中國通史（第四卷） · 第四十七章物理學

秦漢時期的物理知識有著豐富的內容，在力學、熱學、聲學、光學、電和磁等方面，同先秦時期相比，都有不少新的成果。 第一節力學知識 關於力的性質和作用的認識 繼春秋戰國時期墨家學派對力進行定義（「力，刑之所以奮」）之後，秦漢時期對力的認識又有發展。在西漢劉安（前179—前122）組織編寫的《淮南子》、《淮南萬畢術》和東漢王充（27—約79）所著的《論衡》等著作中有許多精彩的論述。歸納起來約有以下幾點：物體內力不能使物體自身發生運動：「力重不能自稱，須人乃舉。..古之多力者，身能負荷千鈞，手能決角伸鉤，使之自舉，不能離地。」①這是關於物體的內力不能使物體自身產生運動的最早表述。 外力的作用因物體重量的不同而不同：「湍瀨之流，沙石轉而大石不移。何者？大石重而沙石輕也。..金鐵在地，焱風不能動；毛芥在其間，飛揚千里。」①物體形狀影響了物體的運動：「圓物投之於地，東西南北，無之不可，策杖叩動，才微輒停；方物集地，一投而止，及其移徒，須人動舉。」②移動物體所需之力比舉起物體所需之力少：「夫舉重鼎者，力少而不能勝也；及至其移徙之，不待其多力者。」③就是說，移動物體要比舉起該物用力少。這是從日常生活經驗中就可得知的，但已隱含著對移動摩擦阻力問題的認識。此同先秦著作《考工記》中所提到的車輪著地須「微至」，以減少滾動摩擦阻力的認識相類似。 有鋒刃的器具也須外力作用才能產生運動：「鑿所以入木者，槌叩之也；鍤所以能撅地者，跖蹈之也。諸有鋒刃之器，所以能斷割削者，手能把持之也，力能推引之也。」④如果沒有外力，利器也不能發揮作用：「干將之刃，人不推頓，苽瓠不能傷；苽瓠之箭，機不動發，魯縞不能穿。」⑤截面積對壓力有直接影響，截面積越大，壓力越小：「針錐所穿，無不暢達；使針錐末方，穿物無一分之深矣。」⑥關於「勢」的概念在先秦著作《孫子·勢篇》中提出了「勢」的概念，此概念包含了物理學中的動能和勢能。如「激水之疾，至於漂石者，勢也」，指的是動能；「轉圓石於千仞之山者，勢也」，指的是勢能；「勢如彍弩，節如發機」，指的是彈性勢能。至秦漢時期對於「勢」的概念亦多有論述。如「夫舟浮於水，車轉於陸，此勢之自然也。」①「夫七尺之橈，而制船之左右者，以水為資。①《論衡·效力》。 ①《論衡·狀留》。 ②《論衡·狀留》。 ③《淮南子·主術訓》。 ④《論衡·效力》。 ⑤《論衡·效力》。 ⑥《論衡·狀留》。 ①《淮南子·主術訓》。 天子發號，令行禁止，以眾為勢也。」②「是故得勢之利者，所持甚小，其存甚大；所約甚守，所制甚廣。是故十圍之木，持千鈞之屋；五寸之鍵，制開闔之門。豈其材之巨小足哉，所居要也。」③十圍之木與五寸之鍵，巨小懸殊，但因五寸之鍵居於要處，故其用甚大。對於弓矢之勢，視遠近而有別：「矢之於十步，貫兕甲；及其極，不能入魯縞。」注云：「言勢有極。」④就是說，矢至最大射程時，動能為零（勢有極），雖薄如魯縞，亦無力穿入。 對浮力的認識和利用對水浮力：遠古時代已有舟楫，因而對水浮力早有所認識。秦漢時期造船業具有一定規模，水浮力在實踐中得到廣泛的利用。如「抱壺而渡水」⑤，「鴻毛之囊，可以渡江。」⑥也就是說，空壺和裝滿鴻毛的皮囊，可以助人渡江。這可看成是後世救生圈、救生衣的濫觴。人們還從竹和金屬相比較角度對水浮力進行探討：「長竹之性浮，殘以為牒，束而投之水則沉，失其體也；金之性沉，托之於舟上則浮，勢有所支也。」