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发明指北针

发布时间:2021-12-13 15:59:01

㈠ 指南针发明的过程

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吸引铁的性质,后来又发现了磁石的指向性。经过多方面的实验和研究,终于发明了实用的指南针。最早的指南针是用天然磁体做成的,这说明中国汉族劳动人民很早就发现了天然磁铁及其吸铁性。据古书记载,远在春秋战国时期,由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的大变革时期,生产力有了很大的发展,特别是农业生产更是兴盛发达,因而促使了采矿业、冶炼业的发展。在长期的生产实践中,人们从铁矿石中认识了磁石。 公元前7世纪成书的《管子·地数》中就记载:“上有磁石者,下有铜金”。意思说,如果山上有磁石时,山里就藏有铁矿。地理名著《山海经》中,也曾记载“题灌山中多磁石”。《水经注》里记载了秦国阿房宫前面,用磁石制成大门,防避有人进宫谋刺暗杀,如坏人暗披盔甲、暗藏兵器入宫,就会被门吸住而被发现,这说明人民很早就发现了磁石的吸铁性,并加以利用了。 在长期的生产斗争中,我国劳动人民进一步利用磁体的指极性,制成指示方向的机械,这就是指南针。这在《韩非子·有度篇》中和《鬼谷子》一书中都有记载。在《鬼谷子》中记载说,郑国人到深山密林中去采集玉石时,为了不迷失方向,带着“司南”。这“司南”就是指南针这种机械。东汉王充在《论衡》中描述过“司南”,它象只水勺, 用天然磁石磨制面成,勺底为球面体,勺呈椭圆状,勺柄通体渐渐缩成柱状。为了确定方向,还配有一个“地盘”,它是铜质或涂漆木制盘,中央是平滑圆槽,形状可能是内圆外方,框上刻划出定向的刻度,用“干”、“支”(即甲、乙、丙、丁……和子、丑、寅、卯……)以及八卦等表明二十四方位。将会投于地盘中央时,它的柄部就会大体停止在指南的方位上。以上可知司南是现代指南针(磁罗盘)的体型。“指南”是张衡在《东京赋》中第一次提出来的,以后经过魏晋、南北朝、隋、唐,直到宋代经过一千多年才逐渐发展起来了。宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中,对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。当时在生产和科学实验发展的推动下,特别是航海事业和外贸的兴起扩大下,指南针逐步发展起来。沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。第一种是水浮法,将磁针浮于水面进行指南,虽然比较平稳,但容易动荡不定;第二种是指甲旋定法,将磁针置于指甲上,转动灵活,也容易滑落;第三种是碗唇旋定法,将磁针置于碗口边上,转动较灵活,但易滑落;第四种是缕旋法,用蚕丝将磁针悬挂起来,可达到转动灵活而又稳定。他还记载了人工授磁方法即“以磁石磨针锋,则能指南”。这种用人工制成磁体,是一个巨大的进步。此外,还曾制出过“指南鱼”、“旱针”、“水针”。旱针、水针这两种指南针,成为近代指南针(罗盘针)的基本结构原理奠定了基础。沈括在研究指南针的过程中,还总结和发现了地磁有偏角存在。也就是说,指南针指示的方向,“常微偏东,不全南也”。这是我国对地磁学做出的伟大贡献。

㈡ 是谁发明了指南针

中国历史上并未准确说明指南针是谁发明的,但中国是世界上公认最早发明并使用指南针的国家,关于它的“身世”,可以说存在着不解之谜。

我国是最早发现磁铁指极性的国家。早在战国时期,就利用磁铁的指极性发明了指南仪器—司南。《韩非子·有度篇》里有“夫人臣侵其主也,如地形焉,即渐以往,使人主失其端,东西易向,而不自知。故先王立司南,以端朝夕”的话,“端朝夕”就是正四方的意思。司南是用夭然磁石琢磨成的,样子像勺,圆底,置于平滑的刻有二十四个方位的“地盘”上,其勺柄能指南。

由于人类居住的地球也是一块天然大磁铁,地球的南北两头也有不同的磁极,地求的北极是负磁极,地球南极为正磁极。根据同性磁相排斥,异性磁极相吸引的原理,拿一根可以自由转专动的磁针,无论站在地球的什么地方,它的三极是指北,负极总是指南。

㈢ 指南针谁发明的

指南针的发明者是谁至今依然没有定论。根据权威史料记载:黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾,兵士皆迷。于是作指南车以示四方,遂擒蚩尤而即帝位。因此指南针传统上被认定为是黄帝发明的。

作为中国四大发明之一的指南针,不论在中国发展史上还是在展世界发展史上都有深远的影响。指南针是一利判别方位的简单仪器,又称指北针。它的前身是中国山代四大发明之一的司南。主要组成部分是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。

