《欧洲人眼中的电学》
第7节

作者: aaa_ch
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  欧洲以举国之力支持的海外探险,以及天文、地理、造船、航海技术的配合,再加上罗盘的使用,因而出现了大航海时代。就世界范围来说,指南针在航海上的应用,导致了以后哥伦布(约1451-1506)对美洲大陆的发现和麦哲仑(约1480-1521)的环球航行。这大大加速了世界经济发展的进程。
  水罗盘是通过在漂浮在一碗水里的木制圆盘上安装一块磁铁来作用的,这种水罗盘使用很不方便,由于中国并非以航海为主业的国家,中国长期使用水罗盘却没有得到改进。
  欧洲人最早使用的航海罗盘,是与中国人相同的水罗盘,制作方法也与中国水罗盘类似。在十三世纪前半叶之前,欧洲人还停留在对中国宋代指南针的仿制阶段。此时的欧洲人无论是在理论还是在实践方面,都没有什么太大的建树,没有超过中国宋代的罗盘应用水平。

  不过,仅仅过了几十年,在十三世纪后半期,法国实验物理学家皮埃尔的研究,欧洲的指南针开始了本土化的进程。随着中国旱罗盘传入欧洲,法国人又将旱罗盘改进,将其装入有玻璃罩的容器中,成为便携仪器。后来,这种携带方便的指南针被欧洲各国的水手广为应用。(有认为中国先制造了旱罗盘,有认为是欧洲先制造出旱罗盘,然后传入中国。)

  真正实用的 航用旱罗盘大约在1302年发明于欧洲,发明者为Flavio Gioja,一位来自阿马尔菲城的意大利水手导航员,他把指针悬挂于一个鸢尾花状装置上完善了航用罗盘。它包括在多个枢轴上水平安装或悬挂的磁针,可在枢轴上自由旋转直到与地球磁场在一条线上,在技术上要复杂先进得多,也精确的多。(为此阿菲尔城人为这种罗盘的发明者Flavio Gioja塑像,使他成为意大利著名的人,称他为最早发明罗盘的人,虽然这明显是错误的,可他发明了第一个真正实用的罗盘却是真的。)

  鉴于罗盘对航海国家的重要性,欧洲人不仅在技术上不断革新,而且在理论上也进行了深入的探讨,1269年,柏尔格利纳斯(P.Peregrinus)写出了《磁论》一书,主要论述了磁极、磁针、磁力和地磁的科学原理。
  在此之后,欧洲人又对罗盘进行了很多技术革新,如加上了防磁干扰的弗林德斯顿铁的装置,再如加装了坐标梯尺,因此,水手们不仅可以确定方位,还能推算出两地间的距离。从此,欧洲各国的航海家,冒险家和远洋船队依据海图和罗盘所记载、测算出来的航线、航向和里程,可以相对安全地行走于茫茫海天之间。
  日期:2011-09-16 20:53:15
  1.7 指南针(三)
  在指南针这个重要的问题上,中国如同其它问题一样,和外国人是存在争议的。

  在大英百科全书中,有两个不同的词条来解释指南针:
  第一个词条为“direction determinants”,即方向指定仪器,解释如下:“中国古代四大发明之一,有磁指南和机械指南两种,磁指南发明于公元前3世纪,称为‘司南’……”
  第二个词条为“compass”,意思是“罗盘”,解释如下:“航海或勘测时在地球上使用的基本测向仪器,……最老、最常用的罗盘为磁罗盘,……12世纪,显然中国和欧洲的航海家都各自发现,一块天然磁石,一种自然界存在的磁性矿石,漂在水中木棒上时总是指向北极星方向……”
  这两个词条将指南针分为两种。一种是在陆地上、较简单的指南仪器,这种仪器起源于中国,另一种测向仪器则主要用于航海和勘测上,是较专业的指向仪器,认为是欧洲所发明。
  这样一来,中国古代的指南针的地位就有所下降,因为在欧洲航海史上,罗盘才是真正的“指南针”,并在欧洲人发现新大陆、争霸海权和开拓殖民地等近现代历史的决定性事件中,与火炮和航海术一样扮演了功不可没的角色。

