岑老师在演示司南的工作原理。

岑老师做实验用的材料。

文/广州日报全媒体记者张翔宇

图/广州日报全媒体记者于涛

一个铜制方形底盘中，放置着一把可以指南的勺，这是大部分人脑海中司南的形象。司南被认为是指南针的始祖，是中国古代劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的发明。现在一般认为司南指南的“勺”是由天然磁石打磨而成的；但在现实里，司南的真实形象在学界一直有一定的争议，因为用天然磁石复制出的司南还没有真正指南过。司南到底是用什么材质制成的？汉代真的能做出指南的司南？中山一位中学物理老师潜心研究司南数年，并提出了一个新的猜想：铁制的司南“勺”可以实现司南功能。

大胆推测：司南可能是铁勺而不是磁勺？

有关司南作为指南仪器的论断被认为最早出现在东汉人王充在《论衡·是应篇》中的一句话：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”后经我国历史学者王振铎的研究认为，司南是一把用天然磁石制成的勺子，能用来辨别方向。王振铎根据自己对司南的研究和理解，制成了复原的司南模型，也就是我们现在常见的勺形司南模型。

但是真实的司南究竟是不是王振铎复原模型的样子，迄今学界并无共识。争议的背后是因为目前通过汉代以前的工艺所复原的司南，没有一个“磁勺”可以指南。

中山市华侨中学的物理教师岑天庆是一个司南研究爱好者，他从2014年开始研究司南，已经在学术期刊上发表了数篇的专业论文。

“必须要用汉代工艺制作出一个指南的司南，才能反驳那些认为司南不存在的观点。”岑天庆坚信司南在中国古代真实存在，他主要研究的问题就是，如何能复原出一个可以指南的“司南”。

“目前所有使用天然磁石制作‘磁勺’来复原司南的做法都是不成功的。”那是否司南的“勺”可以是其他材料呢？岑天庆经过多方研究后，大胆提出这样的假设。“现在问题的关键是，应用古代存在的技术复原勺形司南，只要用古代存在的磁性材料或磁化方法制作勺形司南，并成功指南；那么，质疑和争议就将不复存在。”岑天庆告诉记者。

为什么岑天庆认为司南的“勺”是用天然强磁性材料磁化铁勺而不是直接打磨成磁勺呢？“古代司南制法由天然磁石琢成的推测，存在多方面无法克服的对进行指向实验不利因素。首先，天然磁石在琢磨的过程中造成的磁性减弱。其次，磁石极易破碎，磨成勺状，相当困难。如果加工成勺，要有一定的厚度，使得磁勺子重量比较重。”岑天庆告诉记者。

岑天庆说，而与“磁勺”相比较，用普通铁打制成汤勺后经磁化，有多方面对进行指向实验有利的因素和合理的理由。首先，由于先加工好汤勺后再磁化，不存在加工过程磁性减弱问题。其次，我国东汉时期形成了较成熟的钢铁冶炼技术。而且用铁打制成实用普通的汤勺可以加工得较薄、重量较轻。将普通食用铁汤勺经磁化后发现其有指向功能，更合乎常理和常识，也符合我国古代罗盘磁针制作工艺的实际。

做定向实验来实证复原古代司南

为了验证自己的想法，岑天庆多方寻找到了传统的铁匠铺，让铁匠师傅用古时候的普通锻铁造铁勺来做实验。通过比对文献和出土文物，岑天庆让铁匠师傅按照东汉墓出土的漆勺规格打造，“复原古代司南的制法和过程只能用古人已有的材料和掌握的技术手段，不能掺杂有现代科技的因素。”

传统铁勺制作完毕后，岑天庆就开始了实验，经过几组对比实验之后，岑天庆验证了铁勺经过强磁化后可以指南。“我在实验中用的是钕铁硼强磁铁及普通碲形磁铁对铁勺进行磁化，磁化后的铁勺可以指南。”岑天庆告诉记者。

“虽然其磁化铁勺的蹄形磁铁古代并不存在。但古代是有天然强磁石的。”岑天庆告诉记者，在安徽万安镇最出名的吴鲁衡罗经老店，有一块祖传“天然磁陨石”，磁性极强,能在比较远的距离使磁针剧烈晃动，以及磁化钢针时吸引钢针，其磁性与普通蹄形磁铁的磁性强度相当。

岑天庆认为，既然吴鲁衡老店有磁性这么强的“天然磁陨石”，那么古代乃至汉代也可能存在这样的磁性极强的天然材料去磁化铁勺。

岑天庆将其研究成果撰写成了《用磁铁磁化复原勺形司南及定向实验研究》一文，发表在了中科院主管、中国科学院大学主办的国家一级学术期刊《自然辩证法通讯》上；此外他还主持了一个广东省教育研究院的教育研究课题：关于教科书中司南和磁偏角问题的研究。

专家：为复原古代勺形司南找到了一条可行之路

岑天庆将研究成果寄给了一些知名的司南研究学者，中科院自然科学史研究所研究员戴念祖认为岑天庆的研究“为复原古代勺形司南找到了一条可行之路，为科技史中长期没有定论的问题提供了解决途径”。即使是质疑司南存在的学者，最早提出司南是北斗七星说法的原东北师范大学教授刘秉正的儿子刘亦未，也没有在与岑天庆的书信交流中质疑岑天庆的实验结果，但刘亦未坚持认为岑天庆的实验只是司南存在的必要条件，并不是充分条件。