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罗盘原理
来源: 万安吴鲁衡罗经老店    时间: 2019-09-09  浏览次数:163  

   自然界中,许多物质具有吸引铁、镍、钻等物质的属性,这叫作磁。磁体上磁性最强的部分称为磁极。可以在水平面内自由转动的条形磁条,在磁场的作用下静止时,方向大致指向南北。指北的一端称北(N)极,指南的一端称南(s)极。我们生活所依存的地球是一个磁性天体,如同任何磁体一样,它也有性质相反的两个磁极。其中一极接近于地球的南极,叫南磁极,位于南极洲的维多利亚土地上,即东经156° 16′及南纬72°25′的位置上。另一极接近地球的北极;叫北磁极,位于北美洲加拿大的布地亚半岛上,即西经96° 45 ′48″及北纬70°5′17″的位置上。地球的两极具有巨大吸引力的磁场,只要我们准备一根可以转动的磁针,磁针在地磁作用下,受到同性相斥、异性相引的自然法则制约,必然会自动停止在南北方向依据这个原理,在航海和飞行事业中,人们创造了一种磁罗盘,这是一种用指南针指示方位的仪器,由磁针、刻度盘、磁误差校正装置等组成,用以指示方向。

   需要说明的,太阳光线的强弱、地理状况的特殊分布,往往会使罗盘上的指针失常,或是指偏,或是跳动。早在本世纪初,在俄罗斯平原南部库尔斯克城附近的游历者发现,所有的罗盘在那里都失灵了。科学家们经过勘探,发现了巨大的矿床,它的引力大于地球的北磁极,紧紧地吸引着罗盘的指针。据说,在瑞典、巴西、美国、印度的东北部都发生过类似情况,有时甚至使指针跳个不停,南北方向完全颠倒。我国先哲在寻找矿石的过程中,早在两千多年前就对磁有了初步认识。《管子·地数篇》云:"上有慈石者,下有铜金。"这是古籍中对磁石的最早记载。东汉高诱在《吕氏春秋·精通篇》的注释中说:"石,铁之母也。以有慈石,故能引其子;石之不慈者,亦不能引也。"为什么磁石能吸引铁呢?宋代的陈显微和俞璞都作过探讨,他们认为是"神与气合",是"阴阳相感,阻碍相通之理"。这是一种朴素而模糊的解释。从科学的角度看,铁是一种强磁体、铜、金等金属和非金属都是弱磁体。只有铁被磁石的磁场作用后,才会感应出很大的附加磁场,被磁石吸引。

   我们的先哲还很早就观察到磁偏角。沈括在《梦溪笔谈》中指出指南针的北端是指在"丙位",即零度和15度之间,偏在地球北极的西面。南宋曾三异在《因话录》记载"地螺,或有子午正针,或用于午丙壬间缝针。"此处的地螺即罗盘,子午正针指的是由磁针确定的地磁南北极方向,子午丙壬间缝针指的是以日影确定的地理南北极方向。这两个方向之间形成磁偏角。曾三异又说:"天地南北之正,当用于午。或谓江南地编,难用子午之正,故丙壬参之。"这就是说,当地碾子午线和地理子午线一致的地方,就用子午正针。在江南偏海一带,地磁子午线和地理子午线有一夹角,不能用子午正针,而应参用丙壬缝针。到了明代,《明史·天文志》记载"偏角有不同;在京师则偏东五度四十分。"这说明当时已对磁偏角有了比较准确的认识,观察到指南针的南端在北京偏东。对磁偏角,风水先生"气"的角度进行解释,说磁针属金,虽经火炼,终不能胜南离真火之气,故不能指其正位而偏于左,这是五行之气造成的现象。


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