战国的司南、北宋的指南针、明代的水罗盘，它们各自的特点？

Question

战国的司南、北宋的指南针、明代的水罗盘，它们各自的特点？

Answer 1

司南是我国春秋战国时代发明的一种最早的指示南北方向的指南器，还不是指南针。早在两千多年前汉（公元前206－公元220年），中国人就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性，并发现一种长条的石头能指南北，他们管这种石头叫做磁石。古代的能工巧匠把磁石打磨凿雕成一个勺形，磁石的南极（S极）磨成长柄，放在青铜制成的光滑如镜的底盘上，再铸上方向性的刻纹。这个磁勺在底盘上停止转动时，勺柄指的方向就是正南，勺口指的方向就是正北，这就是我国祖先发明的世界上最早的指示方向的仪器，叫做司南。其中，“司”就是“指”的意思。根据春秋战国时期的《韩非子》书中和东汉时期思想家王充写的《论衡》书中的记载，以及现代科学考石学家的考证和所制的司南模型，说明司南是利用天然磁石（古代称慈石，用慈爱来描述磁石吸铁现象）制成汤勺形，由其勺柄指示南方。而在春秋战国时期的《管子》书中和《山海经》书中便有了关于慈石的记载，而在这一时期的《鬼谷子》书中和《吕氏春秋》书中还进一步有了慈石吸铁的记载。这可以说是古代最早的磁指南器，现在北京的中国历史博物馆和其他地方的许多博物馆都有司南的模型展出。这里要指出关于指南车的问题，历史上传说黄帝（约公元前47世纪）和西周周公（约公元前21世纪）曾制造和使用指南车，但是经过后来的文献考证和模型制作试验，都已证明指南车与指南针没有关系，汉代以后的指南车是依靠机械结构，而不是依靠磁性指南的。现在北京的中国历史博物馆中也有指南车的模型展出。
水罗盘:口径10、高2厘米，足径3.5厘米。是北宋四种指南针之一。将几段灯草横穿在带磁性的钢针上，放在盛水的瓷碗中，灯草连同磁针浮于水面，磁针即指示南北。这种指南针实用性强，最先应用于航海导航。模型是王振铎先生据《梦溪笔谈》、《本草衍义》的记载设计复原的。古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形，鱼的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。 北宋时，曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼型，置炭火中烧之，侯通赤，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，鱼在水面，令浮，其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法，它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态，使铁分子顺着地球磁场方向排列，达到磁化的目的。蘸入水中，可把这种排列较快地固定下来，而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明，对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法：“方家以磁石摩针锋，则能指南。”按沈括的说法，当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针，就能使针带上磁性。从现在的观点来看，这是一种利用天然磁石的磁场作用，使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向，从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的发明不但世界最早，而且为有实用价值的磁指向器的出现，创造了条件。沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象：“以磁石摩针锋，则锐处常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理应有异，未深考耳。”这是说，用磁石去摩擦缝衣针后，针锋有时指南，也有时指北。从现在的观点来看，磁石都有N和S两个极，磁化时缝衣针针锋的方位不同，则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理，他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。关于磁针的装置方法，沈括介绍了四种方法：

　　1.水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向。

　　2.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘，磁针可以旋转，指示方向。

　　3.指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑，磁针可以旋转自如，指示方向。

　　4.缕悬法——在磁针中部涂一些蜡，粘一根蚕丝，挂在没有风的地方，就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较，他指出，水浮法的最大缺点，水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，转动很灵活，但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法，他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。

