關於指南針的科普知識

指南針又稱羅盤，主要由安裝在軸上的磁針組成。在天然地磁場的作用下，磁針可以自由旋轉並保持在磁子午線的切線方向，磁針的北極指向地理北極，利用這壹性質可以辨別方向。它常用於航海、大地測量、旅遊和軍事。物理指示方向的指南針的發明由三部分組成，分別是司南、指南針和磁針，都屬於中國的發明。據古礦記載，最早出現在戰國時期的磁山地區。指南針是古代漢族勞動人民在長期實踐中對物體磁性認識的結果。作為中國古代四大發明之壹，它的發明對人類科技和文明的發展起到了不可估量的作用。在中國古代，指南針首先用於儀式、禮儀、軍事和占蔔，以及看風水時確定方位。11世紀末或12世紀初，中國船只開始使用指南針進行導航。北宋《周萍會說話》:“船主(舵手)知地理，夜觀星辰，晝觀太陽，冥冥中觀羅盤。”指南針是應用於航海的全天候導航工具，彌補了天文導航和地理導航的不足，開啟了航海史上的新紀元。地球是壹塊大磁鐵。地球的兩極分別靠近地理南極和地理北極。當地球表面的磁鐵可以自由旋轉時，會因為磁鐵同性相斥異性相吸的性質而指示南北——這個道理古人並不明白；但是這種現象已經被古人發現了。[4]先秦時期的漢族勞動人民已經積累了對磁現象的認識。他們在勘探鐵礦時，經常會遇到磁鐵礦，即磁鐵礦(主要成分是Fe3O4，別名氧化鐵黑、磁鐵、磁石，是壹種磁性的黑色晶體，所以又叫磁性氧化鐵)。這些發現在《管子》的幾篇文章中早有記載:“山上有磁石者，其下有金銅。”《山海經》中也有類似的記載。磁鐵的吸鐵性質很早就被發現了，《呂氏春秋》九卷精通:“慈吸鐵，或吸之。”古人把“磁性”稱為善良。古人把磁鐵吸引鐵看作是慈母對子女的吸引。並認為:“石頭是鐵之母，但石頭有善良和不善良兩種。善良可以吸引他的孩子，不善良不行。”漢代以前，古人把磁鐵寫成“慈石”，是愛石的表現。西漢時，有壹位煉丹師，名叫欒達。他利用磁鐵的特性做了兩件。通過調整兩個部分極性的相互位置，有時兩個部分相互吸引，有時它們相互排斥。欒大稱之為“鬥棋”。他把這部小說獻給漢武帝，現場演示。漢武帝又驚又喜。他被評為“五福將軍”。[4]