世界上最早发明指南针的国家?发明者是谁

2022-07-28 21:25:10 发布:网友投稿
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指南针是用以判别方位的一种简单仪器。又称指北针。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

指南针是一种用来确定方位的简单工具。也被称为北箭头。指南针是中国古代四大发明之一新浪的前身。主要部件是安装在轴上并可自由旋转的磁针。磁针在地磁场的作用下可以保持在磁子午线的切线方向。磁针的北极指向地理北极,可以用来识别方向。常用于航海、大地测量、旅行和军事。同样的名字还包括乐队的名字和电影的名字。

世界上最早发明指南针四大发明之指南针(沈括纪念)大铜章四大发明指南针(沈括纪念馆)铜牌

春秋时期,中国劳动人民在采矿和冶炼过程中逐渐了解了磁铁。战国时期,一些人用磁铁制作仪器来确定方向。当时叫“司商”。这是一个磁铁,像一个放在没有边缘的方形盘子上的勺子,勺子的手柄指向南方。到了北宋末年(公元11世纪),中国人创造了人造磁铁,之后又创造了“导鱼”,将磁钢片做成的鱼放在水面上指示方向。后来经过反复研究改进,把磁钢片变成了微小的磁钢针,尖端变成了磁北极,末端变成了磁南极,变成了指南针。

北宋杰出的科学家沈括对指南针的制作和使用做了许多科学的解释和分析。直到14世纪初,指南针才从中国传入欧洲。

方向性原则

地球是一个大磁铁,它的地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。

指南针受地球磁场中的磁力影响,所以指南针的一端指向北方。

传入欧洲后,在航海大发现中发挥了不可替代的作用。但是科学史家知道,最早回答“指南针为什么能指引方向”这个问题的不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。那么,中国发明指南针后,对指南针理论进行了怎样的探讨?吉尔伯特的理论及时传入中国了吗?明末清初的“西学东渐”对中国指南针理论的发展有什么影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关建健从2003年开始研究这些基本空白的问题。

“中国最早的指南针理论是以阴阳五行学说为基础的‘归纳法’。”关健健介绍,11世纪中叶,中国伟大的科学家沈括对指南针仍然感到惊叹。他的《孟茜笔谈》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,但他对指南针为什么是一个向导——“磁铁的向导”却一无所知...无法解释!”随后,学者和学者基于阴阳五行学说和当时人们对地球形状的认识,提出了各种指南针理论。比如宋代最新著作《关蒙古地理志》,首先提出了以下逻辑:

“磁针是铁做的,铁是金做的。柯胜五行说,金生水,北方属水,所以北方的水是金的儿子。铁是由磁铁产生的,磁铁是杨琪培育的,属于火,位于南方,所以南方相当于磁针之母。这样,磁针不仅要照顾母亲,还要想念孩子。自然,它应该指向南北方向。”

关增健说,从现代物理学的角度来看,“蒙台梭利理论”完全是异想天开,但从事物的属性来解释事物的行为,是东西方科学史上的普遍做法。在中国古代,阴阳学说非常盛行。用阴阳学说来解释指南针的指引和“永远微微向东”的原则是很自然的。特别是,该理论认为磁体的不同端面具有不同的属性,这决定了磁针的方向。这个理论很容易启发人们发现磁铁的磁极,并进一步联想到磁极与磁针方向的关系,从而找到正确理解这个问题的可能途径。

南宋人的指南针原理仍然认为“指南针指的是阳气所在的地方”,只是围绕磁偏角现象展开的,论证依据更多的是转向地理方位的坐标系——中国古代认为地面是平的,大小有限,所以地面表面必须有一个中心,通过中心的经线是唯一的南北方向。南宋人曾三义认为,一旦测量的地方不在这条南北线上,指南针就指向自然“少”。到了明代,指出指南的正针是由大地方位系统决定的,而偏角是由天体方位划分系统决定的,假借南唐人的作品。关增健认为,这种说法“反映了传统指南针理论在面对阴阳感应理论与磁偏角的矛盾时的尴尬”。

明朝万历年间(公元1573-1620年),传教士来到中国,带来了西方的指南针理论、地球理论以及相关的科技知识。受此影响,中国学者开始从新的角度探索指南针理论。在这个过程中,阴阳、五行的作用逐渐减弱,从力学角度的分析不断增加。然而,吉尔伯特在1600年提出的科学理论,即使在西方学术界也不统一,更不用说在东方了。在传教士中,1658年抵达中国的比利时耶稣会士费迪南·韦尔比斯特(ferdinand verbiest)拥有最系统的指南针理论,但他认为是地球的地理北极和南极决定了磁针指向,而这一理论仍然局限于古代科学的范围,不像吉尔伯特那样意识到地球本身有一块磁铁。费迪南德·韦尔比斯特的理论在中国影响深远。直到19世纪中叶,我国仍有学者用它来解释指南针问题。这时,晚清来华的传教士已经开始向中国介绍西方现代磁学知识。

指南针的发展历史

指南针,又称罗盘针,是中国古代利用磁指的极性发明的一种导向仪器。因此,引入新浪必须从一块磁铁开始。

磁铁通常被称为“磁铁”。他们把许多铁屑紧紧地吸引在一起,就像一个善良的母亲吸引她的孩子一样,所以人们称他们为“慈禧”。

磁铁吸引铁是因为每个磁铁的两端都有不同的磁极,其中一个叫做正极,另一个叫做负极。人类居住的地球也是一块天然磁铁。地球的南北两端有不同的磁极。地球的北极是负磁极,地球的南极是正磁极。根据同极性磁极相斥、反极性磁极相吸的原理,取一根可以自由转动的磁针。无论你站在地球上的哪个位置,它的正极总是指向北方,负极总是充当向导。

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