指南针的变迁
指南针在现代航海中广泛应用。作为中国的四大发明之一,谁不想知道它的发展历史?当你读完下文后,你就会完全清楚了。
战国时,在一座炼铁坊里,有人惊叫起来:“快看,这块石头吸满了铁屑。”大家一看也觉得奇怪。纷纷议论说:“这块石头像一位慈母抱着它的儿女。”从此,人们便给这块石头命名为“慈(磁)石”。
作坊里的人们认为这块石头是吉祥物,就将它供奉起来。过了一段时间, 经常看护的人说他又看到了一个秘密,这块石头不光能吸铁,还能指示南北。他的同伴半信半疑,仔细观察后,果真如此。于是有人提议:“既然这石头这么神,我们何不多找几块,出门带上它就不会迷路了。”
功夫不负有心人,没多久,每人都找到了一块。可是使用时就费了力气, 石头太大,携带很不方便。怎么办呢?大家就开始对磁石进行改造。经过反复以后,终于制造出了人类最早的指南针“司南”。司南的样子像平时吃饭用的勺子,底部是圆的,非常光滑。为了便于司南旋转,他们还制造了一个地盘。地盘用铜制成,内圆外方,中心圆面也十分光滑。中心圆和外围依次布列八天干,即甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸和十二地支。另加四维, 即乾、坤、巽、民共 24 向。使用时将小勺放于盘上,用手轻拨,小勺就会在盘上旋转,当终止时,勺柄指向南方。
司南的发明是一个进步。但天然磁石容易失磁,且体重而转动不灵,指示的方向也不精确。随着生产力的发展,人们终于发现了人工磁化的方法, 于是,更先进的磁性指向仪器就诞生了。
人工磁性指向器何时问世,目前尚未确定。但在北宋年间的《武经总要》
(曾公亮编)和《梦溪笔谈》中已有关于“指南针”和“指南鱼”的介绍。
《武经总要》记载指南鱼的作法是:将薄铁剪成 2 寸长,5 寸宽的鱼形, 放在火中锻烧。烧红时,夹出,鱼尾对准北方,放入冷水盆中冷却,铁片就会受到磁感应而磁化。使用时,盛一碗水,放在无风处,铁鱼平浮在水面上, 鱼头方向为南。指南鱼由于磁性较弱,流传不久便被指南针取代。
“指南针”在《梦溪笔谈》中是这样记载的:
看风水的人用磁石磨针尖,针尖指南。不过常常略偏东,并不完全指向南面。把磁针浮于水面,多摇晃不定;也可把磁针放在指甲上或碗边上,磁针转动就会灵敏,但容易掉下来。不如用悬丝悬挂为最好,即用一根新缫的蚕丝用芥子大小的蜡将丝粘在针腰,挂于无风处,这样磁针就会指向南方。有的磁针也指向北方。
这一段记载至少说明了三个问题,一是指明了指南针是风水先生发明
的,用的是人工磁化方法;二是指明了四种指南针的安置方法;三是沈括已经发现磁偏角,这是对物理学的一大贡献。而西方在 1492 年哥伦布横渡大西
洋时,才发现磁偏角,比沈括晚了 400 多年。
指南针也需要与方位盘配合,后来指南针与方位盘连成了一体,就形成了“罗盘”。
罗盘是风水先生的法宝。后来到了航海家的手中,被当作航海的导向仪器。在指南针出现以前,航海者是利用日月星辰判定方向。当阴天时,便束手无策。东晋高僧法显访问印度等国时,于 5 世纪乘船回国。在《佛国记》中记述了海上的经历:“大海弥漫无边,不识东西,唯望日、月、星、辰而进。”唐文宗开成三年(公元 838 年),日本高僧尚圆仁来中国求法,后来写有《入唐求法巡礼行记》一文,文中记述了遇到阴雨天时的情景。他说: 海上航行最怕遇到阴雨连绵的天气。因为这时看不见日、月、星、辰,让你无法辨认方向。一次,我所乘的船就遇到了这种情况。当时七嘴八舌,有的说向西北行,有的说向北行,船家也无所适从。幸好碰到波绿海浅的地方, 但也不知离陆地有多远,只好等天晴。
这种情况在指南针用于航海前航海者都遇到过。而当指南针出现以后, 航海就安全多了。史籍中最早记载指南针用于航海是北宋末年。当时,晚上看星斗,白天观太阳,碰到阴雨天,则用指南针定方位。不难看出,指南针最初用于航海是作为天文导航的辅助工具。而到南宋以后,它就逐渐成为主要的导航仪器了。正如人们所说,舟船往来,全靠指南针测定方位。导航人员专心致志地掌管着它,不敢有丝毫的疏忽大意,因为这关系到一船人的生死存亡。
指南针的应用,开创了人类航海事业的新纪元。举世闻名的郑和七次下西洋,便与指南针的应用密不可分。英国著名的中国科技史专家李约瑟博士, 对此有高度评价。他说,指南针在航海中的应用,是航海技艺方面的巨大改革,它把原始航海时代推至终点,预示着计量航海时代已经到来。
我国发明的指南针,在 12 世纪以后传到了阿拉伯国家,后又传到欧洲。指南针的发明和运用,不仅推动了世界航海事业的发展,也促进了世界文化的交流。哥伦布对美洲大陆的发现,麦哲伦的环球航行,都有指南针的功劳。