指南魚

指南魚

指南魚記載於《武經總要》,是曾公亮在北宋初年發明的。它是中國古代用於指示方位和辨別方向的一種器械,跟司南一樣。

簡介


來歷說明

公元九六零年,宋太祖建立宋朝,結束了五代十國時期的封建割據局面。北宋時候,農業、手工業和商業都有了新的發展。在這個基礎上,我國的科學技術獲得了輝煌的成就。宋朝時候,我國指南魚在指南針的製造方面,跟造紙法和印刷術一樣,也有很大的發展。大約在北宋初年,我國又創製了一種指南工具——指南魚。
當時有一部有名的軍事著作,叫《武經總要》,其中說:行軍的時候,如果遇到陰天黑夜,無法辨明方向,就應當讓老馬在前面帶路,或者用指南車和指南魚辨別方向。《武經總要》這部書是在北宋仁宗慶曆四年(公元一零四四年)以前寫成的。這就是說,在那個時候,我國已經有指南魚,並且把它應用到軍事方面去了。

製作工藝

指南魚用一塊薄薄的鋼片做成,形狀很象一條魚。它有兩寸長、五分寬,魚的肚皮部分凹下去一些,它象小船一樣,可以浮在水面上。鋼片做成的魚沒有磁性,所以沒有指南的作用。如果要它指南,還必須再用人工傳磁的辦法,使它變成磁鐵,具有磁性。
古代的一種磁性指南工具,用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一隻小船,磁化后浮在水面,就能指南北。當時以此做為一種遊戲。
北宋時,曾公亮在《武經總要》載有製作和使用指南魚的的方法:“用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚型,置炭火中燒之,侯通赤,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,魚在水面,令浮,其首常向午也。”這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。而以一定角度放入水中,則使魚磁化的有效磁場強度增大,磁化效果更好。
後來,指南魚進行了改進,它與《武經總要》一書記載的不一樣,是用木頭刻成魚形,有手指那麼大,木魚腹中置入一塊天然磁鐵,磁鐵的S極指向魚頭,用蠟封好后,從魚口插入一根針,就成為指南魚。將其浮於水面,魚頭指南,這也是水針的一類。
當時不但有鋼片做的指南魚,還有用木頭做的指南魚和指南龜。宋代《事林廣記》記載了用木頭做指南魚的方法:用一塊木頭刻成魚的樣子,像手指那樣大,指南魚就做好了。把指南魚放到水面上,魚嘴裡的針就指向南方。

方法


過去有人認為密器本身為磁石,使它們接觸,時間久了,鋼片做的魚就被人工磁化,變成磁鐵。但這種解釋是錯誤的。東北師大物理系教授劉秉正先生在1956年就給於了科學的解釋:鐵片燒紅后,溫度高於居里點,鐵片中的磁疇便瓦解而成為順磁體,蘸水淬火后,磁疇又形成,但在地磁場作用下磁疇排列有方向性,故能指南北。因我國長江黃河流域一帶地磁有大約50度左右的傾角,如水平放置,則只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,則使魚磁化的有效磁場強度增大,磁化效果更好。我國人民發明用人造磁鐵做指南魚,這是一個很大的進步。這說明我國人民在九百多年前就已具有相當豐富的磁鐵知識了。

使用


使用指南魚,比使用司南要方便,它不需要再做一個光滑的銅盤,只要有一碗水就可以了。盛水的碗即使放得不平,也不會影響指南的作用,因為碗里的水面是平的。而且,由於液體的摩擦力比固體小,轉動起來比較靈活,所以它比司南更靈敏,更準確。

木頭指南


像手指那樣大,在魚嘴往裡挖一個洞,拿一條磁鐵放在裡面,使它的S級朝外,再用蠟封好口。另外用一根針從魚口裡插進去,指南魚就做好了。把指南魚放到水面上,魚嘴裡的針就指向南方。
指南龜也是用木頭刻成的,放磁鐵的辦法和木頭指南魚一樣,插在尾部。指南龜不放在水裡,人們在它的肚子下面挖一個洞,把它裝在光滑的竹釘上面,使它便於自由轉動,它尾部的那根針,也會自動指向南方。
這種木頭指南魚和指南龜,很可能是一些懂得方術的方士創造的,做成以後只是用來變戲法。所以《事林廣記》的作者,把它們當作《神仙幻術》了。