指南针
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指南针，又稱羅盤、羅經、司南和指北針，是一种用于指示方向的工具，广泛应用于各種方向判讀，譬如航海、野外探险、城市道路、地圖閱讀等领域。
指南針又稱指北針，因為當代指向針常在指向北方的一端漆上顏色標記，以便使用者尋找北方。
越是靠近兩極地區，指南針就越沒辦法發揮功效：在北極點時，地表上的任何方向都可以被視為南方；在南極點時，地表上的任何方向都可以被視為北方。
司南 编辑
司南一詞最早出現於戰國韓非子有度篇。但「司南」一詞含義、功能與造型，由於缺乏直接實際文物，依不同文獻與考古論證，各方有著「指南說」、「北斗七星說」、「官職說」等主張與争议。
指南說 编辑
认为“司南”一詞等同指南针的，以東漢王充《論衡·是應篇》「司南之杓，投之於地，其柢指南」為據；並依《论衡》以及唐韦肇《瓢赋》的记载，王振铎認為司南为勺型的天然磁石配合地盘底座[1]。
将司南理解为「磁勺」从古文献考证及实验方面在学术界一直存有异议。雖有河南南阳东汉墓出土「司南勺图」描繪勺形司南，至今尚无實物出土，加上1950年代钱临照试图以天然磁石復原勺形司南，亦未能成功[2]。
其中东北师范大学刘秉正教授於1956年考证出「指南鱼」是中国人最早地进行人工磁化的应用，对「司南是磁性指南工具」提出质疑[3]。2005年中国国家博物馆研究员孙机根据國博藏品《论衡》(宋残本) 认定“司南之杓”的「杓」实为「酌」字[4]。故“其柢指南”實際亦非湯勺而是「斗杓」[5][6]。
北斗七星說 编辑
劉秉正近年提出《论衡》及《瓢赋》中的「司南」為北斗七星之意。故延伸出《鬼谷子》為指南车之意、《抱朴子·外篇·疾谬》為行事准则之意、《韓非子》為官职、法律與君王聽政之意、杜甫《咏鸡》為時間之意[7]。
以「司南」借代北斗七星常見於古文中：北魏温子升《定国寺碑》[註 1]與梁吴均的《酬萧新浦王洗马诗二首》[註 2]中的“司南”釋義均為「北斗七星」。其他古文中的「司南」更有不同含義：包括元稹《加裴度幽镇两道招抚使制》[註 3]中的司南意指官职、宋·释正觉《颂古》[註 4]中的司南代表权力、唐·宋暠《獬廌赋》[註 5]的司南則為法律之意、而张九龄《祭张燕公文》中的「司南」則象徵德高望重之人。
指南魚 编辑
曾公亮成书于1044年的《武经总要》前集卷十五中有关于水浮指南鱼的记载：
若遇天景曀霾，夜色螟黑，又不能辨方向，则当纵老马前行，令识道路，或出指南车或指南鱼以辨所向。指南车法世不传。鱼法以薄铁叶剪裁，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，平放鱼在水而令浮，其首常南向午也。
李约瑟指出，铁皮从高于居里点（600℃-700℃）的温度急速降温，就会被地磁场磁化成为磁铁。这种利用地磁场制作磁铁的方法，虽然磁性较弱，但具有不需天然磁铁的优点[9]。上文中的“道路”、“指南鱼以辨所向”等字句，说明指南针在1044年已经用于陆路交通了。
世界上最早的关于用天然磁石磨钢针的方法造磁针，以及人造磁针指南的记载，出现在北宋沈括《梦溪笔谈》[10]：
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。余家指南、北者皆有之。
其中记载：
- 方家用磁石磨针锋，制造指南针。
- 四种支撑磁针的方法：水浮（水磁针）、放在指甲上、放在碗边，用一根蚕丝悬挂磁针（旱磁针）。
- 磁偏角现象。
- 亦有人制造指北针
旱罗盘 编辑
旱罗盘即现代指南针基本形式，為水平安裝或懸掛的磁針，相對水浮罗盘，更便於航海上使用。
指南針經阿拉伯人有效改进后传入欧洲，此後歐洲的指南針技術開始發展並回傳阿拉伯，阿拉伯语中指南针（al-konbas）一词也似源于古意大利语。欧洲现存关于旱罗盘的记载為於1269年，法國學者Petrus Peregrinus著作Epistola de magnete描述了航海使用的旱羅盤[11]。
近年考古發現中国或在12世纪已经出現旱羅盤，江西临川一座葬于公元1198年的宋墓里发现一俑（标写“张仙人”），手持一似风水罗盘或旱罗盘物，有观点认为旱罗盘中国也可能早于西方使用，但可能先发明于江南沿海（如泉、广）一带应用。内陆后世旱罗盘则多用于风水罗盘和校时罗盘，如曾三异《同话录》“地螺，或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。天地南北之正，当用于午。”“地螺”可能是一种校时罗盘，主要用途是校时。但在歐洲的旱罗盘傳入中國前，旱罗盘並未於中國航海上有所使用。
