Магнетизм

 
Традиционные знания о магнетизме
 
Первое упоминание о магнетите (магнитном железняке) и его свойстве притягивать железо встречается в ранних главах «Гуань-цзы» («[Трактат] Учителя Гуаня»), сост. разными авторами в VI–III вв. до н.э. С магнетитом, представляющим собой сложный оксид железа, китайцы познакомились, используя его в качестве руды для выплавки железа. Поэтому магнетит (цы ши, букв. «любящий камень») считался «матерью» железа. Соответственно, свойство притяжения объяснялось наличием в нем «[материнской] любви» (цы [4]). Не зная истинной природы магнетизма, древние китайцы в этом термине, по сути, субстантивировали сам феномен притяжения, а затем пытались истолковать с его помощью различные известные им свойства магнетита. Так, каноновед Гао Ю, живший в I–II вв., в своих комментариях (чжу [2]) к «Люй-ши чунь цю» («Вёсны и осени г-на Люя») отмечал, что если эта «любовь» будет по каким-либо причинам потеряна, то магнетит уже не сможет притягивать железо.
 
Свойство магнетита притягивать железо сравнивалось Ван Чуном (27–97/107) в «Лунь хэне» («Взвешивание суждений», гл. 47) со свойством янтаря (дунь моу) «поднимать семена горчицы». Впоследствии это сравнение часто повторялось в китайской литературе, только при этом для обозначения янтаря использовался более распространенный термин ху по, а о неразлучных друзьях говорили, что они как «иголка [притягиваемая магнитом] и горчичное зерно [притягиваемое янтарем]» (чжэнь цзе).
 
Вслед за Фалесом, который, согласно Аристотелю («О душе», 405а 19), полагал, что магнесийский камень (магнетит) «имеет душу и поэтому движет железо», греки считали, что при магнитном притяжении перемещается только железо. Китайцы же видели магнитную «любовь» обоюдной и приводящей не только к перемещению железа к магнетиту, но и к встречному движению магнетита. Последнее подтверждается фразой «магнетит (цы ши) взлетает вверх» из «Хуайнань-цзы» (гл. 4), означающей, что частичка магнетита может притянуться к находящемуся над ней куску железа.
 
В эпоху Чжань-го в Китае было известно, что магнетит обладает поляризованностью и куски магнетита при определенном взаимоположении могут не только притягиваться, но и отталкиваться. Древние китайцы знали, что среди известных им металлов магнетит притягивает только железо и не притягивает неметаллы. В «Хуайнань-цзы» (гл. 6) говорится, что вещи действуют согласно своей природе. Поэтому магнетит привлекает железо (те), но не оказывает никакого воздействия на черепицу (ва [2]). Отчего это происходит, может объяснить только тот, что постиг «высшую гармонию» (тай хэ) и знает об «отклике» (ин [1]) «самотаковостей» (цзы жань), т.е. природных явлений.
 
Ван Чун объяснял свойство притяжения родственностью того, что притягивает и что притягивается. Тем самым он обращался к теории резонансного «отклика» (ин [1]) между подобными вещами, являющейся универсальной в китайской науке и допускающей действие на расстоянии без видимого посредника. Около 300 Го Пу, комментируя приведенное выше место из «Лунь хэна», отмечал, что магнит притягивает (си [9], букв. «вдыхает») железо, а янтарь собирает семена горчицы, поскольку их пневма-ци [1] невидимым образом проникает всюду и осуществляет таинственную связь с вещами в согласии с их «откликами».
 
Сунские ученые Чэнь Сянь-вэй и Юй Янь полагали, что свойство магнетита притягивать железо определяется наличием в обоих пневмы-ци [1], которая влечет их друг к другу подобно силам инь [1] и ян [1] (см. Инь – ян). Они отмечали, что это влечение остается в случае, когда магнетит и железо находятся на некотором расстоянии друг от друга или когда между ними находится какое-либо не содержащее железа вещество.
 
Цинский автор Лю Сянь-тин (1648–1695) указывал в «Гуан-ян цза цзи» («Разные заметки Гуан-яна»), что магнетит и железо влечет друг к другу некая «невидимая сила». Также он писал о феномене магнитного экрана в следующем пассаже: «Когда меня как-то спросили, что могло бы экранировать железо от притягивания магнетитом, мой приемный сын ответил, что только само железо способно на это». Лю Сянь-тин подчеркнул, что причина экранирования имеет природный характер.
 
