沈括发现了磁偏角吗?
磁偏角 《笔谈》对磁针的记载在时间上是最早的。对于磁针的装置方法,沈括新做了四种实验。将磁针横贯灯芯浮在水上;将磁针架在碗沿或指甲上。这三种方法都不如用丝线将磁针悬挂起来。磁针技术上的进步使沈括第一个发现了地磁子午线和地理子午线的不一致(即磁偏角的发现)。《笔谈》卷二十四记载:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”这也是世界上最早的地磁偏角记录。这个数字很小,只有几度,沈括能够发现是相当了不起的。西方直到1492年才由哥伦布发现,比沈括已经晚了400多年。
最早发现地磁偏角
我国宋代科学家沈括,于11世纪末著的《梦溪笔谈》中,在记述用天然磁石摩擦钢针可以指南的时候指出:“然常微偏东,不全南也。”这是世界上关于地磁偏角的最早发现。 磙偏角、磁倾角(地球磁场和水平面的夹角)、地磁场的水平分量,称为地磁三要素。欧洲人对磁偏角的发现,是在哥伦布海上探险途中的1492年,比沈括晚四百多年。
地磁偏角就是地球南北极连线与地磁南北极连线交叉构成的夹角。北宋科学家沈括首先发现了地磁偏角。他在《梦溪笔谈》卷二十四中写道:"方家以磁石摩针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。"这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载。
人们从后来的地磁学发展知道,由于地磁极不断变动,所以地磁偏角随地点的变化而变化,即便在同一地点的地磁偏角大小也随着时间的推移而不断改变。沈括可能是在一个较长的时间里观察磁针指南,以及观察磁针是在各个不同的地点上,所得到的各个偏角值大小也就不一样,多数是偏东的,但是也不完全如此,因而他在《梦溪笔谈》中记为"常微偏东"。
西方直到公元1492年哥伦布第一次航行美洲时才发现了地磁偏角,比沈括的发现晚了约400年。
我们知道,在北宋,象数就是象数,没有今天所谓的科学与迷信之分,所以现在有趣的地方是,在象数一门中,沈括究竟是如何地「调和」了历法星象与数术两者?而各种数术之学,有没有反过来阻碍了沈括对於历法星象的研究?我们今天阅读一位北宋奇才沈括的著作,自然不能只注意他所写的「科学部份」(如历法星象),而假装忽略了他的数术部份。沈括的才智,当然不是只在发现了一点我们今天所说的科学而已(至於其他"迷信"处就是沈括糊涂了?),而更在他如何把我们今天认为那麼不同的东西(科学vs. 迷信)整合成一个自然协调的整体(象数)。
我在这里,举一个简单的例子,来说明沈括的研究心得、还有他令人惊奇的象数世界,请看象数中的「北极不动」这一条(127条):
天文家有浑仪,测天之器,设於崇台,以候垂象者,则古玑衡是也;浑象,象天之器,以水激之,或以水银转之,置於密室,与天行相符,张衡、陆绩所为,及开元中置於武成殿者,皆此器也。皇佑中,礼部试玑衡正天文之器赋,举人皆杂用浑象事,试官亦自不晓,第为高等。汉以前皆以北辰居天中,故谓之极星。自祖亘以玑衡考验天极不动处,乃在极星之末犹一度有馀。熙宁中,予受诏典领历官,杂考星历,以玑衡求极星,初夜在窥管中,少时复出,以此知窥管小,不能容极星游转,乃稍稍展窥管候之,凡历三月,极星方游於窥管之内,常见不隐,然后知天极不动处,远极星犹三度有馀。每极星入窥管,别画为一图。图为一圆规,乃画极星於规中。具初夜、中夜、后夜所见各图之,凡为二百馀图,极星方常循圆规之内,夜夜不差。予於熙宁历奏议中叙之甚详。
宋代,中国的科学技术再次达到了辉煌的顶峰。沈括由于在自然科学上的重大贡献,被后人称之为“东方的牛顿”。
