Los orígenes históricos de los cuatro grandes inventos
Ya en 1550, el matemático italiano Jerome Cardin fue el primero en señalar que los "tres grandes inventos" de China tuvieron un impacto en el mundo: Sina (brújula), la imprenta y la pólvora. Y consideraba que "ningún invento de la antigüedad puede rivalizar con ellos".
En 1620, el filósofo británico Bacon también mencionó en su libro "Nuevas herramientas": "Los tres grandes inventos: la imprenta, la pólvora y la brújula "Los inventos cambiaron toda la apariencia y condición de las cosas en todo el mundo".
Luego, entre 1861 y 1863, Marx y Engels llevaron la importancia de estos inventos a su punto máximo. Marx escribió en "Las máquinas, las fuerzas naturales y las aplicaciones de la ciencia": "La pólvora, la brújula y la imprenta: estos son los tres grandes inventos que predijeron la llegada de la sociedad burguesa. La pólvora hizo pedazos la caballería, la brújula abrió el mercado mundial, Se establecieron colonias y la imprenta se convirtió en una herramienta del protestantismo, un medio de renacimiento científico en general y la palanca más poderosa necesaria para el desarrollo del espíritu creativo."
Engels en "La guerra de los campesinos alemanes" ". Se dice claramente: "Una serie de inventos son de mayor o menor importancia, entre los cuales la pólvora tiene un significado histórico glorioso. Ahora se ha demostrado más allá de toda duda que la pólvora fue transmitida de China a los árabes a través de la India y fue introducida. por los árabes y las armas de pólvora fueron introducidas en Europa a través de España."
El sinólogo británico Maddox señaló: "Durante mucho tiempo, el genio inventivo del pueblo chino se ha manifestado en muchos aspectos en los tres principales inventos de China (. La brújula de navegación (Sina), la imprenta y la pólvora) dieron un impulso extraordinario al desarrollo de la civilización europea. “La brújula era una herramienta sencilla para determinar la dirección. Anteriormente conocida como Sina. El componente principal es una aguja magnética que gira libremente sobre su eje. La aguja magnética se puede mantener en la dirección tangencial del meridiano magnético bajo la acción del campo geomagnético. El polo norte de una aguja magnética apunta al polo sur geográfico y esta propiedad se puede utilizar para identificar la dirección. Se utiliza comúnmente en navegación, geodesia, turismo y militar. La n de la brújula se refiere al norte, la e se refiere al este, la w se refiere al oeste y la s se refiere al sur.
China es considerada el país que inventó la brújula en el mundo. La invención de la brújula es el resultado de la comprensión a largo plazo de los trabajadores chinos Han sobre el magnetismo de los objetos. Gracias al trabajo de producción, la gente entró en contacto con la magnetita y empezó a comprender su magnetismo. La gente descubrió por primera vez la propiedad de los imanes de atraer el hierro y luego descubrió la directividad de los imanes. Después de muchos experimentos e investigaciones, finalmente se inventó una brújula práctica. La primera brújula estaba hecha de imanes naturales, lo que demuestra que los trabajadores de la nacionalidad Han en mi país descubrieron la atracción de los imanes naturales y su hierro muy temprano. Según registros antiguos, ya en el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, la productividad se había desarrollado enormemente, especialmente la producción agrícola, lo que promovió el desarrollo de las industrias minera y de fundición. En la práctica de producción a largo plazo, la gente ha aprendido sobre los imanes del mineral de hierro. La primera brújula fue Sina. "La primera teoría de la brújula en China es la 'teoría de la inducción' basada en la teoría del yin y el yang y los cinco elementos". Según Guan Zengjian, Shen Kuo, un gran científico chino de mediados del siglo XI, todavía está desconcertado por la brújula. . Sus "Notas de Meng Qian" introdujeron el método de magnetización artificial de la brújula, el descubrimiento de la declinación magnética y el método de erigir la brújula, pero no sabía por qué se guiaba la brújula - "la guía del imán"... él ¡No podría justificarlo! "Posteriormente, los eruditos propusieron varias teorías de la brújula basadas en las teorías del Yin-Yang y los Cinco Elementos y en la comprensión de la gente sobre la forma de la tierra en ese momento. Por ejemplo, "La geografía de Guan se refiere a Mongolia", que fue escrito en la época de la canción. Dynasty, propuso por primera vez la siguiente lógica:
