中國古代磁石與海洋環(huán)境

中國古代磁石與海洋環(huán)境

培根的三大發(fā)明期對世界的影響日益重要中國針灸的發(fā)明可以概括為四個階段：磁石指的是極性的發(fā)現(xiàn)，電南儀的出現(xiàn)，水盤的發(fā)明和干盤的生產(chǎn)。磁石指極性的發(fā)現(xiàn)是指南針發(fā)明的前提條件,司南儀是最早形式的指南針,水羅盤和旱羅盤的相繼發(fā)明是著眼于指南針的指極性靈敏度和指南針使用的方便性等方面的要求而進行的革新,特別是指南針應用于航海之后,已經(jīng)不再拘囿于陸地上的方位辨別作用,表明了它已經(jīng)得到了廣泛的應用。英國哲學家弗蘭西斯·培根(1561—1626)在他的《新工具論》指出,印刷術、火藥、指南針“這三種發(fā)明已經(jīng)在世界范圍內把事物的全部面貌和情況都改變了:第一種是在學術方面,第二種是在戰(zhàn)事方面,第三種是在航行方面;并由此又引起難以數(shù)計的變化來:竟至任何教派、任何帝國、任何星辰對人類事務的影響都無過于這些機械性的發(fā)現(xiàn)了?！瘪R克思也沿襲了培根的說法:“火藥、指南針、印刷術———這是預告資產(chǎn)階級社會到來的三大發(fā)明?；鹚幇羊T士階層炸得粉碎,指南針打開了世界市場并建立了殖民地,而印刷術則變成了新教的工具,總的來說變成了科學復興的手段,變成對精神發(fā)展創(chuàng)造必要前提的最強大的杠桿?！彪m然培根和馬克思都肯定了印刷術、火藥以及指南針對西方資產(chǎn)階級革命的重要作用,但是并未把這三大發(fā)明歸功于中國。英國漢學家瓦爾特·亨利·麥都思(1796—1857)就明確把三大發(fā)明歸功于中國,他說:“中國人的發(fā)明天才,很早就表現(xiàn)在多方面,中國人的三大發(fā)明(航海羅盤、印刷術、火藥),對歐洲文明的發(fā)展,提供異乎尋常的推動力?！倍?925年,美國學者卡特也明確提到:“歐洲文藝復興初期四種偉大發(fā)明的流播,對現(xiàn)代世界的形成,曾起重大的作用。造紙和印刷術,替宗教改革開了先路,并使推廣民眾教學成為了可能?；鹚幍陌l(fā)明,削弱了封建制度,創(chuàng)立了國民軍制。指南針的發(fā)明,導致發(fā)現(xiàn)美洲,因而使全世界、而不再是歐洲成為歷史舞臺。這四種以及其它發(fā)明,中國人都居重要地位?！焙翢o疑義,指南針對世界文明的影響是深遠的,但是關于中國指南針外傳西方的問題,卻眾說紛紜,相當復雜。有學者認為,指南針技術是十字軍東征由阿拉伯帶回歐洲的,比如恩格斯就說“磁針從阿拉伯人傳到歐洲人手中,1180年左右”;而李約瑟卻認為:指南針發(fā)明不久后即由當時控制西域、中亞的西遼帝國而先從歐亞草原傳入俄羅斯公國,再傳入西歐的;當然也有學者認為最早“應用磁針的不是中國人,而是在廣州和蘇門答臘之間航海的外國海員”。一、在中國古代,對磁石作為一種新的認識,已經(jīng)掌握了磁石的指極性發(fā)明指南針有一個重要的前提,就是對磁石及其指極性性的發(fā)現(xiàn)。關于對磁石的最早記載,同樣是出現(xiàn)在《山海經(jīng)》里,而對磁石吸鐵性有所認識的記載是在《呂氏春秋》一書中:“慈石召鐵,或引之也?！薄豆砉茸印酚小按仁¤F”的記載,《呂氏春秋》的成書時間在公元前239年前后,可見磁石及磁石吸鐵性的發(fā)現(xiàn)應該在公元前239年以前。雖然發(fā)現(xiàn)磁石指極性以及地磁偏角的明確記載,是在宋代,然而“司南”“指南”之類的詞匯卻在頻繁出現(xiàn)在戰(zhàn)國時期的古籍中,例如《韓非子》“故先王立司南以端朝夕”,《鬼谷子》“鄭人取玉,必載司南,為其不惑也”。