『壹』 品牌推廣怎麼做
有人認為品牌推廣是大型企業的事情,中小微企業沒有必要做品牌推廣,小馬識途營銷顧問則不以為然,小馬識途認為小微企業之所以還是小微企業就是因為沒有做有效的品牌推廣,不是他們不需要品牌推廣,而是資金和團隊還做不了成規模的品牌推廣,如果有足夠的條件開展品牌推廣,小微企業也會迅速成長為大型企業,互聯網時代這已經成為了事實,很多創業獨角獸一兩年成為市值上億的公司,幾個月就能成功IPO,聽起來有些不可想像,但這卻是事實。
中小微企業品牌推廣怎麼做?
如今,企業競爭已由產品競爭轉向更高階的品牌競爭。品牌競爭力的高低決定著產品或服務的成敗,也決定著企業利潤的大小。企業如何進行品牌推廣,事關企業的生存發展與壯大。品牌推廣是品牌樹立的重要環節,它包括品牌建立、執行、傳播、跟蹤等。品牌創意再好,沒有強有力的推廣執行作支撐也不能成為強勢品牌。
品牌推廣的核心是實現品牌營銷,但營銷活動往往成為資本經營的主角,小微企業面對品牌推廣所需的高額廣告推廣費用,往往一籌莫展;資本實力強大的企業同樣也要面對像是「抽水機」一樣的廣告費而使利潤「縮水」。
因此,對於互聯網時代的企業,在沒有足夠的實力,砸錢投廣告時,那中小微企業該怎麼辦呢?
一、精準的品牌定位
品牌定位企業品牌推廣的首要部分。對品牌定位和消費人群的精準定位,根據產品、市場和營銷渠道方式的優勢來針對性、精準性定位,並對行業、市場、客戶進行調研分析,滿足消費者需求。
二、完善的品牌塑造
品牌塑造包含品牌名稱、LOGO、品牌文化等一系列從無到有完善。品牌塑造要深入人心,從消費者的思維方式角度和企業公司文化相結合來擬出一個具吸引力的品牌,讓消費者了解品牌、認可品牌。
三、正確的品牌策略
品牌策略一個好的策略是適合文化、行業、產品特點的。品牌策略根據每一階段的企業發展現狀特點進行的重大決策,制定好的品牌傳播與推廣策略是企業核心部分,品牌戰略化管理,把品牌做到消費者心裡去。
四、高超的品牌推廣戰術
小馬識途營銷顧問認為,品牌推廣在推廣執行時,要具體的品牌整合宣傳戰術,投放哪些渠道,設計什麼樣的廣告,做多少活動促銷等來整合傳播品牌,從而達到品牌產品、口碑的全方位、多方面、系統化地覆蓋性推廣。
五、適當的品牌推廣預算
品牌預算是品牌傳播與推廣中最難回答的問題,但也是不得不回答的問題。因為有時候傳播與推廣的目的不明確或無法用數量來衡量。對於中小微企業,最重要的是要先活下來,在有部分盈餘的情況下研究如何充分利用預算去做品牌推廣,做品牌推廣的目的是為了更好的開展經營活動,賺取更多的市場利潤。所以預算太多太少都是不行的,根據企業的資金實力來做適當的預算才行。
六、品牌推廣效果監測
品牌監測品牌建設是一場曠日持久的戰爭,只有不斷地監測,不斷地調整,才能使品牌運營更到位,也使目的更易於達到。
『貳』 關於指南針
指南針是用以辨別方位的一種簡單儀器.主要部分是一根裝在軸(zhou)上可以自由轉動的磁針.指南針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向.常用於航海.大地測量.旅行及軍事等方面.
『叄』 中國四大發明指南針的資料
指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。
磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。指南針的N指北方,E指東方,W指西方,S指南方。
指南針是中國古代勞動人民在長期的實踐中對磁石磁性認識的結果。作為中國古代四大發明之一,它的發明對人類的科學技術和文明的發展,起了無可估量的作用。在中國古代,指南針起先應用於祭祀、禮儀、軍事和占卜與看風水時確定方位。
早期形制
1、司南是最早的磁性指向器。「司南」之稱,始於戰國(公元前475年—公元前221年),終止於唐代(公元618年—公元907年)。因為司南古義不斷演化,使它與一系列的古代發明結下了不解之緣。
2、磁勺是一種天然磁石琢成的勺形指向器,當它被發現的時候,其狀取法北斗七星,名稱則沿用「司南」。
指南針的發明應當是在一個很漫長的時間中,慢慢地改進的結果,而不同時期的形式,應以不同的形式出現。唐代堪輿家的活動相當活躍,並開始強調方向的選擇,尋找比磁勺更方便的指向器成了當務之急。於是指南鐵魚或者蝌蚪形鐵質指向器及水浮磁針應運而生。
『肆』 指南針,印刷術,造紙術,火葯的簡介
1、指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。
磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。指南針的N指北方,E指東方,W指西方,S指南方。
中國是世界上公認發明指南針(Compass)的國家。指南針的發明是我國古代勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石吸引鐵的性質,後來又發現了磁石的指向性。
經過多方面的實驗和研究,終於發明了實用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的,這說明中國古代勞動人民很早就發現了天然磁鐵及其吸鐵性。
據古書記載,遠在春秋戰國時期,由於正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期,生產力有了很大的發展,特別是農業生產更是興盛發達,因而促使了采礦業、冶煉業的發展。在長期的生產實踐中,人們從鐵礦石中認識了磁石。最早的指南針是司南。
2、造紙術是中國四大發明之一,人類文明史上的一項傑出的發明創造。中國是世界上最早養蠶織絲的國家。中國古代勞動人民以上等蠶繭抽絲織綢,剩下的惡繭、病繭等則用漂絮法製取絲綿。
漂絮完畢,篾席上會遺留一些殘絮。當漂絮的次數多了,篾席上的殘絮便積成一層纖維薄片,經晾乾之後剝離下來,可用於書寫。這種漂絮的副產物數量不多,在古書上稱它為赫蹏或方絮。這表明了中國造紙術的起源同絲絮有著淵源關系。
中國古代四大發明之一的紙張,很大可能是起源於中國南方,並且和嶺南地區特別是環珠江口周圍6000多年前涌現的豐富的樹皮布文化體系有密切關系。
中國自上世紀90年代環珠江口包括香港出土大量石拍,其中,深圳咸頭嶺遺址出土的不同時期石拍,科學測年表明距今6800年前或更早,是迄今所知世界上最早的樹皮布製作石拍,揭示出中國嶺南地區是世界樹皮布文化起源地。
