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我国还有什么发明

发布时间:2021-09-29 09:35:59

㈠ 我国古代还有哪些发明

1、中国古代科技成就—遥望苍穹(上) 神秘的天体,遥远的星空,千百年来一直是我们的祖先关注的对象。月亮的圆缺代表了什么?太阳的运动轨迹有规律可寻吗?天上恒星有多少,它们的位置又在哪里?一代代的古天文学家们为此进行了不懈的探索,留下了无数的发现。陨石,北极光这些天文现象很早就出现在古代的神话里,战国时期的石申建立了世界上最早的星表,汉代的史官司马迁写了《天官书》,这是对前代天象观测记录的一次总结。 2、中国古代科技成就—遥望苍穹(下) 汉代以后,中国古代天象观测继续发展。两晋时期的陈卓,建立了全新的星官体系,并用《玄象诗》将其记录下来;到了宋代,流传下来了一副石刻星图,在公元1054年的时候,观测到了一次罕见的超新星爆发,这对现代天体物理学的发展意义重大。天象观测记录丰富,古代天文学人才辈出,使得中国古代天象观测走在了世界的前列。 3、中国古代科技成就—历法的变迁 原始社会,人们发现天象的变化与四季交替存在可循的规律。这个规律成为了古人天象观测的最实际的应用,历法便在百姓生存与贵族统治的双重需求下诞生了。 4、中国古代科技成就—天象观测工具 古人在观测天象的过程中,充分发挥了制造工具的天赋,圭表、漏壶、浑仪、浑象,每一件都显示着中国古代天文学的辉煌,尤其是到了宋元时期,中国天象观测仪器制造水平处于世界领先水平,但非常遗憾的是,元朝以后,这些仪器的制造水平也停滞不前,随着西方入侵者的隆隆炮声,这些精美的仪器成为中国屈辱历史的见证。 5、中国古代科技成就—地震档案 中国是一个地震多发国家,同时也是地震记录最丰富的国家。打开古代地震档案会发现:有智者超前地发明仪器观测地震,也有勇者身处险境去记录分析地震,更有许多无名史官记录下两千多年的地震资料,让我们有可能分析研究脚下的大地何时会发脾气。 6、中国古代科技成就—神农沧桑(上) 远古时期,人类靠打渔、捕猎采集着野果为生。农业的产生让人类的脚步踏上了文明之路。从此人类开始了定居、耕种、养殖的生活…… 8、中国古代科技成就—神农沧桑(下) 这些我们祖先使用过的工具……是农具?或是武器?无数巧夺天工的农具……可能是一个很普通的老百姓发明的。牛犁的出现……使人类的生产力有了第一次解放。 9、中国古代科技成就—改变世界的发明:火药(上) 古代医药学家把硝石、硫磺入药治病,而炼丹家却用它来炼制长生不死的仙丹。阴差阳错,仙丹没炼成,倒炼出了火药。刚问世的火药因为各种原因被严格保密,但世上没有不透风的墙。有人开始用它作法行骗,也有人带者它投身军事,一个伟大的发明终于公诸于世。 10、中国古代科技成就—改变世界的发明:火药(下) 火药让古老的“石包”发展为今天的“炮”,刀枪剑戟的冷兵器逐渐被各式各样的火药兵器所替代。走上正轨的火药开始广泛介入军事和民用,与此同时,战争和和平贸易却带着它原离故土,向西行进。 11、中国古代科技成就—东方之光:造纸术 一堆乱麻,一块破布,一张树皮,这些废料却能够造出洁白的纸,纸的发明是中国人最伟大的创造,它使文明可以传承,使知识可以传播。千年来,纸的发展从没有停止过,一张普通的纸,却是人类智慧的结晶. 13、中国古代科技成就—传播文明:印刷术(上) 印刷术不折不扣的是一种改变历史进程的工艺技术。最先发明的是雕版印刷。但对于它的起源众说纷纭,“肇自隋时,行于唐世,阔于五代,精于宋人”是迄今为止最为人们所接受的种精典说法。隋代佛教的兴盛为雕版印刷的起源与初步发展起了推动作用;在唐代,印刷术不仅仅用于佛经的印刷,一般书籍,日历印量大增;战乱不休的五代,印刷术却没有停止,而在原有的基础上进一步发展。 14、中国古代科技成就—传播文明:印刷术(下) 宋代对印刷术的发展来讲是一个精彩的时代,这一时期出现了伟大的活字印刷术,出现了永载史册的布衣毕升;元代是一过渡性阶段,但王桢发明的转轮排字法离机器印刷只有一步之遥;明朝的豆版印刷流传至今,成为一种具有中国特色的艺术形式,印刷术的成熟使清代出现了许多精典的印刷巨著。