以木刻鱼子，如拇指大，陷好磁石一块子，却以蜡填满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没水中，自然指南。以手拨转，又复如此。以木刻龟子一个，一如前发制造，但于尾边敲针入去，用小板子，上安以竹钉子，如箸尾大，龟腹下微陷一穴，安钉子上，拨转常指北。
宋，元，明航海罗盘的運用 编辑
最早见于航海用途的指南针记载于北宋朱彧撰寫的《萍洲可谈》[14]：
舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针，或以十丈繩鉤，取海底泥嗅之，便知所至。海中無雨，凡有雨則近山矣。……
《萍洲可谈》成书於1111年-1117年间，但所叙述的是1086年的事[15]。这比Alexander Neckam可能写於1190年的《论器具（De naturis rerum）》中说法：航海时“白天云遮太阳，或夜间黑暗不辨方向时，使用磁铁摩擦铁针，针停时指南北，”早约一个世纪。与英国几乎同时法国和稍晚一点的意大利也有了首次指南针的记载。
1123年宋朝派遣使臣取海路出使朝鲜，《宣和奉使高丽图经》记载用水浮指南针导航[16]：
是夜洋中不可住，维观星斗前迈。 若晦冥，则用指南浮针， 以揆南北。
宋代的航海指南针，除“南北”，还未见有其他方位，如：東、西、西北等方向。
四十八方位罗盘用于航海的文献纪录，最早见于元代周达观《真腊风土记[17]》：
自温州开洋，行丁未针。历闽、广海外诸州港口，过七洲洋，经交趾洋到占城。又自占城顺风可半月到真蒲。又自真蒲行坤申针，过昆仑洋入港。
其中丁未针= 202.5°、坤申针= 232.5°[18]。
明朝永乐年间随郑和下西洋的巩珍在《西洋番国志》的《自序》中叙述应用水浮罗盘的情况[19]：
往还三年，经济大海，绵邈弥茫，水天连接，四望迥然，绝无纤翳之隐蔽。惟日月升坠，以辨西东，星头高低，度量远近。斫木为盘，书刻干支之字，浮针于水，指向行舟。
- “太仓港口开船，用丹乙针，一更，船平吴淞江。用乙卯针，一更，船到南汇嘴。平招宝”。（郑和航海图五）
- “苏门答腊开船，用乾戌针，十二更，船平龙涎屿。四十更，船又用辛酉针。五十更，船见锡兰山”；（郑和航海图十八 乾戌= 307.5° ，辛酉= 277.5°）
- “官溜屿用庚酉针，船收木骨都束”。（郑和航海图二十。庚酉= 262.5°）
明代《顺风相送》、《指南正法》、《东西洋考》等文献都有针路记录：
- 广东往磨六甲：南亭门放洋，用坤未针 （217.5°）五更船取乌头山。用单坤针（西南 225°）十三更取七洲洋。坤未 （217.5°）针 七更船平独猪山。……乾亥 （322.5°）针五更船平昆宋屿，单亥针（330°）五更船取前屿，乾（315°）针五更取五屿；沿山使取磨六甲。[20]
- 台湾往日本从大港出。东南风可用丁未 （202.5°）及单未 （210°）过茄老湾线。南到青水乌水乾，可牵舵及用壬（345°）及壬子（352.5°），转变取澎湖东过。[21]。
- 七洲洋用坤未针，三更取铜鼓山。[22]
取水下针，务要阳水，不取阴水”，“安罗经，下指南（针），须从乾宫下”。下针之前，舟师必须诵读《地罗经下针神文》，拜周公圣人，李淳风仙师，定针童子、转针神郎、换水神君、下针力士、走针神兵、罗经坐向守护尊神、护国庇民妙灵昭应明著天妃等神灵，祈求“今日良辰下针，青龙下海永无灾。
近来曾在青岛和海南发现明代瓷质水浮指南针，尺寸大至为：最大外径9.5厘米；上有盛水同心圆孔径4.4厘米，孔深2.3厘米，外围青花釉绘刻度，底座、四壁厚实坚固，估计是去水收藏，用时加水。现代液体罗盘基本原理类似，不过改进采用了密封技术。
现代指南针 编辑
現代的指南針變得十分多樣化，有很多不同的款式。
参考文献 编辑
- ^ 王振铎《司南指南针与罗经盘》，《中国考古学报》第3册，1948
- ^ 李志超《再议司南》。http://lizhichao35.bokee.com/view.b?diaryId=10098399 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 刘秉正《我国古代关于磁现象的发现》。《物理通报》，1956第8期。. [2011-05-18]. （原始内容存档于2013-11-01）.
