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《天然磁石勺司南实证研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、天然磁石勺“司南”实证研究黄兴中国科学院自然科学史研究所摘要：1945年王振铎提出司南复原方案，并制作“磁石勺”司南，其他研究者一直未能重复实现此方案，导致对唐以前是否可能发明磁性指向器存在长期争议。磁石是古人对具有显著天然剩余磁性的矿石的统称，其磁性较强者有磁铁矿、磁赤铁矿与磁黄铁矿等。采集到与古文献记载磁性相近的磁石，制成了具有良好指极性的磁石勺。通过新研制的“磁矩测量装置”，发现按古代工艺切割、摩擦等造成的退磁非常轻微;加工后形状变化导致磁化强度略有降低，数十天后恢复稳定。古地磁学研究表明，两千多年来以洛阳、天水
2、、北京为代表的中原、关中和华北地区地磁水平方向分量呈显著M形变化，先秦至唐屮期正处于高峰期，此期间磁石勺指向性显著提升。实验显示磁石水浮法、悬吊法及“铜勺盛放磁石”等有一定可行性，但缺点明显；“铁勺盛放磁石”、“钢勺磁化”可行性差。古文献中“司南”、“针”词频变化与地磁场水平分量的演变高度对应。磁石指向器的制作方法决定其不易辨别地磁偏角，不能以未发现地磁偏角否定天然磁石指向器的发明。唐以前发明磁石指向器的可能性是存在的，磁石勺是最佳方案。关键词：司南;磁石;指南针;地磁;磁矩;作者简介：黄兴，1981年生，河北宣化人，
3、助理研究员，主要从事物理学史、冶铁史、机械史和技术史数字仿真研究。收稿日期：2016-08-23基金：中国博士后科学基金特别资助“中国古代指南针科学认知与实证研究”（项目编号:2016T90149）EmpiricalResearchontheLoadstoneSpoon"SiNan"inAncientChinaHUANGXingIxi^tilutefortheHistoryoOJaturalSciences,CAS;Abstract：Areconstructionofthe“southpointingloadstone
4、spoon"waspresentedbyWangZhengduoin1945,thoughsubsequentresearchershavenotbeenabletoreproducethisdesign.Asaresult,therehasbeenaIongstandingcontroversyamongacademicsastowhetheritwaspossiblethatamagneticpointingdevicehadbeeninventedpriortotheTangdynastyornot・Inanci
5、entChina,“cishi”磁石isthecollectivenameforhighnatural-remnantironoreexhibitingstrongmagnetism,suchasmagnetite,maghemiteandpyrrhotite,someloadstonesthatmainlycontainedhighnatural-remnantmagnetismhavebeenfoundinChicheng,HebeiProvince-Themagnetismofthoseloadstonespec
6、imenarcverysimilartotheloadstonesrecordedinancientChineseliterature.Thus,someloadstonespoonweresuccessfullyconstructedandcanpointsouthverywell.Inaddition,anew"magneticmomentmeasuringdevice”wassuccessfullydeveloped.Itwasshownthat,ifweusetraditionalcuttingandpolis
7、hingmethods,thedemagnetizeitionofthelodestoneisveryslight;shapechangcafterprocessingmayleadtoameasurablemagnetizationintensityreduction,butitturnsstableagainafterafewweeks.Accordingtopaleomagnetismresearch,over2000years,thehorizontalcomporientofthegeomagneticfie
8、ldintheCentralPlains,Guan^hongPlainandNorthChina,withLuoyang,TianshuiemdBcijingastheirccntcrs,hasundergoneamM-shapcdchange.Fromthepre-QinperiodtothemidTangdynasty,the