在元代以前,我国在科学界作出重大贡献的、在世界科学史上称得上第一流的科学家一直是层出不穷的:从春秋战国到秦汉时期著名的大科学家有神医扁鹊、墨子、鲁班、甘公、石申、张衡,从三国、魏晋到盛唐、两宋有刘徽、祖冲之、一行、沈括、秦九韶、杨辉等多人。
从春秋战国到宋元之际,中国古代的自然科学终于达到了最辉煌的顶峰。
宋代最杰出的科学家就是沈括,由于他在科学上的重大贡献,人们称他为东方的牛顿。沈括1030年生于浙江的杭州。沈括的父亲是北宋的一个官员,先后在四川、福建、河南、江苏等地做过官。沈括从小就跟着父亲走南闯北;俗话说:“读万卷书,不如行万里路”。祖国壮丽的山河,广阔的原野,使他增长了许多书本上没有的知识。沈括喜欢读书,但从不迷信书本。他善于独立思考,因而在天文、物理、地学及其它领域都有独到的见解。
沈括在天文学上的贡献是首屈一指的,他在北宋嘉佑年间考中进士后,就开始自学天文历法。由于他学识过人,不久就被调到朝中,主持司天监的工作。他发现以往的历法不够准确,因此,主张在实测日、月、星、辰的运转角度的基础上制定新历法。在他的《梦溪笔谈》中不仅对日、月、及五大行星的运行轨迹作了仔细的观察,而且还对陨石的坠落等天文现象进行了生动、详细的描述。
沈括的天文观测相当精确,他是世界上最早注意到北极星实际上并不在北极的科学家。为了测到北极星的实际位置,他每天用浑天仪观测北极星,并将每天前半夜、半夜、后半夜北极星在天空中的位置的星空图绘制下来。紧张地工作了三个月,他终于计算出了北极星的实际位置,北极星并不在北极点上,而是离开北极还有一度多。沈括在对日、月和五大行星的实际观测的基础上提出了彻底废止阴历而改用阳历的主张,并且提出以十二节气定月份,大月31天,小月30天。这种进步的历法同今天的公历比也毫不逊色。可惜在当时没能推行开。
沈括在地磁学上也作出了极其重要的贡献。他是世界上最早发现了地磁偏角的科学家。在《梦溪笔谈》中,他记载了这一重大发现:“用磁石去磨针尖,针尖就指向南方,不过常常略微偏东,并不完全指向正南。”这就是说,他已经发现了地磁偏角。在西方直到1492年哥伦布航海时才发现了地磁偏角,但是,已经比沈括晚了400多年。
沈括还是一个伟大的数学家,在他的《梦溪笔谈》中,专门著有研究数学章节,并且开创了高阶等差级数的研究方向,给出了世界上最早的对高阶等差数列求和的公式,比西方领先了好几个世纪。
更为重要的是,在他的《梦溪笔谈》中记载了大量中国古代技术方面的发明创造,例如:毕的活字印刷术,指南针的制作方法。还有其它许多科学技术上的重大成果都是由于沈括的记载,今天才得到世界的公认。
沈括早年为官顺利,到了晚年因受别人牵连,免官后闲居润州,由于政治上不得志,才在梦溪园著书立说,《梦书笔谈》就是因此而得名的。很难设想,如果沈括一生为官顺利,将造成中国古代科学技术史上多么严重的损失!
1095年,沈括去世了,一颗科学的巨星陨落了。
木经的作者简介
沈括(1031—1095),字存中,浙江钱塘(今杭州市)人。北宋天圣九年,出生于一个下 层官吏的家庭,家境并不富裕,沈括常自谓“出自寒门”。母徐氏,是苏州吴县人,知书达礼,谙通文墨;父沈周,为官清正,不主张严刑苛法,到泉州任职时,沈括随往。公元1051年(皇佑三年),沈周病殁,按宋朝职官...
地球的面积是多少?
地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐...
新编地图学教程试题
6. 一般情况下真方位角(A)、磁偏角(δ)、磁方位角(Am)三者之间的关系是A=Am+δ。7.大规模的三角测量和地形图测绘,其成为近代地图学的主流。8. 城市规划、居民地布局、地籍管理等需要以小比例尺的平面地图作为基础图件。9.实地图即为“心象地图”,虚地图即为“数字地图”。10.方位角是由...