- ^ 闻人军. 再论“司南酌”(删节版). www.fdgwz.org.cn. [2023-04-24]. （原始内容于2023-04-24）.
- ^ 孙机 《简论“司南”兼及“司南佩”》。《中国历史文物》，2005，第4期
- ^ 漢字「杓」:基本資料. chardb.iis.sinica.edu.tw. [2023-04-24]. （原始内容于2020-01-19）.
- ^ 刘秉正《再论司南是磁勺吗？》。《自然科学史研究》，2006，第25卷第三期。http://www.ylss.cn/lsqk/201101/20110127.htm （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ 刘亦丰, 刘亦未, 刘秉正 《司南指南文献新考》 自然辩证法通讯 2010年05期。
- ^ 李约瑟著，王玲协助 鲁宾孙 特别协助《中国科学技术史》第四卷 第一分册《物理学》235页 科学出版社2003 ISBN 7-03-011232-6
- ^ 沈括《梦溪笔谈》卷二十四 杂志一
- ^ Schmidl, Petra G. Two Early Arabic Sources On The Magnetic Compass. Journal of Arabic and Islamic Studies. 1996–97, 1: 81–132. http://www.uib.no/jais/v001ht/01-081-132schmidl1.htm#_ftn4 互联网档案馆的，存档日期2014-09-02.
- ^ 呂一銘. 反經石怪而不奇 勞動了兩位博士 固體物理學家趕往現場求證 祇是一堆小磁鐵組成的石頭. 《聯合報》. 1974-09-23 （中文（臺灣））.
- ^ 李约瑟原著 柯林·罗南改编 《中华科学文明史》 3 上海交通大学科学史系翻译 上海人民出版社 16-17页 ISBN 7-208-03966
- ^ 《萍洲可談》卷二
- ^ 《中华科学文明史》第三卷，李约瑟原著，柯林，罗南改编，上海交通大学科学史系译ISBN 7-208-03966-6
- ^ 李约瑟原著 柯林·罗南改编 上海交通大学科学史系翻译 第3卷 第33 页 上海人民出版社 2002 ISBN 7-208-03966-6
- ^ 元代周达观《真腊风土记》总序15页 中华书局2006 ISBN 7-101-02028-3
- ^ 同上 25页，夏鼐注⑤
- ^ 明龚珍《西洋番国志·自序》 向达校注本 第5页 中华书局 2000 ISBN 7-101-02025-9
- ^ 向达校注 《顺风相送》 55页 中华书局 ISBN 7-101-02025-9
- ^ 向达校注 《指南正法》 133页 中华书局 ISBN 7-101-02025-9
- ^ 明张燮东西洋考 173页 中华书局 ISBN 7-101-02029-1
- ^ 向达校注 《顺风相送》 25页 ISBN 7-101-02025-9
註釋 编辑
研究書目 编辑
- 潘吉星：《中國古代四大發明——源流、外傳及世界影響》（合肥：中國科學技術大學出版社，2002）。
外部链接 编辑
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