1. 还有哪些关于指南针的知识
指南针概述 指南针的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。
由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。
后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。
磁子午线的切线 磁子午线简介 地球表面上某点地磁水平分力线所切的地球大圆。磁针在仅受地磁影响(没有自差)的情况下其指向即磁子午线方向(也就是说,在地球磁场作用下,磁针在某点自由静止时其轴线所指的方向)。
因地磁两极不对称和磁场不规律性,磁子午线一般不经过地磁南北极。故磁针所指的磁北方向不一定是地磁北极的方向。
磁子午线方向可用罗盘仪测定。 磁子午面 经过地心和磁针静止时所指示的南北方向所作的垂直平面。
指示方向原理 地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。 指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。
辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚,最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。
那么,中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨?吉尔伯特的理论是否及时传到了中国?明末清初的“西学东渐”,又对我国指南针理论的发展有过哪些影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。 “中国最早的指南针理论,是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”
关增建介绍,11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思,他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法,但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理!”随后,文人学者们从阴阳五行学说出发,结合当时人们对大地形状的认识,提出各种指南针理论。例如,最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下逻辑: “磁针是铁打磨成的,铁属金,按五行生克说,金生水,而北方属水,因此北方之水是金之子。
铁产生于磁石,磁石是受阳气的孕育而产生的,阳气属火,位于南方,因此南方相当于磁针之母。这样,磁针既要眷顾母亲,又要留恋子女,自然就要指向南北方向。”
关增建表示,从近代物理学的观点来看,“蒙氏理论”完全异想天开,但从事物的属性出发解释其行为,在东西方科学史上都是常用的做法。我国古代阴阳学说昌盛,用阴阳学说阐释指南针指南及“常微偏东”的原理,是再自然不过的事情。
特别是,该理论认为磁石不同端面有不同属性,它们决定磁针的指向,这种说法很容易启发人们发现磁石的两极,并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系,从而为正确认识这一问题找到可能的途径。 南宋人的指南针原理,仍认为“指南针之所指,即阳气之所在”,只是围绕磁偏角现象,立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限,这样地表面必然有个中心,过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。
南宋人曾三异等认为,一旦测量地点不在这条南北线上,指南针所指向自然“少偏”。到明代,有人假托南唐人著作指出,指南正针由大地方位系统决定,而偏角则由天体方位划分系统所决定。
关增建认为,这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。 明万历年间(公元1573~1620年),传教士来华,带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。
受其影响,中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题,在此过程中,阴阳五行的作用不断淡化,力学角度的分析不断增加,但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一,更谈不上入主东土。传教士中,1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统,但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身,理论仍然局限在古代科学的范围,而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。
南怀仁理论在中国影响深远,直到19世纪中叶,我国仍有学者用它解释指南针问题。而此时,清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。
指南针的始祖 目前传统的观点认为指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。
样子像一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。
当时的著作《韩非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。
《鬼谷子》中记载了司南的应用,郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。 春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。
