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中國古人是怎麼發明指南針的

聞人軍先生是著名的科技史專家, 他最近將其研究中國古代科技名物的文章結集為《考工司南——中國古代科技名物論集》一書, 並交上海古籍出版社出版, 很值得學界注意。 通過本書, 可對我國先民在物質文化層面所達到的水準, 有一個更加生動直觀的認識。

聞人軍先生指出, 中國指南針的發明史由三部曲組成, 近年的考古發現, 古代文獻的再探索和科技史研究, 使我們加深了對這一偉大發明的認識。

司南的磁勺應放在水銀裡

指南針的雛形稱為“司南”。

《宋書·禮志》引《鬼穀子》說戰國時“鄭人取玉,

必載司南, 為其不惑也”。 不惑, 就是不迷失方向。 司南是一種用天然磁石琢成的勺形指向器。

《鬼穀子》中保存的此一傳說, 通過鄭國取玉者攜帶“司南”之事, 透露了磁石勺與玉工之間的關係:甚難加工的磁勺應是玉工高手的傑作。 它還暗示:善於經商的鄭人在磁勺的傳佈(或許還有發明)過程中, 扮演了重要的角色。

東漢初期王充的《論衡》描述了這類磁勺的性能和用法。 傳本《論衡·是應篇》說:“司南之勺, 投之於地, 其柢指南。 ”吾師王錦光和我的《〈論衡〉司南新考與復原方案》指出, 上句中的“投之於地”系“投之于池”之誤, “池”指汞池。 這段極重要的科技史料應解釋為:叫作司南的勺形磁性指向器, 投入盛有適量水銀的容器中, 它的勺柄必然自動指向南方。

在勺形磁性指向器問世之前, 已有“司南”之謂。 不過, 它與磁性無涉, 乃是直立於地面用來測日影的表杆。 如《韓非子·有度篇》說:“故先王立司南, 以端朝夕。 ”“端朝夕”即正東西, 引申為確定東西南北方向。 “立司南”來源於殷商甲骨文中的“立中”和戰國時的“立朝夕”, 它們的意思都是立表以測影。 當勺形磁性指向器被發明的時候, 其狀取法北斗, 名稱沿用“司南”。 今人不知其來龍去脈, 往往將這兩種不同的司南混為一談。

唐以後改稱為指南

除了上述的表示勺形磁性指向器之外, 司南又是指南車、指南舟和報時刻漏的代稱。 晉人葛洪所作的《西京雜記》中提到的“司南車”即半自動機械裝置指南車。 《宋書·禮志》記載:“晉代又有指南舟。

”南朝任昉的《任彥升集·奉和登景陽山》詩吟道:“奔鯨吐華浪, 司南動輕枻。 ”詩中的司南即指皇家園池中的指南舟。 可是, 指南舟究竟怎樣導航?至今依然是一個謎。 唐代大詩人杜甫的詠《雞》詩雲:“氣交亭育際, 巫峽漏司南。 ”

杜詩中的司南實際上是報時刻漏的又一名稱。 這句詩的意思是, 夜半零時整, 詩人恰聞司南的報時之聲。

眾所周知, “指南”有指導或準則之意, 而“指南”來自“司南”, “指”、“司”兩字僅一音之轉。 在漢至唐的文獻中, 我們常可讀到諸如“事之司南”、“文之司南”以及“人之司南”等語詞。 如《鬼穀子·謀篇》說:“夫度材、量能、揣情者, 亦事之司南也。 ”梁劉勰的《文心雕龍·體性》說:“故宜摹體以定習, 因性以練才, 文之司南, 用此道也。 ”

唐代以後, “司南”一詞完全為“指南”所取代。

南宋末年, 民族英雄文天祥活用磁石和磁鍼指向性的知識, 道出了“臣心一片磁鍼石, 不指南方不肯休”的愛國主義心聲, 直用指南(司南)本義, 立意卻不同凡響。

最早發現磁偏角之秘的不是沈括

發現磁石、磁鍼的吸鐵性較易, 但發現指向性較難, 而要發現磁偏角則更難。 因為地球磁場的磁軸線與穿過地理南北極的地軸不一致, 故磁子午線與地理子午線不盡相合, 微有交角, 這交角就是磁偏角。 北宋科學家沈括在其名著《夢溪筆談》中, 將方家發明的用磁石磨鋼針的尖端, 使之具有永久磁性的方法公之於世, 標誌著原始指南針已到實用的新階段。 磁鍼配合分度地盤指向的精度, 與司南以及11世紀初的用薄鐵片做成的“指南魚”不可同日而語;故磁鍼羅盤的發明,

很快導致了磁偏角的發現。

北宋慶曆元年(1041)司天監楊惟德在《塋原總錄》卷一中指出, 定南北方向時, 等到磁鍼的擺動停止時, 在子午方向仔細校正, 才能得到準確的南北方向。 這項記載表明, 磁鍼羅盤問世後, 最先應用它的是堪輿家, 最早發現磁偏角的也是堪輿家。