Начиная с IV–V в. китайцы производили своего рода тестирование качества магнетита посредством подвешивания на него разных металлических предметов. По сути дела, тем самым они первыми стали применять количественное измерение магнитной силы. Согласно известному алхимику Тао Хун-цзину (452/456–536), превосходнейшего качества магнетит должен был удерживать несколько железных ножей общим весом в один или два цзиня [2] (при династии Лян цзинь [2] был равен около 0,223 кг) или вереницу из более десяти игл. В другом месте своих сочинений этот автор сообщает, что хороший магнетит удерживает вереницу из трех-четырех игл.
 
В древнем и средневековом Китае эффект притяжения железа магнетитом нашел практическое применение. Так, в книге «Тао шо» («Изъяснение гончарного дела») Чжу Янь, живший в эпоху Цин, говорит об укоренившейся в Китае практике в производстве фарфора: «Когда изготавливаются изделия из белого фарфора, то при их глазурировании, чтобы на белой поверхности не образовывались черные пятна, глазурь, пока она еще в жидком состоянии, должна быть профильтрована через слой магнетита».
 
С ранних времен традиционные китайские аптеки каждый вид порошка, при толчении которого используется железная ступка, подвергали обработке магнетитом, чтобы удалить могущую попасть в него железную пыль. Магнетит также использовался в традиционной китайской хирургии. В трактате «Бэнь цао ган му» («Основные положения о корнях и травах») Ли Ши-чжэня (1518–1593), вышедшем в свет в 1596, говорится о применении начиная с династии Сун (960–1279) магнетита в таких хирургических процедурах, как извлечение частиц железа из глаз или горла.
 
Эволюция компаса
 
В эпоху Чжань-го в Китае было известно, что магнетит обладает свойством ориентации по направлению север–юг. Это его свойство нашло применение при создании компаса, который использовался китайцами для определения сторон света в геомантике, во время военных походов, при путешествиях и проч. Древнейший китайский компас, который вырезался из магнетита, назывался сы нань, что означает «ведающий югом». Первые упоминания о нем относятся к IV в. до н.э. Так, в «Гуй-гу-цзы» («[Трактат] Мудреца из Долины бесов», IV в. до н.э.), говорится, что люди государства Чжэн, отправляясь в дальние края для добывания нефрита, брали с собой «ведающую югом колесницу» (сы нань чжи чэ), чтобы не сбиться с пути. В «Хань Фэй-цзы» («[Трактат] Учителя Хань Фэя», III в. до н.э.) создание компаса (сы нань) приписывается «прежним царям» (сянь ван), сделавшим это для определения «восхода и заката» (чао си). Начиная с эпохи Хань во множестве источников говорится о сы нань и других видах магнитных компасов, но следует отметить, что ни один из них никогда не входил в список официальных астрономических инструментов. В традиционной литературе Китая упоминается также «указывающая юг колесница» (чжи нань чэ), которая часто не различается со снабженной сы нань «ведающей югом колесницей» (сы нань чжи чэ). Однако в первой не использовался магнитный элемент, а имелось механическое устройство, которое при любом движении колесницы обеспечивало по принципу обратной связи неизменность направления, на которое указывала рукой фигура человека, соединенная с этим устройством.
 
