指南针指的是正南方吗
指南针指的是正南方吗?这似乎是不成问题的问题,然而你如果用它对着北极星测量一下,就会发现:指南针指向的北方和北极星所表示的方向并不一致。许多观测表明,指南针两端不是指向地理上的南北极,而是在偏一点的地方。指南针所指示的方向与真正的南、北方向之间有一个角度差异。这就是我们平时所说的磁偏角。
这个现象,人们很早就认识了。我国北宋时代的著名科学家沈括(公元1031〜1005)就曾记述:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常偏东,不全南也,这比西方哥伦布到美洲去航行屮,发现了磁偏角,要早400年左右。
指南针为什么不指着正南呢?
指南针是依靠它具有的磁性来指示方向的。地球是—个具有磁性的物体,它具有磁性相反的两个极:一个在北;一个在南。这南、北磁极靠近地理的南、北两极。指南针的两端也是两个磁极,磁极之间同性相斥,异性相吸,所以指南针的两端分别被地球的两个磁极吸引,表现出近似南、北的两个方向。这就象地心有一根巨大的磁棒,不过,这拫磁棒并没有完全和地球的南北轴重合,所以,当磁针由于受地球磁性的吸引,而指向磁极的时候;就与真正的地球南、北极有了一个角度的差异。
可是,人们很快又发现,磁偏角在各地并不是完全一致的。而且,即使在同一个地区,磁偏角也经常变化。例如,1634年有人测量伦敦的磁偏角,它已由1580年的+11°15'下降到+4°6'。这是什么原因呢?
![]() |
人们发现,原来地磁的两极在经常移动位置,而且地球上不同地点表现出来的磁性强弱也是不同的。为什么会有这样的变化和差异呢?这得从为什么会出现地磁这种现象去追索。不过,直到现在这个问题还没有解决,因此也还没有确切的结论。
现在,许多人认为:地磁是由于在地核中带电的物质围绕中间的金属核心的运动而产生的,情况是经常在变化的。
另外,人们还发现:地球的磁性还与在高空中围绕着地球运动的带电粒子的活动有关,这些活动也是在经常变化的,这对地磁也有影响。
近年来,人们还发现:两个磁极的性质还发生过多次颠倒互换,7600万年来,这种颠倒就曾发生过100多次。譬如,距今最近的磁极颠倒事件,发生在2〜3万年前。再譬如,最近我国科学家在研究云南元谋猿人发现地的地层时,确定在158〜312万年前,曾经有过11次磁极颠倒事件。
总之,指南针指的不是正南方,与地球磁性的现状有关。由于这种磁偏角,尽管因时、因地有些差异,但总的说来是不大的。所以,在一般情况下,使用指南针来指示方向还是可以的;但是,当我们需要精确地标定方向时,就应该考虑到磁偏角的存在,并根据磁偏角的大小,来对磁针所指出的方向进行修正。倘若已知该地的磁偏角是+3°18'(也就是磁针所指的北方与正北相比为东偏3°18'),那么正南的方向,就应该是磁针所指的南方再往东加上3°18'如果磁偏角是负的,正南方就应该是磁针所指的南方往西加上相应的度数。假如,我们连磁偏角的大小都不知道,那么,要想精确地判定方向,就只有依赖于精密的仪器来测量它了。