中国古典指南针沈括原创
使用时,将水碗平放在无风处,鱼在水面上,使其漂浮,头部始终在午后。“这是一种人工磁化方法,利用地球磁场来磁化铁片。
也就是把烧红的铁片放在子午线方向。炽热的铁片内部的分子处于相对活跃的状态,使得铁分子沿着地球磁场的方向排列,达到磁化的目的。
这种排列可以通过将其浸入水中来快速固定,并且可以通过将鱼尾稍微向下倾斜来增加磁化程度。人工磁化法的发明对指南针的应用和发展起到了巨大的作用。
这也是磁学和地磁发展史上的一件大事。北宋沈括在《孟茜笔谈》中提到了另一种人工磁化的方法:“方家可以用磁铁引导。”
据沈括介绍,当时的技术人员用磁铁摩擦缝衣针,使针具有磁性。从现在来看,这是一种利用天然磁铁的磁场,使钢针内磁畴的排列趋向某一方向,从而使钢针呈现磁性的方法。
这种方法比地磁法简单,磁化效果比地磁法好。摩擦法的发明不仅是世界上最早的,也为实用磁指向仪的出现创造了条件。《孟茜笔谈》是沈括(1031—1095)写的一部关于中国古代科技的书,书中谈到了磁学和指南针的一些问题。
在《与孟茜毕谭的补充谈话》中,他谈到了摩擦磁化法所产生的各种现象:“用磁铁去摩擦,针锋相对,就会尖锐,永远导向,有的人会指向北方,不怕石头...相反,应该有南北差异,这一点还没有深入研究。”也就是说,用磁铁摩擦缝衣针后,有时会针锋相对地指向北方。
从现在来看,所有的磁铁都有N和s两个磁极,磁化时缝纫针的朝向不同,所以磁化后的方向也不同。但是沈括并不知道这个道理。他真实记录了这一现象,并坦率承认自己没有深入思考。
希望后人能进一步探索。
2.古代指南针古代新浪
王充在《论石亨英篇》中说“司南的铲子是地上的向导”。
新浪和指南针
指南针又称罗盘,是中国古代利用磁铁手指的极性发明的一种导向仪器。所以介绍新浪必须从磁铁开始。
磁铁通常被称为“磁石”,它将许多铁屑紧紧地吸引在一起,就像一位慈祥的母亲吸引着她的孩子一样,所以人们称之为“磁石”。磁铁吸引铁是因为每个磁铁两端的磁极不同,一个叫正极,一个叫负极。人类居住的地球也是一块巨大的天然磁铁。地球的北极和南极也有不同的磁极。地球北极为负,地球南极为正。根据同性磁极相斥,异性磁极相吸的原理,取一根可以自由旋转的磁针。无论你站在地球的哪个位置,它的正极永远指向北方,负极永远指引着你。
战国时期,人们利用磁铁的特性,制作了一种指示南北的工具——司南。但是,战国时期的新浪是什么样子,无法考证。教科书插图《中国历史》“新浪”是根据中国历史博物馆的展品“汉代新浪模型”绘制的。这个模型是后人根据历史记载和地下出土的汉代遗址实物制作的。遗址用青铜制作,内圆外圆,中央圆面打磨得非常光滑,保证勺体指示方向的准确性。中圆外围依次排列八卦、天干、地支、二十八宿,计二十四个方向。遗址中央的小勺子是用一整块天然磁铁磨出来的,磁铁的阳极磨成了新浪的长柄,勺头底部是半球形,非常光滑。使用时,先将站点放平,再将新浪放在站点中间,用手移动勺柄使其旋转。当司南停下来的时候,勺柄所指的方向是南方。这种勺子形状的新浪一直使用到八世纪。
