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科学与人文讲座2019年第3期报道: 古代指南针实证研究——兼谈磁技术的应用及其文化礼俗

  • 文/马丁,图/马丁
  • 创建时间: 2019-04-22
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2019年4月19日星期五下午1点半,中国科学院大学人文学院“科学与人文讲座”2019年第3期在玉泉路校区人文楼教1-1举行。来自中国科学院自然科学史研究所的黄兴副研究员为我院博士研究生作了题为《古代指南针实证研究——兼谈磁技术的应用及其文化礼俗》的报告。讲座由中国科学院大学人文学院的罗武干副教授主持。

首先,黄兴老师探讨了指南针起源问题,即司南是不是指南针?这是一个在学术界长期争论的热点问题。黄老师直面质疑,走访了全国多处铁矿区,终于在龙烟矿区的铁矿堆中找到形态与古文献描述高度一致的磁石,其成分以磁赤铁矿为主。他利用该磁石复制出的司南能够稳定准确的指南,并证明了王振铎先生早年制作的磁石勺可以指南,未作为国礼是因为品相不佳;战国至唐代在资源、地磁、知识、工艺等方面有能力实现天然磁石指向;天然磁石指南有多种可行方案,磁石勺是最佳方案。黄老师同时指出之前持反对意见的学者所存在的错误认识,即:磁石等于磁铁矿,磁石加工会显著退磁,用导电线圈模拟地磁场对磁石进行磁化就可以等效于磁石。

接着,针对唐代文献《酉阳杂俎》中记载的摩擦磁化铁碳合金指南针和北宋文献《武经总要》中记载的热剩磁铁碳合金指南针,黄老师介绍了通过模拟实验证实其制作的可行性,并系统总结出各种提高磁化效果的工艺技巧中所蕴含的物理学原理。之后,黄老师又从技术比较与分析的视角介绍了指南针的演变,认为地磁偏角的发现意味着铁质指南针的发现,因为磁石勺为天然磁化,再按照天文南北标定方位,后加工成形,必然指向地理南北极;而铁磁针先制作成形,后沿着长度方向人工磁化,其必然指向地磁南北极。

最后,黄老师通过对殷商以来文献的梳理论述了中国古代磁技术的应用与方士文化的渊源。课后黄老师还与同学们就相关问题进行了讨论,展示了报告中所涉及的磁石、司南、指南针等实物标本并对指南效果进行了演示。黄老师的报告内容充实,形式活泼,同学们兴致勃勃,反响热烈。

【文/马丁,图/马丁】

【主讲人简介】

黄兴,1981年生,中国科学院自然科学史研究所副研究员,2014年毕业于北京科技大学,2016年中国科学院自然科学史研究所博士后出站留所工作。在指南针、冶铁史等领域取得多项重要学术进展。著有《中国古代指南针实证研究》等;在Journal of Archaeological Science、《自然科学史研究》、《自然辩证法通讯》、《中国农史》等刊物发表学术论文十余篇,申报发明专利1项。