中國以“四大發明”著稱於世,指南針就是其中之一。
它對近代世界曆史的發展產生了巨大影響。
沒有中國的指南針,葡萄牙航海家巴托羅繆·狄亞斯就不能繞過好望角,進入印度洋;達·伽馬就不可能抵達印度,發現那裏的文明和寶藏;意大利航海家哥倫布就無法發現美洲新大陸,也就不會有當今的美國文明和美洲其他民族的文明;葡萄牙海員麥哲倫也就不可能做人類曆史上第一次環球旅行,從而第一次用實踐來證明地球是圓的;甚至,達爾文也不能在遠洋探險中搜索那麼多的古生物資料,以完成他的偉大的生物進化論學說……現在,在人類的航海事業中,已經有了更高級、更現代化的導航設備。但是,我們決不應該忘記這些現代導航儀器的“鼻祖”——指南針。
在我們賴以生存的地球上,供人類居住和生息的陸地麵積不到30%,剩下的70%都是茫茫的大海。人類在漫長的原始蒙昧時期,因缺乏辨別方向的有效工具,麵對無邊無際的大海,深感恐懼和無奈。在指南針傳入歐洲之前,歐洲人一直把大海稱為“恐怖的海洋”。
在遙遠的古代,人們在白天往往靠觀察太陽來確定方位,晚上可以找到北極星來辨別方向,但陰雨天、大霧天該怎麼辦呢?正是這種日常生活的需要,促使人們不懈地去尋求一種在任何時候、任何地方都能使用的辨別方向的工具。
用結構相當複雜的齒輪機械來保持既定方向。相傳,指南車是由大約四千多年前的黃帝發明的。當時,黃帝部落與蚩尤部落進行戰爭,蚩尤能施妖術造出大霧,想在黃帝的兵馬迷失方向時戰勝他們。黃帝為了戰勝蚩尤,就創造了指南車來指示方向。這在一《黃帝內傳》和《古今注》中有記載。另外,還有一種傳說,西周初年,南方有一個叫越裳氏的小國,派使臣來朝賀周天子,返回去的時候,周天子怕他迷失方向,就讓周公為他造了一輛指南車。這在《古今注》和《宋書·禮誌》中有記載。這些傳說雖不足為據,但至少說明,我國在三四千年前就已經有了指示方向的工具。
在春秋時期;指南車確實已經存在,但因為沒有太大的用處,而沒有能流傳下來。東漢時,大科學家張衡就曾製造過這種指南車。後來的不少封建皇帝還把指南車當做講排場的工具,如後秦的皇帝在出巡時就總是把指南車放在儀仗隊的前麵。南朝劉宋的開國皇帝劉裕奪取了後秦的指南車,因為車的內部機械零件和結構已遭到破壞,劉裕就派人到車上撥動木人,讓木人指向南方,一出巡就把它排到儀仗隊的最前麵,以炫耀帝王的排場和闊氣。南齊皇帝蕭道成還曾命令當時著名的數學家祖衝之製造了一輛指南車,以顯示自己“天命所歸”的至高地位。
其實,在漢魏時,就有不少人著迷於對指南車的“複製”。《魏書》就記載著,馬鈞與高堂隆、秦朗爭論指南車的製作問題,後倆人認為古書中沒有記載具體做法,肯定是沒有這種東西。但馬鈞認為古代肯定有指南車,魏明帝就命令馬鈞實際地造出指南車來。馬鈞的確把指南車造出來了,卻是根據自己的設計構思製成的,因此很難說是對春秋之時指南車的複製。馬鈞以後,除祖衝之外,還有後魏太武帝時的郭善明、馬嶽,南朝宋石虎使解飛,姚興使令狐生,宋仁宗時的燕肅、吳德仁等,都企圖“複製”出遠古的指南車來。
但實際上,每一時代的“複製”都代表的是這一時代的技術水平,而且都是機械結構的車子,實用價值很小,隻能擺擺樣子,至多讓皇帝們高興高興而已,因而沒有一件能流傳下來。
但是,許多古籍如《鬼穀子·謀篇》《韓非子有度》《考工記》及《宋書·禮誌》,以至於《古今注》等,都明確指出了秦漢以前的指南車是有實際用處的。關於指南車的製作方法,最早詳細記載的是《宋史·輿服誌》,它把燕肅和吳德仁的設計製作情況記載了下來。今人王振鐸先生據此記述進行了複製。大致結構是:在車上立一根木柱,上麵刻成木人,手臂指向南方,它的內部是一個差動齒輪係統締構,車子在拐彎時,內輪不動,外輪繞內輪旋轉,車轅就通過繩索牽動齒輪,改變它們的配合,使中間的那根木柱轉動,從而使木人的手臂能始終指向南方。這顯然不是漢魏時,也更不可能是春秋時指南車的結構。
這似乎隻是對某種結構精巧的自動控製機械裝置的追求。但是,它的最終指南的功能,仍不失為人們對指向工具的某種探索,它的機械運作機製的“神秘”性使人們對它屢得屢失,直至北宋才記下這精妙的製作技術,應當算是當時世界上最早的自動控製技術了。