司南用磁石做不出来，只是个传说

Posted 2022-12-28 司南

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司南用磁石做不出来，只是个传说

说起司南，几乎无人不知无人不晓。众所周知，我国古代的「 ”四大发明”中有一个是指南针，而在过去，司南一直被认为是指南针的雏形。司南长什么样子呢？相信很多人脑海中都会浮现出下面的这张图，即方形铜盘上放着一个磁勺，不少历史教科书中都有它的形象，甚至还上了1953年发行的一套系列邮票《伟大的祖国》。长期以来，人们很少去思考司南的真实性，只是在学术界存在一些讨论，近年来关于司南的话题又重新成为一个热点，有学者指出，我们所看到的司南，其实只是模型，但是并不具备指南的功能。想要让这个勺子真的达到指南的效果，用天然磁石是不行的，必须要用电磁铁。这个说法很快被人们采信，甚至有人觉得，司南和地动仪一样，应该考虑从历史课本中请下来了。不过，真相就是这样了吗？司南真的只是一个无法成真的谣言？文献中的「 ”司南”之争论我们今天作为指南针雏形的「 ”司南”这个词，来自于历史文献，即东汉时期的《论衡》，里面有一句，为「 ”司南之杓，投之于地，其柢指南”，杓即勺，音亦为sháo，柢在这里应当读为chí，意思是柄部。这句话的意思就很清楚了：把司南勺放在地上，勺柄会指向南方。如果我们相信这个记载的真实性，那么东汉时就应当存在司南了。但是，《论衡》的不同文本则让这个问题变得复杂。我们知道，古书在流传过程中，是会存在不同渠道进而生成不同版本的，由于传抄、刻板等过程都是人工操作，也比较容易出现一些「 ”鱼鲁亥豕”之误。国家博物馆的孙机先生发现，在其他一些版本的《论衡》中，这个杓，是写作「 ”酌”的。日本宫内厅书陵部藏宋本《论衡》这样一来，意思就不同了。孙机先生进一步将酌解释为「 ”行”，将司南解释为古代的司南车。《论衡》的那句就应该理解为：指南车在地上行进时，木人的胳膊指向南方。在网络上搜索，会发现很多人把孙机先生的这个观点奉为圭臬，觉得我们过去对司南的理解，是从根上就出了问题，东汉压根就没有这个东西，只有指南车。然而，究竟是杓是酌？目前仍存在讨论空间，并不足以做出定论。毕竟，我们现在能看到的最早的《论衡》版本已是宋本，距离东汉远矣。此外，在宋代类书《太平御览》中引用《论衡》时，仍然是写为杓的，所以也有学者认为，杓才是对的。电磁铁司南那么，被传得沸沸扬扬的电磁铁司南又是怎么回事儿呢？其实早在20世纪初，国内外学者就讨论过中国古代磁性指向工具的真实性，也是在这一时期，《论衡》中的「 ”司南之杓”被认为是可以指向的磁勺。到了20世纪40年代，著名科技史专家王振铎先生复原出了可以指向的司南勺，他采用的基本方案是玻璃平板+磁勺。这里的磁勺，他所用的是通过电磁方法磁化的钨钢勺。做好以后，磁勺的指向性良好。这也是今天很多人诟病此方案的重要原因——古人上哪儿找磁性更强的电磁铁去？王振铎的复原方案建国后，王振铎先生的复原模型进入到课本、博物馆，影响非常广泛，甚至有人误以为这是出土文物。天然磁石可为司南乎？我们把文献争论暂时放在一边，围绕着司南真伪争论的核心就在于，究竟能否以天然磁石做出司南？抑或只能用人工电磁铁才行？其实，据王振铎先生自己说，后来他还委托工人以天然磁石制作磁勺，效果也不错，原物尚存。天然磁石勺即便如此，仍然有人不相信，理由是天然磁石在加工的过程中容易消磁，即便做成了，由于其磁矩小，也无法克服勺子和底盘之间的摩擦力。面对这个争论，中国科学院自然科学史研究所的黄兴先生，首先对王振铎先生当年委托工人所制作的天然磁勺进行重新测试，发现3枚天然磁勺中，2枚具有较好的指向性，1枚磁性不强。后来黄兴又前往河北武安磁山以及张家口市龙烟铁矿采集了天然磁石，对照文献记载，确定这些磁石与古人所见磁石磁力相近，而后将其加工成勺形，也就是下图所示的。这样的天然磁勺，指向性如何呢？通过实验，黄兴发现，如果采用光滑的青铜底盘，磁石可以达到自动指南的效果；若采用木底盘，则需要轻触勺柄，也可以达到指南效果。实验表明，以天然磁石，是完全可以做出具有良好指向性的勺形工具的。这个实验是不是就一定支持司南存在呢？也未必。一则如前文所说，文献记载存在争议，二则迄今确实也还没发现汉代或者更早的司南勺遗物。说到这里，其实想表达的最核心的观点就是，汉代是否存在司南，仍然是一个可讨论的学术问题。但是，既然有了成功的实验，那么流传已久、影响广泛的「 ”天然磁石做不出司南”的说法，可以休矣。至少以后在讨论司南的问题时，不应该再以此为理由来否定。参考文献：孙机：《再论「 ”司南》，《中国国家博物馆馆刊》，2018,07 黄兴：《天然磁石勺「 ”司南”实证研究》，《自然科学史研究》第 36 卷第 3 期