到了宋代,劳动人民已经掌握了制作人造磁铁的技术,还制作了导盲鱼。圆规鱼被切成鱼形薄钢板,长两寸,宽五分。鱼的腹部部分凹陷,这样鱼就能像船一样浮在水面上。然后把鱼和天然磁铁放在一起。由于磁铁的吸引力,钢板通过磁感应也具有磁性。这种人工磁转移方式做出来的罗盘鱼,比用新浪方便多了。只要有一碗水,把罗盘鱼放在水面上就能辨别方向。经过长期的改进,人们把钢针在天然磁铁上摩擦,钢针也变得有磁性。这种人工透磁的钢针,可以说是正规的指南针。沈括在《孟茜笔谈》中提到,他对指南针的使用做过四次实验,即水浮法、悬挂法、钉法和碗唇法。“水浮漂”就是把指南针放在盛有水的碗里,让它浮在水面上指示方向。“挂缕法”是在磁针中间涂些蜡,上面粘一根丝线,将丝线挂在木架上,针下放一个标有方位的圆盘。指针静止时,钢针会指示南北。“钉法”是将钢针放在指甲表面,轻轻转动。因为指甲光滑,磁针也能像新浪一样起到导向作用。“碗唇法”是将磁针放在碗的光滑边缘,转动磁性物体,会起到和钉法一样的导向作用。经过仔细观察和实验,沈括还发现磁针指示的方向不是正南正北,而是略偏西北和东南。这个发现科学上叫做磁偏角。
中国不仅是世界上第一个发明指南针的国家,也是第一个使用指南针导航的国家。11世纪末,指南针开始用于导航。北宋糜竺在《周萍柯谭》中说,当时船上的人辨认地理方向,晚上看星星,白天看太阳,阴天下雨时看罗盘。北宋驻朝鲜使节许婧也在《宣和出使朝鲜图》中说:船队起航时“夜望星辰,若暗则用导浮针”。可见当时从事航海的人已经普遍掌握了指南的科学知识。随着指南针在航海中的广泛应用,指南针本身也得到了改进。南宋时,磁针和方位器组装成一个整体,就是指南针。元代有人工导龟和竖针导鱼。课本上的指南针插图是现代使用的指南针示意图。
指南针的发明和应用不仅使人们克服了航海时不易辨别方向的困难,而且促进了世界航海的发展和文化交流。南宋时期,一些阿拉伯商人和波斯商人经常在中国渔船上进行贸易。他们学会了制作指南针,同时把这种方法传播到了欧洲。直到12世纪末13世纪初,一些阿拉伯和欧洲国家才开始使用指南针航行,比我国晚了一百多年。
3.孟茜碧潭是一本介绍它是什么的书。总之是一本专门介绍中国古代,主要是北宋时期科技成就的书。孟茜碧潭,孟茜碧潭的内容,详细记录了劳动人民在科学技术方面的杰出贡献。而他自己的研究成果,则体现了中国古代尤其是北宋时期自然科学的辉煌成就。孟茜笔谈由三部分组成:笔谈、不笔谈和续笔谈。《笔谈》二十六卷,分十七科,依次为“故事、辩证法、音乐、形象、人事、政务、机智、艺术、书画、技艺、用途、文学”。不分门别类,全书共609篇(不同版本略有不同),涵盖天文、历法、气象、地质、地理、物理、化学、生物、农业、水利、建筑、医学、历史、文学、艺术、人事、军事、法律等诸多领域。在这些文章中,属于人类学、考古学、语言学等人文学科。属于自然科学类,约占总数的36%,其余为人事信息、军事、法律和轶事,约占全书的46%。从性质上来说,孟茜碧潭属于笔记本范畴。在内容上,用三分之一以上的篇幅描述和阐述自然科学知识,这在笔记本写作中并不多见。由于沈括本人具有较高的科学素养,他所描述的科学技术,基本上反映了北宋的科学发展水平和他本人的研究经历,因此被现代人誉为“中国科学史上的坐标”。如《孟茜笔谈——十八卷——技艺》正确而详细地记载了布依族毕升发明的粘土活字印刷,是世界上最早的关于活字印刷的可靠史料,受到国际文史界的高度重视。