而到了東漢,《論衡》描述道:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”雖然寥寥幾字,但已經(jīng)將司南儀的形制以及指極性明確地描述了出來。時至北宋,沈括在他的傳世杰作《夢溪筆談》中也有關于人造磁針及地磁偏角的記載:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。水浮多蕩搖,指爪及盌唇上皆可為之,運轉尤速,但堅滑易墜,不若縷懸為最善……其中有磨而指北者。予家指南北者皆有之。磁石之指南,猶柏之指西,莫可原其理?！睆纳鲜鍪穼嵰部梢酝评?中國人關于磁石指極性的認識應該在公元前200多年,并且在沈括時代,即公元1031至1095年,中國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了地磁偏角,并且已經(jīng)掌握了人造磁針。而在西方,盡管關于航海指南針的記載是在1190年英國學者亞歷山大·尼坎姆《論自然界的性質》一書中,但對磁石及其性質的系統(tǒng)研究是在1600年英國物理學家吉爾伯特《論磁石》一書問世之后,從這一角度看,中國確實擁有了發(fā)明指南針的優(yōu)先權,因為在沒有對磁石認識之前卻能夠發(fā)明航海指南針的觀點,是難以成立。此外,中國指南針的發(fā)明經(jīng)歷了漫長的歷史過程,從磁石指極性的發(fā)現(xiàn)、到司南儀的出現(xiàn)、再到水羅盤的發(fā)明和旱羅盤的制作,從用于陸地方向辨別,到用于堪輿,再到用于航海,指南針技術不斷改正,使用范圍不斷擴大,而這所有的一切,既有文獻的記載,也有實物的出土,所以我們完全可以相信指南針是中國本土的創(chuàng)造發(fā)明。二、西方對中國的認識最早記載有關指南針用于航海的阿拉伯文獻,是13世紀初阿拉伯地理學家阿布·菲達所著的《地理志》,而中國的《萍洲可談》卻出現(xiàn)于11世紀初期。從文獻記載看,可以得知指南針的發(fā)明以及用于航海,最早是在中國,而并非阿拉伯。而問題恰恰也出現(xiàn)的對文獻的不同理解上。歐洲有學者根據(jù)《萍洲可談》的記載,認為“甲令海舶,大者數(shù)百人,小者百余人”(朱彧《萍洲可談》)中的“甲令”是前來廣州通商的阿拉伯船主的姓氏,即Kling。以致美國科學史家喬治·薩頓(1884-1956)也認為:“中國人把最先實際應用磁針的榮譽歸之于外國人,最有可能是穆斯林。實際上在東亞與印度、波斯、阿拉伯以及與非洲之間的航海貿(mào)易操之于穆斯林之手。這項大發(fā)明可能完成于11世紀末,如果不是在這以前的話。”(P)489很明顯這是西方人對中國典籍的誤讀,“甲令”不可能是阿拉伯人的姓氏,而是朝廷法令的意思,在《宋書·廬江王祎傳》:“朕應天命,光宅四?！来巩嬕?著于甲令?！?沈約《宋書》)日本學者桑原騭藏(1870-1931)也指出,將《萍洲可談》中所述裝有指南針的北宋中國海舶誤認為是阿拉伯海舶,因此所導出的結論自然全是錯誤的。而且,一個直到11世紀仍未發(fā)現(xiàn)指南針的國家,卻能在短時間內將指南針用于航海,是難以想象的,況且根據(jù)學者研究,中世紀阿拉伯海上貿(mào)易商船根本沒有達到“大者數(shù)百人”的水平。所以,史實與薩頓的看法恰恰相反,最先實際應用指南針的榮譽應歸于中國人。正如以上所述,宋朝統(tǒng)治積極發(fā)展與阿拉伯等國家的海上貿(mào)易往來,兩國交往十分頻繁。