"Las agujas magnéticas están hechas de hierro, y el hierro pertenece al oro. Según los Cinco Elementos, el metal nace del agua y el norte pertenece al agua, por lo que el agua del norte es hijo del oro. El hierro proviene de los imanes, y los imanes son concebidos por el espíritu del sol. El espíritu del sol pertenece al fuego y está situado en el sur, por lo que el sur equivale a la madre de la aguja magnética. De esta manera, la aguja magnética no sólo cuida de la madre sino que también extraña al niño, por lo que apunta naturalmente en las direcciones norte y sur. ”
El principio de la brújula de la dinastía Song del Sur todavía creía que “la punta de la brújula, es decir, donde está el sol, es el espíritu” sólo gira en torno al fenómeno de la declinación magnética, y el El argumento se basa en un sistema de coordenadas que se inclina más hacia la orientación geográfica: China. Los antiguos creían que el suelo era plano y tenía un área limitada, por lo que debía haber un centro en el suelo, y el meridiano que pasaba por el centro era el único norte. -Dirección sur Zeng Sanyi, un hombre de la dinastía Song del Sur, creía que una vez que la geodesia no estuviera en esta línea norte-sur, la brújula naturalmente apuntaría "menos".
Durante la dinastía Ming, se señaló que la dirección de guía correcta estaba determinada por el sistema de azimut de la Tierra, y el ángulo de desviación estaba determinado por el sistema de división del azimut celeste. Guan Zengjian cree que esta afirmación "encarna la vergüenza de la teoría tradicional de la brújula cuando se enfrenta a la contradicción entre la teoría de la inducción del yin y el yang y la declinación magnética".
Durante el período Wanli de la dinastía Ming (1573 ~ 1620 d.C.), los misioneros llegaron a China y trajeron la teoría occidental de la brújula, la teoría de la Tierra y conocimientos científicos y tecnológicos relacionados. Afectados por esto, los académicos chinos comenzaron a explorar la teoría de la brújula desde una nueva perspectiva. En este proceso, el papel del yin y el yang y los cinco elementos se debilitaron gradualmente y el análisis desde una perspectiva mecánica siguió aumentando. Sin embargo, la teoría científica propuesta por Gilbert en 1600 no era uniforme en los estudios occidentales, y mucho menos en Oriente. Entre los misioneros, Ferdinand Verbiest, un jesuita belga que llegó a China en 1658, tenía la teoría de la brújula más sistemática. Sin embargo, creía que la aguja magnética apunta a los polos geográficos norte y sur de la propia tierra, y su teoría seguía vigente. limitado a la ciencia antigua, a diferencia de la comprensión de Gilbert de que la Tierra misma tiene un imán. La teoría de Ferdinand Nan Huairen tuvo una profunda influencia en China. Hasta mediados del siglo XIX, los eruditos chinos todavía lo utilizaban para explicar cuestiones relacionadas con la brújula. En ese momento, los misioneros que llegaron a China a finales de la dinastía Qing comenzaron a introducir el conocimiento moderno del magnetismo occidental en China.
En el período anterior a Qin, nuestros antepasados ya habían acumulado muchos conocimientos en esta área. Al explorar el mineral de hierro, a menudo se encontraban con magnetita, es decir, magnetita (compuesta principalmente de óxido férrico). . Estos hallazgos han sido documentados durante mucho tiempo. Estos descubrimientos se registraron por primera vez en varios artículos de "Guanzi": "Hay imanes en la montaña y oro y cobre debajo". Hay registros similares en otros libros antiguos, como "El Clásico de las Montañas y los Mares". Las propiedades de los imanes para atraer el hierro se han descubierto desde hace mucho tiempo. El capítulo principal de nueve volúmenes de "Lu's Spring and Autumn Annals" contiene: "La bondad atrae el hierro, o lo atrae". En ese momento, la gente llamaba "magnetismo" "bondad". . Creen que la atracción del imán por el hierro es la atracción de una madre amorosa hacia su hijo. También creía: "La piedra es la madre del hierro, pero hay dos tipos de piedras, buenas y malas. La bondad puede atraer a sus hijos, pero la maldad no. Se dice que después de que Qin Shihuang unificó los seis países, construyó Afang". Palacio cerca de Xianyang. Hay una puerta en el palacio hecha de imanes. Si alguien con armadura y escondiendo un arma entra al palacio para asesinarlo, será atraído por la puerta magnética. Esta historia nos cuenta que los antiguos trabajadores dominaron el conocimiento del magnetismo muy temprano.
