安徽师范大学图书馆古籍藏量丰富,大约有多少万册
截至2018年3月,安徽师范大学现有图书294万余册,古籍善本700余种。学校拥有赭山、花津两个校区,校园占地总面积19525万平方米,建筑面积9847万平方米,仪器设备总值545亿元。现有图书294万余册,古籍善本700余种。有8个博士学位授权一级学科。
29个硕士学位授权一级学科,14个专业学位授权点,5个博士后流动站,18个省级重点学科,3个省级学科建设重大项目,88个本科专业,学校前身是1928年创建于安庆市的省立安徽大学,1946年更名为国立安徽大学,1949年成建制迁至芜湖。
扩展资料师资力量
截至2015年11月,学校现有教职工2400余人,其中专任教师1410余人,副高以上专业技术职务者810余人,拥有国家级教学团队3个,“百千万人才工程”国家级人选6人,教育部“新世纪优秀人才”支持计划7人,“皖江学者”特聘教授5人、讲席教授7人,省学术与技术带头人28人。
学科建设
截至2018年1月,安徽师范大学共有一级学科博士点 8 个,下含50多个二级学科博士点,5个博士后流动站。一级学科硕士点30个,硕士学位授权二级学科点(不含一级学科覆盖点)9个,157个二级学科硕士点。省、部重点学科18个,其中A类重点学科1个。
——安徽师范大学
天象是指古代对天空发生的各种自然现象的泛称。包括太阳出没、行星运动、日月变化、彗星、流星、流星雨、陨星、日食、月食、激光、新星、超新星、月掩星、太阳黑子等。
我国古代天象记录,是我国古代天文学留给我们的一份珍贵遗产。尤其是关于太阳黑子、彗星、流星雨和客星的记载,内容丰富,系统性强,在科学上显示出重要的价值。同时也反映了我国古代天文学者勤于观察、精于记录的工作作风。
我们的祖先极其重视对天象的观察和记录,据《尚书·尧典》记载,帝尧曾经安排羲仲、羲叔、和仲、和叔恭谨地遵循上天的意旨行事,观察日月星辰的运行规律,了解掌握人们和鸟兽生活情况,根据季节变化安排相应事务。
尧推算岁时,制订历法,还创造性地提出设置“闰月”,来调整月份和季节。
从这里我们也不难看出,在传说中的尧时已经有了专职的天文官,从事观象授时。史载尧生于公元前2214年,去世于公元前2097年,享年117岁。他为我国古代天文事业作出了重要贡献。
从尧帝时期开始,我国古代就勤于观察天象,勤于记录。在长期的观察中,古人对太阳黑子、彗星、流星雨、客星,以及天气气象的记载,为我们留下了宝贵的古代天文学遗产,使我们看到了古代的天空,也感受到古代的天气气象。
黑子,在太阳表面表现为发黑的区域,由于物质的激烈运动,经常处于变化之中。有的存在不到一天,有的可达一个月以上,个别长达半年。这种现象,我们祖先也都精心观察,并且反映在记录上。
现今世界公认的最早的黑子记事,是约成书于公元前140年的《淮南子·精神训》中,就有“日中有踆乌”的叙述。踆乌,也就是黑子的现象。
比《淮南子·精神训》的记载稍后的,还有《汉书·五行志》引西汉学者京房《易传》记载:“公元前43年4月……日黑居仄,大如弹丸。”这表明太阳边侧有黑子成倾斜形状,大小和弹丸差不多。
太阳黑子不但有存在时间,也有消长过程中的不同形态。最初出现在太阳边缘的只是圆形黑点,随后逐渐增大,以致成为分裂开的两大黑子群,中间杂有无数小黑子。这种现象,也为古代观测者所注意到。
《宋史·天文志》记有:“1112年4月辛卯,日中有黑子,乍二乍三,如栗大。”这一记载,就是属于极大黑子群的写照。
据统计,从汉代至明代的1600多年间,我国古籍中记载黑子的形状和消长过程为106次。
我国很早就有彗星记事,并给彗星以孛星、长星、蓬星等名称。彗星记录始见于《春秋》记载:“613年7月,有星孛入于北斗。”这是世界上最早的一次哈雷彗星记录。
《史记·六国表》记载:“秦厉共公十年彗星见。”秦厉共公十年就是周贞定王二年,也就是公元前467年。这是哈雷彗星的又一次出现。
哈雷彗星绕太阳运行平均周期是76年,出现的时候形态庞然,明亮易见。从春秋战国时期至清代末期的2000多年,共出现并记录的有31次。
其中以《汉书·五行志》,也就是公元前12年的记载最详细。书中以生动而又简洁的语言,把气势雄壮的彗星运行路线、视行快慢以及出现时间,描绘得栩栩如生。
其他的每次哈雷彗星出现的记录,也相当明晰精确,分见于历代天文志等史书。我国古代的彗星记事,并不限于哈雷彗星。据初步统计,从古代至1910年,记录不少于500次,这充分证明古人观测的辛勤。
我们祖先重视彗星,有些虽然不免于占卜,但是观测勤劳,记录不断,使后人得以查询。欧洲学者常常借助我国典籍来推算彗星的行径和周期,以探索它们的回归等问题。我国前人辛劳记录的功绩未可泯灭!
