指南针如何改变世界

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指南针是一种磁性的指向器，与方向盘相结合就成为罗盘。指南针的发明对人类文明的发展具有举足轻重的作用，它与造纸术、印刷术和火药并称为中国古代四大发明。英国哲学家弗兰西斯‧培根（Francis Bacon，1561—1626年）在《新工具》一书中指出：“印刷术、火药和指南针，这三种发明把世界上各种事物的全部面貌和情况都改变了，并因此而引起无数的变化，任何帝国、教派对人类的影响仿佛都不及这些机械性的发现。”事实上，指南针的出现及其应用于航海，再结合中国古代的造船技术、航海技术和天文学知识，无疑对中国和世界航海事业的发展产生深远影响。



从天然磁石制造的司南到以磁化方法制造的指南针，无论在科学方法还是科学认识的层面上，都是一个巨大的进步。从司南到指南针的过渡阶段大约是在唐宋之际，也就是九世纪到十世纪期间。入宋以后，有关指南针的文献突然丰富起来。人们不仅制造了各种指南针，而且分别发现了不同的磁化钢片、钢针的方法，还发现了地磁偏角。因此，宋代以后可说是指南针的时代。



指南针大致指向南方和北方，但指南针所指的北方（磁北）与地理上的北方（正北），有所差异，这个差异称为磁偏角。



最早利用地磁场制造指南针的记载：宋初曾公亮（公元999—1078年）于1040 —1044年间写成了《武经总要》。书中指出了兵家制造指南针的方法，不过，这种指南针不是将缝纫钢针与磁石直接磁化做成的，而是将薄钢片剪成鱼形，通过地磁场磁化而成，这种指南针又称指南鱼。



北宋沈括被称为中世纪最伟大的科学家之一，他的名著《梦溪笔谈》被国际科学史界誉为“中世纪的科学坐标”。《梦溪笔谈》详细地记述了指南针的制造、安装方法和磁偏角。沈括写道：“以磁石磨针锋，则锐处常指南，亦有指北者。”、“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”



南宋末年，陈元靓在《事林广记》中记述了他设计的指南针的制造方法。他的指南针分别称为指南鱼和指南龟，其指南鱼与曾公亮的指南鱼完全不同。指南鱼制造方法：将一块与拇指一般大的木块刻成鱼形，鱼腹内开一长窍、装入一小条形磁铁，然后用蜡填平鱼腹窍，


以一钢针从鱼口插入鱼腹，并使它与磁铁相接触，钢针一半伸出鱼口外。将此木鱼浮入水中，以手拨转钢针，钢针会指南而静止。指南龟制造方法：将一块与拇指一般大的木块刻成龟形，龟腹内装入一小长条磁铁，钢针从龟尾插入与磁铁相接触。龟腹挖一小圆凹形，以便用竹钉支撑龟体。指南龟可说是近代枢轴支撑的旱罗盘的始祖。

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