肺腺癌5年存活:四大发明是如何外传的？_指南针

四大发明是如何外传的？

——指南针外传

约在公元3世纪前后，中国人发现了磁石能够吸铁的特性，同时还发现了磁石的指向性，并依此特性制造了“司南”（上图）。

经过长时期的实践，中国古代先民发现了人工磁化的方法，制成了更高一级的磁性指向仪器。最迟在公元9世纪，指南针已在古代中国的陆上堪舆测量之中。这种地罗还是一种水罗盘（上图）。当时，阴阳家用地罗看风水。在清丈田地和判决土地诉讼时，也使用地罗。

约在10世纪，北宋已将指南针用于海上导航。几乎是在同时，在阿拉伯和欧洲地区的文献中也有了有关罗盘的记载。而当阿拉伯人和欧洲人还对磁石一无所知时，中国人已经在研究磁偏角了。

北宋时代的科学家沈括（上图）首先记载了地磁偏角，说用天然磁石摩擦钢针，使之磁化成为磁针，可以指南，而常微偏东，并介绍了四种支挂磁针的方法：一是浮于水面，二是放在指甲上，三是放在碗沿上，四是线缕悬挂。

据《萍洲可谈》、《宣和奉使高丽图经》、《诸蕃志》和《梦粱录》记载，至晚在北宋后期，指南针已用于航海，南宋时，中国的海船上使用了“针盘”导航。这种针盘还使用“浮针”，这对于海上交通的发展，中外经济文化交流，起了极大作用。

根据史籍记载，在当时的宋军水师中配备了指南鱼。这种指南鱼（上图）是将薄铁叶剪成鱼形而磁化，用于阴天和黑夜判断行军方向。后来又发展成磁针和方位盘联成一体的罗经盘，即罗盘。

指南鱼的制作方法

在北宋人朱彧1119年成书的《萍洲可谈》中，有这样一段文字：“甲令海舶，大者数百人，小者百余人。以巨商为纲首、副纲首、杂事，市舶司给朱记（盖红色印章的证书），许用笞治其徒，有死亡者籍（没收）其财……舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针”。一些外国学者在翻译这段文字时，误将其中的“甲令”（南宋政府的命令）一词翻译成了往来海上的阿拉伯船长的名字，因此就一错再错，得出了最早装备指南针的不是中国海船，而是阿拉伯人海船的错误结论。

实际上，中世纪时阿拉伯人海船（上图，阿拉伯海船）的船体虽然船速较快，但船体狭小，根本没有能够容纳百余人的大船，更无法抵抗风浪。当时往来南中国海、印度洋和波斯湾之间的贸易商船之中，能够容纳上百人的，只有中国制造的海船，连阿拉伯商人和游客也经常搭乘中国海船。宋代与阿拉伯的海上贸易十分频繁，中国开往阿拉伯的大型船队不仅有指南针导航，而且配备有火器，由火器手保证海上航行的安全。因此，阿拉伯人是很容易从中国商船上学到指南针的用法的。

虽然古代希腊、罗马的学者们很早就已知道了磁石能够吸铁的特性，但长时间不知道磁石的指极性。而当欧洲人最终了解并掌握这一自然现象时，已落后于中国人一千多年了。而以磁石制造罗盘指引航海，落后于中国300余年，用人造磁石导航晚于中国人100余年。值得注意的是，欧洲人在早期使用的航海罗盘，是与中国人同样的水罗盘，而且制作方法与形制也与中国式的水罗盘几乎完全相同。而这一系列的趋同现象，只能以技术传播来解释。

旱罗盘

迄今为止，欧洲有关指南针的最早记载是12世纪时英国百科全书作家亚历山大·尼坎姆在1190年用拉丁文撰写的《论自然界的性质》一书中：“当水手在海上航行，遇到阴天看不到阳光，或夜间世界笼罩在一片黑暗之中时，不知道其船航向，便将针与磁石接触。此时针在盘上旋转，当旋转停止时，针就指向北方了。”继尼坎姆之后，法国犹太人纳克丹也在他的著作中谈到了欧洲人使用指南针的情况。纳克丹精通阿拉伯文，约在12世纪末迁居英国。大约在1195年，他用希伯莱文编写了《石头的力量》一书。在这本书中，纳克丹叙述了73种石头的功能，其中即包括磁石。

根据传说，指南针的祖先司南在中国最早的功用，就是进山采玉时指引方向。根据德国学者舒克的研究，大约在公元1200年前后，在意大利北部城市马萨的矿山中，就已使用指南针，因此，在欧洲人的著作中，将指南针称作“引路石”或“指路天使”。这与其在中国最早的使用范围是近似的。

在13世纪前半叶之前，欧洲人还停留在对中国宋代指南针技术的仿制和试验阶段，也是欧洲指南针技术发展的早期阶段。这时的欧洲人在航海时还正如尼坎姆等人所说，以水罗盘作导航，只有在天气隐晦时或夜间不见星光时才能派得上用场。而此时的欧洲人无论是在理论上还是在实践方面，都没有什么太大的建树，没有超过中国宋代的罗盘应用水平。

上图，17-18世纪朝鲜的木制罗盘

13世纪后半期，法国实验物理学家皮埃尔的研究，使欧洲人对磁现象的科学探讨和磁罗盘的技术进入了一个全新的阶段。在《论磁石信札》一书中，皮埃尔详细论述了磁石的特性和应用，此书继承了沈括《梦溪笔谈》中对磁学的实验精神，并继续发扬光大。在这以后，欧洲的指南针开始了本土化的进程。

随着中国旱罗盘传入欧洲，法国人将旱罗盘再加改进，将其装入有玻璃罩的容器中，成为便携仪器。后来，这种携带方便的指南针被欧洲各国的水手广为应用。

没有指南针之前，航海只能使用观星的方法，靠记录极星（上图，北极星）的出地高度推算方位。而在指南针出现之后，则标出针位，或将针位与极星出地高度兼而有之，有时还能标记出从一地到另一地的里程。在图上标明了各地针位和观星数据的海图又称“针图”。就这样，行走于茫茫大海之中的远洋船队，依据海图和罗盘所记载、测算出来的航线、航向和里程，行走于茫茫海天之间如履平地。

由于地球的地理南北极和地磁南北极并不在同一水平位置上，因而就出现了地磁偏角。中国宋代科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》中就已有记载。1492年，哥伦布在横渡大西洋的探险过程中，发现手中的指南针发生了问题，由此，欧洲人才注意到了地磁偏角的存在。为了解释这一现象，刺激了磁学在欧洲的发展。指南针在航海上应用，使得哥伦布发现美洲新大陆的航行和麦哲伦的环球航行成为了可能。这大大加速了世界经济发展的进程，为资本主义的发展提供了必不可少的前提。

由于对辽、金持续的战争，影响到了高句丽与中国的朝贡贸易，加之日本藤原氏幕府的闭关锁国政策，导致中国的指南针和火药传入这两个紧邻国家的时代大大落后于欧洲，这与造纸和印刷术的发展形成了鲜明的对比。直到公元15世纪前后，罗盘才作为堪舆风水的工具，在朝鲜广泛使用。而指南针传入日本，则是公元17世纪的事情了。