流星雨的发现和记载,也是我国最早,《竹书纪年》中就有“夏帝癸十五年,夜中星陨如雨”的记载。最详细的记录见于《左传》:“鲁庄公七年夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨。”鲁庄公七年是公元前687年,这是世界上天琴座流星雨的最早记录。
我国古代关于流星雨的记录,大约有180次之多。其中天琴座流星雨记录大约有9次,英仙座流星雨大约12次,狮子座流星雨记录有7次。这些记录,对于研究流星群轨道的演变,也将是重要的资料。
流星雨的出现,场面相当动人,我国古记录也很精彩。
据《宋书·天文志》记载,南北朝时期刘宋孝武帝“大明五年……三月,月掩轩辕……有流星数千万,或长或短,或大或小,并西行,至晓而止。”这是在公元461年。当然,这里的所谓“数千万”并非确数,而是“为数极多”的泛称。
流星体坠落到地面便成为陨石或陨铁,这一事实,我国也有记载。《史记·天官书》中就有“星陨至地,则石也”的解释。至北宋时期,沈括更发现以铁为主要成分的陨石,其“色如铁,重亦如之。”
在我国现在保存的最古年代的陨铁是四川省隆川陨铁,大约是在明代陨落的,1716年掘出,重585千克。现在保存在成都地质学院。
有些星原来很暗弱,多数是人目所看不见的。但是在某个时候它的亮度突然增强几千至几百万倍,叫做“新星”;有的增强到一亿至几亿倍,叫做“超新星”。
以后慢慢减弱,在几年或10多年后才恢复原来亮度,好像是在星空做客似的,因此给以“客星”的名字。
在我国古代,彗星也偶尔列为客星;但是对客星记录进行分析整理之后,凡称“客星”的,绝大多数是指新星和超新星。
我国殷代甲骨文中,就有新星的记载。见于典籍的系统记录是从汉代才开始的。《汉书·天文志》中就有:“元光元年六月,客星见于房。”房就是二十八宿里面的房宿,相当于现在天蝎星座的头部。汉武帝元光元年是公元前134年,这是中外历史上都有记录的第一颗新星。
自殷代至1700年为止,我国共记录了大约90颗新星和超新星。其中最引人注意的是1054年出现在金牛座天关星附近的超新星,两年以后变暗。
1572年出现在仙后座的超新星,最亮的时候在当时的中午肉眼都可以看见。
《明实录》记载:
隆庆六年十月初三日丙辰,客星见东北方,如弹丸……历十九日壬申夜,其星赤**,大如盏,光芒四出……十月以来,客星当日而见。
我国的这个记录,当时在世界上处于领先水平。
我国历代古籍中还有天气、气象的记载。
夏代已经推断出春分、秋分、夏至、冬至。东夷石刻连云港将军崖岩画中有与社石相关的正南北线。
商代关注不同天气的不同现象。甲骨文中有关于风、云、虹、雨、雪、雷等天气现象的记载和描述。
西周时期用土圭定方位,并且知道各种气象状况反常与否,均会对农牧业生产造成影响。《诗经·幽风·七月》,记载了天气和气候谚语,有关于物候的现象和知识;《夏小正》是我国最早的物候学著作。
春秋时期,秦国医学家医和开始将天气因素看做疾病的外因;曾参用阴阳学说解释风、雷、雾、雨、露、霰等天气现象的成因。
《春秋》将天气反常列入史事记载;《孙子兵法》将天时列为影响军事胜负的5个重要因素之一;《易经·说卦传》指出“天地水火风雷山泽”八卦代表自然物。
战国时期,重视气象条件在作战中的运用。庄周提出风的形成来自于空气流动的影响,并提到日光和风可以使水蒸发。《黄帝内经·素问》详细说明了气候、季节等与养生和疾病治疗间的关系。
秦代形成相关的法律制度,各地必须向朝廷汇报雨情,以及受雨泽或遭遇气象灾害的天地面积。《吕氏春秋》将云分为“山云、水云、旱云、雨云”四大类。
汉代列出了与现代名称相同的二十四节气名,并且出现了测定风向及其他天气情况的仪器。西汉时期著名的唯心主义哲学家和今文经学大师董仲舒指出了雨滴的大小疏密与风的吹碰程度有关。
东汉哲学家王充《论衡》,指出雷电的形成与太阳热力、季节有关,雷为爆炸所起;东汉学者应劭《风俗通义》,提出梅雨、信风等名称。
三国时期,进一步掌握了节气与太阳运行的关系。数学家赵君卿注的《周髀算经》,介绍了“七衡六间图”,从理论上说明了二十四节气与太阳运行的关系。
两晋时期,“相风木鸟”及测定风向的仪器盛行。东晋哲学家姜芨指出贴近地面的浮动的云气在星体上升时,能使星间视距变小,并使晨夕日色发红。晋代名人周处的《风土记》提出梅雨概念。
南北朝时不仅了解了气候对农业生产的影响,还开始探索利用不同的气候条件促进农业生产。
北魏贾思勰《齐民要术》,充分探讨了气象对农业的影响,并提出了用熏烟防霜及用积雪杀虫保墒的办法;北魏《正光历》,将七十二气候列入历书;南朝梁宗懔《荆楚岁时记》,提出冬季“九九”为一年里最冷的时期。
隋唐及五代时期,医学家王冰根据地域对我国的气候进行了区域划分,这是世界上最早提出气温水平梯度概念的。隋代著作郎杜台卿《玉烛宝典》,摘录了隋以前各书所载节气、政令、农事、风土、典故等,保存了不少农业气象佚文;唐代天文学家李淳风《乙已占》,记载测风仪的构造、安装及用法。
宋代对于气象的认识更为丰富和详细,在雨雪的预测及测算方面更为精确。
北宋地理学家沈括《梦溪笔谈》,涉及有关气象的如峨眉宝光、闪电、雷斧、虹、登洲海市、羊角旋风、竹化石、瓦霜作画、雹之形状、行舟之法、垂直气候带、天气预报等;南宋绍兴酒秦九韶《数书九章》,列有4道测雨雪的算式,说明如何测算平地雨雪的深度。
明代工部尚书熊明遇《格致草》,根据西洋科学原理,辨析了自然界变化与历史上所载的灾异及风、云、雷、雨诸气象现象之间的关系,他所设计的“日火下降、气上升图”,系统地说明对流性天气的形成。
清代译著《测候丛谈》,采用“日心说”,全面介绍了太阳辐射使地面变热以及海风、陆风、台风、哈得来环流、大气潮、霜、露、云、雾、雨、雪、雹、雷、平均值及年、日较差计算法、大气光象等大气现象和气象学理论。
岁月推移,天象更迭。我们祖先辛勤劳动,留下宝贵的天象记录,无一不反映出先人孜孜不倦、勤于观测的严谨态度,无一不闪烁着我们民族智慧的光辉。这些,是我国古代丰富的文化宝库中的一份珍贵遗产,对今后更深刻地探索宇宙规律,都将起到应有的作用。
四大发明
指南针
在发明指南针之前人类在茫茫大海中航行,常常会迷失方向,造成不可想象的后果,是中国人发明了指南针,使人类航行有了方向。指南针是用以判别方位的一种简单仪器。中国古代四大发明之一。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。
指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。
磁现象的发现
