、南北朝时期,人们注意到了磁石可以吸引铁针,并且也可以使铁针磁化,他们便试图将司南的勺状天然磁石改为磁针,这样便实现了磁体在材料和形态上的改进。司南原来是方形地盘,当其勺状磁石改为磁针时,圆形地盘便取代了方形地盘,这样更加适合磁针的指向需要。
但是磁针直接放在地盘上时是不能自由旋转的,所以如果要用磁针来代替勺状磁石,那么还是需要考虑怎样使磁针在地盘中心自由旋转,使其定向。古人们也想出了多种方法去解决这个问题。
第一种方法:悬针法。将磁针用细线于无风的地方悬在地盘上,让其自由旋转,然后定向。人们发现这种方法是可行的,但是容易受风的影响,会不停摆动,也还是不能在颠簸状态下使用。人们把磁针改造成蝌蚪形或者鱼形薄片。这种方法在晋朝和南北朝时确实用过。
第二种方法:浮针法。将司南的中心圆做得凹下去,里面盛满水,然后让小磁针浮在上面,使其定位。正如我国科技史研究学者潘吉星教授的论断,这种方法解决了磁针在地盘上的投放问题,这是对司南革命性的改进。按照这种方法制造的指南装置其实在北宋的文献中也有所记载,也就是水罗盘的原理,但是其实在唐代时已经出现这种指南装置了。
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