Самое раннее описание формы древнего китайского компаса приводится в книге Ван Чуна «Лунь хэн». Компас сы нань имел вид ковшика или ложки с тонким черенком. Ковшик помещался на тщательно отполированной медной пластине или покрытой лаком доске. При этом он должен был касаться ее только своей выпуклой частью. Если придать ковшику вращательное движение вокруг точки его соприкосновения с пластиной, то в момент остановки черенок будет указывать на юг. Форма ковшика была выбрана неслучайно. Она копировала очертания созвездия Большой Медведицы, называемого в Китае Небесным Ковшом (Тянь-доу), Северным Ковшом (Бэй-доу), или просто Ковшом (Доу). Согласно реконструкции китайского ученого Ван Чжэнь-до, проведенной в 1950-х, компас геомантов и предсказателей, построенный по такому же принципу и использовавшийся с III–II вв. до н.э., имел гадательную доску (ши [14]), состоящую из двух пластин. Верхняя, круглая по форме (цянь пань), соответствовала Небу, а нижняя, квадратная (ди пань), – Земле. Верхняя пластина была прикреплена в центре к вертикальной оси и могла на ней вращаться. В центре пластины было выгравировано изображение звезд Большой Медведицы, а по ее краям были нанесены специальные знаки, обозначающие четыре страны света и промежуточные направления. Выделялось в общей сложности 24 направления, для обозначения которых использовались знаки 12 «земных ветвей» (ди чжи) и 10 «небесных стволов» (тянь гань; см. Гань чжи), причем из последних знаки у [9] и цзи [10] удваивались и располагались по «углам» (юй [8]): у [9] – на северо-восточном и юго-западном; цзи [10] – юго-восточном и северо-западном. Остальные циклические знаки располагались чередуясь таким же способом, какой отражен в корреляции с сезонами-цзе [3], зафиксированной в «Хуайнань-цзы» (гл. 3). Подобная разметка была затем использована и в других разновидностях компасов, только часто вместо знаков у [9] и цзи [10] по углам-юй [8] расставлялись иероглифы триграмм Гэнь [2] , Сюнь [2], Кунь и Цянь [6]. Нижняя пластина гадательной доски-ши [14] градуировалась циклическими знаками тем же способом. Кроме того, на нее наносились символы триграмм, расставленные по схеме Вэнь-вана, и иероглифические названия 28 «лунных стоянок» (сю [2]) – по 7 с каждой стороны квадрата.
 
Недостатком компаса, в котором использовался ковшик, было то, что магнетит плохо обрабатывается и очень непрочен. В процесс его обработки он неизбежно теряет часть своих магнитных свойств. Поскольку уже исходный материал обладал магнитной неоднородностью, изготовить магнитный ковшик так, чтобы его ручка точно указывала на юг, было делом крайне трудным. К тому же «ведающий югом» был недостаточно точен по причине сильного трения между ковшиком и поверхностью доски. Поэтому постепенно назревала необходимость в переходе к новым моделям компаса, более легким в изготовлении и более точным.
 
Возможно, такие модели появились еще до династии Сун, однако первые их описания датируются только концом 1-й пол. XI в., а точнее 1044, когда Цзэн Гун-лян издал «У цзин цзун яо» («Собрание важнейшего из военных канонов»). В этой книге описаны два вида компаса, имеющие различные способы намагничивания действующего элемента. Компасы называются чжи нань юй («указывающая юг рыба») и чжи нань чжэнь («указывающая юг игла»). Более подробно о них писал Шэнь Ко (1031–1095) в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси»).
 
«Указывающая юг рыба» – это тонкий лист железа, вырезанный в форме рыбы и намагниченный в магнитном поле Земли. Чтобы рыба приобрела магнитные свойства, ее надо было разогреть докрасна и подвергнуть затем закалке, держа в нужном направлении – головой на юг. Намагничивание объяснялось действием природной пневмы-ци [1]. При вторичном нагревании рыба теряла свои магнитные свойства. Когда было необходимо узнать направление, рыба аккуратно клалась на воду. При этом ее голова должна повернуться на юг. Вероятно, рыба изготавливалась слегка вогнутой, чтобы она могла удерживаться на плаву, подобно маленькой лодочке. «Указывающая юг игла» – это обычная игла, подобная швейной и намагниченная посредством трения о магнетит. Шэнь Ко писал: «Маги (фан цзя) трут конец иглы магнетитом, делая ее способной указывать на юг». «Указывающая юг игла» была более совершенным приспособлением по сравнению с ковшиком из магнетита и плавающей рыбой. По сути, в ней воплотился тот способ искусственного намагничивания, который используется в настоящее время, хотя само намагничивание начиная с XIX в. проводится не с помощью магнетита, а в электромагнитном поле.
 
Чтобы выбрать лучший вариант компаса, Шэнь Ко провел четыре эксперимента с намагниченной иглой. Он втыкал иглу перпендикулярно в стебель камыша и пускал его на воду, балансировал иглу на ногте и на краю чашки, подвешивал ее на нити. При этом он старался исключить все побочные факторы. Так, подвешивая иглу на нити, он использовал, во избежание крутильного эффекта, не пеньковую нить, скрученную из пряжи, а несоставную шелковую. Причем эта шелковая нить должна была быть новой, что являлось гарантией ее равномерной эластичности.
 