指南针的发明不是一蹴而成的,而是经过了漫长的辛勤研究和不断地改进,逐渐发展而制成的。据古书记载,远在春秋战国时期由于正处在奴隶制社会向封建社会过渡的大变革时期,生产力有了很大的发展,特别是农业生产更是兴盛发达,因而促进了采矿业冶炼业的发展。在长期的生产实践中,人们从铁矿石中认识了磁石,后来又发现了磁石的指向性。经过多方面的实验和研究,终于发明了实用的指南针。指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指向南端,一端指向北端。中国人认为指南针指南,欧洲人认为指南针指北,皆合理。

追查出到底是谁发明了指南针或者罗盘、司南,几乎不可能了。但是可以确信战国时期就存在了,因为出现了指南车的黄帝神话故事就诞生在战国时期。现在一般认为磁铁的指向性最早被河北磁县附近的磁山人民发现,并由当地民众发明出了实用的工具。由于人类居住的地球也是一块天然大磁铁,地球的南北两头也有不同的磁极,地求的北极是负磁极,地球南极为正磁极。根据同性磁相排斥,异性磁极相吸引的原理,拿一根可以自由转专动的磁针,无论站在地球的什么地方,它的三极是指北,负极总是指南。

每一个新事物的牛,会有各种各样的传奇故事在民间流传。关于指南针发明的磁场效应在古书上有两起记载。

其一为:《书.与降传》记马隆率兵西进甘陕一带,在敌人必经的狭窄道路旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过,被磁石吸住,不能动弹。马隆的士兵穿犀牛甲,磁石对们没有么作用,可自如行动。敌人以为神兵,不战而退。

另一为:东汉的《异物志》记或了在南海诸岛周围有一些喑谯浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身,还有传说是秦始旦修建走阿房宫时,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,被卫乓当场抓获。

指南针作为一种指向仪器,在古代军事上、生产上日常生活上、地形测量上,尤其在航海事业上,都起过重要的作用。我国明朝郑和下西洋的成功、欧洲新航路的开辟以及新大陆的发现等,指南针在其中都起了极为重要的作用。如今,指南针常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

㈣ 指南针是谁发明的

指南针是古代汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。没有具体的发回明人。

指南针答又称指北针,主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并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。物理上指示方向的指南针的发明由三部曲组成:司南、磁针和罗盘。他们均属于中国的发明。

司南
司南是最早的磁性指向器。“司南”之称,始于战国(公元前475年—公元前221年),终止于唐代(公元618年—公元907年),发明人不可考。

磁针
唐开元年间(713—741年)的山西堪舆家丘延瀚,被后世堪舆家推崇为堪舆术三针(正针、缝针和中针)中最早出现的正针法的创始人。

罗盘
罗盘古称“地螺”、“地罗”。中国的磁针和罗盘先后经由陆水两路西传,曾给人类的文明的进程带来重大的影响。以前史学界认为磁针在水中的水罗盘与指南针一脉相承,是中国的发明,但旱罗盘是欧洲所发明,16世纪才经由日本船传入中国。而今临川罗盘证明:旱罗盘的发明权也属于中国,具体发明人不详。

㈤ 指南针是谁发明的

指南针是用以判别方位的一种简单仪器。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。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南极,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。 地球是个大磁体,其地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。 指南针在地球的磁场中受磁场力的作用,所以会一端指南一端指北。 我国“四大发明”之一的指南针,辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚,最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。那么,中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨?吉尔伯特的理论是否及时传到了中国?明末清初的“西学东渐”,又对我国指南针理论的发展有过哪些影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。 “中国最早的指南针理论,是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”关增建介绍,11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思,他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法,但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理!”随后,文人学者们从阴阳五行学说出发,结合当时人们对大地形状的认识,提出各种指南针理论。例如,最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下逻辑: “磁针是铁打磨成的,铁属金,按五行生克说,金生水,而北方属水,因此北方之水是金之子。铁产生于磁石,磁石是受阳气的孕育而产生的,阳气属火,位于南方,因此南方相当于磁针之母。这样,磁针既要眷顾母亲,又要留恋子女,自然就要指向南北方向。” 关增建表示,从近代物理学的观点来看,“蒙氏理论”完全异想天开,但从事物的属性出发解释其行为,在东西方科学史上都是常用的做法。我国古代阴阳学说昌盛,用阴阳学说阐释指南针指南及“常微偏东”的原理,是再自然不过的事情。特别是,该理论认为磁石不同端面有不同属性,它们决定磁针的指向,这种说法很容易启发人们发现磁石的两极,并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系,从而为正确认识这一问题找到可能的途径。 南宋人的指南针原理,仍认为“指南针之所指,即阳气之所在”,只是围绕磁偏角现象,立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限,这样地表面必然有个中心,过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为,一旦测量地点不在这条南北线上,指南针所指向自然“少偏”。到明代,有人假托南唐人著作指出,指南正针由大地方位系统决定,而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为,这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。 明万历年间(公元1573~1620年),传教士来华,带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响,中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题,在此过程中,阴阳五行的作用不断淡化,力学角度的分析不断增加,但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一,更谈不上入主东土。传教士中,1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统,但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身,理论仍然局限在古代科学的范围,而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远,直到19世纪中叶,我国仍有学者用它解释指南针问题。而此时,清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了