Answer 2

司南：我国古代辨别方向用的一种仪器。用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在指南针的始祖。

指南针：宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中，对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。当时在生产和科学实验发展的推动下，特别是航海事业和外贸的兴起扩大下，指南针逐步发展起来。沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。第一种是水浮法，将磁针浮于水面进行指南，虽然比较平稳，但容易动荡不定；第二种是指甲旋定法，将磁针置于指甲上，转动灵活，也容易滑落；第三种是碗唇旋定法，将磁针置于碗口边上，转动较灵活，但易滑落；第四种是缕旋法，用蚕丝将磁针悬挂起来，可达到转动灵活而又稳定。他还记载了人工授磁方法即“以磁石磨针锋，则能指南”。这种用人工制成磁体，是一个巨大的进步。此外，还曾制出过“指南鱼”、“旱针”、“水针”。旱针、水针这两种指南针，成为近代指南针（罗盘针）的基本结构原理奠定了基础。沈括在研究指南针的过程中，还总结和发现了地磁有偏角存在。也就是说，指南针指示的方向，“常微偏东，不全南也”。这是我国对地磁学做出的伟大贡献。

水罗盘：水罗盘是中国古代船舶上使用的一种测向工具，是指南针在船舶上应用，它与方位盘相配合，用来确定方向、方位。
最初船舶上使用指南针时，没有固定的方位盘，随着测方位的需要，出现了磁针和方位盘结合于一体的水罗盘。中国明代水罗盘用八干、十二支、四维卦位名称标出24个方位。
水罗盘是罗盘中的一种，是把磁针放在一个中间凹陷处盛水、边上标有方向的盘子里，磁针浮在水上能够自由地旋转，静止时两端分别指向南北。这种指南仪器比司南更加灵敏，这就是最早的罗盘,用于航海。我国古代船舶上装有水罗盘,到了明代，罗盘的各项技术指标已经相当完整。郑和下西洋乘坐的宝船上就装有水罗盘，靠水罗盘指引航向，使郑和船队完成七次下西洋壮举。本回答被网友采纳

Answer 3

司南：我国古代辨别方向用的一种仪器。用天然磁铁矿石琢成一个杓形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在指南针的始祖。

指南针：宋代杰出的科学家沈括在《梦溪笔谈》中，对指南针发展的当时状况作了详尽的论述。当时在生产和科学实验发展的推动下，特别是航海事业和外贸的兴起扩大下，指南针逐步发展起来。沈括总结了劳动人民在实践在创造的四种指南针的装置方法。第一种是水浮法，将磁针浮于水面进行指南，虽然比较平稳，但容易动荡不定；第二种是指甲旋定法，将磁针置于指甲上，转动灵活，也容易滑落；第三种是碗唇旋定法，将磁针置于碗口边上，转动较灵活，但易滑落；第四种是缕旋法，用蚕丝将磁针悬挂起来，可达到转动灵活而又稳定。他还记载了人工授磁方法即“以磁石磨针锋，则能指南”。这种用人工制成磁体，是一个巨大的进步。此外，还曾制出过“指南鱼”、“旱针”、“水针”。旱针、水针这两种指南针，成为近代指南针（罗盘针）的基本结构原理奠定了基础。沈括在研究指南针的过程中，还总结和发现了地磁有偏角存在。也就是说，指南针指示的方向，“常微偏东，不全南也”。这是我国对地磁学做出的伟大贡献。

水罗盘：水罗盘是中国古代船舶上使用的一种测向工具，是指南针在船舶上应用，它与方位盘相配合，用来确定方向、方位。
最初船舶上使用指南针时，没有固定的方位盘，随着测方位的需要，出现了磁针和方位盘结合于一体的水罗盘。中国明代水罗盘用八干、十二支、四维卦位名称标出24个方位。
水罗盘是罗盘中的一种，是把磁针放在一个中间凹陷处盛水、边上标有方向的盘子里，磁针浮在水上能够自由地旋转，静止时两端分别指向南北。这种指南仪器比司南更加灵敏，这就是最早的罗盘,用于航海。我国古代船舶上装有水罗盘,到了明代，罗盘的各项技术指标已经相当完整。郑和下西洋乘坐的宝船上就装有水罗盘，靠水罗盘指引航向，使郑和船队完成七次下西洋壮举。