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古代GPS进化史 妈妈再也不用担心我迷路了!

科普小知识2022-08-10 08:06:55
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指南针是一种判断方位的简单工具,也称为指北针。它的前身是2000多年前战国时期人们发明的新浪。

早在春秋战国时期,由于奴隶制社会向封建社会的巨大转变,生产力得到了极大的发展,尤其是农业生产蓬勃发展,从而推动了矿业和冶炼工业的发展。在长期的生产实践中,人们已经知道磁铁来自铁矿石。

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新浪是由人们利用磁铁的南北指极性发明的,这是世界上最早的磁性指向仪器。勺子的形状类似于勺子。它是由天然磁铁雕刻而成的。勺子的底部是球形的,勺子是椭圆形的。勺子的整个手柄逐渐收缩成圆柱形,整个勺子的重心落在勺子底部的中心,勺子被打磨得非常光滑。勺子被放在光滑的地面上。该网站是一个铜或油漆木板与内圆和外圆的形状和一个光滑的圆形凹槽在中心。框架标有方向刻度,显示24个方向。使用时,先将地面整平,然后将磁勺放在中间旋转。当旋转的磁性勺子慢慢静止时,勺子手柄通常会停止在导轨的方向上。

因为司南是用天然磁铁制成的,对磁铁来源、研磨过程和指向精度有很多限制。到了北宋时期,人们已经掌握了人工磁化金属的方法,所以他们用人工磁铁片制作了性能和用途都比新浪更先进的指南鱼。其制作方法和原理如下:将一块薄而平的铁片切成长约7厘米、宽约1.5厘米的鱼形,放入炭火中烧红,然后将鱼嵌入鱼头,使鱼尾朝向地球磁场的方向。这样,烧成活动状态的铁鱼中的磁畴沿着地球磁场的方向排列,磁化的铁鱼迅速浸入冷水中,磁畴的规则排列立即固定。这时,将小鱼漂浮在水面平静的碗里,鱼头和鱼尾可以指向北方和南方。

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指南鱼发明后不久,古代风水大师首先发明了指南针。人们用天然磁铁反复摩擦铁针来磁化磨好的铁针,这很有教育意义。磁针已经成为一种新的指向工具,即指南针。北宋著名政治家、科学家沈括在他的《孟茜笔谈》一书中详细论述了使用指南针的几种方法:使磁针穿过灯芯后浮在水面上;站在碗边或光滑的指甲上;用细丝等悬挂在无风的地方。

为了使用方便,人们将指南针与标尺相匹配,形成一种具有方向辨别能力的仪器,即指南针。圆规分为水圆规和早期圆规。水罗盘采用浮针方式,干式罗盘不依靠水的浮力,而是利用支撑轴的尖端推压磁针的中部,使磁针平衡旋转。它的设计结构与现代指南针基本相同。

南宋干旱罗盘的出现给世界航海带来了划时代的意义。它给航海家带来了极大的便利,成为航海家的必备之物。郑和七下西洋、哥伦布发现美洲大陆、麦哲伦环球航行都离不开它们的应用。指南针是中国历史上的伟大发明之一,也是中国对世界文明发展的重大贡献。