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:“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。”
汉以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,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“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,可以自由转动时,就会因磁体同性相斥,异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白,但这类现象他们很清楚。
指南针的始祖——司南
指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”,当时的著作《韩非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用,郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。
春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有55度至65度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。
指南针的发明
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,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。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。
沈括还在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法:
1水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。
2碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。
3指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。
4缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。
《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。
南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。
指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。
指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。
罗盘定位
要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着测方位的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。
方位盘仍是二十四向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。南宋时,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针(确定地磁场南北极方向的磁针),还有子午丙壬间缝针(用日影确定的地理南北极方向)这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。
盘面周围刻二十四方位,内中盛水,磁针横穿灯草,浮于水面。
中国古代金丹家大约在汉代制得了甘汞,在晋朝时制得了升汞。汉代《太清金液神丹经》卷中记载了一种“作霜雪法”,所用原料是曾青、舆石石、石硫磺、戎盐、凝水石、代赭、水银等七物,升炼产物中可能含有甘汞。西晋《崔氏方》中的“造水银霜法”,是一种制备纯净甘汞的方法。其法用水银、石硫黄、伏龙肝、盐末为原料,升炼七转而成。中国金丹家在宋代开始用水银、食盐、皂矾三种原料升炼轻粉,这在宋人撰《灵砂大丹秘诀》中已有记载。但由于皂矾能促进升汞的生成,所以,按这种配方升炼的产物可能混有升汞。明代邝瑶《便民图纂》记载了以明矾、白盐、水银三味为原料“烧轻粉”的方法,这是最为精简、合理的升炼纯净甘汞的方法,至今仍在中医上应用。隋代苏元明《太清石壁记》所载“五味丹方”以水银、水银霜、硝石、寒水石、石膏、石胆为原料,升炼产物为升汞。宋代《灵砂大丹秘诀》最早记载了升炼粉霜的盐硝矾法。其配方是:“明信半两,白矾四两,焰硝半两,汞二两,皂矾二两。”但按这个配方升炼,所得产物是升汞和砒霜的混合物。元代《月桂长春丹》记载的“升粉霜法”也是盐硝矾法,配方为:汞一两、食盐一两、明矾二两、硝六钱。按元代的这个配方升炼,可制得纯净的氯化高汞。《墨娥小录》卷十一《丹房烧炼》记载了两种造粉霜的方法,一种是“盐硝矾法”,另一种方法所用氧化剂除硝石外,还有无名异。明代刘文泰等在《本草品汇精要》中对升粉霜之法的记述很像现在使用的化学实验法教程,药剂的用量为焰硝、食盐、白矾、皂矾各一斤;升炼仪器为阳城罐,上用盛水的铁灯盏盖之;控制反应温度的办法是先文火后武火,并控制盏中存水量,以沿盏边的水滚沸为度;反应时间以烧完三炷香为则;产物规格要求“坚白壮如寒水石一般”,这样才能“入药用”。清代金丹家发明了一种上火下凝式炼氯化高汞的方法,这种方法可能源于上火下凝式炼汞法。清代蒋示吉在1663年成书的《医宗说约》中首次公布了大白降丹的炼法,其配方为:水银一两,朱砂、雄黄各三分,硼砂五分,食盐、白矾、火硝、皂矾各二两五分。其炼法与《本草品汇精要》记载的用阳城罐炼汞的方法相同,程序大致为:先将诸药装入口小的公罐内,以微火烧结成胎;再将公罐倒合于口大的母罐上,用盐泥固济口缝,于净地挖一小坑,内置净水一碗,将无药罐放于碗内,用瓦片盖密此坑,以防炭灰落入碗内;最后在有药罐上以炭火加热,约三炷香时间,冷定后开去上罐,丹在下罐。赵学敏在《串雅内编》中记录了白降丹的另一种配方:水银、火硝、白矾、皂矾、白盐各九钱,并指出白降丹一名“夏冰对配丹”。邵澍在《外科辑要》中附录一种名为“小白降丹”的配方:水银、火硝、生矾各五分,食盐二分。不难看出,赵氏记录的“夏冰对配丹”和邵氏附录的“小白降丹”都是极纯净的氯化高汞。