除此之外,北宋的其他重大科技发明和人物,也因为这本书里的记载而代代相传,比如俞灏的《木经》及其建筑成就,水利工程中三结关龙门的巧法,淮南布依韦普对历法的掌握, 邓州人孙思恭对彩虹的解释和吕龙娟在河北“滚钢”、“浇钢”的技术,“熬”在羌族冷加工冶炼中的应用,“浸铜”就足以让他的名字载入史册。 而且书中还记载了沈括的许多独到见解,进一步促进了北宋的科学发展。评价北宋科学家沈括所著《孟茜笔谈》一书,总结了中国古代,主要是北宋时期的许多科技成果,在中国和世界历史上都有重要作用。英国学者李约瑟称沈括为“中国科学史上最杰出的人物”。孟茜碧潭是中国科学史上的里程碑。在天文学方面,孟茜碧潭讲解了沈括关于浑天仪、漏刻、标准表等天文仪器发展的许多独到见解,描述了他“太阳正在缩小”的重要发现和他关于在阳历中实行“十二气历”的建议。书中还精确描述了五星运行轨迹,并计算了月球与黄道的每月交角。正确解释了月球的盈亏现象,发明了精确测定极星位置的方法,详细记录和描述了陨石的特征和坠落过程,指出了铁陨石的存在等。这些都是天文学史上值得一提的重要成就。在物理学方面,孟茜·毕坦描述了数学家们所谓的“晶格技术”,沈括用它来解释小孔和凹面镜的成像,开辟了“晶格光学”这一新的光学领域。沈括仔细思考有很多优点。此外,沈括还论述了罗盘的不同安装方法,记录了罗盘“用磁铁研磨针锋”的人工磁化方法和罗盘“往往略偏东,不完全偏南”的现象(卷24),从而肯定了磁偏角的存在。在声学方面,沈括在《孟茜笔谈》中描述了在琴弦上贴上小纸人来验证声音。比欧洲同类发明早约700年。在数学上,孟茜·毕坦讨论了堆叠问题,建立了间隙积技术,其实质是解决高阶等差数列的求和问题。这本书还讨论了圆圈技术。沈括从计算场出发,研究了圆弓中弧、弦和矢量之间的关系,得到了弓的面积的一个新的近似公式。隙积法和圆法的建立,为中国古代数学的发展开辟了新的方向。在《地质地理学》中,《孟茜碧潭》记载了沈括对浙江雁荡山和陕北黄土高原地貌地质的考察,明确提出流水侵蚀理论。书中还通过化石的论述论证了古今的气候变迁,还涉及到矿石资源,指出江西铅山的山溪中有胆矾,可用于炼铜。发现陕北的油可用于照明和制墨(卷24)。在地图制作方面,描述了沈括用熔化的蜡和锯末制作三维地图的发明,比欧洲早了约700年。地图制作中对县域相对方位的描述由传统的8个方位增加到24个方位,并特别注意了两地直线距离的度量——“飞翔的鸟数”。它使各县的相对位置更加可靠。在生物医学方面,孟茜碧潭有很多记载,而且大多观察准确,记载详细。它能辨别真伪,纠正古籍的缺点。此外,孟茜碧潭还用大篇幅记录了当时的政治、军事、法律、人事、一些轶事、艺术故事等。对朝贡扰民,西北北军,都很重要。所有这些都有据可查。该书对研究北宋的社会、政治、科学、经济等方面有重要的参考价值。《孟茜笔谈》还反映了沈括的学术思想和方法,是研究沈括科学思想的主要参考资料。关注孟茜碧潭:问世后,受到学术界关注,很快出版印刷。这本书已知出版于南宋二年。今天只有元朝和明朝刻过主干道。三个通俗版,即正版、补版、续版,最早出版的是《仁海》。1956年,上海出版公司出版了胡道静的《孟茜碧潭学堂证书》,考证详尽。1957年,中华书局出版了《坚果》。
4.沈括指南针的翻译,如果用磁铁把针锋磨尖,可以指引你,但往往是略偏东,不全是南。水越浮越多。手指爪和碗唇都可以。
