天子刘洵思索了起来。
早在先秦时代,华夏各地的先民们便已经积累了对磁现象的认识,在探寻铁矿的时候,常常遇到磁铁矿,即磁石。
管子的数篇中早已记载了这些发现:&am;quot;山上又磁石者,其下有金铜。&am;quot;山海经中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早被人发现,吕氏春秋九卷精通篇就有:&am;quot;慈招铁,或引之也。&am;quot;古人称&am;quot;磁&am;quot;为&am;quot;慈&am;quot;。古人把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:&am;quot;石是铁的母亲,但石有慈和不慈两种,慈爱的石头能吸引他的子女,不慈的石头就不能吸引了。&am;quot;
大汉以前古人把磁石写成&am;quot;慈石&am;quot;,是慈爱石头的表达。曾有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的特性做了两个像棋子的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为&am;quot;斗棋&am;quot;。他把这个新奇的玩意献给孝武皇帝,并当场演示。孝武皇帝对此惊奇不已。
而后,天子刘洵摆弄着手中的试验品,脑海里却在回忆着后世看过的一些资料,想起了司南!
司南是最早的磁性指向器。&am;quot;司南&am;quot;之称,始于战国而终止于唐代。
记载司南的最早的文献是鬼谷子,其中写道:&am;quot;郑人之取玉也,必载司南之车,为其不惑也。&am;quot;从鬼谷子中的记载可以看出,郑人去&am;quot;取玉&am;quot;,必须要带上司南,就是为了避免方向的迷失。
在提到司南的文献中,后世东汉王充的记述是最重要的,他明确指出:&am;quot;司南之杓,投之于地,其柢指南。&am;quot;是应篇其中的&am;quot;杓&am;quot;是指勺子。具备这种&am;quot;指南&am;quot;性能的司南,应是磁性指向器。但是,这里的&am;quot;地&am;quot;是指古代械盘中的&am;quot;地盘&am;quot;。械盘是秦汉时期发明的,用于游戏或占卜。在&am;quot;地盘&am;quot;的四周刻有24个方位,中心刻有象征北斗七星的标志。
东汉王充的的论衡是应篇说:&am;quot;司南之勺,投之于地,其柢指南。&am;quot;句中的&am;quot;地&am;quot;一般解释为&am;quot;地盘&am;quot;,也可能是&am;quot;池&am;quot;字误写。这句话应释为:勺状的司南,放在&am;quot;地盘&am;quot;上或投入盛有适量液体如水银的容器中,它的勺柄必然自动指向南方。
此后,梁元帝萧绎的玄览赋说:&am;quot;见灵乌之占巽,观司南之候离。&am;quot;唐韦肇的飘赋说:&am;quot;挹酒浆,则仰惟北北斗而有别;充玩好,则校司南以为可。&am;quot;再次介绍了司南磁勺的功用和形状。
而后天子刘洵又想起了司南鱼,关于指南鱼的制备方法,后世北宋曾公亮等利用前人资料编撰的武经总要前集卷十五载其法曰:&am;quot;用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼形,置炭火中烧之,候通赤,以铁钤钤鱼首出火,以尾正对子位,蘸水盆中,没尾数分则止,以密器收之。&am;quot;
这种方法利用地磁场使铁片磁化,并知道鱼形铁片微向下倾斜对磁化有利,实际上已发现近代科学中所谓的磁倾角的影响。使用时,指南鱼浮于水面,与水浮磁针的原理是一致的。
想到这里,天子刘洵忽然意识到了什么,盯着手中的试验品看了一会儿,而后便恍然大悟:“这个试验品所用的磁石是否是天然磁石?”
杨主事点头称是,说道:“臣等几经辗转才找到了合适的天然磁石,并且几经打磨才制造出了这个指针。”
“这就对了!”
天子刘洵说道:“天然磁石纯度不高,并且容易受到外界的干扰,所以用天然磁石制造指南针效果不好,这也是常理!”
此言一出,百工部尚书杨墨和杨主事都糊涂了,既然不能用天然磁石,那还能用什么?难道磁石也能够制造出来?
天子刘洵命人取来笔墨纸砚,而后当着众人的面开始画草图。
“朕预想的指南针是这样的:主要组成部分是一根装在轴上的磁针,磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动,并且磁针的南极指向南方,大军便可以利用这一性能可以辨别方向。”
天子刘洵几笔勾画之下,一枚指南针的简图便跃然纸上,杨主事和几名百工争相传看,都是赞不绝口,对于天子刘洵的设计叹服不已。
不过百工部尚书杨墨还是不解的问道:“敢问天家,既然天然磁石不能使用,那应该用什么材质来替代?”
天子刘洵说道:“钢针!磁化的钢针!”
“什么?”
众人全都傻眼了,没想到钢针还能够磁化。
接着,天子刘洵便将钢针磁化的办法告诉了众人,其实办法很简单,早在先秦时期便有百工用熟铁进行磁化,这一点对于百工来说一点就透。
此时,杨主事等一众工匠激动不已,仿佛一扇新世界的大门正在缓缓打开,众人恨不得现在就将天子刘洵抛在一边,自顾自的前去研究一番。
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