中国古代纺织印染
中国古代的纺织与印染技术具有非常悠久的历史,早在原始社会时期,古人为了适应气候的变化,已懂得就地取材,利用自然资源作为纺织和印染的原料,以及制造简单的纺织工具。直至今天,我们日常的衣、某些生活用品和艺术品都是纺织和印染技术的产物。
中国机具纺织起源于五千年前新石器时期的纺轮和腰机。西周时期具有传统性能的简单机械缫车、纺车、织机相继出现,汉代广泛使用提花机、斜织机,唐以后中国纺织机械日趋完善,大大促进了纺织业的发展。
纺织原料多样化
古今纺织工艺流程和设备的发展都是因应纺织原料而设计的,因此,原料在纺织技术中具有重要的地位。古代世界各国用于纺织的纤维均为天然纤维,一般是毛、麻、棉)三种短纤维,如地中海地区以前用于纺织的纤维仅是羊毛和亚麻;印度半岛地区以前则用棉花。古代中国除了使用这三种纤维外,还大量利用长纤维——蚕丝。
蚕丝在所有天然纤维中是最优良、最长、最纤细的纺织纤维,可以织制各种复杂的花纹提花织物。丝纤维的广泛利用,大大地促进了中国古代纺织工艺和纺织机械的进步,从而使丝织生产技术成为中国古代最具特色和代表性的纺织技术。
各种类型的纺织机
1.纺坠
纺坠是中国历史上最早用于纺纱的工具,它的的出现至少可追溯到新时石器时代。根据考古资料,在全中国三十几个省市已发掘的早期居民遗址中,几乎都有纺坠的主要部件纺轮出土。出土的早期纺轮,一般由石片或陶片经简单打磨而成,形状不一,多呈鼓形、圆形、扁圆形、四边形等状,有的轮面上还绘有纹饰。
作者: 楚歆慕 2008-1-29 17:23 回复此发言
--------------------------------------------------------------------------------
2 回复:中国古代纺织印染(转自中国风格在线)
纺坠的出现不仅改变了原始社会的纺织生产,对后世纺纱工具的发展影响十分深远,并且它作为一种简便的纺纱工具,一直被沿用了几千年,即使在二十世纪,西藏地区一些游牧藏民,仍在用它纺纱。
2.纺车
古代通用的纺车按结构可分为手摇纺车和脚踏纺车两种。手摇纺车的图像数据在出土的汉代文物中多次发现,说明手摇纺车早在汉代已非常普及。脚踏纺车是在手摇纺车的基础上发展而来的,目前最早的图像数据是江苏省泗洪县出土的东汉画像石。手摇纺车驱动纺车的力来自于手,操作时,需一手摇动纺车,一手从事纺纱工作。而脚踏纺车驱动纺车的力来自于脚,操作时,纺妇能够用双手进行纺纱操作,大大提高了工作效率。纺车自出现以来,一直都是最普及的纺纱机具,即使在近代,一些偏僻的地区仍然把它作为主要的纺纱工具。
3.水力大纺车
古代纺车的锭子数目一般是2至3枚,最多为5枚。宋元之际,随着社会经济的发展,在各种传世纺车机具的基础上,逐渐产生了一种有几十个锭子的大纺车。大纺车与原有的纺车不同,其特点是:锭子数目多达几十枚,及利用水力驱动。这些特点使大纺车具备了近代纺纱机械的雏形,适应大规模的专业化生产。以纺麻为例,通用纺车每天最多纺纱3斤,而大纺车一昼夜可纺一百多斤。纺绩时,需使用足够的麻才能满足其生产能力。水力大纺车是中国古代将自然力运用于纺织机械的一项重要发明,如单就以水力作原动力的纺纱机具而论,中国比西方早了四个多世纪。
4.踏板织机
踏板织机是带有脚踏提综开口装置纺织机的通称。踏板织机最早出现的时间,目前尚缺乏可靠的史料说明。研究者根据史书所载,战国时期诸侯间馈赠的布帛数量比春秋时高达百倍的现象,及近年来各地出土的刻有踏板织机的汉画象石等实物史料,推测踏板织机的出现可追溯到战国时代。到秦汉时期,黄河流域和长江流域的广大地区已普遍使用。织机采用脚踏板提综开口是织机发展史上一项重大发明,它将织工的双手从提综动作解脱出来,以专门从事投梭和打纬,大大提高了生产率。以生产平纹织品为例,比之原始织机提高了20至60倍,每人每小时可织布03至1米。
织品的染色
中国古代用于着色的材料可分为矿物颜料和植物染料,其中以后者为古代主要的染料。古代先民很早就掌握了多种植物染料的性质,并发明了多种染色技术和被称为「缬」的防染印花技术。各种染料均有其着色原理,矿物颜料和植物染料虽然都是色料,但它们的着色原理却是不同的。矿物颜料着色是通过粘和剂使之粘附于织物的表面,但颜色遇水即容易脱落。植物染料则不然,染制时,其色素分子是通过与织物纤维亲合而改变纤维的色彩,所着之色虽经日晒水洗,均不易脱落或很少脱落。
古代常用的矿物植物染料实在多不胜数,古人根据不同的染料特性而创造的染色工艺计有:直接染、媒染、还原染、防染、套色染等。染料品种和工艺方法的多样性使古代印染行业的色谱十分丰富,古籍中见于记载的就有几百种,特别是在一种色调中明确地分出几十种近似色,这需要熟练地掌握各种染料的组合、配方及改变工艺条件方能达到。
主要织品
中国纺织,历史悠久。纺织产品可归纳为刺绣、丝绸、服饰和地毯四大品种。这四大品种,制作工艺各不相同,风格独具,下面分别对它们作简单介绍。
刺绣
刺绣作为手工艺的刺绣,是在一般缝纫的基础上发展起来的。穿针引线缝制衣服,是人类文明的一大进步。
中国刺绣历史源远流长。中国新石器时代,距今七千多年前的河姆渡人,不但使用骨针,而且有了纺织。中国的刺绣,数千年来大体上是沿着这样一条线发展的:先是刺绣衣裳,又扩展到刺绣起居的日用品,以后才上升到刺绣观赏品。直到现在,依然是分作两类,即刺绣生活用品和刺绣书画。
刺绣是一种原发性的艺术,是为了自己生活的美好而创造出来的。刺绣质朴纯真,表现出刺绣艺人内在的深情。
丝绸
丝是蚕在结茧时所吐出的一种液体,由丝蛋白和丝胶经过空气凝固而成。丝的性能优良,韧性大而且弹性好。一条蚕可吐丝1000米长左右。养蚕缫丝,丝织刺绣,成为中国古代妇女的主要劳动。一条小小的虫儿竟在中国人的生活中起了那么大的作用,并引起全世界的震动。
中国的丝织物是什么时候出现的呢?根据考古发掘的资料证明,中国的丝织物开始于东南地区新石器时代的良渚文化,年代约在公元前2735-2175年。
纺坠的出现不仅改变了原始社会的纺织生产,对后世纺纱工具的发展影响十分深远,并且它作为一种简便的纺纱工具,一直被沿用了几千年,即使在二十世纪,西藏地区一些游牧藏民,仍在用它纺纱。
2.纺车
古代通用的纺车按结构可分为手摇纺车和脚踏纺车两种。手摇纺车的图像数据在出土的汉代文物中多次发现,说明手摇纺车早在汉代已非常普及。脚踏纺车是在手摇纺车的基础上发展而来的,目前最早的图像数据是江苏省泗洪县出土的东汉画像石。手摇纺车驱动纺车的力来自于手,操作时,需一手摇动纺车,一手从事纺纱工作。而脚踏纺车驱动纺车的力来自于脚,操作时,纺妇能够用双手进行纺纱操作,大大提高了工作效率。纺车自出现以来,一直都是最普及的纺纱机具,即使在近代,一些偏僻的地区仍然把它作为主要的纺纱工具。
