磁针指南




  指南针是我国古代四大发明之一,是我国人民对世界科学技术发展作出的重大贡献。早在战国时代,我们的祖先就已发现天然磁铁的指极性,采用它制造出最早的指南工具——司南。到了宋代,指南针被广泛地运用于航海,成为辨识方向的主要仪器。

  这则笔记记载了磁针的制作方法及其特性。沈括通过实验观察,对一些磁学现象提出新的见解。沈括发现,用天然磁石磨铁针,能使铁针磁化。这一发现,不仅在我国,即使在世界上也是最早的。发现了磁针偏差现象,即现代科技术语所谓的磁偏角。他指出磁针“常微偏东,不全南也”。沈括之所以能断言磁针偏差,是因为当时已经精确测量出地球子午线的方位,并使用了灵敏度很高的指南针来测量的结果。这一发现,比欧洲哥伦布于1492年远渡大西洋时才观测到磁偏角现象,要早四百多年。

  验证了指南针的四种装置方法:水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法、缕悬法。通过分析比较,确认缕悬法为最好。现代一些指南仪器采用的悬挂式磁针,就是沿用了这一方法。

  方家【方家】指有某种技艺专长,并以此作为职业的人,包括医、卜、星、相一类的人。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【纩】丝棉。纩,音kuànɡ。中独茧缕【独茧缕】这里指从蚕茧中抽出的单根丝。缕:丝线。,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【柏】这里指侧柏,属于柏树的一个亚种,它的树叶都倾向西方。之指西,莫可原其理。

  【译文】

  方家用磁石磨针尖,针尖就能指南,但是常常略微偏东,不全指向正南。把磁针漂浮在水面上多半摇晃不定。在指甲上或碗边上也都可以安放磁针,这样针转动更迅速,但这些东西坚硬光滑,针很容易坠落下来,不如用丝线悬挂的办法为最好。这种方法是:抽取新丝棉中的单股蚕丝,用芥籽大小的一点蜡,把丝黏连在针腰上,悬挂在无风的地方,那么磁针经常指着南方。其中也有磨了而指着北方的。我家指南、指北的磁针都有。磁石的指南,好比侧柏树叶的指西,没人能知道它们的原理。