指南针是怎样发明的?
指南针是中国史上的伟大发明之一,也是中国对世界文明发展的一项重大贡献。指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。 磁石的这种特性,被古人利用制成指南工具。据古文献记载,我国最早的指 向器是司南,早在称秦的典籍中对司南已有记载。
但是,用天然磁石琢磨而 成的司南,成品较低,磁性较弱。到了宋代,人们发明了人工磁化方法,制 造了指南鱼和指南针,而指南针更为简便,更具实用价值。它是以天然磁石 摩擦钢针制成,在地磁作用下保持指南性能,以后把它装置在方位盘上,就 称为罗盘。宋代人的制造指南鱼的方法是很有科学性的,它把铁片人工磁化并利用 磁倾角作用,增大磁化程度,这说明了我国当时已在世界上首先发现了地球 的磁倾角。
这种人工磁化的方法,在欧洲是由英国人吉尔伯特在《磁石》一 书中首先记载的,时间是公元1600年,比我国晚了五百多年。当时指南针的装置方法有四种,第一种装置方法是水浮,其缺点是“荡 摇”。第二种装置方法是放在指爪上,第三种装置方法是放在碗唇上,这两种 方法的缺点是“坚滑剔坠”,第四种装置方法是以蜡粘悬丝,这种方法为“最 善”。
特别强调用“新纩中独茧缕”,这种新纩的纤维弹性和韧性强而均匀,以芥子点蜡相粘不会产生扭转弹性,可以确保准确指极性。指南针在公元11世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大用途,是用 来导航。中国典籍记载指南针用于航海,始于宋代,大大地促进了航海事业 的发展。
大约在12世纪末到13世纪初,指南针由海路传入阿拉伯,然后由 阿拉伯传入欧洲。