3.水力大纺车
古代纺车的锭子数目一般是2至3枚,最多为5枚。宋元之际,随着社会经济的发展,在各种传世纺车机具的基础上,逐渐产生了一种有几十个锭子的大纺车。大纺车与原有的纺车不同,其特点是:锭子数目多达几十枚,及利用水力驱动。这些特点使大纺车具备了近代纺纱机械的雏形,适应大规模的专业化生产。以纺麻为例,通用纺车每天最多纺纱3斤,而大纺车一昼夜可纺一百多斤。纺绩时,需使用足够的麻才能满足其生产能力。水力大纺车是中国古代将自然力运用于纺织机械的一项重要发明,如单就以水力作原动力的纺纱机具而论,中国比西方早了四个多世纪。
4.踏板织机
踏板织机是带有脚踏提综开口装置纺织机的通称。踏板织机最早出现的时间,目前尚缺乏可靠的史料说明。研究者根据史书所载,战国时期诸侯间馈赠的布帛数量比春秋时高达百倍的现象,及近年来各地出土的刻有踏板织机的汉画象石等实物史料,推测踏板织机的出现可追溯到战国时代。到秦汉时期,黄河流域和长江流域的广大地区已普遍使用。织机采用脚踏板提综开口是织机发展史上一项重大发明,它将织工的双手从提综动作解脱出来,以专门从事投梭和打纬,大大提高了生产率。以生产平纹织品为例,比之原始织机提高了20至60倍,每人每小时可织布03至1米。
织品的染色
中国古代用于着色的材料可分为矿物颜料和植物染料,其中以后者为古代主要的染料。古代先民很早就掌握了多种植物染料的性质,并发明了多种染色技术和被称为「缬」的防染印花技术。各种染料均有其着色原理,矿物颜料和植物染料虽然都是色料,但它们的着色原理却是不同的。矿物颜料着色是通过粘和剂使之粘附于织物的表面,但颜色遇水即容易脱落。植物染料则不然,染制时,其色素分子是通过与织物纤维亲合而改变纤维的色彩,所着之色虽经日晒水洗,均不易脱落或很少脱落。
古代常用的矿物植物染料实在多不胜数,古人根据不同的染料特性而创造的染色工艺计有:直接染、媒染、还原染、防染、套色染等。染料品种和工艺方法的多样性使古代印染行业的色谱十分丰富,古籍中见于记载的就有几百种,特别是在一种色调中明确地分出几十种近似色,这需要熟练地掌握各种染料的组合、配方及改变工艺条件方能达到。
主要织品
中国纺织,历史悠久。纺织产品可归纳为刺绣、丝绸、服饰和地毯四大品种。这四大品种,制作工艺各不相同,风格独具,下面分别对它们作简单介绍。
刺绣
刺绣作为手工艺的刺绣,是在一般缝纫的基础上发展起来的。穿针引线缝制衣服,是人类文明的一大进步。
中国刺绣历史源远流长。中国新石器时代,距今七千多年前的河姆渡人,不但使用骨针,而且有了纺织。中国的刺绣,数千年来大体上是沿着这样一条线发展的:先是刺绣衣裳,又扩展到刺绣起居的日用品,以后才上升到刺绣观赏品。直到现在,依然是分作两类,即刺绣生活用品和刺绣书画。
刺绣是一种原发性的艺术,是为了自己生活的美好而创造出来的。刺绣质朴纯真,表现出刺绣艺人内在的深情。
丝绸
丝是蚕在结茧时所吐出的一种液体,由丝蛋白和丝胶经过空气凝固而成。丝的性能优良,韧性大而且弹性好。一条蚕可吐丝1000米长左右。养蚕缫丝,丝织刺绣,成为中国古代妇女的主要劳动。一条小小的虫儿竟在中国人的生活中起了那么大的作用,并引起全世界的震动。
中国的丝织物是什么时候出现的呢?根据考古发掘的资料证明,中国的丝织物开始于东南地区新石器时代的良渚文化,年代约在公元前2735-2175年。 中国汉代(公元前206年-公元220年)和唐代(公元618年-907年)是两个鼎盛期。在丝织方面也是空前发展,达到了一个高峰,并有许多实物流传下来。长期以来,中国不但是发明丝绸的国家,并且是有这种手工业的唯一国家。由于高级丝织品的向外输出,中国被世界各国誉为"丝
国"。
现在所称的"绸",是丝织物类称。绸,质地较细密,但不过于轻薄,有生织、熟织、素织、(平纹上起简单花纹)之分。
中国丝织物的图案花纹,一开始就呈现出丰富多采的景象。不论小花、大花、单色、彩色,也不论几何自然形,都适应着丝物结构和实际用途,并且且又与同时代的艺术装饰相映照。中国传统的工艺装饰图案,在题材和内容上不仅讲究形式的美感,更强调吉祥的含义。那些辟邪驱恶的命题也是为了平安纳福。
丝绸锦缎,以其华美高贵的品质赢得了全人类的珍爱,又以各种不同的织造技艺使其繁杂多样,加之风格独异的艺术匠心,因而造就了三千年的辉煌。
服饰
服饰是人类特有的劳动成果,它既是物质文明的结晶,又具有精神文明的含意。几乎是从服饰起源的那天起,人们就已将其生活习俗、审美情趣、色彩爱好,以及种种文化心态,都积淀于服饰之中,构筑成了服饰文化的精神文明内涵。
中国服饰如同中国文化,是各民族互相渗透影响而生成的。汉唐(公元前206--公元907)以来,尤其是近代以后,大量吸纳融化了世界各民族外来文化的优秀结晶,才演化成整体的所谓中国以汉族为主体的服饰文化。
清代(公元1644--1911)男子的服饰以长袍马褂为主。在清代可谓满、汉服饰并存。满族妇女以长袍为主,汉族妇女则以上衣下裙为时尚。妇女服饰的样式及品种至清代也愈来愈多样,如背心、裙子、大衣、围巾、腰带、眼镜……,层出不穷。
风行于本世纪20年代的旗袍,脱胎于清代满族妇女服装,是由汉族妇女在穿著中吸收西洋服装式样不断改进而定型的。从20世纪20年代至40年代末,中国旗袍风行了20多年,款式几经变化,如领子彻底摆脱了老式样,让女性体态和曲线美充分显示出来,正适合当时的风尚。后来,旗袍还传至国外,为他国女子效仿穿著。
地毯
中国约在(清)咸丰十年至同治十年之间(1860-1871)开始生产地毯。地毯图案设计,大约出现在19世纪最后的几年。20世纪初,中国地毯在图案设计、设色、工艺三方面渐趋成熟,至20年代形成独具特色的中国地毯。
中国地毯的标准制式:
地毯图案的基本章法,主要反映在内纹样的布局以圆夔纹样为主占据地毯中心部位,四个角隅由等边三角形的角云装饰,地毯的外部环绕着小边和大边,地毯的边缘是一圈狭窄而没有任何装饰的匝边。
清代(公元1644--1911)的地毯。主要用于朝廷礼仪、帝后生活以及京中官宦人家,少数为民间喜庆活动使用。
中国地毯图案的格局、纹饰以富丽堂皇、庄重肃穆、色彩典雅而不媚俗蓍称于世。1920年以后,中国地毯又产生了彩枝式、美术式等类图案。
指南针
