指南針

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一個平板式指南針,透明膠底板的設計方便於放在地圖之上量度方位,距離和劃線,指向針常在指向北方的一端漆上紅顏色標記。
一枚在隻上的平鑲式指南針
透鏡式指南針
野外定向專用的姆指式指南針(左)

指南針,又稱羅盤,是一種用於指示方向的工具,廣泛應用於各種方向判讀,譬如航海野外探險、城市道路地圖閱讀等領域。

指南針分為兩種類型:依靠磁力與不依靠磁力的。第一種又可分為兩類:一是根據地球磁場的有極性製作的地磁指南針,但這種指南針指示的南北方向與真正的南北方向不同,存在一個磁偏角;二是電子指南針,採用磁場感測器的磁阻(MR)技術,可很好地修正磁偏角的問題,現已大量用於衛星定位裝置中。至於不依靠磁力的則純粹根靠器件內部的物理方法指示方向,如指南車慣性導航系統

英國漢學家李約瑟把指南針稱為「中國古代四大發明」之一。

指南針在台灣等個別地方稱為指北針,因為當代指向針常在指向北方的一端漆上顏色標記,便於使用者尋找北方。

司南[編輯]

有一種觀點認為中國古代記載的「司南」就是指南針最早形式(戰國時韓非子《有度篇》即已出現司南一詞)。東漢王充(公元27~約97)《論衡》(明嘉靖版)卷十七是應篇第五十二說「司南之杓,投之於地,其柢指南」,這個記載雖不是最早,但是最早表述清楚的一個。司南具體形式卻有很大爭議,根據《論衡》以及唐韋肇《瓢賦》中的記載,王振鐸判定司南為勺型天然磁石配合地盤[1],雖有出土漢地盤和河南南陽東漢墓出土石刻司南勺圖佐證,但畢竟無完整配合出土。1950年代錢臨照試圖以天然磁石製做勺形司南,但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功[2]

司南理解為磁勺從古文獻考證及實驗方面在學術界一直存有異議。其中東北師範大學教授劉秉正在1956年考證出指南魚是中國人最早地進行人工磁化的應用,同時也對司南是磁性指南工具提出質疑[3]。近些年來他進一步提出《論衡·是應篇》以及《瓢賦》中的司南是天上的北斗, 而其它的文獻中的司南或指南有的是指南車如《鬼谷子》記載的司南,有的是行事的準則如《抱朴子·外篇·疾謬》中的指南,還有是指官職如《韓非子》中的記載[4]。2005年中國國家博物館研究員孫機近根據前北平歷史博物館舊藏殘宋本《論衡》認定「司南之杓」杓字實為酌,那麼看來「其柢指南」之柢也非指勺柄[5]。根據最新的文獻考證表明,司南是北斗的別稱,同時司南的其他用法也都與北斗有關[6]。此文通過對北魏·溫子升《定國寺碑》中「幽隱長夜,未睹山北之燭;沉迷遠路,詎見司南之機。」、梁·吳均《酬蕭新浦王洗馬詩二首》中的「獨對東風酒,誰舉指南酌」等唐以前文獻的分析,認為這些文獻中司南只能解釋成北斗,而《論衡》,《瓢賦》中的司南也應是北斗。而元稹《加裴度幽鎮兩道招撫使制》中的司南應是官職,宋·釋正覺《頌古》:「妙握司南造化柄,水雲器具在甄陶。」中的司南應是權力,唐·宋暠《獬廌賦》中「守法者仰之以司南,疾惡者投之於有北。」的司南是法律,這些詞意都來源於北斗。另外《韓非子·有度》中的司南也應解釋成法律,其中的「朝夕」不是方向,而是早晚朝見或君王早晚聽政。其他司南引申為定時間(杜甫《詠雞》中的司南)、指德高望重的人(張九齡《祭張燕公文》)、以及指導準則等意也來源於北斗。此文認為目前司南是磁性指南工具的論據還遠不充分。此外,作者根據唐·戴叔倫(732-789)《贈徐山人》中有「針自指南天窅窅,星猶拱北夜漫漫。」提出中國可能在八世紀已發明指南針。

指南針[編輯]

《武經總要》指南魚

曾公亮成書於1044年的《武經總要》前集卷十五中有關於水浮指南魚的記載:

若遇天景曀霾,夜色螟黑,又不能辨方向,則當縱老馬前行,令識道路,或出指南車或指南魚以辨所向。指南車法世不傳。魚法以薄鐵葉剪裁,長二寸、闊五分,首尾銳如魚形,置炭火中燒之,候通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數分則止,以密器收之。用時,置水碗於無風處,平放魚在水而令浮,其首常南向午也。