《塋原總錄》不僅是年代明確可考的世界上關於磁偏角的首次記載, 而且記載了當時當地磁偏角的大致數值。 以前, 人們一度將磁偏角的發現歸功於沈括, 因為他在《夢溪筆談》中提到“方家以磁石磨針鋒, 則能指南, 然常微偏東, 不全也”。 此條記載已比哥倫布在1492年橫渡大西洋時發現磁偏角要早四百餘年。

自嚴敦傑先生在《中國史稿》第五冊》“宋代科技史部分”引入《塋原總錄》的史料,才將這一世界紀錄又向前推進了約半個世紀。

旱羅盤也是中國人發明的

方家發明的羅盤是磁鍼與分度相配合的新一代的指南針,使用方便、讀數容易,先後用於堪輿和航海。

中國的磁鍼和羅盤先後經由陸水兩路西傳,曾給人類文明的進程帶來重大的影響。但在羅盤的發明權上,長期存在一種錯誤的觀點——中西應當分享羅盤的發明優先權。即:磁鍼浮在水中的水羅盤與指南浮針一脈相承,是中國的發明,但是磁鍼用支軸支承的旱羅盤是歐洲所發明,後者經由日本船傳入中國,中國開始有旱羅盤已是16世紀的事了。根據此前公佈的考古發掘資料,參照歷史文獻記載,筆者發現,我國不僅是水羅盤的發源地,而且早在12世紀就率先發明了旱羅盤。

張仙人俑證明了羅盤來自中國

1985年5月,江西省臨川縣溫泉鄉莫源李村農民在窯背山發現一座古墓。該墓出土文物豐富,除金質飾件、水晶佩掛、文房用具、陶瓷、銅器等之外,還出了七十餘件各式瓷俑。其中有座底墨書“張仙人”的張仙人俑一式兩件,瓷土作胎,胎土細勻,素燒,火候偏低,系侍立狀圓雕,由模印貼塑而成,高22.2釐米。風水先生“張仙人”俑,“眼觀前方,炯炯有神,束髮綰髻,身穿右袵長衫,左手抱一羅盤”。

從該墓伴出的墓碑和紀年地券可知,墓主為南宋邵武知軍朱濟南,葬于慶元四年(1198)九月二十五日。考慮到12世紀末是羅盤發明史上極為關鍵的時期,一見到這一考古資料,立刻引起了我的注意。

世界上關於羅盤的首次記載,見於南宋筆記小說《因話錄》(書中稱為“地螺”),曾一再為史界所稱引,但其作者卻誤為曾三異,成書年代也不確。筆者根據幾種地方誌的記載,考證出真正的作者應是曾三異之兄曾三聘。

世界最古老的堪輿旱羅盤

尤其值得注意的是,臨川羅盤不但是現已發現的世界上最古的羅盤的模型,而且,它的磁鍼與水羅盤的磁鍼根本不同,其中部增大呈菱形,菱形中央有一明顯的圓孔,明確、形象地表達出用軸支承之意,無疑是一種堪輿用的旱羅盤。

清代乾隆年間堪輿家範宜賓的《羅經精一解·針說》曾說“指南旱針(即旱羅盤),造自聖王”,“創自江西,盛於前明”。他認為旱羅盤系中國古制,創自江西,確有見地,或許當時有所根據,可惜不能起古人于地下而問之。但有了臨川羅盤,加上《因話錄》“地螺”,說江西是羅盤的故鄉該有八九分的把握了。然而,假如對臨川羅盤的認識到旱針為止,那就既對不起羅盤的發明者,也辜負了張仙人俑作者的一片匠心。

羅盤十六分度制源於中國

羅盤的分度主要有二十四(或四十八)向和十六(或三十二)向兩大體系。學術界曾認為前者系中國所固有,後者則純屬歐式。查西方羅盤採用三十二分度的最早記載,見於英國詩人喬叟1391年所作的《論星盤》。

關於西方羅盤(三百六十分度)的最早記載,僅可上溯到1269年法國軍事工程師皮裡格裡努斯的《論磁書簡》。

反觀12世紀的臨川羅盤的分度,第二和第四象限各有四條刻度,根據上下左右對稱的原則,校正第一象限,補足第四象限,可以確定整個羅盤採用十六分度。由此可知,十六分度制亦產生於我國。

中國十六分度制來源於堪輿家視為羅經之本的八卦。八卦圖像,有先天和後天之分。前者以乾坤為南北,後者以離坎為南北。宋代堪輿家王伋《針法詩》說:“坎離正位人難識,差卻毫釐斷不靈。”表明他的堪輿羅盤用的正是後天八卦。用後天八卦命名的八方定位,加上兩位之間的縫針,恰成十六向,再等分就得三十二向。另一方面,從八卦出發,一卦管三山,則得二十四向,加其縫針,共四十八向。

現在還不能確定中西十六及三十二分度之間在歷史上是否有過交流。唯知荷蘭18世紀有一種十六分度的旱羅盤,根據王大海《海島逸志》的描述,恰似臨川羅盤的翻版,這或許是我們進一步探索的一條重要線索。