Cuando dos imanes se juntan y están cerca uno del otro, unas veces se atraen y otras se repelen. Como todos sabemos, un imán tiene dos polos magnéticos, uno se llama polo N y el otro se llama polo S. El mismo sexo repele, el sexo opuesto atrae. La gente no lo sabía en ese momento, pero aún así podían percibirlo.
Durante la dinastía Han Occidental, hubo un alquimista llamado Luan Da. Usó esta propiedad de los imanes para crear algo que parecía dos piezas de ajedrez. Al ajustar la polaridad de las dos piezas entre sí, a veces las dos piezas se atraen y otras se repelen. Luan Da lo llamó "ajedrez de lucha". Dedicó esta novela al emperador Wu de la dinastía Han y la demostró en vivo. El emperador Wu de la dinastía Han estaba sorprendido y feliz. Fue nombrado "General de las Cinco Bendiciones". Luan utilizó vigorosamente las propiedades de los imanes para crear cosas novedosas para engañar al emperador Wu de la dinastía Han.
El antepasado de la brújula apareció en el Período de los Reinos Combatientes. Está elaborado a partir de imanes naturales. Parece una cuchara de fondo redondo que se puede equilibrar sobre un "campo" liso y girar libremente. Cuando esté en reposo, el mango de la cuchara apuntará hacia el sur. Los antiguos lo llamaban "Si Nan". En el libro "Han Feizi" de esa época, estaba escrito: "Wang Li Si Nan se tomó el tiempo primero". "Tarde o temprano" significa cuadrado, este. "Guiguzi" registra el uso de Sina. La gente de Zheng se llevaba a Sina con ellos cuando recogían jade para asegurarse de que no se perdieran.
En el período de primavera y otoño, la gente podía pulir nefrita y jadeíta con una dureza de 5 a 7 grados en varias formas. Por lo tanto, también se podían usar imanes naturales con una dureza de solo 5,5 a 6,5 grados. hacer sinán. Wang Chong, de la dinastía Han del Este, dejó un registro claro de la forma y el uso de Si Nan en su libro "Lunheng". Sina está hecho de una pieza entera de imán natural después de una cuidadosa consideración. El mango de la cuchara está guiado por un poste, de modo que el centro de gravedad de toda la cuchara cae exactamente en el centro del fondo de la cuchara. un lugar liso, rodeado por un tallo y ramas de cuatro dimensiones, sintetizando 24 direcciones. Este diseño se completó después de una larga investigación por parte de los antiguos después de observar cuidadosamente muchos fenómenos relacionados con el magnetismo en la naturaleza y acumular una gran cantidad de conocimiento y experiencia. El surgimiento de Sina es una aplicación práctica de la comprensión que tiene la gente sobre la polaridad de los dedos magnéticos. Sin embargo, Sina también tiene muchos defectos. Los imanes naturales son difíciles de encontrar y tienden a perder magnetismo debido a los golpes y al calor durante el procesamiento.
Por lo tanto, el magnetismo de Sina es relativamente débil y el contacto con el sitio debe ser muy suave; de lo contrario, será difícil girar debido a una resistencia de fricción excesiva y no se logrará el efecto de guía esperado. Además, Sina tiene cierto tamaño y peso, lo que lo hace incómodo de transportar. Esta puede ser la razón principal por la que Sina no se ha utilizado ampliamente durante mucho tiempo.
Sina se compone de un disco de bronce y una cuchara magnética fabricada con imanes naturales. La placa de bronce está grabada con 24 direcciones y la cuchara magnética se coloca en la superficie circular central de la placa. Cuando está en reposo, la cola de la cuchara apunta hacia el sur.