东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。
这样的设计是古人认真观察了许多自然界有。
2. 指南针的知识
我们的祖先大约在战国时代就发现了磁体的指极性.成书于公元3前世纪的《韩非子·有度篇》里记有:“先王立司南,以端朝夕”,“司南”就是指南的意思,“端朝夕”就是正四方的意思.司南勺是用天然磁石琢磨成的勺形东西,放在光滑的铜盘上能自由转动,待停下来时,勺柄指向南方.从司南到指南针的过渡形式是指南鱼.指南鱼的记载最早出现在西晋时崔豹著的《古今注》上.到北宋仁宗时(公元11世纪前叶),由曾公亮主持编著的《武经总要》(宋代的一部军事大全)中介绍了指南鱼的制作方法和使用.用一薄钢片剪成鱼形,约长二寸,宽五分,肚皮部分略下凹,把它放到炭火上烧到通红取出后,让鱼尾正对北方,并略下垂,蘸水冷却,铁片就在地磁场中被磁化.用时,让它浮于水上,则“鱼首指南”,在部队行军时帮助辩认方向.由此可见,我国早在11世纪,就已经利用地磁场制造人造磁体,并在实践中发现地磁倾角的存在,还懂得如何利用.在西方16世纪才发现地磁倾角(1544年德国人哈特曼发现),1600年英国吉尔伯特著作中才记载了红热铁棒在地磁场中冷却磁化的方法,比我国晚了500多年.随着磁学知识的发展,又发明了指南针.最早记载,见于11世纪北宋时期我国进步的政治家和杰出的科学家沈括晚年所作著的《梦溪笔谈》.沈括记载说:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也.”在19世纪现代电磁铁出现以前,几乎所有的指南针都是用这种铁针经过摩擦后被人工磁化的方法制成的.在西方,直到公元1200年才有关于这种方法的记载,比沈括晚了100多年.在使用指南针时需要的方位盘配合,在《梦溪笔谈》中还没有这方面的记载,不久之后就发展成方位盘和磁针连成一体,这就是“罗经盘”或“罗盘”,其方位盘是二十四向,圆形.这在南宋时代就出现了.当时叫“地螺”.宋末元初时已经不止有水浮的“水针”,而且有了用一个支轴的尖端支在磁针的中部使磁针旋转的“旱针”(或“干针”).宋末的《事林广记》中就记载着用这种方法做成的指南鱼和指南龟.大约在12世纪末到13世纪初,我国的指南针经阿拉伯传入欧洲,才使欧洲出现了旱罗盘,大约在明代隆庆年间(1567—1572),旱罗盘再经日本传到中国.指南针的发明、完善和使用,好象使海船长上了眼睛,大大促进了航海事业的发展.我国明代伟大航海家郑和(1371—1435)“七下西洋”率领庞大船队20多年间访问了30多个国家,最远到达红海和非洲东海岸,在世界航海史上写下了光辉的一页.这样大规模的远海航行,的确得力于读数可靠的指南针.指南针的发明和应用是中国古代科学史上一项重大成就,是中国古代人民在军事、生产和航海事业中做出的重大贡献,也是对人类文化的重大贡献.。
3. 关于指南针的科普知识
指南针又称指北针,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子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。
常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明由三部件组成,分别是司南、罗盘和磁针,均属于中国的发明。
据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针是古代汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
作为中国古代四大发明之一,它的发明对人类的科学技术和文明的发展,起了无可估量的作用。在中国古代,指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。
11世纪末或12世纪初,中国船舶开始使用指南针导航。北宋《萍州可谈》:“舟师(掌舵者)识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”
指南针应用在航海上,是全天候的导航工具,弥补了天文导航、地文导航之不足,开创了航海史的新纪元。地球是一个大磁体。
地球的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。地球表面的磁体,当可以自由转动时,就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北——这个道理,古人不够明白;但这类现象,古人已经发现。
[4]先秦时代的汉族劳动人民已经积累了对磁现象的认识,在探寻铁矿的时候,常常遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁——化学式Fe3O4,别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁)。《管子》的数篇中早已记载了这些发现:“山上又磁石者,其下有金铜。”
《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”
古人称“磁”为“慈”。古人把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。
并认为:“石是铁的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。”汉以前古人把磁石写成“慈石”,是慈爱石头的表达。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的特性做了两个棋子的东西,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”。
他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。
[4]。
4. 指南针知识
指南针是用以判别方位的一种简单仪器。