⑦秦漢時期對空氣浮力也有一定的認識。相傳帝舜曾藉助於空氣浮力而免於死難。因舜父瞽叟偏愛後妻子，常欲殺舜。有一次，瞽叟讓舜上糧倉（廩）修頂，「瞽叟從下縱火焚廩。舜乃以兩笠自扦而下，去，得不死。」①王莽時為抗擊匈奴，特招募「有奇技術可以攻匈奴者，..或言能飛，一日千里，可窺匈奴。莽輒試之，取大鳥翮為兩翼，頭與身皆著毛，通引環紐，飛數百步墜。」②這是人類第一次仿生滑翔飛行的大膽嘗試。 對於表面張力的認識秦漢時期，人們已注意觀察液體的表面，記載了一種屬於液體表面強力的現象。《淮南萬畢術》云：「首澤浮針。」高誘註：「取頭中垢以塗針，塞其孔，置水即浮。」因頭垢有油脂，塗在針表面，並塞其孔，鍾與水便不浸潤，當針足夠輕的時候，由於水的表面張力的作用，便能使針浮於水面。這是關於表面張力的最早記載。其後晉葛洪說：「頭垢猶足以使金鐵浮水，況妙於茲乎？」③即是指表面張力現象。 對大氣壓力的利用有關利用大氣壓力的具體例子突出表現在製造虹吸管上。東漢靈帝中平年間（公元184—189年），掖庭令畢嵐曾作「翻車」、「渴烏」，李賢等注②《淮南子·主術訓》。 ③《淮南子·主術訓》。 ④《淮南子·說林訓》。 ⑤《淮南子·說林訓》。 ⑥《淮南萬畢術》。 ①《史記·五帝本紀》。 ②《漢書·王莽傳》下。 ③《抱朴子·登涉》。 云：「翻車，設機車以引水；渴烏，為曲筒，以氣引水上也。」①渴烏就是利用大氣壓力而製成的虹吸管。此種虹吸管自漢代以後，歷代都有製造。 關於運動問題，漢代有一段非常精彩的論述：「地恆動不止，人不知，譬如人在大舟中，閉牖而坐，舟行，不覺也。」②這段話清楚地表明了地動思想和運動相對性思想，是十分可貴的。可惜的是，這兩種重要思想未受到後世應有的重視。 ①《後漢書·張讓傳》。 ②《太平御覽》卷三六引《尚書緯·考靈曜》。 第二節熱學知識 對熱的認識和利用熱是人類須臾不可離的。秦漢時期，人們在日常生活中逐漸積累了不少熱的知識。 在燃料方面，人們除了使用木炭和煤以外，還發現了新的能源——石油。《漢書·地理志》載：「高奴有洧水，可燃。」當地人用它來做過燃料是有可能的。 這一時期對煙囪和火道等通風設施與燃燒程度的關係也有一定的認識。 當時已有關於「曲突徙薪」的見解：「客有過主人者，見其灶直突，傍有積薪。客謂主人，更為曲突，遠徙其薪，不者且有火患。」③這裡的「突」指的是煙囪，「直突」就是把煙囪安在火膛的上方；「曲突」則是讓火焰先通過一段火道，然後再通向煙囪。直突火勢過盛，容易招致火災，因此居家不宜；而曲突可使火勢延緩，有利於炊事安全。 秦漢時期，人們已能利用熱脹冷縮的現象於工程施工上。據載秦國李冰父子在修建都江堰的施工中，曾採用「積薪燒之」的方法，坼裂岩石，開山劈嶺。即是先用柴草燒熾岩石，使其熱脹冷縮不均勻而致裂解①。東漢武都太守虞詡在開通糧道時，也使用此法：「使人燒石，以水灌之，石皆坼裂，因鐫去石。」②這是工程實踐中的巧妙發明。 秦漢時期人們還開始利用熱氣流。《酉陽雜俎》載：「漢高祖入咸陽宮，寶中尤異者有青玉燈，檠高七尺五寸，下作蟠螭，以口銜燈。燈燃則鱗甲皆動，炳煥若列星。」③蟠螭的鱗甲可能是很薄的金屬片所制，燃燈所產生的熱氣流向上衝動這些鱗片，致使其炳煥若列星。除了生產生活實踐中利用熱氣流外，人們還做些熱氣流或熱膨脹方面的科學實驗。《淮南萬畢術》云：「艾火令雞子飛。」