指南针及其对航海技术的影响.doc

中国航海史概论论文学校 集美大学学院 航海学院专业 姓名 学号 / 指南针及其对航海技术影响【摘要】我国的海上交通，很早就已经开始了.根据古书记载，最晚在北宋时候,我国已经在海船上应用指南针了在指南针发明以前，在大海里航行是非常困难的.白茫茫的一片大海，天连水,水连天，很难找到什目标白天可以看太阳出没来辨别航行的方向,晚间可以看北极星,但是阴天下雨时假如航错了方向则很危险.指南的针发明解决了这个问题.【关键词】指南针 航海技术 目录引言……………………………………………………………………………………3第一章　磁现象的发现………………………………………………………………3第二章　指南针的起源………………………………………………………………３第三章　指南针的发明………………………………………………………………４第四章 指南针的发展………………………………………………………………5第五章 指南针对中国古代航海的影响……………………………………………６第六章 指南针对国外的影响………………………………………………………7结束语…………………………………………………………………………………8参考文献………………………………………………………………………………９引言指南针,据史料记载,在战国时已有用天然磁铁矿琢磨成的指南针,称为司南,即为指南针的前身。

最早记载见于《韩非子·有度》，其著作年代约在公元前3世纪主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针,磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上，磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向指南针的发明是我国人民在科技领域的伟大创造它对今后的航海技术产生了极大的影响第一章 磁现象的发现先秦时代我们的现任已经积累了许多磁方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿，即磁石(主要成分是Fe3O4)这些发现很早就被记载下来《管子》中早有记载：“山上有磁石者，其下有金铜其他古籍如《山海经》中也有类似记载磁石的吸铁特性很早就被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也古时人称磁为“慈"，把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引古时人们也发现磁的两极铁性，并应用于生活之中，指南针就是其引申而出的第二章 指南针的起源谈到指南针的起源就得上推至战国时代，当时有一种称为「司南」 崔建林等. 科技文明.中国物资出版社，2005.7的指南器具,那就是指南针的雏形　在战国时代，采玉的工人四处去采玉时，往往需要带著「司南」以帮忙指引方向至于「司南」究竟形状、使用方法为何，依据东汉王充在《论衡》一书中的叙述，它应该是以一块天然的磁石仔细雕琢成勺子的形状,南极位在勺子的长柄，在雕琢过程中还需使勺子的重心刚好在底部中心，再加上由「四维」 张柏春，李成智主编. 技术史研究十二讲，北京理工大学出版社，2006.4(即乾、坤、巽、艮）、「八干」李健亚. 国博藏司南复原件误解历史，新京报，2006.1（即今之天干)、「十二支」陈山. 中国古代四大发明：指南针的发明，中国网 ，2006.12(即今之地支)组成二十四向而雕刻其上的底盘。

其使用方法，则是先把底盘放正，再把「司南」放上让其旋转，一旦「司南」停止，长柄所指之处就是南方 但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁所以司南的磁性比较弱,而且它与底盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大而难于旋转，无法达到理想的指南的效果，而且司南的体积和重量不方便携带，这也是阻碍其广泛应用的主要原因之一显存的司南模型是已故科技考古学家王振铎先生根据王充《论衡·是应篇》中“司南之杓,投之于地,其柢指南”这句话，设计了司南复原模型，为中国国家博物馆收藏而后国家博物馆研究员孙机发表论文指出,司南并非一种勺形磁性指向器,在我国古代司南其实指的是“司南车”或“指南车”司南之杓”，还是“司南之酌”？但争论还是没有定论,由于中国古代科技史是没有系统的科学研究，而是根据一些文献资料,着重于训诂研究,只是希望能有更多的人对此进行研究，从而真正地探究出古代司南为何物我们暂且还是按照主流的看法来看待司南第三章　指南针的发明指南针的发明并无确切的时间及发明者出现，东晋的崔豹在《古今注》中提到之指南鱼，北宋曾公亮的《武经总要》中也曾提及在行军时用指南鱼来帮助辨别方向，“用薄铁叶剪裁，长而寸，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，置于水碗于无风处放平,鱼在水面，令浮，其首常向午也.”这一种人工磁化的方法，它利用地球磁场磁化铁片,烧红的铁片中分子由于高温极其活跃,会按照地球磁场的方向排列，达到磁化的目的.蘸水可以使分子排列很快固定，鱼尾略向下倾斜可增大其磁化强度.人工磁化的发明,对指南针的应用和发展起了重大的作用。

北宋的沈括在《梦溪笔谈》一书中，更记载往后对于指南针的制作方法、及世上最早发现磁偏角、人工磁化制作指南针这三件关于指南针的相关记载，除了记录下当时发展,沈括更把制作方法加以比较出优劣，成为了解当时指南针发明的最佳参考资料 同时也记载了摩擦法磁化的方法制作指南针.关于磁针的装置方法，沈括介绍四种方法：水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面，就可以指示方向.碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转，指示方向指甲旋定法——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.沈括认为，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,转动灵活，但容易掉落他比较推崇缕悬法，他认为这是比较理想而又切实可行的方法.实际上这四种方法已经归纳了迄今为止指南针的两大体系—-水针和旱针第四章　指南针的发展一般谈到指南针的发展，就让人立刻联想到罗盘. 所谓罗盘指得是磁针和方位盘的相结合，它又称为罗经盘，我国在南宋时代就出现了，当时称为地螺. 罗盘依照磁针在方位盘的放置方法而分为水针和旱针两种，两者分述如下： 水针 出现年代:宋代 制作方式:磁针用水浮法放在方位盘上　史书证明：徐竞所著之《宣和奉使高丽田经》和《事林广记》中所称之指南鱼 旱针 出现年代：宋末元初 制作方式：不用水浮法者即是通过其他方法使磁针任意转动,来确定方向史书证明:《事林广记》中所称之指南龟第五章 指南针对中国古代航海的影响我国幅员辽阔，海岸线很长,不但是一个大陆国家，而且也是个海洋国家,自古以来航海事业就很发达。

