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沈括的四種指南針用法

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-08-29 14:09:30

[標(biāo)簽:旋轉(zhuǎn) 測(cè)量]

  鋼片指南魚(yú)發(fā)明不久,人們拿一根鋼針,放在磁鐵上磨,使鋼針變成磁針。這種經(jīng)過(guò)人工傳磁的鋼針,可以說(shuō)是正式的指南針了。

  北宋時(shí)候有個(gè)著名的大科學(xué)家,名叫沈括。他在自然科學(xué)方面有很多杰出的貢獻(xiàn)。他寫(xiě)了一部《夢(mèng)溪筆談》,書(shū)中提到關(guān)于指南針的用法,他曾經(jīng)做過(guò)四種試驗(yàn):

  第一種是水浮法——把指南針?lè)旁谟兴耐肜,使它浮在水面上,指示方向。針怎么能浮在水面上?沈括沒(méi)有說(shuō)明。北宋晚期,有個(gè)寇宗爽,編了一部《本草衍義》,書(shū)中講到在指南針上穿幾根燈草,就可以浮在水面上了。沈括的水浮法,可能也是這樣的。

  第二種是指甲旋定法一把磁針?lè)旁谑种讣酌嫔,使它輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)。手指甲很光滑,磁針就和司南一樣,也能旋轉(zhuǎn)自如。

  第三種是碗唇旋定法——把磁針?lè)旁诠饣耐肟诘倪吷稀?/p>

  第四種是縷懸法——在磁針中部涂一些蠟,粘上一根細(xì)絲線,把細(xì)絲線掛在沒(méi)有風(fēng)的地方。

  根據(jù)試驗(yàn),沈括認(rèn)為這四種方法,要算縷懸法最好。因?yàn)橛弥讣仔ǚê屯氪叫ǚǎ裴樅苋菀谆,用水浮法,水也?dòng)蕩不定,縷懸法卻沒(méi)有這些缺點(diǎn)。

  沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載的這四種方法,可以說(shuō)是世界上指南針使用方法的最早記錄。

  這四種方法,有的仍然為近代羅盤和地磁測(cè)量?jī)x所采用,F(xiàn)在磁變儀、磁力儀的基本結(jié)構(gòu)原理,就是用縷懸法。航空和航海使用的羅盤,就多以水浮磁針作為基本裝置。沈括在九百多年前就提出這四種方法,真不愧是一位注重實(shí)際的科學(xué)家。

  沈括還有一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)。他在《夢(mèng)溪筆談》中講到,磁針雖然朝著南方,但是指的不是正南,而略微有些偏東。這一現(xiàn)象,在科學(xué)上叫做“磁偏角“。

  “磁偏角”又是怎么一回事呢?

  那是因?yàn)榈厍蛏系拇艠O,和南極、北極稍許有一些偏差的緣故。所以磁針的南北線和地球的子午線是不一致的。這在科學(xué)上叫做“磁偏角”,又稱為“磁差”或“偏差”。磁偏角的數(shù)值,在全球各地是不相同的。

  在西方,直到公元一四九二年哥侖布橫渡大西洋時(shí)候,方才發(fā)現(xiàn)磁偏角,比我國(guó)遲了四百多年。

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