[发明专利]一种指南鱼的制备工艺及再现过程

说明书

本发明为一种指南鱼的制备工艺及再现过程，其主要包括无直观磁性的鱼形铁片、木板、碗和铁粉，另外还需要铁针与软木块来对再现过程进行辅助测试。由于对古文献的误读导致此前没人成功进行过指南鱼的制作及复原实验。本发明是基于对《武经总要》中“鱼在水面，令浮”的解读和延伸，具体是用木板载鱼形薄铁片浮于水面来贴合古人的认知水平和技术，于此法所制出的指南鱼在足够长的观察时长下都有准确稳定的指南效果，且经实验证明了鱼形铁片在蘸水淬火后并不能被地磁场磁化，其能指南是因本身铁质所残余的剩磁使然。所以本发明是一种有科学和历史事实依据，可对古代指南鱼进行复原及指南过程再现的技术,可作为科普教学仪器和玩具等进行演示推广和普及。

技术领域

本发明是基于科学和历史事实依据的古代指南鱼复原制备工艺，是完全用古代具有的材料和技术手段，进行系统规范全面耐心细致复原实验的研究成果。使用本发明所制成的产品能复原和再现古代指南鱼的发明和应用过程，可作为科普仪器、教学仪器或玩具等进行演示推广和普及。

背景技术

指南鱼作为“四大发明”之一是指南针实现其准确性和实用性的开始，是由司南勺向指南鱼转化的关键环节。北宋时期曾公亮在《武经总要》中记载：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盘中，没尾数分则止，以密器收之，用时，置水碗无风处平放，鱼在水面，令浮，其首常向午也”。

针对上述古文献记载，有两个以讹传讹的说法被普遍采用：

（1）由于对文献中“置水碗无风处平放，鱼在水面，令浮”的误读。认为指南鱼用形状象鱼的薄薄钢片做成，鱼的肚皮部分凹下去一些，象小船一样浮在水面上。

1992年，国家博物馆李强实验发现：“地磁场的热剩磁效应非常弱，不足以驱动鱼形铁片指南。他用锯条做了模拟实验，分别用家庭火炉、电炉加热到700℃左右淬火，两端表磁或测不到或极小，插在泡沫塑料上，浮于水面，没有指南迹象；

1956年，东北师大刘秉正提出《武经总要》指南鱼的磁化利用了地磁场的热剩磁效应。他认为： “铁片被烧红后，温度可能达到铁的居里点（770℃）以上变为顺磁体；沿南北放置，是被地磁场磁化，冷却后形成热剩磁；铁片“没尾数分”表明磁化角度顺应了地磁倾角，可最大限度利用地磁强度。刘还用缝衣针做了多次试验，插软木塞浮于水上，有指南北的效果；蘸水和缓慢冷却效果相同，前者更快捷。”

条形薄铁片正对南北方向淬火能否获得磁性，条形薄铁片制作指南鱼用水浮法实验能否指南。刘秉正与李强的实验结果完全相反，形成的结论也大相径庭。对于这样一个科学史中重要的问题，学术界至今没有得到可靠的结论和形成普遍的共识。

中科院自然科学史研究所黄兴对刘秉正、李强制作指南鱼实验进行了评述，称按照文献记载加工制作了可浮在水面鱼形铁片，重量约0.45克。但对其制作和实验过程没有说明，实验结果能否指南则含糊其辞没有明确的结论。从黄兴按照文献记载加工制作了可浮在水面鱼形铁片，重量约0.45克。可知其加工制作和实验是不真实的。重量约0.45克仅是一枚粗针的质量，如果按照文献记载加工制作鱼形铁片厚度将小于0.1毫米薄如纸片，不知如何加工而成极不符合事实常理。

（2）刘秉正认为“铁片被烧红后，温度可能达到铁的居里点（770℃）以上变为顺磁体；沿南北放置，是被地磁场磁化，冷却后形成热剩磁”从李强实验和后续本发明多次重复的对比实验的结果看，也是不真实的。

从其古文献中有关指南鱼制作和使用的翔实描述看，曾公亮应该既是其见证者也是其实践者，其作用主要是指导在军事上的实际应用，古人应是在不断重复验证和实践中形成和得到的结论，不应怀疑其记录和描述的真实可靠性。

根据当时的历史条件，本发明申请人认为文献中“置水碗无风处平放，鱼在水面，令浮”。应理解为用木板载鱼形铁片浮于水面才符合古人的认知水平和技术。按此法如实照古文献进行系统规范全面耐心细致复原实验发现：

（1)如实的按照曾公亮在《武经总要》有关指南鱼制作和使用的描述，能成功进行复原实验，证实其古文献的记载是真实可靠和经得起重复实验验证的。