  但在中国大百科全书中,虽然也有指南针和罗盘(磁罗盘)两个词条,但对罗盘的解释,都最终追溯了到中国战国时期的“司南”,认为中国的指南针对于世界历史做出了重要的,不可替代的贡献。
  这个争议不是现在才有的,早期清中期就存在了。
  曾在康熙时期先后六次访问中国的法兰西学院院士佩雷菲特按西方人的观念,认为指南针显然应该是罗盘,他认为,罗盘是欧洲人自己发明的,与中国的“司南”有很大的区别。
  康熙皇帝则认为指南针和罗盘同出一源,都是用来指向。
  这是中国与外国一直争执不下的,其实也好解释,中国人提供了原始的技术,外国人则加以研究发展,达到极高的精确化程度,就如同库仑的扭称一样,也如同温度计,气压计,望远镜,测微计和钟表等等一样,做为农业国家的中国,温度不需要太精确,只要大概能感觉到冷热即可,气压计对古代中国没有多少意义,可对于航海国家,需要预测海上气象,提前做好准备,温度计与气压计就能用作海上气象预报,它一次准确的预报就能挽救几百几千人的性命,使原要出海的人在风暴前不出海,已出海的人马上回来。望远镜对于古代中国也没有多少意义,可是航海国家的船长和水手们要每时每刻进行观测,特别是他们用来航行的“航速法”,需要观测到的地理标志物或天文标志来定位与导航,那时,不但甲板上有人观测,欧洲人还习惯在高高的桅杆上设一个吊篮,专门有水手观测四周,如果能发现岛屿或海岸线,而不是错过,就意味着生命的希望。测微计也一样,它能让望远镜的刻度达到几百甚至是几千几万分之一,这是由于航海的需要,而古代中国因为地理因素,不是航海国家,就没有这种需求。钟表就不用多提了,在前一篇文章中已经提到了钟表法对于航海定位的决定性作用, 哈里森制造的航海时计可以在波涛起伏的大海中航行八十天而误差只有五秒钟。

  实际上,国际上并没有否认中国人独立发明了黑火药,雕版印刷术,造纸术和指南针,一般也认为是中国最早发明的,可原始粗糙的发明的跟实用精密的发明的不能完全说是一回事,要知道,后来真正应用的是黄火药;外国人认为是谷腾堡发明的雕版印刷,其理由是他首先使用了铅版机械印刷机而不是手工的雕版印刷,这在效率与实际效果上相差的太多;造纸术上中国与外国的争议不大,外国人甚至将毕升列为世界百位伟人第七名,作为一名中国人似乎不该贬低自己,不过,用机器磨制木材造纸而不是石灰沤竹或是用树皮造纸,两者的效率与性价比不可同日而语,也因此欧洲很早就能发行报纸,而做为发明造纸术的中国却不行。

  另外,说明一下,欧洲的罗盘并不仅是指向功能,它还有其它重要的作用,如:
  -方位角测量
  - 标定地图
  - 确定掩蔽目标行进的行军方向。
  - 估测目标距离。

  - 测量俯仰角。
  - 测量高度
  - 估测目标距离
  - 距离估定器测距
  - 辅助点测距
  - 全球磁偏角测量
  - 坐标梯尺测距
  - 里程表测距
  - 地图任意两点目标测距

  日期:2011-09-17 20:32:26
  第二章 人们为何要再研究电
  2.1 生命危险
  虽然常常说指南针重要,但是终究重要在哪里,它到底有多么重大的意义有时又是说不清的,在这里就各方面情形说一下,以便于理解欧洲人为何继续研究电学与磁学.这要从航海上说起.
  在内陆湖生活的渔民都知道湖中起风时是多么的可怕,七八级的风就可将停靠在湖边的几十吨重的水泥船或铁船抛到岸上,即使到现在,每年仍有一些人在起风时在湖中丧失生命,因此,在湖中生存,人们最怕的是风,一些没经过风浪的人经历过一次后,往往会吓的心胆俱碎,再不敢上船.而必须在湖中生活的人们则有了生存经验,比如,有大风时,主要是使船向与风向相同,而不要使船横向对着风,否则立刻就会翻船,因此,他们不是用两条缆和锚固定船只,而只是在船首用一条缆和锚固定船,而且,缆绳越长就越能经受风浪.

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