吴国盛 |
您所在的位置:网站首页 › 吴国对不对 › 吴国盛 |
▲司南模型。 天然磁石在强烈震动和高温时容易失去磁性,而司南与地盘接触的摩擦力又太大,所以指向效果并不很好。在司南之后,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1044年左右,北宋曾公亮和丁度在他们的军事著作《武经总要》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磁畴激活,置于地磁场中排序,再迅速冷却使磁畴的有序排列固定。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。 ▲沈括像(图片来自百度百科)。 指南针的制造技术在沈括(1031-1095)的《梦溪笔谈》中最早得到系统阐述。沈括指出,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了天然磁石制造指向工具。沈括讨论了磁针装置的四种方法,即“水浮”、置“指爪”、置“碗唇”、“缕悬”。他认为,“水浮”法虽应用较广,但“水浮多荡摇”是一重大缺陷。置“指爪”和“碗唇”方法是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“缕悬”法是比较好的。它是用细线将磁针悬吊,在无风的地方指向效果很好。南宋时期的陈元靓在其《事林广记》中介绍了他制造的指南龟:木刻的指南龟内部装上磁石,底部用一根极尖的竹针支撑,使其可以自由转动。这种指南龟日后发展成旱罗盘。 ▲《梦溪笔谈》书影,出自孔夫子旧书网。 沈括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“常微偏东,不全南也”。这是磁学史上一个极其重要的发现,欧洲人直到400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。成书于1119年的《萍洲可谈》中记录了中国海船上使用指南针的情况:海员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。13世纪初,欧洲开始有在航海中使用指南针的记载。 ▲郑和塑像,泉州海外交通史博物馆,吴国盛摄。 指南针的发明使中国的航海事业在中世纪达到了世界最高水平。早在公元842年,李邻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,李处人开辟了由日本嘉值岛直达浙江温州的新航线。1281年,郑震率商船从泉州出发,经3个月到达斯里兰卡。以后多次在印度洋上航行。明代郑和(1371-1435)于15世纪初七下西洋(指南洋群岛和印度洋一带),所率舰队大小船只达200多艘,人员达两万多,其规模之大远胜半个世纪之后的哥伦布和达·伽马。哥伦布的队伍横渡大西洋时只有88人,分乘3只长19米的小船。达·伽马也只有一百多人,4只船,而郑和的船队中长度超过100米的大船就有50多艘,足见当时造船技术之高明。当时使用的航海技术、航海仪器也是世界上最先进的。郑和所用的航海仪器包括罗盘、测深器和牵星板。牵星板是为计算船舶夜间所在的地理纬度而观测星辰(主要是北极星)地平高度的仪器。运用这些仪器,郑和详细绘制了航海地图,其中记载了沿岸地形、停泊位置以及航向、航程、牵星记录和水深等数据,是世界航海史上的杰作。 【本文原载于《科学的历程》;版本信息:第一版:湖南科学技术出版社,1995年12月;第二版:北京大学出版社,2002年10月;第三版:湖南科学技术出版社,2013年8月。转载请联系作者获取授权,并注明出处。】 延伸阅读 返回搜狐,查看更多 |
今日新闻 |
点击排行 |
|
推荐新闻 |
图片新闻 |
|
专题文章 |
CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 win10的实时保护怎么永久关闭 |