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对
有指南针的应用
是原始航海时代的结束
预示着计量航海时代的来临
大家好
欢迎来到世界历史必读精选
今天给大家带来指南针与航海术
指引前进的方向
我是君三
本期素材来自全力史
在茫茫的大海上
在一望无际的大沙漠中
在人迹罕至的深山老林里
人们能够凭太阳和北极星变相
但若是乌云遮住了星空和太阳又该怎么办呢
古代中国人发明的指南针不仅解决了这一问题
还为海上远航创造了条件
指南针古代又叫磁南
主要组成部分是一根装在轴上的磁针
磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并保持在磁磁午线的切线方向上
磁针的南极指向地理南极
利用这一性能可以辨别方向
物理上指示方向的指南针的发明有三类部件
分别是丝南
罗盘和磁针
均属于中国的发明
而据古矿路记载
指南针最早出现于战国时期的慈山一带
其实人类很早对磁现象就有所认识
考古发现
公元前一千两百年
产生于中美洲的奥尔梅克文明曾广泛利用天然磁石制造各类生活祭祀用品
其中有一只带有凹槽的天然磁石
该物体可能被放在祭坛上
因此或许是最早的以磁定向工具
而远古时期的中国就有专门的指向工具指南车
它是一种通过齿轮传动
使运动车子上某物保持固定指向的机械装置
跟指南针的基本原理没有什么关系
中国人真正意识到磁针的止极性
还是在公元前三世纪的战国时期
韩非子
有度中提到
先王立司南以端朝夕
表明那时已经有了磁向指向工具
而且被称为司南
公元一世纪初
东汉王充在论衡中有关于司南的详细记载
司南之勺
投之于地七尺指南
表明思南的形状像一把
当时有一根长柄和光滑的圆底
丝南由磁石制成
静止时长柄所指方向为南方
思南可能是最早期的指南针了
由于磁性指向工具常常被置于一个标有方位的地盘之上
因此早期指南针也被称为罗盘
然而天然磁石在强烈震动和高温时容易失去磁性
而磁南与底盘接触时的摩擦力又太大
所以指向的效果并不好
在丝南之后
人们又进一步探索性能更稳定
携带更方便的磁性指向工具
公元一千零四十四年左右
北宋曾功亮和丁度在他们的军事著作五经总要中提到了指南鱼
这是一种用人造磁钢片做成的鱼形指向标
磁鱼是这样制造的
先用高温使铁片内部的磁绸激活
至于地磁场中排序
在迅速冷却
使磁绸的有序排列固定
这种方法很符合物理学规律
但所得磁性较弱
指南鱼浮在水上可以自由转动
指南针的制造技术在沈霍的梦溪笔谈中最早得到系统阐述
沈霍指出
在磁石上磨过的小铁针具有较稳固的磁性
因此应采用这种人造磁针代替天然磁石制造指向工具
沈霍讨论了磁针装置的四种方法
即水浮
制指爪
制碗唇与弦
还认为水浮法虽应用较广
但水浮多荡窑是一重大缺陷
制指爪和碗唇的方法制指将磁针放在指甲或碗边
这样做虽然摩擦力很小
但太不稳定
只有铝旋法是比较好的
它是用细线将磁针悬吊在无缝的地方
指墙效果很好
南宋时期的陈元亮在其适林广济中介绍了他制造的指南龟
在木刻的指南龟内部装上磁石
底部用一根极尖的竹针支撑
瓷期可以自由转动
这种指南龟日后发展成为了焊罗盘
神霍在制造指南针的过程中还发现了磁偏角
他在书中写道
磁针长微偏东
不全南也
这是磁学史上一个极其重要的发现
欧洲人直到四百年后才有关于这一现象的记载
指南针发明之后
即开始在宋代的航海业中发挥作用
成熟于一千一百一十九年的平洲可谈中记录了中国海船上使用指南针的情况
海元起初还只是在阴雨天使用
但到了宋代末期以及元代
不论昼夜阴晴都使用指南针导航
实现了全天候航行
宋元时期
中国的对外贸易和海上交通十分的发达
广州 泉州 宁波
杭州都是对外港口
中国的船只远达大西洋沿岸
指南针正是这些远航水手传给阿拉伯和波斯的
通过他们
中国发明的航海罗盘为欧洲人所熟悉
十三世纪初
欧洲开始有在航海中使用指南针的记载
指南针的发明在中国古代最先用于祭祀
礼仪
军事和战卜与看风水师确定方位
后来使中国的航海事业在中世纪达到了世界最高水平
公元八百四十二年
李林德就曾驾驶木帆船从宁波启程
沿海岸北上
经山东
辽宁和朝鲜到达日本
次年
李出仁开辟了由日本加之岛直达浙江温州的新航线
一千二百八十一年
正震率商船从泉州出发
经三个月到达斯里兰卡
以后多次在印度洋上航行
明代郑和于十五世纪初七下西洋
所率舰队大小船只达两百多艘
人员达两万多
其规模之大
远程半个世纪之后的哥伦布和达伽马
当时使用的航海技术
航海仪器也是世界上最先进的
嗯
指南针发明后
逐渐传播到了西方
并影响了世界历史的进程
它的应用标志了原始航海时代的结束
预示着计量航海时代的来临
作为印度洋主要航行者的阿拉伯人最先得到了指南针
欧洲人又从阿拉伯人手中接货
借助指南针
欧洲人打下了一块又一块的殖民地
扩大了海外市场
到哥伦布发现美洲大陆时
指南针早已成为哥伦布航海最重要的技术保证
马克思评价
航海指南针打开了世界市场
并建立了殖民地
可见航海指南针在人类发展史上的重要作用
如今
虽然gps 在导航
定位 测速
定向方面有着广泛的应用
但由于其信号常被地形地物遮挡
导致精度大大降低
甚至不能使用
为了弥补这一不足
现在人制作了各种各样的电子指南针
它可以对gps 信号进行有效补偿
即使是在gps 信号失所后
也能正常工作
做到丢星不丢相