李約瑟指出,鐵皮從高於居里點(600°-700°)的溫度急速降溫,就會被地磁場磁化成為磁鐵。這種利用地磁場製作磁鐵的方法,雖然磁性較弱,但具有不需天然磁鐵的優點[7]。上文中的「道路」、「指南魚以辨所向」等字句,說明指南針在1044年已經用於陸路交通了。 世界上最早的關於用天然磁石磨鋼針的方法造磁針,以及人造磁針指南的記載,出現在北宋沈括夢溪筆談》卷二十四 雜誌一:

方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。水浮多盪搖。指爪及碗唇上皆可為之,運轉尤速,但堅滑易墜,不若縷懸為最善。其法取新纊中獨繭縷,以芥子許蠟,綴於針腰,無風處懸之,則針常指南。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之

[8]

其中記載:

  • 方家用磁石磨針鋒,製造指南針。
  • 四種支撐磁針的方法:水浮(水磁針)、放在指甲上、放在碗邊,用一根蠶絲懸掛磁針(旱磁針)。
  • 磁偏角現象。

旱羅盤[編輯]

元初《事林廣記》記載:

以木刻魚子,,如拇指大,陷好磁石一塊子,卻以蠟填滿,用針一半僉從魚子口中鉤入,令沒水中,自然指南。以手撥轉,又復如此。以木刻龜子一個,一如前發製造,但於尾邊敲針入去,用小板子,上安以竹釘子,如箸尾大,龜腹下微陷一穴,安釘子上,撥轉常指北。

[9]

元、明航海羅盤的應用[編輯]

鄭和航海圖五針路

最早見於航海用途的指南針記載於北宋朱彧撰寫的《萍洲可談》:

舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針,或以十丈繩鉤,取海底泥嗅之,便知所至。海中無雨,凡有雨則近山矣。……

[10]。《萍洲可談》成書於1111年-1117年間,但所敘述的是1086年的事[11]。這比Alexander Neckam可能寫於1190年的《論器具(De naturis rerum)》中說法:航海時「白天雲遮太陽,或夜間黑暗不辨方向時,使用磁鐵摩擦鐵針,針停時指南北,」早約一個世紀。與英國幾乎同時法國和稍晚一點的義大利也有了首次指南針的記載。 1123年宋朝派遣使臣取海路出使朝鮮,《宣和奉使高麗圖經》記載用水浮指南針導航:

是夜洋中不可住,維觀星斗前邁。 若晦冥,則用指南浮針, 以揆南北

[12]

宋代的航海指南針,除「南北」,還未見有其他方位。

四十八方位羅盤用於航海的文獻紀錄,最早見於元代周達觀真臘風土記》:

自溫州開洋,行丁未針。歷閩、廣海外諸州港口,過七洲洋,經交趾洋到占城。又自占城順風可半月到真蒲。又自真蒲行坤申針,過崑崙洋入港

[13]。其中丁未針= 202.5°、坤申針= 232.5° 。[14]。 明朝永樂年間隨鄭和下西洋鞏珍在《西洋番國志》的《自序》中敘述應用水浮羅盤的情況:

往還三年,經濟大海,綿邈彌茫,水天連接,四望迥然,絕無纖翳之隱蔽。惟日月升墜,以辨西東,星頭高低,度量遠近。斫木為盤,書刻干支之字,浮針於水,指向行舟

[15]

鄭和航海圖》中紀錄109道航海針路。例如:

  • 太倉港口開船,用丹乙針,一更,船平吳淞江。用乙卯針,一更,船到南匯嘴。平招寶」。(鄭和航海圖五)
  • 蘇門答臘開船,用乾戍針,十二更,船平龍涎嶼。四十更,船又用辛酉針。五十更,船見錫蘭山」;(鄭和航海圖十八 乾戌= 307.5° ,辛酉= 277.5°)
  • 官溜嶼用庚酉針,船收木骨都束」。(鄭和航海圖二十。庚酉= 262.5°)

明代《順風相送》、《指南正法》、《東西洋考》等文獻都有針路記錄:

  • 廣東磨六甲:南亭門放洋,用坤未針 (217.5°)五更船取烏頭山。用單坤針(西南 225°)十三更取七洲洋。坤未 (217.5°)針 七更船平獨豬山。……乾亥 (322.5°)針五更船平昆宋嶼,單亥針(330°)五更船取前嶼,乾(315°)針五更取五嶼;沿山使取磨六甲。[16]
  • 台灣日本大港出。東南風可用丁未 (202.5°)及單未 (210°)過茄老灣線。南到青水烏水乾,可牽舵及用壬(345°)及壬子(352.5°),轉變取澎湖東過。[17]
  • 七洲洋用坤未針,三更取銅鼓山。[18]

