影响世界的重大发明(彩色插图版)/新新知文库

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我们设想一下，在人迹罕至的深山密林里，在漫无边际的沙漠荒野中 ，或者颠簸在波涛汹涌的汪洋上，人们怎样来辨别方向呢？ 也许我们脱口就能回答：白天，可以根据太阳来测定方向；晚上，有 明亮的北极星指引我们。 可是，要是遇上阴雨连绵、终日不见阳光、或者黑夜沉沉、根本就没 有星星闪烁，这时又怎么办呢？ 中华民族的祖先很早就发明了航行的眼睛——指南针，有了它，航海 、航空、勘察、探险，就不会迷路了。 指南针是什么东西做的呢？我们伟大的祖先又是怎样发明它的呢？ 指南针是磁铁做成的。磁铁又叫“吸铁石”，在古代称作“慈石”。 因为它像一位慈祥的母亲吸引自己的孩子一样，一碰到铁就把它吸住。后 来，人们称它为“磁石”或“磁铁”。 两千多年前，我们的祖先就发现 了磁铁，并且知道它能吸铁。说到磁铁的吸铁功能，还有这么一个有趣的 传说：秦始皇统一中国之后，在陕西建造了一个富丽堂皇的阿房宫。 阿房宫中有一个磁石门，完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行 刺，只要经过那里，磁石门就会把这个人吸住。 另外，古书上还记载过另一个故事：汉武帝时期，有个聪明人献给汉 武帝一种斗棋，这种棋子一放在棋盘上，就会互相碰击，自动斗起来。汉 武帝看了非常惊奇。其实，这种棋子并不奇怪，它们都是用磁石做的，所 以有磁性，能互相吸引碰击，只不过汉武帝不懂这个道理而已。 知道了磁铁的特点后，战国时代的祖先发明了一种叫做“司南”的磁 铁指南仪器。“司”的意思是掌管，司南也就是专门掌管指示南方的仪器 。 根据后人考证，司南的样子像一把汤匙，有一根长柄和光滑的圆底， 把它放在一个特别光滑的“地盘”上，来指示方向位置。 这个“汤匙”是用磁铁制成的，它的磁性南极那头被雕琢成长柄以指 示方向，它的圆底是重心所在，磨得特别光滑，放在地盘上，只要把柄轻 轻一转，静止下来后长柄所指的方向便是南方。 由于它在使用时必须配有地盘，所以也有人把它叫做“罗盘针”。司 南可以说是世界上最早出现的指南针。但由于司南由天然的磁石磨制成， 而在强烈的震动和高温的情况下，磁石容易失去磁性。再说“司南”在使 用时还必须有平滑的地盘，这就显得很不方便。 北宋后期(公元11世纪)，人们发现钢铁在磁石上磨过之后也会带上磁 性，而且比较稳固，于是就出现了人造磁铁。 人造磁铁的发现，促成了“指南鱼”的出现，把测方向的仪器水平又 向前推了一大步。指南鱼用一块薄薄的磁化钢片制成，形状像一条鱼，它 的鱼头是磁南极，鱼尾是磁北极，鱼的肚皮部分凹下去一些，使它像小船 一样，可以浮在水面上。让浮在水面上的指南鱼自由转动，等到静止时， 鱼头总是指着南方。指南鱼比起司南来，在携带和使用方面都方便多了。 钢片指南鱼发明不久，人们把钢针放在磁铁上磨，使钢针变成了磁针。这 种经过人工传磁的钢针，就成了现在的指南针。 北宋著名科学家沈括在他的著作《梦溪笔谈》中记述了当时指南针的4 种装置方式：第一种“水浮法”，将磁针横贯灯芯草，让它浮在水面上； 其二为“指甲旋定法”，把磁针放在手指甲面上，使它轻轻转动，由于手 指甲很光滑，磁针就和司南一样，旋转自如，静止后指南；第三是“碗唇 旋定法”，把磁针放在光滑的碗口边上；最后为“缕悬法”，在磁针中部 涂一些蜡，粘上一根细丝线，把细丝线挂在没有风的地方。这4种方法可以 说是世界上指南针使用方法的最早记载。 指南针的出现为航海提供了一件重要的必备工具，弥补了原有测量方 向技术的缺陷，使人们在大海上航行时不再迷失航向、偏离航线，避免了 大量的海难事故，开创了一个人类航海活动的新纪元。中国明朝是航海交 通事业的繁盛时期，明初郑和七次下西洋的航海壮举，皆得益于指南针之 助。指南针传人欧洲后，促成了欧洲近代大航海时代的到来，谱写了世界 历史的辉煌新篇。 因此，英国著名的科技史专家李约瑟博士认真地评价指南针的发明。 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“ 原始航海时代推进到终点”，“预示了计量航海时代的来临”。所以指南 针，就是人类在茫茫大海上航行最明亮的眼睛。P1-3