㈡ 我国有什么发现和发明

1.造纸术 据考古发现,我国大约在公元前1世纪,就已经有了纸,不过这时的纸只是纺织业漂絮沤麻的副产品,产量很低,质量也差,还不能用于书写.到东汉时期,蔡伦在前人经验的基础上,对造纸术进行了大胆的改革和创新.除了用麻作原料之外,还采用树皮等一些含纤维的东西.并采用石灰碱液蒸煮的加工技术,从而大大提高了纸的产量和质量.此后纸张开始代替竹帛,在全国推广.公元6世纪后,我国的造纸术不断外传.使朝鲜、日本、阿拉伯、欧洲等地先后学会了造纸术.纸从此成为传播文化、交流思想的重要工具.
2. 印刷术 我国造纸发明以后,由于出版书籍的需要,印刷术也随之产生.公元6世纪初的隋、唐之际,出现了最早的雕版印刷术.这种印刷术一般用木材为原料,先在木板上刻反字,再给字板涂上墨,印在纸上.由于节工省时.很快盛行起来.宋代雕版印刷达到鼎盛时期,宋太祖开宝四年 (971年)于成都板印《大藏经》,共印5048卷,雕版达13万块,用了12年的时间才雕印完工.如此浩大规模的印刷,足以表明雕版印刷已达到相当高的水平.在1041--1048年间,雕刻工毕?又创造了活字印刷术.即用胶泥做成规格一致的毛坯,在一端刻上反体单字,用火烧硬,成为单个的胶泥活字.用这些活字排版,既节省费用,又大大缩短了时间,十分经济方便.活字印刷的出现是印刷史上一项重大的革命.元代王祯又将胶泥活字改为木活字,创造了转轮排字架.此后还出现了锡、铜、铅等金属材料制成的活字.活字印刷术从13世纪后传到朝鲜、日本,到15世纪中叶,欧洲才掌握了活字印刷术.活字印刷术是我国人民为人类做出的又一项重大贡献.
3. 火药 火药是在炼丹过程中发明的,公元8~9世纪,炼丹家已经知道硫磺、硝石与木炭混合燃烧时,会发生剧烈的反应.这样,在唐代就发明了以这三种物质为原料的黑色火药.到宋元时期,各种药物成分有了较合理的定量配比,并且先在军事上得到使用,出现了最早的火炮、火枪、火箭、地雷、炸弹等火药武器.现在中国历史博物馆珍藏的铜火镜,制造于元年顺三年(1332年).它是目前世界上发现的最早的铜炮,由于靠火药作为推动力,其威力较大,称它为“铜将军”.火药在13世纪时传到阿拉伯持国,阿拉伯和波斯把制造火药的硝称为“中国雪”.14世纪以后,我国制造火药武器的技术经阿拉伯传到欧洲.
4. 指南针 最早的指南针出现在战国时期,当时是天然磁石磨成勺形,把它放在特别光滑的地盘上,用以指南,称为司南.到宋代后期,人们又发现钢铁在磁石上磨过后,也会产生磁性.于是又出现了以此为原料的指南针.由于航海事业发展的需要,人们又开始使用了以此为原料水浮式指南针在阴雨天辨别方向.到元代时,航海已完全靠罗盘指南针指引航向.随着对外贸易和海上交通的发展,指南针及应用技术先后传到阿拉伯地区,并很快传到了欧洲