研究證明樹皮能通過拍打,做成像紙一樣的載體,其存在可能已有數千年之久。樹皮布在南中國很早已存在,東南亞和中美洲也有使用樹皮紙的傳統。
3、火葯是中國古代煉丹家發明於隋唐時期,距今已有一千多年了。火葯的研究開始於古代道家煉丹術,古人為求長生不老而煉制丹葯,煉丹術的目的和動機都是超前的,但它的實驗方法還是有可取之處,最後導致了火葯的發明。
一種黑色或棕色的炸葯,由硝酸鉀、木炭和硫磺機械混合而成,最初均製成粉末狀,以後一般製成大小不同的顆粒狀,可供不同用途之需,在採用無煙火葯以前,一直用作唯一的軍用發射葯。
4、中國是世界上最早發明印刷術的國家。早期的印刷是把圖文刻在木板上用水墨印刷的,木版水印畫仍用此法,統稱「刻版印刷術」(亦稱「雕版印刷術」)刻版印刷的前身是公元前流行的印章捺印和後來出現的拓印碑石等。造紙和制墨等生產技術出現之後,逐漸發明了刻版印刷技術。
根據歷史學家鄧廣銘考證,雕版印刷術發明於唐朝,並在唐朝中後期開始普遍使用。宋代雖然發明了活字印刷術,但是普遍使用的仍然是雕版印刷術。
世界上現存最早的印刷物是唐咸通九年(公元868年)印製的《金剛經》(它全鄭長4877毫米,高244毫米,由七張粘連起來而成一卷。
卷首有釋迦說法圖,末有「咸通九年四月十五日王玠為二親敬造普施」題記。原藏於甘肅敦煌千佛洞,1899年發現。1907年為英國人斯坦因盜去,現存於英國倫敦不列顛博物館)。
它與造紙術一樣對知識的保存和流通造成影響。另外,印刷術的發展與早期的印章無直接關系,古代印章在古埃及、古希臘、兩河流域都有使用。美國考古學家在中亞土庫曼安納烏曾於2000年10月發掘出距今4300年的中亞印章,其文字仍有待考。
(4)指南針的推廣方案擴展閱讀:
四大發明是中國古代先民為世界留下的一串光耀的足跡,是人類文明進步作出巨大貢獻的象徵
① 造紙術的發明:為人類提供了經濟﹑便利的書寫材料,掀起一場人類文字載體革命;
② 雕版印刷術的發明:大大促進了文化的傳播;
③ 指南針的發明:為歐洲航海家的航海活動,提供了條件;
④ 火葯武器的發明:火葯武器的使用,改變了作戰方式,幫助歐洲資產階級摧毀了封建堡壘,加速了歐洲的歷史進程。
『伍』 百度推廣助手Tospem「指南針」理念指示什麼能達到什麼目的
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『陸』 指南針的意義和價值
指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。
指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究,終於發明了可以實用的指南針。
【指南針指示方向的原理】
地球是個大磁體,其地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。
指南針在地球的磁場中受磁場力的作用,所以會一端指南一端指北。
我國「四大發明」之一的指南針,輾轉傳入歐洲後在航海大發現中發揮出不可替代的作用。但科學史家清楚,最早解答「指南針為何能夠指南」問題的並不是中國人,而是英國科學家吉爾伯特。那麼,中國發明指南針後對指南針理論作過什麼樣的探討?吉爾伯特的理論是否及時傳到了中國?明末清初的「西學東漸」,又對我國指南針理論的發展有過哪些影響?上海交通大學科學史與科學哲學系教授關增建從2003年起開始著手研究這些基本上還是空白的問題。
「中國最早的指南針理論,是建立在陰陽五行學說基礎上的『感應說』。」關增建介紹,11世紀中葉時我國大科學家沈括還對指南針感到匪夷所思,他的《夢溪筆談》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發現和指南針的架設方法,但對指南針為什麼會指南卻沒有一點概念——「磁石之指南……莫可原其理!」隨後,文人學者們從陰陽五行學說出發,結合當時人們對大地形狀的認識,提出各種指南針理論。例如,最晚成書於宋代的《管氏地理指蒙》,首先提出如下邏輯:
「磁針是鐵打磨成的,鐵屬金,按五行生剋說,金生水,而北方屬水,因此北方之水是金之子。鐵產生於磁石,磁石是受陽氣的孕育而產生的,陽氣屬火,位於南方,因此南方相當於磁針之母。這樣,磁針既要眷顧母親,又要留戀子女,自然就要指向南北方向。」
關增建表示,從近代物理學的觀點來看,「蒙氏理論」完全異想天開,但從事物的屬性出發解釋其行為,在東西方科學史上都是常用的做法。我國古代陰陽學說昌盛,用陰陽學說闡釋指南針指南及「常微偏東」的原理,是再自然不過的事情。特別是,該理論認為磁石不同端面有不同屬性,它們決定磁針的指向,這種說法很容易啟發人們發現磁石的兩極,並進一步聯想到磁極與磁針指向之間的關系,從而為正確認識這一問題找到可能的途徑。
南宋人的指南針原理,仍認為「指南針之所指,即陽氣之所在」,只是圍繞磁偏角現象,立論依據更多轉向地理方位的坐標系統——中國古人認為地是平的、大小有限,這樣地表面必然有個中心,過該中心的那條子午線就是唯一的南北方向。南宋人曾三異等認為,一旦測量地點不在這條南北線上,指南針所指向自然「少偏」。到明代,有人假託南唐人著作指出,指南正針由大地方位系統決定,而偏角則由天體方位劃分系統所決定。關增建認為,這種說法「體現了傳統指南針理論在陰陽感應學說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現出來的窘迫」。
明萬曆年間(公元1573~1620年),傳教士來華,帶來西方的指南針理論、地球學說以及相關科技知識。受其影響,中國學者開始從新的視角探討指南針理論問題,在此過程中,陰陽五行的作用不斷淡化,力學角度的分析不斷增加,但吉爾伯特1600年提出的科學理論連西方學界都沒統一,更談不上入主東土。傳教士中,1658年抵華的比利時耶穌會士南懷仁的指南針理論最系統,但他認為決定磁針指向的是地球的地理南北兩極本身,理論仍然局限在古代科學的范圍,而不像吉爾伯特認識到地球本身存在一個磁體。南懷仁理論在中國影響深遠,直到19世紀中葉,我國仍有學者用它解釋指南針問題。而此時,清末來華的傳教士已開始著手把西方近代磁學知識介紹給中國了。
【磁現象的發現】