Еще два метода монтажа магнита приводятся в энциклопедии «Ши линь гуан цзи» («Обширные записки о лесе дел»), составленной сунским автором Чэнь Юань-цзином между 1100 и 1250 и изданной только в 1325. В разделе о магических искусствах даосских бессмертных сказано, что «маги» сделали деревянную рыбу размером с большой палец, инкрустированную магнитом. Магнит помещался в ее нижней части с таким расчетом, чтобы она могла держаться на воде горизонтально, будучи слегка погруженной. К магниту со стороны ее головы приделывался кусок проволоки, выгнутая часть которой выступала над водой. Когда рыбу опускали в воду, ее голова указывала на юг.
 
Чэнь Юань-цзин описал также компас, изготовленный «магами» в виде деревянной черепахи. В нее также был вставлен магнит, к которому прикреплялась игла, служившая черепахе хвостом. На нижней поверхности черепахи имелось маленькое просверленное отверстие, посредством которого она насаживалась на вертикально установленную бамбуковую булавку. Благодаря этому черепаха могла свободно вращаться. В спокойном положении ее хвост указывал на юг. Такая конструкция компаса, но только со стрелкой, насаживаемой на булавку, чаще всего используется в наши дни. Хотя изобретение данного компаса произошло в Китае, долгое время там пользовался популярностью другая его разновидность – с плавающей на воде иголкой, а компас с вращающейся на булавке стрелкой был в XVI в. заимствован китайцами у европейских моряков (голландских и португальских) через посредство Японии.
 
В моделях компасов, описанных в сочинениях Цзэн Гун-ляна, Шэнь Ко и Чэнь Юань-цзина, отсутствует градуировка. Однако известно, что к концу династии Южной Сун в Китае компасы оснащались чем-то вроде той «земной доски» (ди пань), на которую ставился древний сы нань, только она делалась не квадратной, а в виде диска или кольца. Число делений поначалу оставалось прежним – 24. Такой компас первоначально использовался геомантами, но со временем нашел употребление и в морском деле, являясь законченным прототипом современного компаса с делениями. Более того, китайский компас, прошедший долгий путь эволюции от гадательной доски до морского компаса, может рассматриваться как родоначальник всех тех современных измерительных приборов, в которых используются круговые шкалы и индикаторы с градуировкой. Конечно, в древности были и другие приборы с градуировкой. Но компас имеет существенные отличия. Например, в солнечных часах указателем была тень, а не часть самого прибора, а в армиллярной сфере визирная трубка не была самонастраивающейся, устанавливаясь на градуированном круге вручную.
 
Самое старое описание градуированных дисков, называемых ло цзин пань или ди ло, было найдено в книге «Инь хуа лу» («Записи бесед о началах») Цзэн Сань-и, жившего в эпоху Южной Сун. Ди ло сначала оснащался плавающей иглой, которая втыкалась перпендикулярно в камыш. Компас, состоящий из диска и этой иглы, назывался шуй ло пань и был эквивалентен простому жидкому магнитному компасу. Сюй Цзин, живший при династии Северной Сун (960–1127), писал в 1124 в «Сюань-хэ фэн ши Гаоли ту цзин» («Иллюстрированный канон посольства в Корее [при правлении] Сюань-хэ»), что когда плохая погода мешала матросам в море ориентироваться по небесным телам, они применяли плавающую «указывающую юг иглу». Обычно на судне было два компаса: один устанавливался на носу, а другой – на корме. Они назывались цзы у пань, поскольку входящие в название знаки «земных ветвей» цзы [3] и у [10] обозначали направление север–юг.
 
Первый «сухой» компас с градуированным диском, называемый хань ло пань, появился во время династии Мин при правлении Ши-цзуна (1521–1567). Магнит в нем был сделан вращающимся на острие булавки, что, по сути, повторяло устройство черепахи Чэнь Юань-цзина. Такая конструкция уменьшала трение до минимума. Эта новая модель была более совершенной, чем плавающая игла, и при использовании в море давала лучшие результаты, поскольку была менее чувствительна к качке корабля.
 
Первое упоминание компаса в европейской литературе относится к 1190, когда Александр Неккам в сочинении «De Naturis Rerum» («О природах вещей») написал, что моряки ночью или при туманной погоде пользуются магнитной иглой, указывающей на север. Компас пришел в Европу не от арабов, как часто считают. В арабо-мусульманской литературе компас впервые упоминается только в 1232. Европейцы и арабы узнали о компасе от китайских моряков.
 