Los polos magnéticos en ambos extremos de cada imán son diferentes, uno se llama polo S y el otro se llama polo N. La Tierra en la que vivimos es también un enorme imán natural, con diferentes polos magnéticos en los polos norte y sur. El Polo Sur cerca del Polo Norte de la Tierra y el Polo Norte cerca del Polo Sur de la Tierra. Precisamente porque los polos geomagnéticos no coinciden completamente con el nivel geográfico se produce el fenómeno de declinación geomagnética. Sabemos que los polos magnéticos del mismo sexo se repelen y los polos magnéticos del sexo opuesto se atraen, así que no importa en qué parte de la superficie de la tierra te encuentres, toma una aguja magnética que gire libremente, su polo N siempre apuntará hacia el norte. , y su polo S siempre apuntará hacia el sur.
Durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, hace más de 2.000 años, China ya había utilizado hierro para fabricar herramientas agrícolas. Cuando los trabajadores buscaban mineral de hierro, descubrieron un imán y descubrieron que podía absorber hierro.
"Meng Qian's Bi Tan" es un libro sobre la ciencia y la tecnología china antigua escrito por Shen Kuo (1031-1095). Habla sobre algunas cuestiones del magnetismo y la brújula. En "Conversación complementaria con Meng Qian Bitan", habló sobre varios fenómenos causados por el método de tribomagnetización: "Use imanes para frotar, ojo por ojo, será nítido y siempre dirigido. Algunas personas señalarán hacia el norte y no tendrán miedo. de piedras... Por el contrario, debería haber una diferencia norte-sur, que no ha sido estudiada en profundidad." Es decir, las agujas de coser a veces apuntan al norte cuando se frotan con un imán. El imán tiene polos N y S. Cuando se magnetiza, la dirección de la aguja de coser es diferente, por lo que la dirección después de la magnetización también es diferente. Pero Shen Kuo no sabía esta verdad. Realmente documentó este fenómeno y admitió francamente que no había pensado profundamente en ello. Espero que las generaciones futuras puedan explorar esto más a fondo. En cuanto a los métodos de instalación de agujas magnéticas, Shen Kuo introdujo cuatro métodos:
1. Brújula flotante: coloque algunas mechas en la aguja magnética y haga flotar en el agua para indicar la dirección.
2. Brújula giratoria del borde del cuenco: coloque la aguja magnética en el borde del cuenco y la aguja magnética puede girar para indicar la dirección.
3. Brújula giratoria para uñas: coloque la aguja magnética en la uña. Dado que la superficie de la uña es lisa, la aguja magnética puede girar libremente para indicar la dirección.
4. Cuelga una brújula: aplica un poco de cera en el medio de la aguja magnética, pega un trozo de seda y cuélgala en un lugar sin viento para indicar la dirección.
5. Brújula montada en soporte: se utiliza un imán en forma de tortuga en lugar de la brújula. Las agujas norte de la cabeza y la cola no son muy diferentes de las de la brújula colgante.
La tortuga guía turística era un dispositivo nuevo y popular en ese momento. Coloque un imán natural en el abdomen de la tortuga de madera, cave un agujero liso debajo del abdomen de la tortuga de madera, alinéelo y colóquelo en un clavo de bambú puntiagudo que se encuentra en posición vertical sobre la tabla de madera para que la tortuga de madera quede colocada. un punto de apoyo fijo y que gira libremente. Debido a que la fricción en el punto de apoyo es muy pequeña, la tortuga de madera puede girar el riel guía libremente. En aquella época, no se utilizaba para la navegación, sino para la ilusión. Pero este fue el precursor de la brújula árida que vendría después.
La tortuga guía turística se inventó no más tarde del año 1325. El bloque de madera está tallado en forma de tortuga, con un imán incrustado en el centro del vientre de la tortuga. La tortuga de madera se coloca sobre un pilar puntiagudo, apuntando al norte y al sur respectivamente cuando está en reposo.
Para determinar la dirección, además de la brújula, también se necesita un disco de acimut. Cuando utilice una brújula por primera vez, es posible que no tenga un disco de orientación fijo. Ante la necesidad de medir el azimut, apareció una brújula que integraba una aguja magnética y un disco de azimut. Las brújulas incluyen la brújula Feng Shui, la brújula de agua y la brújula de sequía.
Se tallan veinticuatro direcciones alrededor del disco y se llena de agua en su interior. La aguja magnética atraviesa la hierba de la lámpara y flota en el agua.