張仙人俑手持的臨川羅盤,現存江西省臨川縣文物陳列室,吸引著愈來愈多的觀眾和研究者。更為古老的中國羅盤,或許正躺在地下,等待著炎黃子孫去發現和研究。(本報有刪節)

聞人軍/文

自嚴敦傑先生在《中國史稿》第五冊》“宋代科技史部分”引入《塋原總錄》的史料,才將這一世界紀錄又向前推進了約半個世紀。

旱羅盤也是中國人發明的

方家發明的羅盤是磁鍼與分度相配合的新一代的指南針,使用方便、讀數容易,先後用於堪輿和航海。

中國的磁鍼和羅盤先後經由陸水兩路西傳,曾給人類文明的進程帶來重大的影響。但在羅盤的發明權上,長期存在一種錯誤的觀點——中西應當分享羅盤的發明優先權。即:磁鍼浮在水中的水羅盤與指南浮針一脈相承,是中國的發明,但是磁鍼用支軸支承的旱羅盤是歐洲所發明,後者經由日本船傳入中國,中國開始有旱羅盤已是16世紀的事了。根據此前公佈的考古發掘資料,參照歷史文獻記載,筆者發現,我國不僅是水羅盤的發源地,而且早在12世紀就率先發明了旱羅盤。

張仙人俑證明了羅盤來自中國

1985年5月,江西省臨川縣溫泉鄉莫源李村農民在窯背山發現一座古墓。該墓出土文物豐富,除金質飾件、水晶佩掛、文房用具、陶瓷、銅器等之外,還出了七十餘件各式瓷俑。其中有座底墨書“張仙人”的張仙人俑一式兩件,瓷土作胎,胎土細勻,素燒,火候偏低,系侍立狀圓雕,由模印貼塑而成,高22.2釐米。風水先生“張仙人”俑,“眼觀前方,炯炯有神,束髮綰髻,身穿右袵長衫,左手抱一羅盤”。

從該墓伴出的墓碑和紀年地券可知,墓主為南宋邵武知軍朱濟南,葬于慶元四年(1198)九月二十五日。考慮到12世紀末是羅盤發明史上極為關鍵的時期,一見到這一考古資料,立刻引起了我的注意。

世界上關於羅盤的首次記載,見於南宋筆記小說《因話錄》(書中稱為“地螺”),曾一再為史界所稱引,但其作者卻誤為曾三異,成書年代也不確。筆者根據幾種地方誌的記載,考證出真正的作者應是曾三異之兄曾三聘。

世界最古老的堪輿旱羅盤

尤其值得注意的是,臨川羅盤不但是現已發現的世界上最古的羅盤的模型,而且,它的磁鍼與水羅盤的磁鍼根本不同,其中部增大呈菱形,菱形中央有一明顯的圓孔,明確、形象地表達出用軸支承之意,無疑是一種堪輿用的旱羅盤。

清代乾隆年間堪輿家範宜賓的《羅經精一解·針說》曾說“指南旱針(即旱羅盤),造自聖王”,“創自江西,盛於前明”。他認為旱羅盤系中國古制,創自江西,確有見地,或許當時有所根據,可惜不能起古人于地下而問之。但有了臨川羅盤,加上《因話錄》“地螺”,說江西是羅盤的故鄉該有八九分的把握了。然而,假如對臨川羅盤的認識到旱針為止,那就既對不起羅盤的發明者,也辜負了張仙人俑作者的一片匠心。

羅盤十六分度制源於中國

羅盤的分度主要有二十四(或四十八)向和十六(或三十二)向兩大體系。學術界曾認為前者系中國所固有,後者則純屬歐式。查西方羅盤採用三十二分度的最早記載,見於英國詩人喬叟1391年所作的《論星盤》。

關於西方羅盤(三百六十分度)的最早記載,僅可上溯到1269年法國軍事工程師皮裡格裡努斯的《論磁書簡》。

反觀12世紀的臨川羅盤的分度,第二和第四象限各有四條刻度,根據上下左右對稱的原則,校正第一象限,補足第四象限,可以確定整個羅盤採用十六分度。由此可知,十六分度制亦產生於我國。

中國十六分度制來源於堪輿家視為羅經之本的八卦。八卦圖像,有先天和後天之分。前者以乾坤為南北,後者以離坎為南北。宋代堪輿家王伋《針法詩》說:“坎離正位人難識,差卻毫釐斷不靈。”表明他的堪輿羅盤用的正是後天八卦。用後天八卦命名的八方定位,加上兩位之間的縫針,恰成十六向,再等分就得三十二向。另一方面,從八卦出發,一卦管三山,則得二十四向,加其縫針,共四十八向。

現在還不能確定中西十六及三十二分度之間在歷史上是否有過交流。唯知荷蘭18世紀有一種十六分度的旱羅盤,根據王大海《海島逸志》的描述,恰似臨川羅盤的翻版,這或許是我們進一步探索的一條重要線索。

張仙人俑手持的臨川羅盤,現存江西省臨川縣文物陳列室,吸引著愈來愈多的觀眾和研究者。更為古老的中國羅盤,或許正躺在地下,等待著炎黃子孫去發現和研究。(本報有刪節)

聞人軍/文

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