第三章《四大发明》（3）

水上之友——指南针

指南针是一种判别方位的简单仪器，又称“指北针”。指南针的前身是司南，主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上，磁针的南极指向地理的南极，人们利用这一性能可以辨别方向。

指南针在使用过程中不断完善，期间有许多创建，如发现并考虑到了地磁偏角现象，实现了磁针与罗盘一体化等。随着我国对外交往的日益频繁，我国的指南针传到西方等国，开启了世界计量航海新时代，被世人誉为“水上之友”。

古人对磁石的运用

指南针的前身是我国古代四大发明之一的司南，其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。

我国古人由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。经过多方的实验和研究，终于发明了可以实用的指南针。

汉武帝时期，天下众人皆知汉武帝喜爱奇珍异宝，如果能寻上一两件讨得他的欢心，这一辈子的荣华富贵就享不尽了。

当时有一个名叫栾大的方士，他利用磁石的特殊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”。

汉武帝见过很多斗棋，黄金造的、玛瑙造的、象牙造的，天下该有的他应有尽有。所以他一见到这副棋，立刻就没了兴致，不相信这个黑漆漆的铁疙瘩有什么非同寻常之处。

栾大也没多解释，只是淡淡说了一句：“陛下，你看好了。”说着，从袋子里摸出几枚棋子，往棋盘上轻轻一摆。

奇怪的事情发生了，那几枚不起眼的棋子突然好像活了一样，自动在棋盘上相互碰撞打斗起来，直看得汉武帝目瞪口呆，老半天才缓过神，忍不住连声称奇。

栾大见龙颜大悦，心里窃喜，垂手退到一边等待着汉武帝的奖赏。

汉武帝惊奇不已，龙心大悦，竟封栾大为“五利将军”。

其实，棋子相互吸引碰击并不奇怪，栾大只不过是充分利用了磁石的吸铁功能罢了，但汉武帝却不晓得这里面的道理。

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。

我国古代对磁性的认识和利用，在世界上是比较早的，在很多古籍中都有记载。

古代人认识磁性，是从发现磁铁矿具有磁性开始的。

古代人把磁铁矿称为“磁石”、“慈石”，又把磁铁矿中具有极强磁性的亚种称作“玄石”。

东汉时期的《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。

魏晋南北朝时期，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诗中也用过“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10多根铁针，甚至能吸住一两千克重的刀器。

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。

古人对磁石的认识在医学上多有体现。古代先民在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，比如历代都有应用磁石治病的记载。

据战国末期成书的《管子》和《吕氏春秋》记载，我国人在2000多年前就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性，他们管这种石头叫“磁石”。

在西汉时期史学家司马迁的《史记》书中的“仓公传”便讲到齐王侍医利用五种矿物药治病的事。这5种矿物药是指磁石、丹砂、雄黄、矾石和曾青。

在东汉时期的《神农本草》药书中，讲到了利用味道辛寒的磁石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病。

南北朝时期陶弘景在《名医别录》医药书中，也讲到磁石可以养肾脏，强骨气，通关节，消痈肿等。

唐代著名医药学家孙思邈著的《千金方》药书中还讲到用磁石等制成的蜜丸，说经常服用可以对眼力有益。

北宋时期医学家王怀隐等著的《太平圣惠方》中还讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害，这就是把枣核大的磁石，磨光钻孔穿上丝线后投入喉内，便可以把误吞的针吸出来。

在南宋时期医学家严用和著的《济生方》医药书中，又讲到利用磁石医治听力不好的耳病，这是将一块豆大的磁石用新绵塞入耳内，再在口中含一块生铁，便可改善病耳的听力。

在明代著名药学家李时珍著的《本草纲目》中，关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性，对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细。

例如磁石治疗的疾病就有耳卒聋闭、肾虚耳聋、老人耳聋、老人虚损、眼昏内障、小儿惊痫、子宫不收、大肠脱肛、金疮肠出、金疮血出、误吞针铁、丁肿热毒、诸般肿毒等10多种疾病，利用磁石制成的药剂有磁朱丸、紫雪散和耳聋左慈丸等。

总的说来，在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。

我国先民对磁石的性质研究和利用，是指南针发明和发展的原始基础。事实上，指南针的发明，就是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。

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公元前221年，秦始皇统一六国后，在咸阳修造阿房宫。据说，宫中有一座门，是用磁石做的，也叫“却胡门”。

磁石有吸铁的特性，如果有人穿着盔甲或身上暗藏兵器入室，那就会被磁石门吸住，这样，秦始皇住在里面，就不怕有人去暗杀他了。

秦始皇曾经3次遇刺，公元前227年荆轲刺秦；公元前218年博浪沙遇刺；公元前216年“逢盗兰池”，因此他想到一种防范措施。秦始皇利用“磁石召铁”的性能，“以磁石为门”也算是别具匠心的一种创造。

司南的发明及运用

古人把磁石比喻为“慈母”，后人则称它为“吸铁石”

或“磁铁”。磁铁的用途很广，早在战国时，就已被人用来做一种指示方向的仪器司南了。

司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西，放在一个光滑的盘上，盘上刻着方位，利用磁铁指南的作用，可以辨别方向，是现在所用指南针的始祖。

相传在4000多年前，在北方中原地区，黄帝和蚩尤发生“涿鹿之战”，战斗持续了半年没有分出胜负。

应该说，黄帝在这场战斗中能够取胜，因为他的部落是一个比较强大的部落，而且他代表着正义。

但是，每当战斗即将胜利之时，总是有大雾迷漫四周山野，让人辨不出方向，所以总是前功尽弃。黄帝决定派人探个究竟，这雾到底是怎么引起的。

于是派一个重要将领随自己上山，侦察蚩尤部落的动静。

黄帝等人到了山上后，各处山谷里晚霞即将落山，雾悄然弥漫山头，好像一个恶灵，寻找安息之处，缓缓飘来。只见浪潮起伏，互相追逐，犹如险恶的海面上的波涛，慢慢封闭了所有景物。

就在黄帝准备命令返营时，身边的大将突然发现了一个奇迹。