先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識,在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦,即磁石(主要成分是四氧化三鐵)。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現:「山上有磁石者,其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現,《呂氏春秋》九卷精通篇就有:「慈招鐵,或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為:「石是鐵的母親,但石有慈和不慈兩種,慈愛的石頭能吸引他的子女,不慈的石頭就不能吸引了。」據說秦始皇統一六國後,在咸陽附近修阿房宮,宮中有一座門是用磁石做成,如果有人身穿盔甲,暗藏兵器,入宮行刺,就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們,古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。
漢朝以前人們把磁石寫做「慈石」,是慈愛石頭的意思。
既然磁石能吸引鐵,那麼是否還可以吸引其他金屬呢?我們的先民做了許多嘗試,發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬,也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵,而不能吸引其他物品。
當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時,有時候互相吸引,有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極,一個稱N極,一個稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理,但對這個現象還是能夠察覺到的。
到了西漢,有一個名叫欒大的方士,他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西,通過調整兩個棋子極性的相互位置,有時兩個棋子相互吸引,有時相互排斥。欒大稱其為「斗棋」。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝,並當場演示。漢武帝驚奇不已,龍心大悅,竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質,製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質指示南北。這個道理古人不夠明白,但這類現象他們很清楚。
【指南針的始祖——司南】
指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺,圓底,可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡,且可以自由旋轉。當它靜止的時候,勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」,當時的著作《韓非子》中就有:「先王立司南以端朝夕。」「端朝夕」就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用,鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時代,人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具,因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型,勺柄指南極,並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中,勺置於光滑的地盤之中,地盤外方內圓,四周刻有干支四維,合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象,積累了大量的知識和經驗,經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷,天然磁體不易找到,在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱,而且它與地盤接觸處要非常光滑,否則會因轉動摩擦阻力過大,而難於旋轉,無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量,攜帶很不方便,這可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體製成的磁勺組成,青銅盤上刻有二十四向,置磁勺於盤中心圓面上,靜止時,勺尾指向為南。
【指南針——從「吸鐵石」說起】
指南針是磁鐵做成的。磁鐵能吸鐵,通常稱為「吸鐵石」,古代稱為「慈石」因為它一碰到鐵就吸住,好一個慈祥的母親吸引自己的孩子一樣。後來,人們才稱它為「磁石」。
每塊磁鐵兩頭都有不同的磁極,一頭叫S極,另一頭叫N極。我們居住的地球,也是一塊天然的大磁體,在南北兩頭也有不同的磁極,靠近地球北極的是S極,靠近地球南極的是N極。我們知道,同性磁極相斥,異性磁極相吸引,所以,不管在地球表面的什麼地方,拿一根可以自由轉動的磁針,它的N極總是指向北方,S極總是指向南方。
指南針是利用磁鐵的特性做成的,那麼,世界上哪個國家最早發現磁鐵和它的特性的呢?
二千多年以前,也就是春秋戰國時候,我國已經用鐵來製造農具了。勞動人民在尋找鐵礦的時候,就發現了磁鐵,並且知道它能夠吸鐵。
我國古書《管子》上有這樣的記載:「上有慈石者,下有銅金。」「銅金」就是一種鐵礦。《管子》這部書產生在公元前三世紀,這說明我國最遲在公元前三世紀就知道磁石能夠吸鐵了。
秦朝時候,還有這樣有趣的傳說,秦始皇統一中國以後,在陝西咸陽造了一個很大的阿房宮,阿房宮中有一個磁石門,完全用磁鐵造成。如果有誰帶著鐵器想去行刺,只要經過那裡,磁石門就會把這個人吸住。
另外,根據古書記載,漢武帝時候,膠東有個欒大,獻給漢武帝一種斗棋。這種棋子一放到棋盤上,就會互相碰擊,自動鬥起來。漢武帝看了非常驚奇。原來來大的棋子是用磁石做的,所以有磁性,能互相吸引碰擊,只是漢武帝不懂這個道理罷了。