㈢ 我国近期的发明有哪些

中国这一百年来都发明了啥?我的脑子快速搜索,除了知道袁隆平发明了杂交水稻之外,还真是说不出更多来。于是上网查了下,比较有名的发明还有人工合成牛胰岛素、侯氏制碱法(这个太专业了,所以没想出来)。反观国外近现代发明,却是灿若群星。就拿身边的例子来说,也是数不胜数。比如手机、电话、电脑、互联网、飞机是美国人发明的,火车、电视、青霉素是英国人发明的,汽车、手表是德国人发明的,照相机是法国人发明的,无线电是意大利人发明的,等等。

一谈到发明,我们总是拿几千年老祖宗的发明来炫耀,夸得最响亮的非四大发明莫属。可是聪明的中华子子孙孙你们想过没有,为什么到了近代咱们祖国的发明就越来越少,越来越不享誉世界呢?难道真的给世界人印象就是只有“MADE IN CHINA”,或者国人熟悉的“山寨”“人造”?既然喊出了“中国创造”,就该拿出点创造力出来,整些出响亮的发明了,也让老祖宗们含笑九泉。

㈣ 我国除了“四大发明”还有哪些伟大发现

除了“四大发明”之外,我们还有很多引以为傲的东西,比如陶瓷、丝绸以及驯化水稻等,他们历史悠久,对人类的发展做出了重要贡献。总体来看,我们以前对世界的贡献实在是太多了,毕竟“文明古国”的称呼不是白来的。总体来看,我们以前对世界的贡献实在是太多了,毕竟“文明古国”的称呼不是白来的。

㈤ 我国都有哪些惊人的发明

四大发抄明是指造纸术、指南针、火药、活字印刷术.此一说法最早由英国汉学家李约瑟提出,普遍认为这四种发明对中国古代的政治、经济、文化的发展产生了巨大的推动作用.

四大发明在人类文明史上的重要地位。印刷术、指南针、火药和造纸术,是我国古代的四大发明,是我国之所以成为文明古国的标志之一。古代,我国的科学技术在许多方面居于世界的前列。5世纪后的千余年里,欧洲处在封建社会之中。在这个漫长的时期里,我国的科学技术一直在向前发展,而欧洲的科学技术却停滞不前。只是到了十五、六世纪,由于封建制度的瓦解和资本主义制度的逐步形成,欧洲的近代自然科学才得以诞生。

㈥ 我国古代有哪些发明

我国古代发明有,火药,指南针,印刷术,造纸术《齐名要术》《农书》《弄政全书》《授时历》《水经注》《九章算术》《伤寒杂病论》《洗冤集录》《千金方》〈本草纲木〉张衡的地动仪〈诗经〉〈楚辞〉〈春秋〉〈史记〉〈资治通鉴〉〈永乐大典〉〈四库全书〉〈孙子兵法〉〈三国演义〉〈西游记〉〈水浒传〉〈红楼梦〉〈聊斋〉〈儒林外史〉

中医中药

王渝生介绍说,中医中药对世界最伟大的贡献是其防病治病的实践技术。中医中药建立起完整的医药体系,服务中华民族数千年,在西医传入后继往开来、与时俱进、推陈出新、发扬光大,不仅在国内受到广大患者的信赖,而且在海外日益发展,现在世界上有华人的地方就有中医中药,外国人也日益崇尚中医中药。中医中药当之无愧名列新四大发明之首。

十进位值制

中国是数学古国,中国古代流传下来的《九章算术》、《数术九章》是古代数学名著。古代世界各国曾经有十、十二、二十、六十等多种进位值制,现在统一使用十进位值制。王渝生说,中国是世界最早采用十进位值制的国家,在世界数学史上具有极其重要的地位。出土的殷商甲骨文中已经有一、二、三、四、五、六、七、八、九、十和百、千、万等字的合文来记数,最大的记数有二万多,记录了战争中歼敌、俘虏人数,以及牛羊头数。后来发展成筹算和珠算的逢十进一的十进位值制,是对记数和计算的革命性发明,其沿用至今。

