中国古代四大发明之指南针

胡紫霞

一天，铭铭收到了朋友送的礼物——指南针。放学回家做完作业，铭铭便迫不及待摆弄起指南针来。这时，爸爸看到了，就走了过来。

爸爸：铭铭，可别看这小小的指南针，它在航海、大地测量、旅行及军事等各方面都发挥了重要的作用。你知道指南针的工作原理是什么吗？

铭铭：不知道。爸爸，你給我讲讲吧。

爸爸：指南针的主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针，磁针有两个极，南极和北极。这磁极间的作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。由于地球本身就是个大磁体，其地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近。因此，指南针在地磁场的作用下，磁针的北极始终指向地理北极，磁针的南极始终指向地理南极。指南针就是利用这一性能来辨别方向的。

铭铭：哦，对的！科学课上我们学过磁铁的知识。那指南针是谁发明的呢？

爸爸：指南针被称为中国古代四大发明之一，目前还尚不清楚谁是发明者。倒是东汉的大科学家张衡，发明了指南车。要说张衡，那绝对是个厉害角色，他是东汉时期杰出的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家……

铭铭：哇！今天咱们中国自己的科学家要登上“对话”的舞台了吗？有请张衡先生！

张衡：鄙人张衡，愿为大家介绍毕生所学。据书上记载，在春秋战国时期，生产力就有了很大的发展，特别是农业生产更是兴盛发达，因而促进了采矿业、冶炼业的发展。在长期的生产实践中，人们从铁矿石中认识了磁石，继而又发现磁石利用地磁吸引，总是指向南端。于是，在公元前三世纪的战国年代，人们利用天然磁铁矿制成当时最早的指南工具——司南。

铭铭：我知道司南！它看上去就像个勺子，那应该就是磁石做的，放在一个光滑的盘上，勺子的柄总是指向南方，人们就利用它来指示方向。

张衡：可以说它是现在所用指南针的始祖。不过它是分体式的，携带不甚方便，基本放在固定场所中。到了东汉时期，我有幸在朝廷上班，负责宫里的接待和交通运输，可是，车夫驾车总是弄错方向。我就想，要是发明一种能够指示方向的马车就好了。于是经过了多次试验，我真的造出了指南车。我在马车上装了个小木人，无论朝哪个方向走，小木人的右手总是指向南方。当然了，这肯定也是用到了磁铁。

爸爸：原来古代就有这么先进的交通工具了，佩服。

张衡：指南车好用是好用，就是造价太高了，一般人用不起，推广不开。渐渐地就有人开始研究指南针了。人们先把磁石做成磁针，又制作了一个木架子，把一根丝线从木架上垂下来，再把磁针系在丝线上，磁针的下面是一个标有方位的圆盘，这样静止的时候磁针总是指向南方。这就是指南针的雏形。

铭铭：科学课上我们做的磁铁实验，就和这个方法一模一样呢！把条形磁铁用线悬挂在一个木架上，使它在水平方向能自由转动，在木架的下方平铺一张纸，上面标上真实的地理方位，等条形磁铁静止后就能指示方向了。

张衡：当时的司南也好、指南针也罢，都是用天然磁石制成的，但天然磁石容易失去磁性，使用起来既不方便，效果又不是很好。不知后人是怎么解决这个问题的？

爸爸：北宋时期，著名的科学家沈括总结了前人的经验，在物理方面又发现了地磁偏角的存在，便利用人工磁化法制成了使用方便、效果较好的指南针，就是用被天然磁石摩擦后带磁性的钢针来指南。到南宋时，指南针的架设问题有了新的进展。人们把磁针和区分方位的装置组合在一起，这就是罗盘。南宋陈元靓在《事林广记》中记述了两种指南针，它们可看作“水针（水罗盘）”和“旱针（旱罗盘）”的先驱。

张衡：看来后世更不乏牛人啊！

爸爸：中国是最早把指南针用在航海上的国家。你想啊，大海茫茫无边，连一块陆地也看不到，更不用说知道东南西北在哪里了。有了指南针，在大海里航行就不会迷失方向。到了12世纪，旱罗盘传到阿拉伯，后来又传入欧洲，在欧洲发展、成熟起来。许多航船上都装上了罗盘。

张衡：看来，咱们中国人发明的指南针，为世界的航海事业作出了杰出的贡献！

爸爸：不仅如此，在以后的地理大发现中，指南针同样发挥了不可替代的重要作用。指南针的发明，不仅体现了中国在科学技术史上的重要地位，也进一步维护了古老、灿烂的中华文明的声誉。

铭铭：作为一个中国人，我真为我们祖先的伟大发明创造感到骄傲！

3187500338203