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讀史札記（之八）

作者：任思遠

眾所周知，世界四大文明古國中，中華文明是唯一沒有文化斷層的國家! 那么，支撐中華民族劫劫長存、生生不息的原動力是什么?是忍辱負重、自強不息的精神，是包容天地、兼收并蓄的胸懷，特別是領先于世界的科學生產(chǎn)技術，對促進世界的發(fā)展進步產(chǎn)生了異乎尋常的推動力。

指南針是中國四大發(fā)明之一，最早記載指南針的典籍是《鬼谷子·謀篇第十》：“故鄭人之取玉也，載司南之車，為其不惑也。”鬼谷子是戰(zhàn)國時期人，生活在距今大約2300多年前的河北省邯鄲市臨漳縣，當?shù)赜幸蛔派?，產(chǎn)磁鐵石，極有可能就是產(chǎn)生指南針的故鄉(xiāng)。但令人十分遺憾的是，迄今未發(fā)現(xiàn)漢代或者更早的司南勺遺物。

指南針由天然磁石制成，樣子像一把湯勺，圓底，可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡，且可以自由旋轉。當它靜止的時候，勺柄指向南方。勺置于光滑的地盤之中，地盤外方內(nèi)圓，由青銅琢磨而成，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現(xiàn)象，積累了大量的知識和經(jīng)驗的研究成果。

古代典籍關于“司南”的記述頗多，這則充滿了古賢的智慧，言之鑿鑿，影響了中國兩千多年的偉大發(fā)明，竟被后生學者證明是偽命題，何也?

根據(jù)文物專家，考古學家孫機老師的研究,現(xiàn)存《韓非子》之最早的注解是：“司南即司南車也。”司南車裝有能自動離合的齒輪系，連接車上的木人，它的手臂平舉，作指向狀。車雖轉向，但木人一直指南。

我國很早就發(fā)現(xiàn)了磁石的吸鐵性，但認識磁石的吸鐵性容易，而認識其指極性就比較困難。因為如果未制作出可以自由轉動的輕而細長的磁體，它的這項性能是很難直接觀察到的。宋代以前，我國古文獻中完全不曾提到過磁石的指極性。所以宋代以前的人，無從產(chǎn)生制作磁體指南針的想法。王振鐸先生根據(jù)東漢王充《論衡·是應》中 “司南之杓，投之于地，其柢指南”這十二個字，據(jù)以制成了那件很有名氣的“司南”。

北平歷史博物館有一個舊藏《論衡》殘宋本，《論衡》通行本中的“司南之杓”，宋本作“司南之酌”。《廣韻》解釋說：“酌，行也”。“置之于地”，并不是把它放置在小小的占栻的銅地盤上。“柢”字在《字林》、《廣韻》中都說它是“碓衡也”。碓衡是一段橫木，正與司南車上木人指方向的臂部相當。所以宋本《論衡》中這十二個字的意義很清楚，就是說如使用指南車，把它放置在地上，其橫臂就指向南方。這句話是指當時人所習知的司南車的性能，至于司南是磁體指南針，還是齒輪機械裝置，并未明示。

“司南”中的帶磁性的杓，是用什么材料制作的呢?天然磁石的磁性較小，制作過程中的震動和摩擦很容易使之退磁，即便是中國天然磁石中磁性較大的云南產(chǎn)天然磁石，經(jīng)多次試驗也無法使“杓”產(chǎn)生轉動。那長期在北京博物館里展覽的“司南”中的杓，為何可以產(chǎn)生偏轉呢?

新中國成立后，郭沫若擔任第一任科學院院長,1952年錢臨照院士應郭沫若要求制作司南。他找到最好的磁石，請玉工做成最美的勺形，遺憾的是由于磁矩太小，它不指南。地磁場給它的作用不夠克服摩擦力，只得用電磁鐵做人工磁化!錢臨照院士在20世紀尚且做不到的事情，前3世紀的古代匠師又如何能做到呢?

沈括《夢溪筆談》說：“方家以磁石磨針鋒，則能指南。”然而如何能使它自由轉動呢?沈括又介紹了水浮、指甲旋定、碗唇旋定、縷懸等四種方法。之后磁體指南針很快得到應用。我國的堪輿羅盤最早見載于宋楊維德的《塋原總錄》(1041年)，航海羅盤最早見載于宋朱彧的《萍州可談》(1119年)，1985年在江西臨川的南宋墓中出土了手持羅盤的陶塑人物。以上情況證實磁體指南針在我國的出現(xiàn)不晚于11世紀，用于航海不晚于12世紀初。而指南針在歐洲文獻中最早見于英國人1190年間的記載，已經(jīng)是12世紀末葉了。故磁鐵指南針無疑是我國最先發(fā)明的，這是值得中國人民驕傲的科學成就。無須平添一個并不存在的“以司南勺定位”的假說。

作為中國四大發(fā)明之一的指南針，居然靠電氣充磁，堪堪躋身科技博物館一隅，成為中國科技界無可名狀的一塊心結。

半個多世紀后的2014年，中科院自然科學史的黃興研究員受命以實驗方法，再次復原磁石指南針，對王振鐸復原方案的科學性作進一步的判斷。這其中關鍵的一步是找到有足夠剩余磁化強度的磁石，并進行機械磨削加工。舊觀點認為，加工會使天然磁石的磁化強度大大減弱，導致磁石不能指向。經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)，磁石勺成型后短時間內(nèi)磁化強度略有降低(約20%)。以后磁化強度始終穩(wěn)定在這一水平。經(jīng)過細密加工和反復試驗，黃興制作的磁石指南針竟然真的可以正確指南!

無論多高端的發(fā)明，都必須經(jīng)過充分的實踐運用，才能夠改良、發(fā)展、進步，逐步達到完美。在人類大規(guī)模航海以前，指南針少有用武之地。自戰(zhàn)國以降，至宋朝走向海洋之前，司南技術大抵只停留在文獻記載中，所以對司南的發(fā)展和認識及其改進，是宋朝及以后的事情了。

一直都以為明朝永樂年間鄭和下西洋是歷史上航海最發(fā)達的時期，到了泉州才知道，宋代的航海才真正雄霸世界。這其中羅盤起到了定海神針的作用。

宋朝的造船技術遠遠世界領先，以宋太宗時期典籍為例，各州歲造船三千三百三十七只。不僅數(shù)量多，體量也大，“木蘭舟”大如巨室，裝得下上千人，還可養(yǎng)豬釀酒。宋朝的艦隊從南方港口出發(fā)，越過馬六甲海峽，沿著印度半島，抵達阿拉伯。這個路線，航程足足有20多萬海里，一點都不亞于明朝鄭和的遠洋。

指南針在航海上的應用，開闊了人類的眼界，縮斷了世界的距離，開創(chuàng)了海上絲綢之路，大大加速了世界經(jīng)濟發(fā)展的進程。

小可七律一首，為先賢的聰明智慧擊節(jié)贊賞：

祖庭春種一奇葩，散葉開花舉世夸。

磨石成針垂日月，揚帆策馬闖天涯。

徘徊驛路仰南斗，笑傲人生借晚茶。

心有慧燈無枉累，行藏進退少偏斜。

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