高誘註：「取雞子去其汁，燃艾火，內空卵中，疾風因舉之飛。」事實上由燃艾而引起的熱氣流外噴不足以令雞子自飛，但空卵內的空氣受熱膨脹而使比重減小，從而在疾風中飛行短短的一段是有可能的。後世熱氣球的原理與此完全相同，只是升力更大而已。 對水的三態變化的認識和利用秦漢時期已經知道水的三態變化，並且知道水的蒸發、凝結同溫度有密切的關係。如《大戴禮記》說：「天地積陰，溫則為雨，寒則為雪。」《論衡》更進一步指出：「雲霧，雨之徵也。夏則為露，冬則為霜，溫則為雨，寒則為雪。」①漢劉熙《釋名》曰：「雪，綏也。水下遇寒而凝，綏綏然下也。」《韓詩外傳》曰：「凡草木花多五出，雪花獨六出。雪花曰霙，雪雲曰同雲。」③《漢書·霍光傳》。 ①常璩：《華陽國志·蜀志》。 ②《後漢書·虞詡傳》注引《續漢書》。 ③段成式：《酉陽雜俎·物異》。 ①《論衡·說日》。 ②漢代人們還做過沸水驟然冷卻的實驗，由此可以獲得低於大氣壓力的效應，儘管古人當時可能沒有低壓的概念，但在實踐中已有此經驗知識。《淮南萬畢術》云：「銅瓮雷鳴。」高誘註：「取沸湯置銅瓮中，堅密塞，內之井中，則雷鳴聞數十里。」這是二次沸騰現象。沸湯倒入銅瓮後，即止沸。但堅密塞後，入井中驟冷，瓮中液面蒸汽由於迅速冷凝而使氣壓驟降，因而引起了二次沸騰；同時因瓮內氣壓低，致使外力擠壓銅瓮，從而使瓮壁塌陷或破裂，發出巨響。至於聲聞數十里則是誇張之詞。 《淮南萬畢術》還提到用沸湯造冰的實驗：「取沸湯置瓮中，密以新縑，沉井三日，成冰。」這是屬於通過減壓來提高冰點的實驗。但是此種氣壓的降低對水的冰點的提高影響甚微，因此這個實驗是不可能成功的。可是既有如此記載，說明當時人們是在沒有經驗事實的情況下提出人工造冰的想法的，必定是受到了某些經驗的啟示。我國古代典籍中不止一次提到「夏造冰」。如《莊子·徐無鬼》說到魯遽的弟子曰：「我得夫子之道矣，吾能冬爨鼎而夏造冰。」這裡的「夏造冰」只是說說而已，未必能造成。《淮南子》對此就明確地否定，在「以冬鑠膠，以夏造冰」句下，高誘注曰：「言以非時鑠膠、造冰，難成之也。」這說明當時的人就指出：「夏造冰」是不可能的。但是從獲得低氣壓的手段來說，上面兩條實驗是很先進、很了不起的。 成書於西漢的《黃帝內經》曾談到寒溫燥濕對大地的影響：「燥勝則地干，暑勝則地熱，風勝則地動，濕勝則地泥，寒勝則地固矣。」又說：「燥以干之，暑以蒸之，風以動之，濕以潤之，寒以堅之，火以溫之。故風寒在下，燥熱在上，濕氣在中，火遊行其間。」①人們生活在不斷變化的寒溫燥濕的環境中，需要時刻掌握其變化規律。在對寒溫燥濕的大量實踐認識的基礎上，人們製造了最原始的溫度計和濕度計。 最原始的溫度計是利用水的結冰和溶化來判斷氣溫的變化。「睹瓶中之冰，而知天下之寒。」②「見瓶中之水，而知天下之寒暑。」③寒與不寒，人體當然能夠感覺出來，周圍的景物也可以做參考，但專門設置一銅瓶進行測溫，這在科學認識論和方法論上是前進了一大步，反映了我國先民可貴的實驗精神。 漢代人們測量燥濕變化的方法也是相當科學的，即是把炭和羽毛或其他物質放在天平的兩端，經過一段時間後視其兩端的起伏，就能判斷燥濕。《淮南子》云：「懸羽與炭，而知燥濕之氣。」①「燥故炭輕，濕故炭重。」②這是利用炭與羽的不同的吸濕性來製成最原始的濕度計。《史記·天官書》有類似的記載：「冬至短極，懸土炭。」裴駰《集解》引孟康曰：「先冬至三日，懸土炭于衡兩端，輕重適均，冬至日陽氣至則炭重，夏至日陰氣至則土重。」