【指南針的發明】
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形,魚的腹部略下凹,像一隻小船,磁化後浮在水面,就能指南北。當時以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種「指南魚」。
北宋時,曾公亮在《武經總要》載有製作和使用指南魚的的方法:「用薄鐵葉剪裁,長二寸,闊五分,首尾銳如魚型,置炭火中燒之,侯通赤,以鐵鈐鈐魚首出火,以尾正對子位,蘸水盆中,沒尾數分則止,以密器收之。用時,置水碗於無風處平放,魚在水面,令浮,其首常向午也。」這是一種人工磁化的方法,它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內部分子處於比較活動的狀態,使鐵分子順著地球磁場方向排列,達到磁化的目的。蘸入水中,可把這種排列較快地固定下來,而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的發明,對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法:「方家以磁石摩針鋒,則能指南。」按沈括的說法,當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向,從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發明不但世界最早,而且為有實用價值的磁指向器的出現,創造了條件。
《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關我國古代科學技術的著作,書中談到磁學和指南針的一些問題。他在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象:「以磁石摩針鋒,則銳處常指南,亦有指北者,恐石性亦不……,南北相反,理應有異,未深考耳。」這是說,用磁石去摩擦縫衣針後,針鋒有時指南,也有時指北。從現在的觀點來看,磁石都有N和S兩個極,磁化時縫衣針針鋒的方位不同,則磁化後的指向也就不同。但沈括並不知道這個道理,他真實的記錄了這個現象並坦白承認自己沒有做深入思考。以期望後人能進一步探討。
關於磁針的裝置方法,沈括介紹了四種方法:
1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面,就可以指示方向。
2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉,指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑,磁針可以旋轉自如,指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部塗一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風的地方,就可以指示方向了。
沈括還對四種方法做了比較,他指出,水浮法的最大缺點,水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由於摩擦力小,轉動很靈活,但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法,他認為這是比較理想而又切實可行的方法。事實上沈括指出的四種方法已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的製作方法。這種指南魚與《武經總要》一書記載的不一樣,是用木頭刻成魚形,有手指那麼大,木魚腹中置入一塊天然磁鐵,磁鐵的S極指向魚頭,用蠟封好後,從魚口插入一根針,就成為指南魚。將其浮於水面,魚頭指南,這也是水針的一類。
指南龜是當時流行的一種新裝置,將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內,在木龜腹下方挖一光滑的小孔,對准並放置在直立於木板上的頂端尖滑的竹釘上,這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉的支點上了。由於支點處摩擦力很小,木龜可以自由轉動指南。當時它並沒有用於航海指向,而用於幻術。但是這就是後來出現的旱羅盤的先聲。
指南龜發明年代不晚於1325年。木塊刻成龜型,龜腹部中心嵌以磁體,木龜安放在尖狀立拄上,靜止時首尾分指南北。
【羅盤定位】
要確定方向除了指南針之外,還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時,可能沒有固定的方位盤,隨著測方位的需要,出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向,但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置,就能斷定出方位來。南宋時,曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面的文獻:「地螺或有子午正針,或用子午丙壬間縫針。」這是有關羅經盤最早的文獻記載。文獻中所說的「地螺」,就是地羅,也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針(確定地磁場南北極方向的磁針),還有子午丙壬間縫針(用日影確定的地理南北極方向)這兩個方向之間的夾角,就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位,內中盛水,磁針橫穿燈草,浮於水面。
現在人們已經知道,地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近,並不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極,這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差,這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形,所以磁針指向磁極時必向下傾斜,和水平方向有一個夾角,這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書於北宋的《武經總要》在談到用地磁法製造指南針時,就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南,常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發現使指南針的指向更加准確。