又称指北针。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。
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。
磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面中国是世界上公认发明指南针的国家。
指南针的发明是我国汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。
人们首先发现了磁石吸引铁的性质,后来又发现了磁石的指向性。经过多方面的实验和研究,终于发明了实用的指南针。
最早的指南针是用天然磁体做成的,这说明中国汉族劳动人民很早就发现了天然磁铁及其吸铁性。据古书记载,远在春秋战国时期,由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的大变革时期,生产力有了很大的发展,特别是农业生产更是兴盛发达,因而促使了采矿业、冶炼业的发展。
在长期的生产实践中,人们从铁矿石中认识了磁石。 最早的指南针是司南。
公元前7世纪成书的《管子·地数》中就记载:“上有磁石者,下有铜金”。意思说,如果山上有磁石时,山里就藏有铁矿。
地理名著《山海经》中,也曾记载“题灌山中多磁石”。《水经注》里记载了秦国阿房宫前面,用磁石制成大门,防避有人进宫谋刺暗杀,如坏人暗披盔甲、暗藏兵器入宫,就会被门吸住而被发现,这说明人民很早就发现了磁石的吸铁性,并加以利用了。
在长期的生产斗争中,我国汉族劳动人民进一步利用磁体的指极性,制成指示方向的机械,这就是指南针。这在《韩非子·有度篇》中和《鬼谷子》一书中都有记载。
在《鬼谷子》中记载说,郑国人到深山密林中去采集玉石时,为了不迷失方向,带着“司南”。这“司南”就是指南针这种机械。
东汉王充在《论衡》中描述过“司南”,它象只水勺,用天然磁石磨制面成,勺底为球面体,勺呈椭圆状,勺柄通体渐渐缩成柱状。为了确定方向,还配有一个“地盘”,它是铜质或涂漆木制盘,中央是平滑圆槽,形状可能是内圆外方,框上刻划出定向的刻度,用“干”、“支”(即甲、乙、丙、丁……和子、丑、寅、卯……)以及八卦等表明二十四方位。
将会投于地盘中央时,它的柄部就会大体停止在指南的方位上。以上可知司南是现代指南针(磁罗盘)的体型。
“指南”是张衡在《东京赋》中第一次提出来的,以后经过魏晋、南北朝、隋、唐,直到宋代经过一千多年才逐渐发展起来了。宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中,对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。
当时在生产和科学实验发展的推动下,特别是航海事业和外贸的兴起扩大下,指南针逐步发展起来。沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。
第一种是水浮法,将磁针浮于水面进行指南,虽然比较平稳,但容易动荡不定;第二种是指甲旋定法,将磁针置于指甲上,转动灵活,也容易滑落;第三种是碗唇旋定法,将磁针置于碗口边上,转动较灵活,但易滑落;第四种是缕旋法,用蚕丝将磁针悬挂起来,可达到转动灵活而又稳定。他还记载了人工授磁方法即“以磁石磨针锋,则能指南”。
这种用人工制成磁体,是一个巨大的进步。此外,还曾制出过“指南鱼”、“旱针”、“水针”。
旱针、水针这两种指南针,成为近代指南针(罗盘针)的基本结构原理奠定了基础。沈括在研究指南针的过程中,还总结和发现了地磁有偏角存在。
也就是说,指南针指示的方向,“常微偏东,不全南也”。这是我国对地磁学做出的伟大贡献。
指示方向原理地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。 指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。
辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚,最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。
那么,中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨?吉尔伯特的理论是否及时传到了中国?明末清初的“西学东渐”,又对我国指南针理论的发展有过哪些影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。 “中国最早的指南针理论,是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”
关增建介绍,11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思,他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法,但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理!”随后,文人学者们从阴阳五行学说出发,结合当时人们对大地形状的认识,提出各种指南针理论。例如,最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下逻辑: “磁针是铁打磨成的,铁属金,按五行生克说,金生水,而北方属水,因此北方之水是金之子。
铁产生于磁石,磁石是受阳气的孕育而产生的,阳气属火,位于南方,因此南方相当于磁针之母。这样,磁针既要眷顾母亲,又要留恋子女,自然就要指向南北方向。”
关增建表示,从近代物理学的观点来看,“。
5. 指南针的知识
我们的祖先大约在战国时代就发现了磁体的指极性.成书于公元3前世纪的《韩非子·有度篇》里记有:“先王立司南,以端朝夕”,“司南”就是指南的意思,“端朝夕”就是正四方的意思.司南勺是用天然磁石琢磨成的勺形东西,放在光滑的铜盘上能自由转动,待停下来时,勺柄指向南方.