Como todos sabemos, los dos polos magnéticos de la Tierra sólo están cerca de los polos geográficos Norte y Sur, pero no coinciden. La aguja magnética apunta a los polos magnéticos de la Tierra en lugar de a los polos norte y sur geográficos, por lo que la aguja magnética apunta ligeramente en dirección opuesta a la dirección del sur y del norte verdaderos. Este ángulo se llama declinación magnética. Debido a que la Tierra es casi esférica, la aguja magnética se inclina hacia abajo cuando apunta hacia los polos magnéticos en un ángulo con respecto a la horizontal, lo que se denomina inclinación magnética. Los ángulos de declinación magnética y de inclinación magnética son diferentes en diferentes lugares. "Wu Yao" de la dinastía Song del Norte prestó atención al uso de la inclinación magnética cuando discutió el uso de métodos geomagnéticos para hacer brújulas. Shen Kuo habló sobre la brújula incompleta en "Bi Tan de Meng Qian", que a menudo está ligeramente hacia el este. Se señala la existencia de declinación magnética.
El descubrimiento de la declinación magnética y la inclinación magnética hizo que la orientación de la brújula fuera más precisa.
Durante las dinastías Wei, Jin, Sur y Norte, los antepasados chinos tenían mucho conocimiento sobre las propiedades de los imanes. Incluso Cao Zhi, un poeta en ese momento, usó "un imán atrae el hierro, pero el oro no está conectado" en el poema de Jiao Zhi. oración. Se puede ver que también comprende las propiedades de los imanes. Tao Hongjing de la dinastía Liang y las dinastías del Norte y del Sur propuso el método de medición magnética en "Registros de médicos famosos". Señaló que en el Sur se producen excelentes imanes. Tienen un fuerte magnetismo y pueden atraer tres o cuatro agujas de hierro, de modo que se pueden colgar varias agujas de un extremo a otro del imán. Un imán más fuerte puede atraer más de una docena de agujas de hierro e incluso puede contener medio kilo o dos de cuchillos. Tao Hongjing no sólo señaló que el magnetismo es fuerte o débil, sino que también señaló el método de medición. Este puede ser el registro más antiguo del mundo de mediciones magnéticas.
Los imanes atraen el hierro porque los polos magnéticos en ambos extremos de cada imán son diferentes, uno se llama polo positivo y el otro se llama polo negativo. La Tierra donde vivimos los humanos también es un enorme imán natural. Los polos norte y sur de la Tierra también tienen polos magnéticos diferentes. El Polo Norte de la Tierra es negativo y el Polo Sur de la Tierra es positivo. Según el principio de que los polos magnéticos del mismo sexo se repelen y los polos magnéticos del sexo opuesto se atraen, tome una aguja magnética que pueda girar libremente. No importa dónde te encuentres en la Tierra, su polo positivo siempre apunta al norte y su polo negativo siempre apunta a ti.
Durante el Período de los Reinos Combatientes, la gente utilizó las características de los imanes para crear una herramienta para indicar el norte y el sur: Sinan. Sin embargo, es imposible verificar cómo era Sina durante el Período de los Reinos Combatientes. "Ilustraciones de libros de texto de historia china"─"Sina" se basa en el "Modelo Sina de la dinastía Han" del Museo de Historia China. Este modelo fue elaborado por generaciones posteriores basándose en registros históricos y ruinas reales de la dinastía Han desenterradas bajo tierra. Las ruinas están hechas de bronce, con un círculo interior y un círculo exterior. El círculo central está pulido muy suavemente para asegurar la precisión de la dirección indicada por el cuerpo de la cuchara. El Bagua, los Tallos Celestiales, las Ramas Terrenales y las Veintiocho Constelaciones están dispuestos en secuencia en la periferia del círculo central, totalizando veinticuatro direcciones. La pequeña cuchara en el centro de las ruinas fue pulida a partir de un trozo entero de imán natural. El ánodo del imán fue molido en un mango largo de Sina. La parte inferior de la cabeza de la cuchara era semiesférica y muy suave. Cuando lo use, primero coloque el sitio plano, luego coloque Sina en el medio del sitio y mueva el mango de la cuchara con las manos para girarlo. Cuando Sinan se detuvo, la dirección que apuntaba el mango de la cuchara era el sur. Esta sina en forma de cuchara se utilizó hasta el siglo VIII.