【磁性質的應用】
指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面,特別是航海上。指南針在航海上的應用有一個逐漸發展過程。成書年代略晚於《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有:「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦則觀指南針。」這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出,當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針,可見指南針剛開始使用時,使用還不熟練。二十幾年後,許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載:「惟視星斗前邁,若晦冥則用指南浮針,以揆南北。」到了元代,指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航,在不同航行地點指南針針位的連線圖,叫做「針路」。船行到某處,採用何針位方向,一路航線都一一標識明白,作為航行的依據。
指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中,進一步了解了磁的性質,並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多,《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶,在敵人必經的狹窄道路兩旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時,被牢牢吸住,不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲,磁石對他們沒有什麼作用,可自由行動。敵人以為神兵,不戰而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石,磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住,使其難以脫身。
魏晉南北朝時,我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了「磁石引鐵,於金不連。」的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法,他指出:優良磁石出產在南方,磁性很強,能吸引三、四根鐵針,使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石,能吸引十多根鐵針,甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分,而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。
我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。
指南針在古代主要被堪輿家們用於相宅相墓,同時也被用於航海及其他。正是這後者對人類社會進步發揮了巨大作用,因而指南針才得以躋身於古代四大發明的行列。我國典籍記載指南針用於航海,始於宋代朱彧1119年寫的《萍洲可談》,書中寫道:「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針。」之後,類似的文獻層出不窮,這表明在航海活動中,指南針普及得相當快。這一發明後來經阿拉伯傳入歐洲,對歐洲的航海業乃至整個人類社會的文明進程,都產生了巨大影響。
【電子指南針】
指南針是一個重要的導航工具,甚至在GPS中也會用到。電子指南針將替代舊的針式指南針或羅盤指南針,因為電子指南針全採用固態的元件,還可以簡單地和其他電子系統介面。
電子指南針系統中磁場感測器的磁阻(MR)技術是最佳的解決方法,和現在很多電子指南針還在使用的磁通量閘門感測器相比較,MR技術不需要繞線圈而且可以用IC生產過程(IC-like process)生產,是一個更值得使用的解決方案。由於MR有高靈敏度,它甚至比這個應用范圍中的霍爾元件更好。
【為什麼叫指南針?】
就是因為這東西用來指南的。況且,最早在戰國時期《韓非子》一書中,就記載了現在稱為指南針的原型——司南,「先王立司南以端朝夕」;並在東漢王充《論衡》中便記述了司南的具體形制,「司南之杓,投之於地,其柢指南」。
且,指南針不但最早為中國發明,並隨後演變成羅盤並應用於航海事業上。北宋朱彧所著《坪洲可談》一書中,最早記載了航海中使用指南針的情況,「舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,隱晦觀指南針」。其後,南宋福建路市舶司(當時管理對外貿易的政府機關)提舉趙汝適在所著《諸蕃志》中提到,「舟舶來往,惟以指南針為則,晝夜守視惟謹,毫釐之差,勝似系焉」。
就在這一時期(北宋末南宋初,約為1180年左右),中國的指南針(或者說羅盤)通過阿拉伯商人傳入歐洲。此後,羅盤在世界航海事業上被廣泛應用,因此才有15世紀-16世紀歐洲人的世界地理大發現。這一切,按照中國官方的歷史教科書來看,由於這一淵源關系,歐洲人的指南針亦是應來「指南」。
後來查了一下大英網路全書和中國大網路全書中的指南針詞條,才發現事情遠非「指南」一說這么簡單。
在大英網路全書中,有兩個不同的詞條來解釋:
第一個詞條為「direction determinants」,即方向指定儀器,解釋如下:「中國古代四大發明之一,有磁指南和機械指南兩種,磁指南發明於公元前3世紀,稱為『司南』……機械指南儀器為指南車,約在3世紀發明……」