指南针是用以判别方位的一种简单仪器。前身是司南。主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针(俗称吸铁石)。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。磁针的北极指向地理的南极,利用这一性能可以辨别方向。常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。
指南针的发明是我国劳动人民,在长期的实践中对物体磁性认识的结果。由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。人们首先发现了磁石引铁的性质。后来又发现了磁石的指向性。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。
指南针辗转传入欧洲后在航海大发现中发挥出不可替代的作用。但科学史家清楚,最早解答“指南针为何能够指南”问题的并不是中国人,而是英国科学家吉尔伯特。那么,中国发明指南针后对指南针理论作过什么样的探讨?吉尔伯特的理论是否及时传到了中国?明末清初的“西学东渐”,又对我国指南针理论的发展有过哪些影响?上海交通大学科学史与科学哲学系教授关增建从2003年起开始着手研究这些基本上还是空白的问题。
“中国最早的指南针理论,是建立在阴阳五行学说基础上的‘感应说’。”关增建介绍,11世纪中叶时我国大科学家沈括还对指南针感到匪夷所思,他的《梦溪笔谈》介绍了指南针的人工磁化方法、磁偏角的发现和指南针的架设方法,但对指南针为什么会指南却没有一点概念——“磁石之指南……莫可原其理!”随后,文人学者们从阴阳五行学说出发,结合当时人们对大地形状的认识,提出各种指南针理论。例如,最晚成书于宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下逻辑:
“磁针是铁打磨成的,铁属金,按五行生克说,金生水,而北方属水,因此北方之水是金之子。铁产生于磁石,磁石是受阳气的孕育而产生的,阳气属火,位于南方,因此南方相当于磁针之母。这样,磁针既要眷顾母亲,又要留恋子女,自然就要指向南北方向。”
关增建表示,从近代物理学的观点来看,“蒙氏理论”完全异想天开,但从事物的属性出发解释其行为,在东西方科学史上都是常用的做法。我国古代阴阳学说昌盛,用阴阳学说阐释指南针指南及“常微偏东”的原理,是再自然不过的事情。特别是,该理论认为磁石不同端面有不同属性,它们决定磁针的指向,这种说法很容易启发人们发现磁石的两极,并进一步联想到磁极与磁针指向之间的关系,从而为正确认识这一问题找到可能的途径。
南宋人的指南针原理,仍认为“指南针之所指,即阳气之所在”,只是围绕磁偏角现象,立论依据更多转向地理方位的坐标系统——中国古人认为地是平的、大小有限,这样地表面必然有个中心,过该中心的那条子午线就是唯一的南北方向。南宋人曾三异等认为,一旦测量地点不在这条南北线上,指南针所指向自然“少偏”。到明代,有人假托南唐人著作指出,指南正针由大地方位系统决定,而偏角则由天体方位划分系统所决定。关增建认为,这种说法“体现了传统指南针理论在阴阳感应学说和磁偏角的存在这一矛盾面前所表现出来的窘迫”。
明万历年间(公元1573~1620年),传教士来华,带来西方的指南针理论、地球学说以及相关科技知识。受其影响,中国学者开始从新的视角探讨指南针理论问题,在此过程中,阴阳五行的作用不断淡化,力学角度的分析不断增加,但吉尔伯特1600年提出的科学理论连西方学界都没统一,更谈不上入主东土。传教士中,1658年抵华的比利时耶稣会士南怀仁的指南针理论最系统,但他认为决定磁针指向的是地球的地理南北两极本身,理论仍然局限在古代科学的范围,而不像吉尔伯特认识到地球本身存在一个磁体。南怀仁理论在中国影响深远,直到19世纪中叶,我国仍有学者用它解释指南针问题。而此时,清末来华的传教士已开始着手把西方近代磁学知识介绍给中国了。
先秦时代我们的先人已经积累了许多这方面的认识,在探寻铁矿时常会遇到磁铁矿,即磁石(主要成分是四氧化三铁)。这些发现很早就被记载下来了。《管子》的数篇中最早记载了这些发现:“山上有磁石者,其下有金铜。”其他古籍如《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早就被人发现,《吕氏春秋》九卷精通篇就有:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。并认为:“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。”据说秦始皇统一六国后,在咸阳附近修阿房宫,宫中有一座门是用磁石做成,如果有人身穿盔甲,暗藏兵器,入宫行刺,就会被磁石门吸住。这个故事告诉我们,古代劳动人民很早就掌握了磁学知识。
汉朝以前人们把磁石写做“慈石”,是慈爱石头的意思。
既然磁石能吸引铁,那么是否还可以吸引其他金属呢?我们的先民做了许多尝试,发现磁石不仅不能吸引金、银、铜等金属,也不能吸引砖瓦之类的物品。西汉的时候人们已经认识到磁石只能吸引铁,而不能吸引其他物品。
当把两块磁铁放在一起相互靠近时,有时候互相吸引,有时候相互排斥。现在人们都知道磁体有两个极,一个称N极,一个称S极。同性极相互排斥,异性极相互吸引。那时的人们并不知道这个道理,但对这个现象还是能够察觉到的。
到了西汉,有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的这个性质做了两个棋子般的东西,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“斗棋”。他把这个新奇的玩意献给汉武帝,并当场演示。汉武帝惊奇不已,龙心大悦,竟封栾大为“五利将军”。栾大利用磁石的性质,制作了新奇的玩意蒙骗了汉武帝。
地球也是一个大磁体,它的两个极分别在接近地理南极和地理北极的地方。因此地球表面的磁体,可以自由转动时,就会因磁体同性相斥,异性相吸的性质指示南北。这个道理古人不够明白,但这类现象他们很清楚。
指南针的始祖大约出现在战国时期。它是用天然磁石制成的。样子象一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。古人称它为“司南”,当时的著作《韩非子》中就有:“先王立司南以端朝夕。”“端朝夕”就是正四方、定方位的意思。《鬼谷子》中记载了司南的应用,郑国人采玉时就带了司南以确保不迷失方向。