據(jù)史學家陳垣先生的考據(jù),自924年至1207年,大食正式遣使中國39次。《宋史》也記載道:“開寶四年(971年)置市舶司于廣州,后又于杭、明州置司。凡大食、古邏、阇婆、占城、勃泥、麻逸、三佛齊諸蕃并通貿(mào)易?！碧扑螘r期,在沿海城市如廣州、泉州、杭州,形成了“蕃坊”,即外國使者及商人的聚居地?！镀贾蘅烧劇酚涊d道:“蕃人衣裝與華異。飲食與華同。或云其先波巡嘗事瞿曇氏,受戒勿食豬肉,至今蕃人但不食豬肉而已”,由此可見在這些來訪中國的蕃人中,阿拉伯人為數(shù)不少,而他們當中最為典型的應該就是阿拉伯人蒲壽庚了,他于1241至1252年在福建泉州任提舉市舶,即擔任管理貿(mào)易事務的官職。宋朝的造船及航海技術也相當發(fā)達,《嶺外代答》就記載:“浮南海而南,舟如巨室,帆若垂天之云,拖長數(shù)丈。一舟數(shù)百人,中積一年糧。”(周去非《嶺外代答》)另外,1232年阿拉伯人穆罕默德·奧菲用波斯文寫的《奇聞錄》,以及1282年阿拉伯人拉克·卡巴扎吉寫的《商人辨識珍寶手鑒》,里面記載的一種相同的航海指向儀器,卡巴扎吉并且對這種航海指向儀器作了描述,是一種魚形磁化鐵片借助木塊懸浮于水中,根據(jù)魚頭指向,從而辨別方向。這種航海指向儀器與宋人曾公亮于1044年所撰的《武經(jīng)總要》所記載指南魚同出一轍。更值得注意的是,據(jù)史學家考證,波斯語、阿拉伯語中關于羅盤方位的Khann,就是閩南話中羅針的“針”,而且,與歐洲所不同的是,中國與阿拉伯都強調導向儀器的指南,而不是指北,甚至羅盤在波斯文里的意思就是“指南”。由此可見,在宋朝頻繁的中阿交往中,中國的航海指南針技術傳到了阿拉伯。三、西方測磁石、航海針的出現(xiàn)中國指南針傳入歐洲的歷史要復雜得多。英國人惠特克(1873—1956)說:“關于指南針是在什么地方,什么時間和由什么人發(fā)明的問題,都不能有完全確定的回答。直到最近,普遍的意見認為,它來源于中國,經(jīng)過阿拉伯人傳入地中海,從而為十字軍知道了。然而,事情并不是這樣。中國人知道磁體的方向性是在11世紀末以前,但是至少直到13世紀末,沒有用于航海?！钡菑奈墨I記載看,中國將指南針用于航海的記載是在12世紀初,從而中國人實際將指南針應用于航海的時間肯定不會晚于11世紀,并不是像惠特克所說的“至少直到13世紀末,沒有用于航?！?而他關于“西北歐,可能是英國,比其他任何地方都更早地知道它(磁針航海)”更是無法成立的。就磁石及其特性的發(fā)現(xiàn)來看,歐洲人直到12世紀才發(fā)現(xiàn)磁石的指極性,法國人戴普魯萬斯在1190至1210年間的詠圣經(jīng)詩文中出現(xiàn)了關于磁針指北的記載,而中國早在公元1世紀以前就開始運用磁石的指向性辨認方位了,期間相差1000多年。歐洲人關于航海指南針的記載,一說最早出現(xiàn)在13世紀末斯堪的那維亞人(即挪威、瑞典等國)的記載;一說最早出現(xiàn)于12世紀英國學者亞歷山大·尼坎姆的作品。尼坎姆于1190年用拉丁文寫的《論自然界的性質》一書就明確記載道:“當水手在海上航行,遇到陰天看不到陽光,或夜間世界籠罩一片黑暗時,不知道其船行方向,便將針與磁石接觸。此時針在盤上旋轉,當旋轉停止時,針就指向北方。”(P493)這與《萍洲可談》的記載相當相似,所不同的是歐洲人使用磁針主要是指北,另外,《萍洲可談》的成書時間比《論自然界的性質》要早100多年。那么,歐洲指南針到底是原創(chuàng)發(fā)明的呢,還是從中國傳過去的?