又引晉灼曰：「蔡邕《律歷記》：『候鐘律權土炭，冬至陽氣應黃鐘通，土炭輕而衡仰，夏至陰氣應蕤賓通，土炭重而衡低。進退先後，五日之②《藝文類聚·天部》下引。 ①《黃帝內經素問·五運行大論》。 ②《淮南子·說山訓》。 ③《淮南子·兵略訓》。 ①《淮南子·說林訓》。 ②《淮南子·天文訓》。 中。』」前者是把土與炭放于衡之兩端；後者則把土炭合放一端，另一端為砝碼。古代測定燥濕的方法有多種，王充在《論衡》中記述了另一種判斷燥濕的方法：「天且雨，螻蟻徙，蚯蚓出，琴弦緩。」③其中琴弦緩屬於人們可以測量的物理現象，據此可以預報晴雨天氣。王充還對寒溫的傳播做了研究，指出：「夫近水則寒，近火則溫，遠之漸微。何則？氣之所加，遠近有差也。」④這實際上是從「氣」的角度探討熱的傳導的問題，明確指出，熱是靠氣來傳導的，愈遠，熱在傳導中損失就越大，因而漸微。 ③《論衡·變動》。 ④《論衡·寒溫》。 第三節聲學知識 秦漢時期聲學得到進一步的發展。一方面是樂器的種類增多，不僅編鐘和編磬每組增加至三十餘架，而且還出現了笛、阮、箜篌等新的樂器。另一方面是音律學的實踐和理論探討有所前進，開始對十二律的旋宮難題進行研究。 十二律和六十律秦相呂不韋（？—前235）所組織編寫的《呂氏春秋》記述了十二律的律名：黃鐘、大呂、太簇、夾鍾、姑洗、仲呂、蕤賓、林鐘、夷則、南呂、無射、應鐘。其生律法是三分損益法，即從黃鐘起隔八相生：「黃鐘生林鐘，林鐘生太簇，太簇生南呂，南呂生姑洗，姑洗生應鐘，應鐘生蕤賓，蕤賓生大呂，大呂生夷則，夷則生夾鍾，夾鍾生無射，無射生仲呂。」①但是這種用三分損益法生律生到第十二律後，不能回到出發律上，亦即不能旋相為宮。為解決這個問題，西漢京房（前77—前37）提出六十律制。即從黃鐘起生到第十二律仲呂后，繼續往下生律，直到六十律「南事」為止。《後漢書》載：「六十律相生之法：以上生下，皆三生二；以下生上，皆三生四。陽下生陰，陰上生陽，終於中呂，而十二律畢矣。中呂上生執始，執始下生去滅，上下相生，終於南事，六十律畢矣。」②事實上，當京房用三分損益法生律到第54律時，就與出發律很相近，只差一個微小的音差（3.61355音分值），按說此時就可以旋宮轉調。可是京房把律數與歷數統一起來，就一直生到六十律，即把六十律中的每一律代表一天至八天，使六十律正合一年三百六十六天。京房這種生律法雖較煩瑣，在演奏實踐和樂器製造方面都有困難，但生律法本身則是一個有創見的嘗試，它通過繼續生律的辦法來找到微小音差，以實現旋宮的目的，具有一定的科學性。 京房還認為「竹聲不可以度調」，即認為律管不能用以定律。因為律管的口徑和管長都須經校正，而管口校正則是一個相當困難的事。因此京房特地「造准以定數」，即用弦來定律。《後漢書·律曆志》上對京房准做了介紹：「准之狀如瑟，長丈而十三弦，隱間九尺，以應黃鐘之律九寸；中央一弦，下有畫分寸，以為六十律清濁之節。」 1973年長沙馬王堆一號漢墓出土了西漢景帝前元七年（公元前150年） 的一組律管，共十二支，最長為17.65厘米，最短為10.2厘米，孔徑約0.65厘米①。這組律管的出土對於探討我國古代以管定律提供了重要的參考資料。從文獻資料來看，秦漢時代已有用管定律的內容。《漢書·律曆志》孟康註：黃鐘空圍九分，林鐘空圍六分，太簇空圍八分。