㈥ 指南针的发明

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。

㈦ 指北针发明的年代

战国时期已经有记录了。
指南针又称指北针,主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并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。物理上指示方向的指南针的发明由三部件组成,分别是司南、罗盘和磁针,均属于中国的发明。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。
指南针是古代汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。作为中国古代四大发明之一,它的发明对人类的科学技术和文明的发展,起了无可估量的作用。在中国古代,指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。
11世纪末或12世纪初,中国船舶开始使用指南针导航。北宋《萍州可谈》:“舟师(掌舵者)识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”指南针应用在航海上,是全天候的导航工具,弥补了天文导航、地文导航之不足,开创了航海史的新纪元。

㈧ 指南针是怎么发明的

指南针的发明并无确切的时间及发明者出现,在北宋曾公亮的《武经总要》中曾提及在行军时用「指南鱼」来帮助辨别方向,至於「指南鱼」则是一片薄如鱼状的钢片,五分宽,两寸长,肚皮处有下凹,形状有如小船般,在经过磁化的步骤后,浮于水面!
指南针
谈到指南针,许多人都会联想到黄帝大战蚩尤的故事。
但是实际上故事中所提到的指南器具并非指南针,当然黄帝更非指南针的发明者。传说中的指南器具是指南车,并非指南针。
指南车是利用齿轮让木车上的木人手指永远指向南方,完全和磁性无关,而指南针却得利用磁体的指极性制作,两者是截然不同的事物。
指南针的起源
谈到指南针的起源就得上推至战国时代,当时有一种称为「司南」的指南器具,那就是指南针的雏形。
在战国时代,采玉的工人四处去采玉时,往往需要带著「司南」以帮忙指引方向。至於「司南」究竟形状、使用方法为何,依据东汉王充在《论衡》一书中的叙述,它应该是以一块天然的磁石仔细雕琢成勺子的形状,南极位在勺子的长柄,在雕琢过程中还需使勺子的重心位在底部中心,再加上由「四维」(即乾、坤、巽、艮)、「八干」(即今之天干)、「十二支」(即今之地支)组成二十四向而雕刻其上的底盘。
其使用方法,则是先把底盘放正,再把「司南」放上让其旋转,一旦「司南」停止,长柄所指之处就是南方。
指南针的发明
指南针的发明并无确切的时间及发明者出现,在北宋曾公亮的《武经总要》中曾提及在行军时用「指南鱼」来帮助辨别方向,至於「指南鱼」则是一片薄如鱼状的钢片,五分宽,两寸长,肚皮处有下凹,形状有如小船般,在经过磁化的步骤后,浮在水面就能辨别南北。
北宋的沈括在《梦溪笔谈》一书中,更记载往后对於指南针的制作方法、及世上最早发现磁偏角、人工磁化制作指南针这三件关於指南针的相关记载,除了记录下当时发展,沈括更把制作方法加以比较出优劣,成为了解当时指南针发明的最佳参考资料。
指南针的发展
一般谈到指南针的发展,就让人立刻联想到「罗盘」。
所谓的「罗盘」指得是磁针和方位盘的相结合,它又称为「罗经盘」,我国在南宋时代就出现了,当时称为「地螺」。
「罗盘」依照磁针在方位盘的放置方法而分为水针和旱针两种,两者分述如下:
水针
出现年代:宋代
制作方式:磁针用水浮法放在方位盘上
史书证明:1、徐竞所著之《宣和奉使高丽田经》
2、《事林广记》中所称之指南鱼
旱针
出现年代:宋末元初
制作方式:不用水浮法者即是
史书证明:1、於《事林广记》中所称之指南龟│
外传与影响
指南针大约在十二世纪末十三世纪初之际,传到阿拉伯,然后又由阿拉伯传入欧洲,后来欧洲演变出旱罗盘,再於明代时经日本传回我国。
指南针对西方最大的影响莫过於西方开始海外大探险。
结合当时国家有计画的海外探险,以及天文、地理、造船、航海技术的配合,再加上罗盘的使用,因而造成西方一连串的海外探险。
在各国相竞的向外发展下,新航线、新大陆逐一被发现,让欧洲人在短时间内看到更多不同的事物与民族,进而促使欧洲人以客观的观察和比较的眼光来看待不同的民族与文化,是为指南针的另外更深远的影响。

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