第二個詞條為「compass」,譯為「羅盤」,即通常意義上用於航海的指南針。解釋如下:「航海或勘測時在地球上使用的基本測向儀器,……最老、最常用的羅盤為磁羅盤,……12世紀,顯然中國和歐洲的航海家都各自發現,一塊天然磁石,一種自然界存在的磁性礦石,漂在水中木棒上時總是指向北極星方向……」
兩個詞條其實是對指南針作了區分。一種是在陸地上、較簡單的指南儀器,源於中國司南(也應該僅僅使用於出產在中國的指南針),另一種是用於航海和勘測上、較專業的指北儀器,歐洲和中國同時出現,無先後之分。
分歧就這么出來了,對比這兩個詞條,發現大英網路全書似乎把「中國是最早發明指南針」這一說法完全給推倒了,因為在歐洲歷史上,羅盤才是真正的「指南針」,並在歐洲人發現新大陸、爭霸海權和開拓殖民地等近現代歷史的決定性事件中,與火炮和航海術一樣扮演了功不可沒的角色。對「中國古老的指南針」不但否定,而且用了兩個不同的詞條加以區分。
在中國大網路全書中,也有指南針和羅盤(磁羅盤)兩個詞條,但不論是對指南針的解釋,還是對羅盤的解釋,都最終追溯了到戰國的「司南」,這兩種不同的指向儀器是同源關系,而沒有像歐洲觀念中區分的如此涇渭分明。
因此,康熙的說法和佩雷菲特對其的嘲笑便有了答案——顯然,康熙認同指南針和羅盤同出一源,用來指南,而作者佩雷菲特則按西方人的觀念,認為指南針顯然應該是羅盤;佩雷菲特則認為,羅盤是歐洲人自己發明的,與中國的「司南」沒有必然聯系,羅盤用來指北,而中國的司南則用來指南。這似乎是一種不同文化背景上的誤解。當然,羅盤和「司南」到底什麼關系,現在還是各有各的說法。
此外,佩雷菲特對康熙固執地認為指南針用來指南作了解釋。他認為,康熙之所以認為指南針用來指南,是因為在中國古代文化中,南是四個方位中最尊貴的方位,皇帝的御座、宮殿、陵墓,寺廟,甚至紫禁城,一切尊貴的建築物都朝向南方。他繼續寫道,「雖然皇帝是來自北方的滿人,他的論據卻是始料不及的:『在北方,一切活動在凋萎,在衰亡。吸引磁針的力量怎麼可能來自北方呢?』……『力量、精氣和繁榮都在南方』」。
『柒』 現在的指南針有什麼特點
指南針的特點:不管方向怎麼轉動,指針總是指向南方。
指向原理:地球是個大磁體,其地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。指南針在地球的磁場中受磁場力的作用,所以會一端指南一端指北。
指南針是中國古代四大發明之一,它的發明對人類的科學技術和文明的發展,起了無可估量的作用。在中國古代,指南針起先應用於祭祀、禮儀、軍事和占卜與看風水時確定方位。11世紀末或12世紀初,中國船舶開始使用指南針導航。
(7)指南針的推廣方案擴展閱讀:
一、現代指南針
現代人製作了各種電子指南針,智能手機普遍有這個軟體,電子羅盤也叫數字羅盤,是利用地磁場來定北極的一種方法,應用到手機上,其實就是電子指南針,電子羅盤一般用磁阻感測器和磁通門加工而成。
二、電子羅盤原理
三維電子羅盤由三維磁阻感測器、雙軸傾角感測器和MCU構成。三維磁阻感測器用來測量地球磁場,傾角感測器是在磁力儀非水平狀態時進行補償;MCU處理磁力儀和傾角感測器的信號以及數據輸出和軟鐵、硬鐵補償。
該磁力儀是採用三個互相垂直的磁阻感測器,每個軸向上的感測器檢測在該方向上的地磁場強度。
參考資料來源:網路-指南針
『捌』 指南針沈括的啟發
沈括(約1033~1097),中國北宋科學家。字存中。錢塘(今浙江杭州)人。至和元年(1054),沈括以父蔭入仕,任海州沭陽縣(今屬江蘇)主簿。修築渠堰,開發農田,頗有政績。治平三年(1066),入京編校昭文館書籍。熙寧年間,宋神宗趙頊用王安石為相,銳意改革,沈括也參與了當時的許多活動。八年夏,遼人意欲侵佔宋朝河東路沿邊土地,引起邊界糾紛。沈括以翰林侍讀學士的身分,奉使交涉。到遼廷後,據理力爭,先後6次辯論,遼人不能屈,獲成而還。他在出使途中繪記了遼國山川險阻及風俗人情,成《使虜圖抄》,上於朝廷。元佑二年(1087),他完成了在熙寧九年即已奉命編繪的「天下郡縣圖」,定名為《守令圖》。元佑三年,沈括移居到潤州(今江蘇鎮江),將他以前購置的園地,加以經營,名為「夢溪園」,在此隱居8年後去世。其間,寫成了他的科學名著《夢溪筆談》,以及農學著作《夢溪忘懷錄》(已佚)、醫學著作《良方》等。沈括所著詩文,在南宋時編成《長興集》41卷,今殘存19卷。沈括資質聰穎,勤於思考,並能夠向各行各業能者學習,在物理學、數學、天文學、地學、生物醫學等方面都有重要的成就和貢獻,在化學、工程技術等方面也有相當的成就。此外,沈括在文學、音樂、藝術、史學等方面都有一定的造詣。為了紀念這位世界聞名的中國古代科學家,1979 年7月1日,中國科學院紫金山天文台將該台在 1964年發現的一顆小行星(編號2027)命名為沈括。
沈括的科學成就是多方面的。他精研天文,所提倡的新歷法,與今天的陽歷相似。在物理學方面,他記錄了指南針原理及多種製作法;發現地磁偏角的存在,比歐洲早了四百多年;又曾闡述凹面鏡成像的原理;還對共振等規律加以研究。在數學方面,他創立「隙積術」(二階等差級數的求和法)、「會圓術」(已知圓的直徑和弓形的高,求弓形的弦和弧長的方法)。在地質學方面,他對沖積平原形成、水的侵蝕作用等,都有研究,並首先提出石油的命名。醫學方面,對於有效的方葯,多有記錄,並有多部醫學著作。此外,他對當時科學發展和生產技術的情況,如畢升發明活字版印刷術、金屬冶煉的方法等,皆詳為記錄。
他晚年居住在潤州(今鎮江市)的夢溪園,專門從事著述,為後人留下了一部三十卷的科學巨著《夢溪筆談》。
指南針是我國古代的四大發明之一。沈括對指南針的使用做了多種實驗,並且把實驗的方法記在他的著作《夢溪筆談》中,成為研究我國古代指南針的珍貴資料。除此之外,在實驗中,他還發現了指南針所指的方向不是正南而是略微偏東,這種現象在物理學中叫做磁偏角。這是世界上最早發現磁偏角的記錄,比歐洲哥倫布的發現早了400多年。
沈括在《夢溪筆談》中還記載了很多勞動人民發明創造的事跡,其中最有名的,是關於畢升發明活字印刷的記錄。畢升是一位傑出的發明家,他發明的活字印刷術,製版迅速,又節省人力物力,是印刷史上一項重大的革命,也是我國四大發明之一。畢升對人類作出了很大貢獻,可是,像這樣一位有重大貢獻的發明家,要不是沈括把他的光輝業績在《夢溪筆談》中記載下來,我們就會連他的名字都不知道。