說明不僅律管的長度不同，而且內徑也各不相同。顯然已經過管口校正。 共振共鳴①《呂氏春秋·音律》。 ②《後漢書·律曆志》上。 ①《長沙馬王堆一號漢墓》第102頁，文物出版社1973年版。 秦漢時期，人們對於共鳴現象也作了進一步的研究。《莊子》中說：「為之調瑟，廢一於堂，廢一於室，鼓宮宮動，鼓角角動，音律同矣。夫或改調一弦，於五音無當也，鼓之，二十五弦皆動。」②《淮南子》也做了類似的論述，說是「同音之相應」③。用「音律同」或「同音之相應」很容易給人以錯覺，認為它是「自鳴」。董仲舒對此做了批駁。他說：「琴瑟報彈其宮，他宮自鳴而應之，此物之以類動者也。其動以聲而無形，人不見其動之形，則謂之自鳴也；又相動無形則謂之自然。其實非自然也，有使之然者矣。」①他指出這種鼓宮宮動、鼓角角動的現象，是由於「物之以類動者」，「實非自然也」。董仲舒的看法是正確的，因為弦線不會自鳴，不會自振動，它必須是在周期性變化的外力的作用下，當外力的振動頻率與弦線的固有頻率很接近或相等時，才會引起共振共鳴。 ②《莊子·徐無鬼》。 ③《淮南子·齊俗訓》。 ①董仲舒：《春秋繁露·同類相動》。 第四節光學知識 關於目視物問題 東漢王符所撰《潛夫論》中說：「中阱深室，幽黑無見，及設盛燭，則百物彰矣。此則火之耀也，非目之光也，而目假之則為已明矣。」②這是說目能視物是由於借物之光，若沒有外光，目即「無見」。此同先秦時期墨家學派關於「目以火見」的見解是相一致的。《潛夫論》又說：「偶燭之施明於幽室也，前燭即盡照之矣，後燭入而益明，此非前燭昧而後燭彰也，乃二者相因而成大光。」③這是關於兩個光源照度疊加的論述。 關於平面鏡組合成像的實驗《淮南萬畢術》云：「高懸大鏡，坐見四鄰。」註：「取大鏡高懸，置水盆於其下，則見四鄰矣。」此種平面鏡組合的實驗裝置，可以克服障礙，擴大視野，其原理與後世之潛望鏡相合。 凹面鏡與透鏡先秦時期已有用金屬凹面鏡取火。《周禮、秋官》載：「司烜氏掌以夫燧取明火於日，以鑒取明水於月。」①《禮記》載：「金燧。」②《考工記》載：「金有六齊，..金錫半，謂之鑑燧之齊。」③這裡的燧，都是指陽燧，即金屬凹面鏡。《淮南子》云：「陽燧見日則燃而為火。」④又云：「若以燧取火，疏之則弗得，數之則弗中，正在疏數之間。」⑤此處「疏數之間」指的是陽燧的焦距，說明當時就有焦距概念，這是中國古代光學中的一大進步。秦漢時代有沒有用透鏡取火？這是個長期爭論的問題。《管子》中提到：珠能取火。「珠者，陰之陽也，故勝火。」⑥《論衡》說：「陽燧取火於天。五月丙午日中之時，消煉五石，鑄以為器，磨礪生光，仰以向日，則火來至。」⑦此處的陽燧仍為凹面鏡，但消煉五石所制之器，則可能是透鏡。《淮南萬畢術》中記載了冰透鏡取火：「削冰令圓，舉以向日，以艾承其影，則火生。」這是我國關於冰透鏡取火的最早記載。 透光鏡②《潛夫論·贊學》。 ③《潛夫論·釋難》。 ①《周禮·秋官·司烜氏》。 ②《禮記·內則》。 ③《周禮·考工記》。 ④《淮南子·天文訓》。 ⑤《淮南子·說林訓》。 ⑥《管子·侈靡》。 ⑦《論衡·率性》。《論衡·亂龍》也有關似記載。 上海博物館珍藏有一面西漢時的「透光鏡」。此鏡為銅製，背面銘文有「見日之光，天下大明」八個字，正面光可照人。但若把它對日反射日光，則背面花紋文字悉映於牆壁上，故被稱為「透光鏡」。隋唐之際王度的《古鏡記》說有一鏡，「承日照之，則背上文畫，墨入影內，纖毫無失」即指此種透光鏡。