海事学堂 | 航海的伟大发明——指南针

广州海事博物馆
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上一期海事学堂我们讲到,古人们在一望无际的大海中,可以通过观察、测算的方式来确定位置。但是,遇到云雾缭绕的天气,视线被遮挡,《海岛算经》的利用受到限制。这个时候,航海史上的伟大发明——指南针就成为了海上航行的千里眼,让导航不再受制于气候,对人类海上航行能力起到了重大的推动作用,是世界航海史上的一项重大发明。本期海事学堂就来讲一讲,指南针的小知识。

指南针最初的版本其实是“司南”,最初由青铜盘和磁勺组成,把小磁勺放在平滑的青铜盘中心,勺柄会指向南方。

但是由于携带不方便、青铜盘打磨光滑难度等原因,司南并没有得到广泛应用。

后来人们想到了更好的办法,用薄铁片剪成小鱼的形状,将头部进行人工磁化,小鱼漂浮在水面上,最终头部会指向南方,因而被称为“指南鱼”。

再后来,勤劳智慧的古人又发现可以把铁片磨成针,再磁化其中一头,漂浮在水面上或者用蚕丝悬挂在没有风的地方,保证磁针可以旋转自如,也可以准确指示南方,中国古代四大发明之一的指南针就问世啦!

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根据文献记载,我国在宋代就已经出现了多种方式制造的人工磁化指南针,并广泛运用于海上航行。

北宋曾公亮和丁度创作的一部军事著作《武经总要》记载了制作和使用指南鱼的方法:

“若遇天景曀霾,夜色暝黑,又不能辨方向,则当纵老马前行,令识道路。或出指南车及指南鱼,以辨方向。指南车法世不传。鱼法用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼形,置炭火中烧之,候通赤,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,当南向午也。”

—— 前集卷十五。

《武经总要》指南鱼复原模型

《七海扬帆——唐宋时期的广州与海上丝绸之路》展出指南鱼模型

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北宋科学家、政治家沈括在《梦溪笔谈》中,也记载了四种指南针装置方法演示,书中记载了水浮、指爪、碗唇和缕悬等四种方法:

“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。水浮多荡摇;指爪及碗唇上皆可为之,运转尤速,但坚滑易坠;不若缕悬为最善。其法,取新纩中独茧缕,以芥子许蜡缀于针腰,无风处悬之,则针常指南。其中有磨而指北者。予家指南北者皆有之。磁石之指南,犹柏之指西,莫可原其理。”

20世纪40年代科技史专家王振铎,以图解方式将这些方法进行了准确诠释。

不仅是我国的古文有所记载,在13世纪阿拉伯人著作中,就出现了有关指南针的内容,不少资料都显示,中国发明的指南针于12世纪左右传入西亚及欧洲。

在13世纪初阿布·菲达《地理志》中就有提到,在1180 年指南针已是“水手之友”,这个时间换算过来即是南宋孝宗七年;1230 年穆罕穆德·墨菲《故事大全》里还有用指南针寻求航路的故事;1280 年贝拉·基布吉奇《商人宝鉴》里写道“亚历山大里亚到印度洋的水手都已熟知磁针在航海上的应用,办法是用磁针放置在木片上,再浮于水面;又用磁铁制作指南鱼,以头尾指示南北。”

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可见指南针并不仅对中国航海事业作出了伟大贡献,对推动全人类的航海事业也起到了巨大的推动作用。

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