有一年,沈括到河北去,經過太行山,看到山崖中夾有一層卵石和海生螺蚌化石。他十分詫異,經過認真研究,他認為太行山東面的陸地,就是海水夾帶泥沙沉積形成的。沈括關於水侵蝕沖積作用的論述,在世界上也是最早的,比西方學者早700年。
在古代西方人還不知道石油是什麼東西時,中國老百姓已經用這種黑色的液體燒飯點燈了,這也要歸功於沈括。他曾在陝北一帶,發現地下蘊藏著豐富的石油。他經過反復研究,弄清了這種東西的性質和用途,又動員老百姓使用。他給這種黑色的液體起了個名字叫「石油」,這個名字一直延用到今天。他預言「此物後必大行於世」。他還認為我國「石油至多,生於地中無窮」。這些論述,如今都已被證實。
沈括是我國古代歷史上一位偉大的科學家。他留下的《夢溪筆談》一書,成為我國古代科學技術成果的資料庫,長期以來,一直受到人們的重視,經常為各門學科的專家所引用。這部書是我國科學技術史上的一份珍貴遺產,也是世界科學技術史上一部傑出的著作。
沈括的四種方法
鋼片指南魚發明不久,人們拿一根鋼針,放在磁鐵上磨,使鋼針變成磁針。這種經過人工傳磁的鋼針,可以說是正式的指南針了。
第一種是水浮法——把指南針放在有水的碗里,使它浮在水面上,指示方向。針怎麼能浮在水面上呢?沈括沒有說明。北宋晚期,有個寇宗爽,編了一部《本草衍義》,書中講到在指南針上穿幾根燈草,就可以浮在水面上了。沈括的水浮法,可能也是這樣的。
第二種是指甲旋定法一把磁針放在手指甲面上,使它輕輕轉動。手指甲很光滑,磁針就和司南一樣,也能旋轉自如。
第三種是碗唇旋定法——把磁針放在光滑的碗口的邊上。
第四種是縷懸法——在磁針中部塗一些蠟,粘上一根細絲線,把細絲線掛在沒有風的地方。
根據試驗,沈括認為這四種方法,要算縷懸法最好。因為用指甲旋定法和碗唇旋定法,磁針很容易滑落,用水浮法,水也動盪不定,縷懸法卻沒有這些缺點。
沈括在《夢溪筆談》中記載的這四種方法,可以說是世界上指南針使用方法的最早記錄。
這四種方法,有的仍然為近代羅盤和地磁測量儀所採用。現在磁變儀、磁力儀的基本結構原理,就是用縷懸法。航空和航海使用的羅盤,就多以水浮磁針作為基本裝置。沈括在九百多年前就提出這四種方法,真不愧是一位注重實際的科學家。
沈括還有一個重要的發現。他在《夢溪筆談》中講到,磁針雖然朝著南方,但是指的不是正南,而略微有些偏東。這一現象,在科學上叫做「磁偏角「。「磁偏角」又是怎麼一回事呢?那是因為地球上的磁極,和南極、北極稍許有一些偏差的緣故。所以磁針的南北線和地球的子午線是不一致的。這在科學上叫做「磁偏角」,又稱為「磁差」或「偏差」。磁偏角的數值,在全球各地是不相同的。在西方,直到公元一四九二年哥侖布橫渡大西洋時候,方才發現磁偏角,比我國遲了四百多年。
沈括一生的大部分時間從事政治活動,但他刻苦治學,「博聞強記,一時罕有其匹」,「於天文、方誌、律歷、音樂、醫葯、卜算,無所不通,皆有所論著」。據胡道靜的統計,沈括著述近40 種,分為易、禮、樂、春秋、儀注、刑法、地理、儒家、農家、小說家、歷算、兵書、雜藝、醫書、別集、總集、文史等17 類。今存的僅《夢溪筆談》、《補筆談》、《續筆談》、《蘇沈良方》和綜合性文集《長興集》(原有41 卷,僅存19 卷)等五種,其餘多已亡佚。其中《夢溪筆談》是沈括晚年在夢溪園中,將其一生所見所聞和研究心得以筆記文學體裁形式寫下的不朽著作。現存《夢溪筆談》為26 卷,連同《補筆談》3 卷,《續筆談》11 篇。筆談共分故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、權智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜志、葯議17 門,分類系事,考辨精邃,共有609 條。有關歷史(包括考古)方面的記述,至少有120 條以上。有關自然科學條目佔255 條,約為全書的42%,內容涉及自然觀、數學、物理、化學、天學、地學、生物、醫葯、工程技術等諸多領域。書中反映有當時科學技術成就的一些忠實記錄,如喻皓的《木經》、畢升的活字印刷術等,都是我們今天在這方面所能獲得的唯一資料。《夢溪筆談》不僅是一部史料價值很高的歷史典籍,而且是一部科技史資料匯編,在中國科學技術史上具有十分重要的地位,英國科學史家李約瑟(Joseph Needham)博士曾稱此書是「中國科學史上的里程碑」。
科學成就
天文學
沈括奉命兼任提舉司天監後,首先採取措施對司天監進行整頓,並保舉精於歷術的平民衛朴進入司天監編修新歷。熙寧八年(1075)《奉元歷》編成並頒行。後在沈括的建議下,《奉元歷》又根據實測資料重修,在宋代行用了19 年。沈括對天文儀器也有重大的改革。渾儀是中國古代用來觀測天體運動的儀器。沈括在深入分析歷代渾儀缺點的基礎上做了重要改進,如取消了白道環,放大窺管上孔徑以擴大視域及縮小下孔徑以適宜於人目觀測,設法校正極軸位置等。經改進的渾儀,結構簡化,使用方便,測量精度也有所提高。沈括改進的計時儀器浮漏,利用漫流中表面張力的補償作用,來減少液體粘滯性隨溫度變化而對流量的影響,以便消除由此引起的計時誤差,提高了計時的准確性。他利用新制的浮漏,進行了長達十餘年的觀測和研究,獲得不少新的成果,如認識到在一年之中,每日的長度並非常量,並據理推斷冬至日長度「百刻而有餘」、夏至日長度「不及百刻」。此外,他還對測日影的圭表做了一系列改革。為了說明改制儀器的原理,沈括於熙寧七年(1074)七月上《渾儀》、《浮漏》、《景表》三議,這三篇著作都是中國科技史上有關天文儀器方面的傑作。
中國的傳統歷法是陰陽合歷,節氣與月份的關系並不固定,而節氣對於農業生產等活動有著很大影響。因此,為使節氣與月份之間建立起相對固定的關系,沈括大膽提出了一種純陽歷的歷日制度,即十二節氣歷法。他認為最好是用「十二節氣」為一年,不要用十二月。如以立春為孟春(正月)初一,驚蟄為仲春(二月)初一,等等,以此類推;大月31 日,小月30 日,大小月一般相間,一年最多有一次兩個小月相連;在歷書上加註朔望,以表示月亮的圓缺。這種歷法可說是歷法史上帶有革命性的創意。它完全以太陽視運動為計算依據,按節氣定歷,既簡便易算,又有利於農事活動的安排。但由於這種純陽歷否定了中國幾千年傳統的陰陽合歷,不可避免地招致「怪怨攻罵」,而難以實行。可是,沈括卻滿有信心地說:「然異時必有用予之說者」。如今,世界通用的陽歷(如現行的公歷《格里歷》),其實質與沈括的「十二節氣歷」是很相似的。
數學:
沈括的數學成就在數學史上佔有重要的地位。日本著名的數學史家三上義夫稱之為「中國算學之模範的人物或理想的人物」。累棋、層壇及酒家積罌之類的隙積問題,即垛積問題,實質上是一種高階等差級數求和問題。設堆垛體的上、下寬分別為a 和c 個物體,上、下長分別為b 和d 個物體,高共有n 層,則依《夢溪筆談》原文所述,堆垛體的總和S=p 6[(2b+d)a+(2d+b)c+c-a],這一公式是完全正確的。沈括的隙積術是《九章算術》中「芻童術」的發展,並構成了其後二三百年間關於垛積問題研究的開端。其後南宋的楊輝和元代朱世傑等在此基礎上,創立垛積術,解決了許多更一般的高階等差級數求和問題。
沈括的另一項數學成就,是創立了會圓術。會圓術是在丈量田畝中提出來的。沈括說:「凡圓田,既能拆之,須使會之復圓。」②這是關於已知弓形的圓徑、矢高,求弓形的弦長和弧長的方法。沈括是中國第一個對弧、弦、矢之間關系加以考慮的科學家,他給出了下列近似公式:l = c +2bc = 2 r22dr b , , - - ( )2其中l 為弧長,d 為直徑,r 為半徑,b 為矢高,c 為弦長。會圓術也是後來天文計算中常用的重要公式。
物理學:
(1)光學
沈括研究過凹面鏡成像的原理,他通過反復觀察和實驗,得出了較《墨經》等更前進一步的結果。他指出,用凹面鏡照物,中間有一被稱作「礙」的點(即現在所說的焦點),物在此點之內,成正像;在此點上,不成像;在此點之外,成倒像。他還用窗隙、櫓臬、腰鼓等常見事物,來形容凹面鏡成像現象,試圖解釋凹面鏡成像原理。盡管這些解釋並不完全正確,但不失為極有益的嘗試。他對凸面鏡、平面鏡也做了細致的觀察和研究,科學地解釋了古人制鏡,鏡大則平、鏡小則凸的道理。他指出:「小鑒不能全觀人面,故令微凸,收人面令小,則鑒雖小而能全納人面。」說明他對鏡面大小、鏡面曲率與成像的關系,已有很清楚的認識。
為了說明月亮的盈虧現象,沈括做了模擬實驗。他用一個彈丸,將其表面一半塗上白粉,這樣側視之則粉處如鉤,對視之則正圓,從而直觀地和形象地演示了月亮的盈虧現象,具有很強的說服力。
(2)磁學
沈括對指南針的研究是有卓越成就的。他由實驗得出磁針指向不是正南方,而是略偏東,這是關於地球磁偏角最早的明確記載;他指出磁針有四種裝置方法,即:浮於水面、放在指甲上、置於碗邊、以線懸掛,並對這四種方法的優劣做了比較,認為最好的是以線懸掛法(縷懸法);他還發現磁針有指南、指北之分,進而推斷出這種差異可能是由於磁石的不同性質造成的。但受科技水平所限,當時還不可能對這一現象作出科學的解釋。
(3)聲學
沈括通過對某些聲學現象的觀察與研究,對聲的共振現象有了更進一步的認識。共振現象早在戰國時期就為人們所發現,其後人們還發現了一些消除共振現象的方法。( [日]三上義夫著,林科棠譯:《中國算學之特色》,《萬有文庫》本。胡道靜校注本(下文所引《夢溪筆談》原文,均據此本,不重復注出)沈括的實驗是用簡單的儀器證明弦線的基音與泛音的共振關系。他剪一小紙人,放在基音弦線之上,撥動相應的泛音弦線,紙人就跳動,撥別的弦線,紙人則不動。沈括把這稱為「正聲」,即共振實驗。西方直至17 世紀才出現類似的實驗。
沈括還對樂律,古琴的製作和傳聲,古樂鍾的發聲、共鳴等聲學現象,提出了許多精闢的見解。
地學
沈括一生行蹤所及,幾遍大半個中國,加上他知識面廣,善於觀察和思考,因此在地學領域亦有許多獨到的見解。熙寧七年(1074),沈括到浙東地區考察,看到「雁盪諸峰,皆峭拔險怪,上聳千尺,穹涯巨谷,不類他山,皆包在諸谷中。自嶺外望之,都無所見;至谷中則森然干霄」。對於這種地貌,他認為是「谷中大水沖擊沙土盡去,唯巨石巋然挺立耳」。指出了流水侵蝕作用的自然成因。他還提出西部黃土高原的地形,也是同一原因形成的。從而對這兩個地區的地貌成因作出了科學的解釋。他還根據太行山麓的山崖之間,往往含有螺蚌殼及石子,「橫亘石壁如帶」,從而判斷這里曾是海濱,並進而推斷華北大平原是由黃河、漳水等河流的泥沙沉積而形成的。這是對華北平原成因的最早的科學解釋。沈括在視察河北邊防時,非常留意當地的地形、地貌,並用木屑、麵糊堆捏成當地的山川道路等地形地物。後來由於天氣寒冷而改為用熔蠟製作。這種立體地圖,既真切又便於攜帶,到官所後,再將之復制為木刻的立體地圖。這種制圖方法,在當時很受重視並得以推廣,以致「邊州皆為木圖,藏於內府」。
熙寧九年(1076),沈括奉旨編修《天下州縣圖》,前後花了12 年時間,終於繪製成《天下州縣圖》(《守令圖》)總圖大小各1 軸,分路圖18 軸,共20 軸。這是當時全國最好的地圖。沈括在制圖過程中,繼承並發展了西晉裴秀提出的「制圖六體」,還採用了一些新的制圖方法。例如,他把過去用四至八到定方位和距離的方法進一步擴展為二十四至,即細分為二十四個方位,使制圖的精密度有所提高。這也是後來元明時期將航海羅盤劃分二十四個方位的先聲。
沈括在視察汴河工程時,曾親自實地測量沿渠各地的水平高低。當時測量地勢高低的工具有水平、望尺、干尺等,方法是逐段測量,然後再將數據匯總到一起,但這種做法的測量值與實際值誤差很大。沈括所用的測量方法是分段築堰,逐段測量,「汴渠堤外,皆是出土,故溝水令相通,時為一堰節其水,候水平,其上漸淺涸,則又為一堰,相齒如階陛。乃量堰之上下水面,相高下之數會之,乃得地勢高下之實」。竺可楨先生曾稱這種方法「雖不盡善,但苟所築之堰,極為平直,當不致有大差誤。其所用之尺,雖未必精密,但計高度至於分寸,可見其行事之不苟且。歐洲古代,希臘雖曾經測海岸之遠近,羅馬盛時亦有測量街道之舉,但地形測量在括以前則未之聞。」
醫葯學
沈括重視並通曉醫術。他在臨床醫學、基礎醫學、葯物學等方面,有不少重要成果,特別是對葯物和葯理有許多獨到的見解,有關論述可見於《夢溪筆談》、《良方》、《靈苑方》、《夢溪忘懷錄》等著作中。例如,通過研究,他對細辛、杜若、枳實等葯物存在的「一物多名」、「一名多物」和「名實錯亂」的現象作了考訂;對《神農本草經》等古書中關於山豆根等葯物葯性記載的錯誤作了糾正;對辨疾、治疾、配方、采葯、葯物的保管和加工製作、服葯的正確方法等,都提出了一些中肯的看法,這些看法既來自實踐,又符合辯證法,直到今天,也是很有價值的。
沈括曾編集《良方》15 卷,北宋末有人將蘇軾的醫葯雜說附於《良方》,題名為《蘇沈內翰良方》。現傳本《蘇沈良方》共10 卷,沈括自序說:「予所謂良方者,必目睹其驗,始著於篇,聞不預焉。」可見他選擇葯方是很審慎的。晁公武《郡齋讀書志》也說「用者多驗」。由此可見,這部驗方匯編,至少對某些疾病或病人有良好的療效。