古代航海技术之一是天文航海技术,即通过对天体的方位来判断船舶位置及航行方向大约到了元明，我国天文航海技术有了更大的发展,已能从观测星的高度来定地理纬度,这种方法叫做牵星术明代航海中还定了方位星进行观测，以方位星的方位角和地平高度来决定船舶夜间航行的位置.当时叫观星法,观星法也属于牵星术的范畴之内明代牵星术的航海记录,其中记载有把北极星高度用当时的算法拆算地理纬度,和现在各地的地理纬度基本符合又从航线来看,航向和航程也同现在的航线大致相同，可见明代天文航海技术已经相当先进.另一种重要的航海技术是地文航海技术，它包括航行仪器如航海罗盘、计程仪、测深仪的发明和创造，以及针路和海图的运用等航海罗盘是我国发明的我国发明指南针后,很快使用到航海上.北宋时的指南浮针，也就是后来的水罗盘航海罗盘上定二十四向，二十四向我国汉代早有记载北宋沈括的地理图上也用到了二十四向.大约南宋时已有四十八向的发明了四十八向每向间隔七度三十分,这要比西方的三十二向罗盘在定向时精确的多古时船上放罗盘的场所叫针房 ,针房一般人员不能随便进入.掌管罗盘的人的职务叫火长，可见航海罗盘在海船上是个重要的设备船只在白昼或阴雨天气航海时，不能通过牵星术来确定航向时，就需要航海罗盘来确定方向及方位，航线的方向及方位在航海中是至关重要的，所以航海罗盘的发明及发展对航海技术的影响意义深远.航海主要以指南针主引路,所以又称“针路"。

记载针路有专书，这是航海中日积月累而成的元代中外海上交通地理名著《岛夷志略》为汪大渊撰写，在国内外均有很大的影响，对研究中国古代航海及世界航海均有很大的价值我国航海在明代发展到鼎盛时期,以郑和下西洋为代表,凝聚和体现了中华民族开放进取、和平交流、友好合作、经略海洋和敢为天下先的精神,这种精神和品德是我们中华民族千百年来生生不息的动力在这个时代（十五世纪初期)，虽然我国从唐代的发展高峰走向缓慢的下坡发展,但此时的大明朝仍然是世界上的一个强国，在许多方面仍居于世界领先地位尤以郑和下西洋的明初永乐盛世为代表，是中国古代历史的辉煌代表时期之一郑和下西洋不但是在航海技术上证明了我国发展到一定水平阶段,而且在实际中推行了和平外交,稳定东南亚国际秩序的作用震慑倭寇,牵制蒙元势力，维护国家安全，并且发展海外贸易,传播中华文明,并与外界文化进行交流，促进文化发展并在开拓海洋事业取得巨大的进展，铺平亚非航线第六章 指南针对国外的影响一些学者认为，指南针大约在十二世纪末十三世纪初之际,传到阿拉伯，然后又由阿拉伯传入欧洲,后来欧洲演变出旱罗盘,再于明代时经日本传回我国 传回中国的航海罗盘以三十二向航海罗盘为代表，虽然在性能上已经很完善，但没有国内的四十八向航海罗盘精确，而没有得到广泛的应用。

指南针对西方最大的影响莫过于西方开始海外大探险结合当时国家有计划的海外探险，以及天文、地理、造船、航海技术的配合,再加上罗盘的使用，因而造成西方一连串的海外探险 在各国相竞的向外发展下，新航线、新大陆逐一被发现,让欧洲人在短时间内看到更多不同的事物与民族,进而促使欧洲人以客观的观察和比较的眼光来看待不同的民族与文化,是为指南针的另外更深远的影响.结束语指南针的发明与创造在历史上具有划时代的意义,它改变了人们仅靠自然现象来判断方向及方位的历史，它同时也改写人类的航海历史,使人们敢于在海上探索未知的世界，促进了人类文明的发展同时也为中华民族的聪明才智而自豪,并给自己更多的奋斗目标,敢于探索,明德厚学，求是创新.罗曼•罗兰说：生活不是静止，而是同静止作斗争，是创作，是创造,是对“永恒旧事物”的吸引力的永恒反抗我相信通过我们的创造会有更美好的生活.参考文献[１］ 崔建林等. 科技文明．中国物资出版社，２0０５7［2] 张柏春,李成智主编 技术史研究十二讲，北京理工大学出版社,２０0６4［3］　李健亚　国博藏司南复原件误解历史，新京报，２006．1［4］　陈山. 中国古代四大发明:指南针的发明，中国网　.cn,2006。