赤道坐标系

中国还是天文学古国,中国是世界上最早有文字记载太阳黑子、哈雷彗星、超新星等天象的国家。王渝生说,中国古代天文计算采用的赤道坐标已经为现代天文学所采用,中国成为领先世界采用赤道坐标的国家。古代天文学家在进行天文计算时,分别依照地球自转的赤道平面和公转的黄道平面确定坐标系,中国古代天文计算采用的是赤道坐标,以赤道二十八宿为准研究日、月、五星的运动;西方则按黄道坐标,即所谓黄道十二宫,这是两种不同的坐标系。现代天文学研究证明,赤道坐标优于黄道坐标,现代天文学已经用赤道坐标系统替代黄道坐标系统。

雕版印刷术

活字印刷术是中国古代四大发明之一,同样雕版印刷术也是中国对世界文化的巨大贡献。我国著名科技史家潘吉星证实,在韩国庆州发现的唐武周时期印刷的《无垢金刚经》印自中国长安,而且中国还有比此更早的印刷品。因此,中国成为世界雕版印刷术当之无愧的先驱。

㈦ 我国四大发明有哪些

四大发明是指造纸术、指南针、火药及印刷术。
简介如下:
造纸术是中国四大发明之一。
人们都知道蔡伦造纸,实际上,在东汉蔡伦大规模造纸之前,中国人就已经发明了造纸术。造纸术(也称蔡侯纸)蔡伦改进。东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,用树皮、破渔网、破布、麻头等作为原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,改进了造纸术,才使纸成为人们普遍使用的书写材料。被称为“蔡侯纸”。对纸的概念有个统一认识。什么样的物品叫“纸”。
指南针是用以判别方位的一种简单仪器。
前身是司南。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。指南针的N指北方,E指东方,W指西方,S指南方 。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古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
火药是中国古代炼丹家发明于隋唐时期,距今已有一千多年了。
火药在适当的外界能量作用下,自身能进行迅速而有规律的燃烧,同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂及其他驱动装置的能源,是弹药的重要组成部分。人类文明史上的一项杰出的成就。火药是以其杀伤力和震慑力,带给人类消停战事、安全防卫的作用,成为了人类文明重要发明之一。

印刷术是中国四大发明之一。
印刷术源自道家的雕版印刷,它活跃于唐朝的雕版印刷 ,经宋仁宗时代的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。印刷术先后传到朝鲜、日本、中亚,西亚和欧洲地区。活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。活字印刷的方法是先制成单字的阳文反文字模,然后按照稿件把单字挑选出来,排列在字盘内,涂墨印刷,印完后再将字模拆出,留待下次排印时再次使用。

㈧ 我国有哪些重大发明和它们的发明者

指南针

在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。

中国在北宋时期就发明了人工磁化的两种方法:一种是沈括所说的用天然磁石摩擦钢针的方法,另一种是利用地球磁场的作用使钢铁磁化。

人们把经过磁化的钢针,穿过几根灯草,放在一个乘满水的碗里,它就能浮在水上为航船指明方向,这就是世界上最早用来指示方向的仪器--指南针。

火药

火药是我国古代四大发明之一。因为是用硝石、硫黄和木炭这三种物质混和制成的,而当时人们都把这三种东西作为治病的药物,所以取名“火药”,意思是“着火的药”。

自秦汉以后,炼丹家用硫黄、硝石等物炼丹,从偶然发生爆炸的现象中得到启示,再经过多次实践,找到了火药的配方。三国时有个聪明的技师马钧,用纸包火药的方法做出了娱乐用的“爆仗”,开创了火药应用的先河。

唐朝末年,火药开始应用到军事上。人们利用抛射石头的抛石机,把火药包点着以后,抛射出去,烧伤敌人,这是最原始的火炮。后来人们将球状火药包扎在箭杆头附近,点着引线以以后,用弓箭将火药射出去烧伤敌人。还有把火药、毒药,再加上一些沥清、桐油等,捣在一起做成毒球,点着以后,用弓箭射出,杀伤敌人是后来的“万人敌”。到了宋朝,人们将火药装填在竹筒里,火药背后扎有细小的“定向棒”,点燃火管上的火硝,引起筒里的火药迅速燃烧,产生向前的推力,使之飞向敌阵爆炸,这是世界上第一种火药火箭。以后又发明了火枪和枪,这些都是用竹管制成的原始管形火器,是近代代枪炮的老祖宗。