从司南到指南针的过渡形式是指南鱼.指南鱼的记载最早出现在西晋时崔豹著的《古今注》上.到北宋仁宗时(公元11世纪前叶),由曾公亮主持编著的《武经总要》(宋代的一部军事大全)中介绍了指南鱼的制作方法和使用.用一薄钢片剪成鱼形,约长二寸,宽五分,肚皮部分略下凹,把它放到炭火上烧到通红取出后,让鱼尾正对北方,并略下垂,蘸水冷却,铁片就在地磁场中被磁化.用时,让它浮于水上,则“鱼首指南”,在部队行军时帮助辩认方向.由此可见,我国早在11世纪,就已经利用地磁场制造人造磁体,并在实践中发现地磁倾角的存在,还懂得如何利用.在西方16世纪才发现地磁倾角(1544年德国人哈特曼发现),1600年英国吉尔伯特著作中才记载了红热铁棒在地磁场中冷却磁化的方法,比我国晚了500多年.
随着磁学知识的发展,又发明了指南针.最早记载,见于11世纪北宋时期我国进步的政治家和杰出的科学家沈括晚年所作著的《梦溪笔谈》.沈括记载说:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也.”在19世纪现代电磁铁出现以前,几乎所有的指南针都是用这种铁针经过摩擦后被人工磁化的方法制成的.在西方,直到公元1200年才有关于这种方法的记载,比沈括晚了100多年.
在使用指南针时需要的方位盘配合,在《梦溪笔谈》中还没有这方面的记载,不久之后就发展成方位盘和磁针连成一体,这就是“罗经盘”或“罗盘”,其方位盘是二十四向,圆形.这在南宋时代就出现了.当时叫“地螺”.宋末元初时已经不止有水浮的“水针”,而且有了用一个支轴的尖端支在磁针的中部使磁针旋转的“旱针”(或“干针”).宋末的《事林广记》中就记载着用这种方法做成的指南鱼和指南龟.大约在12世纪末到13世纪初,我国的指南针经阿拉伯传入欧洲,才使欧洲出现了旱罗盘,大约在明代隆庆年间(1567—1572),旱罗盘再经日本传到中国.
指南针的发明、完善和使用,好象使海船长上了眼睛,大大促进了航海事业的发展.我国明代伟大航海家郑和(1371—1435)“七下西洋”率领庞大船队20多年间访问了30多个国家,最远到达红海和非洲东海岸,在世界航海史上写下了光辉的一页.这样大规模的远海航行,的确得力于读数可靠的指南针.
指南针的发明和应用是中国古代科学史上一项重大成就,是中国古代人民在军事、生产和航海事业中做出的重大贡献,也是对人类文化的重大贡献.
6. 关于指南针的科普知识
指南针又称指北针,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子午线的切线方向上,磁针的北极指向地理的北极,利用这一性能可以辨别方向。
常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。物理上指示方向的指南针的发明由三部件组成,分别是司南、罗盘和磁针,均属于中国的发明。
据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针是古代汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
作为中国古代四大发明之一,它的发明对人类的科学技术和文明的发展,起了无可估量的作用。在中国古代,指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。
11世纪末或12世纪初,中国船舶开始使用指南针导航。北宋《萍州可谈》:“舟师(掌舵者)识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”
指南针应用在航海上,是全天候的导航工具,弥补了天文导航、地文导航之不足,开创了航海史的新纪元。地球是一个大磁体。
地球的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。地球表面的磁体,当可以自由转动时,就会因磁体同性相斥、异性相吸的性质指示南北——这个道理,古人不够明白;但这类现象,古人已经发现。
[4]先秦时代的汉族劳动人民已经积累了对磁现象的认识,在探寻铁矿的时候,常常遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁——化学式Fe3O4,别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁)。《管子》的数篇中早已记载了这些发现:“山上又磁石者,其下有金铜。”
《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”
古人称“磁”为“慈”。古人把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。
并认为:“石是铁的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。”汉以前古人把磁石写成“慈石”,是慈爱石头的表达。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的特性做了两个棋子的东西,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”。
他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。
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