為何銅質之鏡能「透光」？奧妙在造鏡技術上。唐宋以下探索此技術者代不乏人。宋沈括認為；「鑄時薄處先冷，唯背文差厚後冷而銅縮多，文雖在背，而鑒面隱然有跡，所以於光中現。」①這就是說，因鑄造時厚薄不同，因而冷縮的先後有差別，從而使鏡面產生細小的曲率差異，反射日光時就會把背面文畫映出來。元代吾丘衍在《閒居集》中說：「如鏡背鑄作盤龍，亦於鏡面竅刻作龍如背所狀，復以稍濁之銅填補鑄入，削平鏡面，加鉛其上，向日射影，光隨其銅之清濁分明暗也。」這種補鑄的辦法，的確也能制出「透光鏡」來。還有的認為是壓磨所致，即在磨鏡面時，薄處因彈性作用，磨得少，呈稍凸，厚處受力大，磨得多，呈微凹，結果就能在日光下反映出背部花紋。事實上，上述三種辦法都能製成「透光鏡」。 ①《夢溪筆談·器用》。 第五節電和磁的知識 電雷電風雨是最普遍的自然現象。從遠古時代起，人們就注意觀察雷電現象，留下了不少記載。如「雷風相薄」①、「雷雨作而百果草木皆甲坼」②、「雷不發而震」③、「雷電擊夷伯之廟」④、「三月癸酉大雨震電。震，雷也；電，霆也」⑤等等。人們震懾於雷電，但也試圖對其起因及性質進行探索。秦漢時期的典籍中對此屢有論述。如「陰陽相薄為雷，激揚為電。」⑥「盛夏之時，太陽用事，陰氣乘之。陰陽分爭，則相校軫，校軫則激射。」⑦這是用陰陽觀點來解釋雷電產生的原因。此種觀點在中國流行了二千多年。 史載車師後王姑句家「矛端生火」⑧，這可能指的是尖端放電現象。 磁石漢代人們也已發現摩擦起電的現象，並把此種現象同磁石的吸鐵性聯繫在一起。如「頓牟掇芥，磁石引針。」①頓牟即玳瑁，其甲殼經摩擦後會產生靜電，可以吸引芥一類的輕小物體。至於磁石吸鐵性早在先秦時期就有所認識。只是漢代人們又有新的發現，即磁石不能吸引鐵以外的物體。如《淮南子》云：「若慈石之能連鐵也，而求其引瓦則難矣。」②又云：「慈石能引鐵，及其於銅則不行也。」③顯然，這些知識是在科學實驗的基礎上獲得的。漢代人們還做了磁石本身相互吸引、排斥的有趣實驗。如《淮南萬畢術》云：「磁石拒棋。」註：「取雞血與針磨搗之，以和磁石，用塗棋頭，曝干之，置局上，即相拒不休。」棋頭塗以磁石，便賦磁性。相拒不休，即是磁石的同性相斥、異性相吸現象。 秦始皇時代還利用磁石的吸鐵性建造阿房宮的北闕門④，為的是使「懷刃者止之」。 磁石的指極性在先秦時期也已被發現並用來做成磁性指向器——司南。 關於司南的形制，王充在《論衡》中說：「司南之杓，投之於地，其柢指南。」⑤據近人王振鐸的研究，司南是用天然磁石琢磨成的勺狀物，底部呈球形，放①《易·說卦》。 ②《易·解》。 ③《左傳》昭公四年。 ④《公羊傳》僖公十五年。 ⑤《烜榖梁傳》隱公九年。 ⑥《淮南子·墬形訓》。 ⑦《論衡·雷虛》。 ⑧《漢書·西域傳》下。 ①《論衡·亂龍》。 ②《淮南子·覽冥訓》。 ③《淮南子·說山訓》。 ④《史記·秦始皇本紀》注引《三輔舊事》。 ⑤《論衡·是應》。 在地盤上，可自由旋轉，旋定，其柄指南。「投之於地」的「地」字，指的是古代栻占用的地盤①。地盤呈正方形，為銅製或漆木製，四周標有八干、十二支和四維合為二十四向。中間天盤呈圓形，作投轉司南之用。整個地盤是采天圓地方之制。這種司南可以看成是後世指南針的前身。 ①王振鐸：《司南指南針與羅經盤——中國古代有關靜磁學知識之發現及發明》上，《中國考古學報》，第三冊，1948年。