春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有55度至65度的天然磁石制成司南。东汉时的王充在他的著作《论衡》中对司南的形状和用法做了明确的记录。司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成二十四向。这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。 但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁。所以司南的磁性比较弱,而且它与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成,青铜盘上刻有二十四向,置磁勺于盘中心圆面上,静止时,勺尾指向为南。
指南针是磁铁做成的。磁铁能吸铁,通常称为“吸铁石”,古代称为“慈石”因为它一碰到铁就吸住,好一个慈祥的母亲吸引自己的孩子一样。后来,人们才称它为“磁石”。
每块磁铁两头都有不同的磁极,一头叫S极,另一头叫N极。我们居住的地球,也是一块天然的大磁体,在南北两头也有不同的磁极,靠近地球北极的是S极,靠近地球南极的是N极。我们知道,同性磁极相斥,异性磁极相吸引,所以,不管在地球表面的什么地方,拿一根可以自由转动的磁针,它的N极总是指向北方,S极总是指向南方。
指南针是利用磁铁的特性做成的,那么,世界上哪个国家最早发现磁铁和它的特性的呢?
二千多年以前,也就是春秋战国时候,我国已经用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候,就发现了磁铁,并且知道它能够吸铁。
我国古书《管子》上有这样的记载:“上有慈石者,下有铜金。”“铜金”就是一种铁矿。《管子》这部书产生在公元前三世纪,这说明我国最迟在公元前三世纪就知道磁石能够吸铁了。
秦朝时候,还有这样有趣的传说,秦始皇统一中国以后,在陕西咸阳造了一个很大的阿房宫,阿房宫中有一个磁石门,完全用磁铁造成。如果有谁带着铁器想去行刺,只要经过那里,磁石门就会把这个人吸住。
另外,根据古书记载,汉武帝时候,胶东有个栾大,献给汉武帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上,就会互相碰击,自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来来大的棋子是用磁石做的,所以有磁性,能互相吸引碰击,只是汉武帝不懂这个道理罢了。
古代民间常用薄铁叶剪裁成鱼形,鱼的腹部略下凹,像一只小船,磁化后浮在水面,就能指南北。当时以此做为一种游戏。东晋的崔豹在《古今注》中曾提到这种“指南鱼”。
北宋时,曾公亮在《武经总要》载有制作和使用指南鱼的的方法:“用薄铁叶剪裁,长二寸,阔五分,首尾锐如鱼型,置炭火中烧之,侯通赤,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。用时,置水碗于无风处平放,鱼在水面,令浮,其首常向午也。”这是一种人工磁化的方法,它利用地球磁场使铁片磁化。即把烧红的铁片放置在子午线的方向上。烧红的铁片内部分子处于比较活动的状态,使铁分子顺着地球磁场方向排列,达到磁化的目的。蘸入水中,可把这种排列较快地固定下来,而鱼尾略向下倾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用。在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。北宋的沈括在《梦溪笔谈》中提到另一种人工磁化的方法:“方家以磁石摩针锋,则能指南。”按沈括的说法,当时的技术人员用磁石去摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。从现在的观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性的方法。这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。
《梦溪笔谈》是沈括(1031—1095年)所著的有关我国古代科学技术的著作,书中谈到磁学和指南针的一些问题。他在《梦溪笔谈》的补笔谈中谈到了摩擦法磁化时产生的各种现象:“以磁石摩针锋,则锐处常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理应有异,未深考耳。”这是说,用磁石去摩擦缝衣针后,针锋有时指南,也有时指北。从现在的观点来看,磁石都有N和S两个极,磁化时缝衣针针锋的方位不同,则磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道这个道理,他真实的记录了这个现象并坦白承认自己没有做深入思考。以期望后人能进一步探讨。
关于磁针的装置方法,沈括介绍了四种方法:
1水浮法——将磁针上穿几根灯心草浮在水面,就可以指示方向。
2碗唇旋定法——将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转,指示方向。
3指甲旋定法——把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如,指示方向。
4缕悬法——在磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。
沈括还对四种方法做了比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。沈括比较推重的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。事实上沈括指出的四种方法已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系——水针和旱针。
南宋陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大,木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。
指南龟是当时流行的一种新装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先声。
指南龟发明年代不晚于1325年。木块刻成龟型,龟腹部中心嵌以磁体,木龟安放在尖状立拄上,静止时首尾分指南北。