总之跑的特别快,但是又硬又滑,最好不要挂。它的方法是从新茧上取一个单茧,用芥菜籽做蜡,贴在针上。
腰,挂在无风的地方,那么针永远是向导。其中磨指北方。不仅有一个向导,而且有北方和南方。磁铁指南,
尤白指西,不能自圆其说。
方的家用磁铁是磨成针的(针的形状是尖的),所以能指向南方,但往往略偏东,不全在南方,在水面上经常震动摆动。可以拿在手里做,也可以放在碗边上做,跑得很快,但是放在坚硬光滑的表面很容易脱落,但是(这些方法中)最好是挂起来。这种方法是取新生产的蚕丝。绑在针中间,挂在无风的地方,针往往指向南方。其中一些指向北方。
5.跪求沈括指南针的翻译,万分感谢。北宋在《武要》中载有导鱼的制作和使用方法:“以薄铁叶割之,长二寸,宽五分,头尾如鱼之尖,以炭火烧之。侯同池,以铁锅鱼为先火,尾正。”使用时,把水碗平放在无风的地方,鱼就会浮在水面上,它的第一个方向永远是正午。“这是一种人工磁化方法,利用地球磁场来磁化铁片。也就是把烧红的铁片放在子午线方向。炽热的铁片内部的分子处于相对活跃的状态,使得铁分子沿着地球磁场的方向排列,达到磁化的目的。这种排列可以通过将其浸入水中来快速固定,并且可以通过将鱼尾稍微向下倾斜来增加磁化程度。人工磁化法的发明对指南针的应用和发展起到了巨大的作用。这也是磁学和地磁发展史上的一件大事。北宋沈括在《孟茜笔谈》中提到了另一种人工磁化的方法:“方家可以用磁石来引导。“据沈括说,当时的技术人员用磁铁摩擦缝衣针,使针具有磁性。从现在来看,这是一种利用天然磁铁的磁场,使钢针内磁畴的排列趋向某一方向,从而使钢针呈现磁性的方法。这种方法比地磁法简单,磁化效果比地磁法好。摩擦法的发明不仅是世界上最早的,也为实用磁指向仪的出现创造了条件。
《孟茜笔谈》是沈括(1031—1095)写的一部关于中国古代科技的书,书中谈到了磁学和指南针的一些问题。在《与孟茜毕谭的补充谈话》中,他谈到了摩擦磁化过程中的各种现象:“用磁铁来针锋相对,永远是尖锐的,指北者不怕石头...相反,应该有南北差异,这一点还没有深入研究。”也就是说,用磁铁摩擦缝衣针后,有时会针锋相对地指向北方。从现在来看,所有的磁铁都有N和s两个磁极,磁化时缝纫针的朝向不同,所以磁化后的方向也不同。但是沈括并不知道这个道理。他真实记录了这一现象,并坦率承认自己没有深入思考。希望后人能进一步探索。
关于磁针的安装方法,沈括介绍了四种方法:
1.水漂——在磁针上放几根灯芯让它浮在水面上,就可以指示方向了。
2.碗唇旋转法——将磁针放在碗口边缘,磁针可以旋转指示方向。
3.指甲旋转法——把磁针放在指甲上。由于指甲表面光滑,磁针可以自由旋转,指示方向。
4.暮光挂法——在磁针中间涂上一些蜡,粘上一根丝,挂在无风的地方指明方向。
沈括也比较了四种方法。他指出,水浮法最大的缺点是水面容易晃动,影响测量结果。碗唇旋转和指甲旋转因为摩擦力小所以灵活,但是容易脱落。沈括强调悬挂法,他认为这是一种理想而实用的方法。实际上,沈括指出的四种方法已经概括了迄今为止指南针装置的两种体系——水针和干针。《孟茜笔谈》第24卷第1期:“方家可以用磁铁磨针引路。不过,往往是略偏东,不全是南。”这是在公元1086年。在西方,直到公元1200年,海底平顶山才有用天然磁铁摩擦铁棒作为指南针的记载;比中国晚了一个多世纪。