从斗棋到指南针

一天，皇宫里特别热闹，有位名叫栾（Luán）大的方士在给汉武帝表演斗棋。只见栾大在一个棋盘上放上两个棋子，棋子便开始在棋盘上互相碰击，像是在进行格斗。两个棋子有时相互吸引，有时相互排斥，汉武帝看得津津有味。

原来，这种斗棋棋子是用天然磁石做成的，有磁性，通过调整两个棋子极性的相互位置，能使棋子互相吸引碰击。汉武帝不知其中奥秘，看后惊奇不已，龙颜大悦，竟封栾大为“五利将军”。

早在先秦时期，中国的先人在探寻铁矿时就发现一种矿石具有吸铁特性。他们认为，石是铁的母亲，石有“慈”和“不慈”两种，慈爱的石头能吸引它的子女，所以称“慈石”即“磁石”。

传说，秦始皇统一六国后，在咸阳附近修阿房宫，宫中有一道门用磁石做成。如果有身穿盔甲、暗藏兵器的刺客入宫行刺，就会被磁石门吸住。阿房宫中的磁石门只是一种传说，但磁石在古代的应用却是历史事实。

战国时期，人们把天然磁石制成汤勺模样，它的底部是圆的，可以放在平滑的地盘上自由旋转。当它静止的时候，勺柄就会指向南方，古人称它为“司南”。

司南是古人对磁体指极性认识的实际应用，但它也有许多缺陷。天然磁石不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁，所以制成的司南往往磁性比较弱，而且携带很不方便，从而影响司南的应用。后来，人们发现用天然磁石去摩擦缝衣针，能使针带上磁性，可以用它来指示方向。指南针就这样出现了。

除了指南针，中国古代还出现了指南鱼与指南龟。指南鱼是用木头刻成鱼形，有手指那么大，木鱼腹中置入一块天然磁铁，用蜡封好后，从鱼口插入一根针，将鱼浮于水面，鱼头就会指向南方。指南龟是将天然磁石放置在木龟腹部挖出的小孔内，然后将木龟放在一根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，可以自由转动来指南。

宋代军队中配备的指南鱼是将磁化了的薄铁叶剪成鱼形，用于阴天和黑夜判断行军方向，后来又发展成磁针和方位盘连成一体的罗盘。北宋时，指南针已用于航海，人们把磁针放在一个中间凹陷处盛水、边上标有方向的盘子里，让磁针浮在水上自由旋转，静止时两端分别指向南北，这种仪器叫“水罗盘”。明代郑和下西洋所坐的宝船上就配有水罗盘，用来为船队指明航向。

做个小作业

是非题　指南针之所以能指向，是因为它用天然磁石制造，带有磁性，而地球本身是个巨大的磁体，它的两极与地理南北两极几乎重合，南北极是个大磁场，异性相吸，所以能指明方向。（　）

微博士

指南针

指南针是中国古代四大发明之一，是一种有实用价值的磁指向器，明代科学家沈括介绍了它的四种指向方法：一是水浮法，在磁针上穿几根灯心草，使其浮在水面上，用于指示方向；二是碗唇旋定法，将磁针搁在碗口边缘，使磁针旋转，能指示方向；三是指甲旋定法，把磁针搁在手指甲上，磁针可以旋转自如，停下来后能指示方向；四是缕悬法，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。沈括还对四种指向方法做了比较，他推崇的是缕悬法，认为这是比较理想而又切实可行的方法。

迈出第一步

制作一个简易的指南针

取一根钢针在磁铁上摩擦几下，使其成为一根磁针。然后剪一小块泡沫，把磁针插在上面，放入一碗清水中，使其浮在水面上，这就是一个简易的指南针。等它静止下来后，观察它是否指向南北方向。