造纸术

造纸技术的发明,是中华民族对世界文明出贡献之一。

大约在3500多年前的商朝,我国就有了刻在龟甲和兽骨上的文字,称为甲骨文。到了春秋时,用竹片和木片替代龟甲和兽骨,称为竹简和木牍。甲骨和简牍都很笨重,战国时思想家惠施外出讲学,带的书简就装了五车,所以有学富五车的典故。西汉时在宫廷贵族中又用缣帛或绵纸写字。缣是细绢、帛是丝织品的总称吏一方缣帛上写字时,便于书写,不但比简牍写得多,而且还可以在上面作画,但是价格昂贵,只能供少数王宫贵族使用。公元前2世纪西汉初期已经有了纸。

发明人

东汉和帝元兴元年(公元105年),蔡伦在总结前人制造丝织晶的经验的基础上,发明了用树皮、破鱼网、破布、麻头等作原料,制造成了适合书写的植物纤维纸,才使纸成为普遍使用的书写材料。

造纸术在7世纪经朝鲜传到日本。8世纪中叶传到阿拉伯联合酋长国。到12世纪,欧洲才仿效中国的方法开始设厂造纸。

发明地点
洛阳

印刷术

印刷术是中国古代四大发明之一。它开始于隋朝的雕版印刷,经宋仁宗时的毕升发展、完善,产生了活字印刷,并由蒙古人传至了欧洲,所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导,为知识的广泛传播、交流创造了条件。

雕版印刷是用刀在一块块木板上雕刻成凸出来的反写字,然后再上墨,印到纸上。每印一种新书,木板就得从头雕起,速度很慢。如果刻版出了差错,又要重新刻起,劳作之辛苦,可想而知。

北宋刻字工人毕升在公元1004年至1048年间,用质细且带有粘性的胶泥,做成一个个四方形的长柱体,在上面刻上反写的单字,一个字一个印,放在土窑里用火烧硬,形成活字。然后按文章内容,将字依顺序排好,放在一个个铁框上做成印版,再在火上加热压平,就可以印刷了。印刷结束后把活字取下,下次还可再用。

这种印刷方法虽然原始简单,却与现代铅字排印原理相同,使印刷技术进入了一个新时代。

后来,元代著名农学家与机械学家王桢发明了木活字,并创造出比较简捷的适于汉字复杂特点的转盘排字方法,后来又发明了金属活字,使活字印刷得到了改进。唐代的雕刻印本传到日本,8世纪后期日本完成了木板《陀罗尼经》o以后又传到朝鲜民主主义人民共和国、阿拉伯联合酋长国一带和东欧。15世纪,德国人学会了用合金铸宇,从此毕升首创的活字印刷在欧洲各地推广开来。

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。

磁现象的发现

先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们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。”

汉以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。

既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。

当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。

到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,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”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。

地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,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,但这类现象他们很清楚。

指南针的始祖——司南

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。样子象一把汤勺,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。古人称它为“司南”,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关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。

但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。

司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。

指南针的发明

古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。

北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。

沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。

关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法:

1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。

2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。

3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。

4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。

沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。

梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。

南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。

指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。

指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。

罗盘定位

要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着测方位的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。

方位盘仍是二十四向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。南宋时,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针(确定地磁场南北极方向的磁针),还有子午丙壬间缝针(用日影确定的地理南北极方向)这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。

盘面周围刻二十四方位,内中盛水,磁针横穿灯草,浮于水面。

现在人们已经知道,地球的两个磁极和地理的南北极只是接近,并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极,这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差,这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形,所以磁针指向磁极时必向下倾斜,和水平方向有一个夹角,这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时,就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南,常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。

磁性质的应用

指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面,特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出,当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针,可见指南针刚开始使用时,使用还不熟练。二十几年后,许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载:“惟视星斗前迈,若晦冥则用指南浮针,以揆南北。”到了元代,指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航,在不同航行地点指南针针位的连线图,叫做“针路”。船行到某处,采用何针位方向,一路航线都一一标识明白,作为航行的依据。

指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时,有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过,立刻会被吸住,被卫兵当场捕获。这样的故事还很多,《晋书.马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。

魏晋南北朝时,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁,于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出:优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸引三、四根铁针,使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石,能吸引十多根铁针,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。

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