學者潘吉星引入李約瑟、克羅伯等人的“激發(fā)性傳播”理論,研究得出:“中國人從發(fā)現(xiàn)磁石指極性到以人造磁針做成羅盤,經(jīng)歷了一千多年的時間醞釀,中間經(jīng)歷以天然磁石制成勺狀在銅盤上旋轉的司南儀和鐵針人工磁化放在水面上浮動等階段,表示這種技術原創(chuàng)過程的艱辛。而歐洲從對磁石指極性一無所知到12世紀末短時間內一下子跳到直接以水羅盤導航,沒有技術原創(chuàng)過程的發(fā)展特點,顯然是接受外來的現(xiàn)成經(jīng)驗后制造出來的”。(P496)顯然,歐洲指南針技術來源于中國。那么,中國的指南針技術是如何傳到歐洲的呢?恩格斯說:“磁針從阿拉伯人傳到歐洲人手中,1180年左右?！钡?最早有航海指南針記載的阿拉伯文獻卻出現(xiàn)在13世紀,這可能是文獻記載的時間比阿拉伯人實際掌握航海指南針技術的時間要晚很多,或者有關文獻仍未被發(fā)現(xiàn),從宋朝中國與阿拉伯的頻繁交往中可以推測,阿拉伯人可能在12世紀初就已經(jīng)掌握了航海指南針技術,而歐洲人掌握航海指南針技術應該是12世紀末,很有可能是歐洲十字軍第三次東征(1096—1291),向阿拉伯學習得來的。如上所述,無論是阿拉伯還是歐洲,他們所使用的航海指南針都是水浮式指南針,即常說的水羅盤,所以直到13世紀后半葉,阿拉伯、歐洲所使用的航海指南針技術都來自中國,甚至未曾有太大的技術改進。四、確定磁極的方法指南針技術傳到西方后得到了飛速傳播,但是從1180年開始到1250年,歐洲對指南針技術仍然沿襲中國,主要以水羅盤用于航海。直到1250年,歐洲才開始對指南針技術進行了本土化開發(fā)。而在1600年,英國物理學家吉爾伯特的《論磁石》問世了,從此開創(chuàng)了歐洲近代磁學。13世紀下半葉,法國實驗物理學家皮埃爾(1224-1279)對于磁現(xiàn)象作了深入探討,他在1269年寫出了《從理論及應用上論磁石之信札》,探討了如何辨認磁石,如何確定磁極,如何區(qū)別磁極與子午線地極,磁石如何相互感應,如何使鐵磁化等問題,此外,皮埃爾還十分強調實驗的重要性,通過天然磁石做實驗,驗證和修正理論觀點。另外,皮埃爾在他的《從理論及應用上論磁石之信札》還談到了一種改進后的指南針,這種指南針帶有準線和360度的刻度盤,在金屬樞軸上轉動的磁針與刻度盤放在圓盒內,并用玻璃罩蓋住。這種旱羅盤小巧玲瓏,便于攜帶,后來為歐洲水手廣泛使用。歐洲改進后的羅盤于明清進入了中國,明代隆慶年間人李豫亨在其醫(yī)書中寫道:“近年吳越閩廣屢遭倭變,倭船尾率用旱針盤以辨海道,獲之仿其制,吳下人人始多旱針盤?！鼻宕送醮蠛Ｒ苍凇逗葜尽穼懙?“和蘭行船指南車不用針,以鐵一片,兩頭尖而中闊,形如梭。當心一小凹,下立一銳以承之,或如雨傘而旋轉。面書和蘭字,用十六方向?！倍档靡惶岬氖?1972年在甘肅漢墓出土的一副式盤來看,其天盤與地盤以竹軸相連接,可以旋轉,而且天盤內圈鑲嵌有用竹子制作而成的北斗七星。1985年在江西臨川一宋墓出土的一個瓷俑,該瓷俑手持的羅盤也是用軸支承的結構,因此可以認為旱羅盤大約在南宋時期的中國。但是為什么在后來的航海導航中,使用水羅盤而沒有使用旱羅盤?可能由于旱羅盤當時的制作技術不夠完善,在航海過程中受船舶顛簸的影響較大,指向性不夠精確,而使用水羅盤導航,既簡單又精確。由此可見,歐洲所改進的旱羅盤,最早也是起源于中國,潘吉星也為此感嘆道:旱羅盤的回傳是“少小離家老大回”。五、羅盤針的定義作為中國古代四大發(fā)明之一,指南針對宋元及以后的海上貿(mào)易以及對外文化交流的作用是巨大,明朝初年鄭和船隊七下西洋,遠達非洲東海岸,倘若沒有成