此外,这份记录显示,沈括观测到了地磁偏角。这是世界上最早的磁偏角记录。1492年哥伦布横渡大西洋发现新大陆时西方观测到了地磁偏角,比中国晚了四个多世纪。《孟茜笔谈》记载:“方家可以用磁石磨针引路,但往往略偏东,不全偏南。水浮起来晃的比较厉害,可以在碗的手指和嘴唇上做。跑的特别快,但是又硬又滑,最好不要挂。方法是在新茧里取一个单茧,用芥子做蜡,放在针腰上。如果把它挂在无风的地方,针将永远是一个向导。其中磨指北方。回家指南,都在北方。磁石的向导,优步指的是西方,不可能是原创。”这段话对磁针罗盘做了清楚的描述。它解释了四种罗盘安装方法:水浮子法、碗唇固定法、钉子固定法和螺纹悬挂法,还清楚地解释了磁偏角。挂罗盘是用丝线绑在磁针中心,悬挂起来的挂罗盘。到了南宋,已经发明了有固定支点的干罗盘。
6.罗盘原文,盛文素,为尚书右书,知(阳)[阳]州,简为副科。夏天,张友章建了自己的州府参军,并给了郑州一个官职。过了(阳)[阳]州,文素突然称之为雅,明日就买酒来叫。有人说有一章:“龚升以前没来过客人,很器重的人会请他吃一顿饭。”有章可表其意,改天谢诗一首。到客,先使人持诗进入。得公诗,不封而还,使人谢曰:“度旧无用,此诗不能再看。”有一章出乎意料。我一看到就评判刁亦男,我是有理由的。我不告诉他原因,我说,“政府里有很多公众人物。诗里没有激动人心的地方吗?”有一章说:“(无)[元]未封。”然后他说:“没有什么是松笔?”岳:“有章有书,极其严谨。”他说,“这样的话,就要告诉下命令的人。。我去见文素,问他:“夏张有今天做了什么?”龚说,“我没看过,不过我已经还回去了。”易说,“我一开始等了厚厚一章,现在不读他的诗了。为什么不呢?"龚曰:"初见其神韵清丽脱俗,言必深远。这首诗叫‘新莆田订婚’,是官相轻的一幕!但你看看,就止步于此官,野心满满。记住它,总有一天它会被检验。“贾参政,却被举荐为图书管理员,且有诏等一年召考。明年除了整理亭子,谏议使其旧事,然后就寝,查抄改国子监主簿,仍取郑州推官。几天后,他在首都去世。文素读了那么多字,不再依赖其他技法。
德佑二年二月十九日,除右丞相、枢密使外,统率所有军队。当时北方士兵被迫修城门,打、守、动都不可能。士绅、博士、学者都是从左丞相府里抽出来的,不知道是什么计划。会使道十字,邀汉奸北相见,人说施一法可以消灾。国事至此,不可不爱身;易贝还能说话。当初派使臣往来北方而不在北方停留的,给的是回北求援的政策。于是字印了不拜,第二天去了学士资政堂。
刚到北营的时候,我的反抗之词很慷慨,引起了上上下下不小的轰动,北方不敢轻视我们国家。可惜的是,前者陆师孟作恶多端,后者于献媚,因此锒铛入狱,不得归还,国家大事一发不可收拾。如果你不能脱下你的涵养,你就会直截了当地批评(gü u)卢帅背信弃义,把(shǔ)陆师孟的叔叔算作逆。但如果你想死,你就不再关心利益了。北方虽然看起来很恭敬,但实际上很愤怒。第二,你的土司叫亭伴,晚上被兵围着,回不来。过了几天,于等人又来做的祷告;北驾而去,不在使者眼中。给分(fèn)作为指引,但要有耐心。古语有云:“必有出息。”