要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着测方位的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。罗盘有堪舆用的罗经盘和水罗盘、旱罗盘。
方位盘仍是二十四向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。南宋时,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中所说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。这种罗盘不仅有子午针(确定地磁场南北极方向的磁针),还有子午丙壬间缝针(用日影确定的地理南北极方向)这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。
盘面周围刻二十四方位,内中盛水,磁针横穿灯草,浮于水面。
现在人们已经知道,地球的两个磁极和地理的南北极只是接近,并不重合。磁针指向的是地球磁极而不是地理的南北极,这样磁针指的就不是正南、正北方向而略有偏差,这个角度就叫磁偏角。又因为地球近似球形,所以磁针指向磁极时必向下倾斜,和水平方向有一个夹角,这个夹角称为磁倾角。不同地点的磁偏角和磁倾角都不相同。成书于北宋的《武经总要》在谈到用地磁法制造指南针时,就注意利用了磁倾角。沈括在《梦溪笔谈》谈到指南针不全指南,常微偏东。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁倾角的发现使指南针的指向更加准确。
指南针一经发明很快就被应用到军事、生产、日常生活、地形测量等方面,特别是航海上。指南针在航海上的应用有一个逐渐发展过程。成书年代略晚于《梦溪笔谈》的《萍洲可谈》中记有:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦则观指南针。”这是世界航海史上最早使用指南针的记载。文中指出,当时只在日月星辰见不到的时候才使用指南针,可见指南针刚开始使用时,使用还不熟练。二十几年后,许兢的《宣和奉使高丽图经》也有类似的记载:“惟视星斗前迈,若晦冥则用指南浮针,以揆南北。”到了元代,指南针一跃而成海上指航的最重要的仪器了。不论昼夜晴阴都用指南针导航了。而且还编制出使用罗盘导航,在不同航行地点指南针针位的连线图,叫做“针路”。船行到某处,采用何针位方向,一路航线都一一标识明白,作为航行的依据。
指南针的发明是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。古代先民对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质。传说秦始皇修建阿房宫时,有一宫门是用磁铁制造的。如果刺客带剑而过,立刻会被吸住,被卫兵当场捕获。这样的故事还很多,《晋书马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动弹了。马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。东汉的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。
魏晋南北朝时,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。就连当时的诗人曹植在矫志诗中也用了“磁石引铁,于金不连。”的句子。可见他也了解磁石的性质。南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出:优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸引三、四根铁针,使几根针首尾相连挂在磁石上。磁性更强的磁石,能吸引十多根铁针,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。
我国先民对磁石的性质的研究和认识是指南针发明和发展的基础。
指南针在古代主要被堪舆家们用于相宅相墓,同时也被用于航海及其他。正是这后者对人类社会进步发挥了巨大作用,因而指南针才得以跻身于古代四大发明的行列。我国典籍记载指南针用于航海,始于宋代朱彧1119年写的《萍洲可谈》,书中写道:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”之后,类似的文献层出不穷,这表明在航海活动中,指南针普及得相当快。这一发明后来经阿拉伯传入欧洲,对欧洲的航海业乃至整个人类社会的文明进程,都产生了巨大影响。
指南针也叫罗盘针,是我国古代发明的利用磁石指极性制成的指南仪器。因此,介绍司南必须从磁石说起。
磁石通常称为“吸铁石”,它把许多铁屑紧紧吸在一起,就象一个慈祥的母亲吸引自己的孩子,所以人们称它为“慈石”。
磁石吸铁是因为每块磁石两头都有不同的磁极,一头叫正极,另一头叫负极。人类居住的地球也是一块天然大磁铁,地球的南北两头也有不同的磁极,地球的北极是负磁极,地球南极为正磁极。根据同性磁极相排斥,异性磁极相吸引的原理,拿一根可以自由转动的磁针,无论站在地球的什么地方,它的正极总是指北,负极总是指南。
战国时期,人们利用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南。但是,战国时期的司南是什么样子无法考证。《中国历史》课本插图——“司南”,是根据中国历史博物馆展品“汉代司南模型”绘制的。这个模型是后人根据史书记载以及地下出土的汉代地盘实物制成的。地盘是青铜做成的,内圆外方,中心圆面磨得非常光滑,以保证勺体指示方向的准确性。中心圆外围依次布列八卦、天干、地支和二十八宿,共计二十四个方位。地盘中心的小勺是用整块的天然磁铁磨成的,磁铁的正极磨成司南的长柄,勺头底部是半球面,非常光滑。使用时先把地盘放平,再把司南放在地盘中间,用手拨动勺柄,使它转动,等到司南停下来,勺柄所指方向就是南方。这种勺形司南直到八世纪时仍在应用。
到了宋代,劳动人民掌握了制造人工磁体的技术,又制造了指南鱼。指南鱼是把薄钢片剪成鱼形,长二寸,宽五分,鱼的肚皮部分凹下去,使鱼象船一样能
本文2023-08-03 17:34:09发表“古籍资讯”栏目。
本文链接:https://www.yizhai.net/article/1243.html