收集杭州籍历史文化名人5位,简要写出他们的事迹.
其中涉及到科学技术的条目就有二百多条,如铜壶滴漏的讨论、凹面镜的解释、透光镜的探讨、立体地形模型的制造、指南针使用方法的经验、地磁偏角的发现等等。全书广博的内容,独特的创见,被英国科技史专家李约瑟称为“中国科学史上的座标”。 沈括一生中曾有两次较长时间居住在杭州,并曾到浙江察访和在秀州(今嘉兴)任职...
关于地球母亲的一些资料
地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐...
你知道什么是地球吗?
地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐...
长善派丽:[答案] 作者:纯翔 据说沈括是中国古代科学家,他是世界上是第一个发现磁偏角的人.理由是他在《梦溪笔谈》中有一句:"方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.” 我国长江下游一带磁偏角是非常小的,而沈括不但“发现...
溧阳市15238559174: 沈括发现了磁偏角吗? - ?
长善派丽: 作者:纯翔 据说沈括是中国古代科学家,他是世界上是第一个发现磁偏角的人.理由是他在《梦溪笔谈》中有一句:"方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.” 我国长江下游一带磁偏角是非常小的,而沈括不但“发现”了,...
溧阳市15238559174: 沈括是怎么发现磁偏角的 - ?
长善派丽:[答案] 对于磁针的装置方法,沈括做了四种实验:将磁针横贯灯芯浮在水上;将磁针架在碗沿或指甲上;这三种方法都不如用丝线将磁针悬挂起来.磁针技术上的进步使沈括第一个发现了地磁子午线和地理子午线的不一致(即磁偏角的发...
溧阳市15238559174: 世界上第一个发现磁偏角的是我国宋代哪位科学家? - ?
长善派丽:[答案] 世界上第一个发现磁偏角的是我国宋代科学家沈括,在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东、不全南也”的磁偏角现象
溧阳市15238559174: 第一个发现磁偏角的是中国的______. - ?
长善派丽:[答案] 中国宋代的科学家沈括在历史上最早研究了地磁偏角; 丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应. 故答案为:沈括.
溧阳市15238559174: 世界上第一个发现磁偏角的科学家是? - ?
长善派丽:[答案] 应当是沈括.沈括在《梦溪笔谈》中记载与验证了磁针“常微偏东,不全南也”的磁偏角现象,比西欧记录早 400年.西方只英国人罗伯特·诺曼1581年在自己的《新奇的吸引力》一书中发表了他的发现.即发现一根磁针用绳子在半中间吊起来,跟水平...
溧阳市15238559174: 地磁场有偏角是谁第一个提出的? - ?
长善派丽:[答案] 最早发现地磁偏角 我国宋代科学家沈括,于11世纪末著的《梦溪笔谈》中,在记述用天然磁石摩擦钢针可以指南的时候指出:“然常微偏东,不全南也.”这是世界上关于地磁偏角的最早发现.磙偏角、磁倾角(地球磁场和水平面的夹角)、地磁场的...
溧阳市15238559174: 下列四位学者中,发现地磁偏角的是() - ?
长善派丽:[选项] A. 墨子 B. 奥斯特 C. 法拉第 D. 沈括
溧阳市15238559174: 历史上最早研究地磁偏角的科学家是______,最早发现电流磁效应的是______. - ?
长善派丽:[答案] 中国宋代的科学家沈括在历史上最早研究了地磁偏角; 丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应. 故答案为:沈括;奥斯特.
溧阳市15238559174: 沈括真是第一个发现磁极和南北极偏差的人吗? - ?
长善派丽: 我国北宋时期的伟大科学家沈括(1031~1095)是世界上第一个发现指南针不正指南北,而是略向东偏的人.他在著名的《梦溪笔谈》一书中写道;“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”这说明当时已知道磁针所指的南北方向不是地理的正南正北方向.揭示出地磁偏角的存在.而西方直到400年后的1492年,哥仑布横渡大西洋发现新大陆时,才观测到地磁偏角.