水上之友——指南针

指南针是一种判别方位的简单仪器,又称“指北针”。

指南针的前身是司南,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,磁针的南极指向地理的南极,人们利用这一性能可以辨别方向。

指南针在使用过程中不断完善,期间有许多创建,如发现并考虑到了地磁偏角现象,实现了磁针与罗盘一体化等。随着我国对外交往的日益频繁,我国的指南针传到西方等国,开启了世界计量航海新时代,被世人誉为“水上之友”。

古人对磁石的运用

指南针的前身是我国古代四大发明之一的司南,其发明是我国劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。

我国古人由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。

汉武帝时期,天下众人皆知汉武帝喜爱奇珍异宝,如果能寻上一两件讨得他的欢心,这一辈子的荣华富贵就享不尽了。

当时有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的特殊性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。

汉武帝见过很多斗棋,黄金造的、玛瑙造的、象牙造的,天下该有的他应有尽有。所以他一见到这副棋,立刻就没了兴致,不相信这个黑漆漆的铁疙瘩有什么非同寻常之处。

栾大也没多解释,只是淡淡说了一句:“陛下,你看好了。”说着,从袋子里摸出几枚棋子,往棋盘上轻轻一摆。

奇怪的事情发生了,那几枚不起眼的棋子突然好像活了一样,自动在棋盘上相互碰撞打斗起来,直看得汉武帝目瞪口呆,老半天才缓过神,忍不住连声称奇。

栾大见龙颜大悦,心里窃喜,垂手退到一边等待着汉武帝的奖赏。

汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。

其实,棋子相互吸引碰击并不奇怪,栾大只不过是充分利用了磁石的吸铁功能罢了,但汉武帝却不晓得这里面的道理。

这样的故事还很多。《晋书·马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动弹了。

马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。

我国古代对磁性的认识和利用,在世界上是比较早的,在很多古籍中都有记载。

古代人认识磁性,是从发现磁铁矿具有磁性开始的。古代人把磁铁矿称为“磁石”、“慈石”,又把磁铁矿中具有极强磁性的亚种称作“玄石”。

东汉时期的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。

魏晋南北朝时期,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在诗中也用过“磁石引铁,于金不连”的句子,可见他也了解磁石的性质。

南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出,优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸引三四根铁针,使几根针首尾相连挂在磁石上。

磁性更强的磁石,能吸引10多根铁针,甚至能吸住一两千克重的刀器。

陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

古人对磁石的认识在医学上多有体现。古代先民在对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质,比如历代都有应用磁石治病的记载。

据战国末期成书的《管子》和《吕氏春秋》记载,我国人在2000多年前就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,他们管这种石头叫“磁石”。

在西汉时期史学家司马迁的《史记》书中的“仓公传”便讲到齐王侍医利用五种矿物药治病的事。这5种矿物药是指磁石、丹砂、雄黄、矾石和曾青。

在东汉时期的《神农本草》药书中,讲到了利用味道辛寒的磁石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病。

南北朝时期陶弘景在《名医别录》医药书中,也讲到磁石可以养肾脏,强骨气,通关节,消痈肿等。

唐代著名医药学家孙思邈著的《千金方》药书中还讲到用磁石等制成的蜜丸,说经常服用可以对眼力有益。

北宋时期医学家王怀隐等著的《太平圣惠方》中还讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害,这就是把枣核大的磁石,磨光钻孔穿上丝线后投入喉内,便可以把误吞的针吸出来。

在南宋时期医学家严用和著的《济生方》医药书中,又讲到利用磁石医治听力不好的耳病,这是将一块豆大的磁石用新绵塞入耳内,再在口中含一块生铁,便可改善病耳的听力。

在明代著名药学家李时珍著的《本草纲目》中,关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性,对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细。

例如磁石治疗的疾病就有耳卒聋闭、肾虚耳聋、老人耳聋、老人虚损、眼昏内障、小儿惊痫、子宫不收、大肠脱肛、金疮肠出、金疮血出、误吞针铁、丁肿热毒、诸般肿毒等10多种疾病,利用磁石制成的药剂有磁朱丸、紫雪散和耳聋左慈丸等。

总的说来,在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。

我国先民对磁石的性质研究和利用,是指南针发明和发展的原始基础。事实上,指南针的发明,就是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。

[旁注]

方士 方术士,或称为“有方之士”,用现在的话说,就是持有方术的人。一般简称为“方士”或“术士”,后来则叫“道士”。其出现不晚于周代,至秦汉时期大盛,并逐渐形成了专门的方士集团,即所谓方仙道或神仙家。神仙思想及其方术,成为后世道教的核心内容与精神支柱。

马隆 西晋时期名将,兵器革新家。曾经率兵攻灭祸乱多年的鲜卑秃发树机能而一举成名。他在道路两旁堆积磁石,吸阻身着铁铠的敌人,使其难以行进,而晋军均被犀甲,进退自如。敌人大为震惊,以为晋军为神兵。

曹植 (192年~232年)三国曹魏时期著名文学家,建安文学代表人物,去世后谥号“思”。后人因他文学上的造诣而将他与曹操、曹丕合称为“三曹”,南宋时期文学家谢灵运更有“天下才有一石,曹子建独占八斗”的评价。

陶弘景 (456年~536年)朝齐、梁时期的道教思想家、医药家、炼丹家、文学家。南朝南齐南梁时期的道教茅山派代表人物之一。人称“山中宰相”。作品有《本草经集注》、《集金丹黄白方》等。

司马迁 (公元前145年或公元前135年~约公元前87年)西汉时期史学家、文学家、思想家,被后人尊为“史圣”。创作了我国第一部纪传体通史《史记》,原名《太史公书》。记载了上古传说中的黄帝之后长达3000多年的历史。是“二十五史”之首。

孙思邈 (581年~682年)著名的医师与道士,是我国乃至世界史上伟大的医学家和药物学家,被后人誉为“药王”,许多华人奉之为“医神”。他通百家之说,崇尚老庄学说,兼通佛典。著有编写《千金方》、《千金要方》和《千金翼方》。

李时珍 (1518年~1593年)明代医学家、药物学家。曾参考历代医药书籍800余种,结合自身经验和调查研究,编成《本草纲目》一书,是我国古代药物学的总结性巨著,在国内外均有很高的评价。

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公元前221年,秦始皇统一六国后,在咸阳修造阿房宫。据说,宫中有一座门,是用磁石做的,也叫“却胡门”。

磁石有吸铁的特性,如果有人穿着盔甲或身上暗藏兵器入室,那就会被磁石门吸住,这样,秦始皇住在里面,就不怕有人去暗杀他了。

秦始皇曾经3次遇刺,公元前227年荆轲刺秦;公元前218年博浪沙遇刺;公元前216年“逢盗兰池”,因此他想到一种防范措施。秦始皇利用“磁石召铁”的性能,“以磁石为门”也算是别具匠心的一种创造。