明代舟師使用的羅盤,用水浮針,有一定的規矩:

取水下針,務要陽水,不取陰水」,「安羅經,下指南(針),須從乾宮下」。下針之前,舟師必須誦讀《地羅經下針神文》,拜周公聖人,李淳風仙師,定針童子、轉針神郎、換水神君、下針力士、走針神兵、羅經坐向守護尊神、護國庇民妙靈昭應明著天妃等神靈,祈求「今日良辰下針,青龍下海永無災

[19]

近來曾在青島和海南發現明代瓷質水浮指南針,尺寸大至為:最大外徑9.5厘米;上有盛水同心圓孔徑4.4厘米,孔深2.3厘米,外圍青花釉繪刻度,底座、四壁厚實堅固,估計是去水收藏,用時加水。現代液體羅盤基本原理類似,不過改進採用了密封技術。

現代指南針[編輯]

中國在12世紀已經發明旱羅盤即現代指南針基本形式。經過了阿拉伯人有效改進後才傳入歐洲。但是歐洲現存關於指南針的記載早於阿拉伯,阿拉伯語中指南針(al-konbas)一詞也似源於古義大利語。近來在江西臨川一座葬於公元1198年的宋墓里發現一俑(標寫「張仙人」),手持一似風水羅盤「亦是旱羅盤」物,有觀點認為旱羅盤中國也可能早於西方使用,但可能先發明於江南沿海(如泉、廣)一帶應用,故博學如沈括也未見到,今後尚須考古文物工作者努力。內陸後世旱羅盤則多用於風水羅盤和校時羅盤,如174/l189曾三異《同話錄》「地螺,或有子午正針,或用子午丙壬間縫針。天地南北之正,當用於午。」「地螺」可能是一種校時羅盤,主要用途是校時。

參考文獻[編輯]

  1. ^ 王振鐸《司南指南針與羅經盤》,《中國考古學報》第3冊,1948
  2. ^ 李志超《再議司南》。http://lizhichao35.bokee.com/view.b?diaryId=10098399
  3. ^ 劉秉正《我國古代關於磁現象的發現》。《物理通報》,1956第8期。http://www.ylss.cn/lsqk/201101/20110121.htm
  4. ^ 劉秉正《再論司南是磁勺嗎?》。《自然科學史研究》,2006,第25卷第三期。http://www.ylss.cn/lsqk/201101/20110127.htm
  5. ^ 孫機 《簡論「司南」兼及「司南佩」》。《中國歷史文物》,2005,第4期
  6. ^ 劉亦豐, 劉亦未, 劉秉正 《司南指南文獻新考》 自然辯證法通訊 2010年05期。http://blog.sina.com.cn/s/blog_629342ab0100qzm7.html
  7. ^ 李約瑟著,王玲協助 魯賓孫 特別協助《中國科學技術史》第四卷 第一分冊《物理學》235頁 科學出版社2003 ISBN 7-03-011232-6
  8. ^ 沈括夢溪筆談》卷二十四 雜誌一
  9. ^ 李約瑟原著 柯林·羅南改編 《中華科學文明史》 3 上海交通大學科學史系翻譯 上海人民出版社 16-17頁 ISBN 7-208-03966
  10. ^ 萍洲可談》卷二
  11. ^ 《中華科學文明史》第三卷,李約瑟原著,柯林,羅南改編,上海交通大學科學史系譯ISBN 7-208-03966-6
  12. ^ 李約瑟原著 柯林·羅南改編 上海交通大學科學史系翻譯 第3卷 第33 頁 上海人民出版社 2002 ISBN 7-208-03966-6
  13. ^ 元代周達觀真臘風土記》總序15頁 中華書局2006 ISBN 7-101-02028-3:「
  14. ^ 同上 25頁,夏鼐注⑤
  15. ^ 龔珍西洋番國志·自序》 向達校注本 第5頁 中華書局 2000 ISBN 7-101-02025-9
  16. ^ 向達校注 《順風相送》 55頁 中華書局 ISBN 7-101-02025-9
  17. ^ 向達校注 《指南正法》 133頁 中華書局 ISBN 7-101-02025-9
  18. ^ 張燮東西洋考 173頁 中華書局 ISBN 7-101-02029-1
  19. ^ 向達校注 《順風相送》 25頁 ISBN 7-101-02025-9

研究書目[編輯]

  • 潘吉星:《中國古代四大發明——源流、外傳及世界影響》(合肥:中國科學技術大學出版社,2002)。

相關條目[編輯]


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