至吉阳口,德建急赴周振,即以实际情况在北面东面和西面(kǔn),约以大量兵力。中兴的机会来了。待了两天,魏和就命令客人离开。不得已,我改名换姓,循着一条神秘的小道,在草地上安营扎寨,在长淮与北方共骑。又穷又饿又无聊,渴望购买,天高地广,数量多得令人应接不暇。我已经弄了一条船,避开株洲,出北海,然后过长江,进苏州洋,展出四天,连永嘉。
喔!给死人也不知道多少!大酋长死了就鄙视他;骂小偷死了;20日与君夫争功过,屡死;去京口,手持匕首,以防有事,差点送命;北舰十余里后,被巡逻艇发现,死于鱼腹;真州城下,几方虏死;比如扬州,过瓜州长江大桥,竟致哨卒;扬州城下,进退不得,差点送命;坐归公堂土,骑千门,几贼死;贾加庄被姬傲逼死;夜去高邮,迷了路,死了;质清,竹林中,数十伐木者骑,几个逃死;到了高邮,在政府的控制下,几个被捕而死;走在程子河,出入尸横遍野,舟哨为先,几遇而死;至海陵,如高沙,常恐无辜死;路有海安、如皋三百里,北与寇往来,其间无一日不可死;到了通州,我不服死;坐小船涉入鲸浪很无奈,但是付出太多!喔!生与死,日与夜,死与死;且境界危恶,层错,世所不及。痛定思痛,什么叫痛!
在我困难的时候,偶尔用诗歌记录下我所遭受的一切。今天不忍心浪费。我把它记录在手里:我做成了北营,留在北关外作卷;北关外,经乌门、皮(pí),过瓜州,回京口为一卷;脱京口,去周振、扬州、高邮、泰州、通州为一卷;从海道到永嘉来三山,就是一个卷。把它藏在家里,让新人看了,为它悲伤。
当年夏初五,京燕改元,庐陵文天祥自撰诗,名曰《南归》。
7.指南针中国古典水漂法、碗唇旋转法、钉子旋转法、悬挂法。
《孟茜笔谈》是沈括(1031—1095)写的一部关于中国古代科技的书,书中谈到了磁学和指南针的一些问题。在《与孟茜毕谭的补充谈话》中,他谈到了摩擦磁化过程中的各种现象:“用磁铁来针锋相对,永远是尖锐的,指北者不怕石头...相反,应该有南北差异,这一点还没有深入研究。”也就是说,用磁铁摩擦缝衣针后,有时会针锋相对地指向北方。从现在来看,所有的磁铁都有N和s两个磁极,磁化时缝纫针的朝向不同,所以磁化后的方向也不同。但是沈括并不知道这个道理。他真实记录了这一现象,并坦率承认自己没有深入思考。希望后人能进一步探索。
8.解决文言文翻译。朱的《范仲淹苦读沈括罗盘》有翻译吗?范仲淹两岁,孤苦伶仃,母亲贫穷无助,适合常山朱。
由于他是龙,他知道他的家人,感到悲伤,从他的母亲辞职,并前往杜南进入学校。没日没夜的努力学习,睡觉不脱衣服五年。
或者夜色昏沉慵懒,需要用清水遮面。往往粥还没喝满,一天下来就开始吃。所以我对世界感兴趣,是因为大同六经的宗旨。
我经常对自己说:先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹两岁时父亲去世。
母亲贫穷,无人依靠。她改嫁到了常山的朱家尖家。
(范仲淹)长大后,他知道了自己的身世,含泪告别了母亲,离开家乡到应天府的杜南书院学习。他白天努力学习,晚上学习到很晚。
五年里,我从来没有脱过衣服,上过床。有时候晚上会犯困,经常往脸上倒水。
(范仲淹)我经常白天努力学习,什么都不吃,直到太阳西沉。就这样,他明白了六经的主旨,后来立下了造福天下的志向。
他经常告诉自己,“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。”。