Искусственное намагничивание
 
В традиционной китайской литературе упоминаются два метода искусственного намагничивания.
 
О первом писал Шэнь Ко. Это намагничивание, как указывалось выше, осуществляется посредством трения стальной иглы о магнетит. Согласно современной физике, ферромагнитное вещество содержит как бы маленькие магнитики, называемые доменами. Когда вещество не намагничено, домены имеют случайную ориентацию. Когда его намагничивают посредством трения о магнетит, домены ориентируются по оси, соответствующей направлению магнитного поля магнетита. Для иглы компаса использовалась сталь, поскольку она хорошо сохраняет полученный магнетизм.
 
Шэнь Ко отмечал, что иглы, потертые о магнетит, указывают, как правило, острием на юг, но некоторые – на север. Причину он видел в том, что природа камней из магнетита различна. В чем конкретно заключается это различие, Шэнь Ко не объяснял, но очевидно, что данное разнополярное намагничивание игл могло быть обусловлено многими факторами, в частности, формой магнетита, положением иглы по отношению к нему и проч.
 
Другой метод намагничивания железных объектов заключался в использовании магнитного поля Земли, как это описано в «У цзин цзун яо» («Собрание важнейшего из военных канонов»). Тонкий лист железа вырезается в форме рыбы, длиной в два цуня [2] (в XI в. 1 цунь [2] = 3,19 см) и ширину в половину цуня [2]. Рыба нагревается на огне, для поддержания которого используется древесный уголь. Когда она раскалится, ее берут за голову железными клещами и держат так, чтобы хвост указывал на север. В этой позиции ее частично подвергают закалке с водой в кювете, погружая хвост на несколько десятых цуня [2]. Обработанная таким способом рыба хранится затем в плотно закрытой коробке.
 
По современным физическим представлениям, когда железо раскалено (т.е. имеет температуру выше точки Кюри – 600–700° C), кинетическая энергия его молекул увеличена и магнитные домены теряют устойчивость ориентации. Под действием магнитного поля Земли домены располагаются приблизительно параллельно, и быстрое охлаждение закрепляет такую ориентацию. Это явление называется термоостаточной намагниченностью. Так как Китай расположен в Северном полушарии Земли, где земное магнитное поле имеет наклонение вниз, наиболее эффективно подвергать закалке хвост железной рыбы, опуская его в воду под некоторым углом и ориентируя на север. Этот второй метод намагничивания был разработан чисто эмпирически и оказался соответствующим свойствам магнитного поля Земли, открытым позднее – магнитное наклонение было обнаружено в 1544 Георгом Гартманом (1489–1564).
 
Намагничивание железа в магнитном поле Земли описано также в нескольких книгах, появившихся в эпохи Мин и Цин. Например, об этом писал Ли Юй-хэн в «Цин-у сюй янь» («Вводное слово [к учебнику] Синего Ворона»), изданном в 1570: «Недавно я встретил геоманта Ван Нун-ваня и узнал от него, что если взять любой железный брусок, тонкий или толстый, и подвесить его за середину на нити, чтобы он был сбалансирован горизонтально и мог вращаться, то он будет всегда останавливаться в юго-северном направлении, подобно игле компаса. Я провел эксперимент и убедился, что это так». Фан И-чжи в «У ли сяо ши» («Малое знание о принципах вещей», 1664) сообщил о неком Тэн И, который утверждал, что если однородный по форме железный брусок горизонтально подвесить в центре, то он остановится в юго-северной позиции.
 
Магнитное склонение
 
Пока еще не установлено точно, кому из китайских ученых принадлежит приоритет в открытии магнитного склонения, т.е. отличия на некоторый угол в точке наблюдения направлений магнитного и географического меридианов. Есть мнение, что около 720 о магнитном склонении говорил астроном И-син. По его наблюдениям, магнитная стрелка на севере указывает не точно на истинный (астрономический) север, который находится приблизительно между «лунными» стоянками (сю [2]) Сюй («Пустота») и Вэй [12] («Кровля») и в то время точно был в 6°Сюй, а на 2°95' на восток от него. Другим синологам эти сведения подтвердить пока не удалось.
 
Еще одно раннее утверждение, касающееся магнитного склонения, содержится в энциклопедии «Гуань-ши ди ли чжи мэн» («Элементарный указатель земных принципов господина Гуаня»). Она приписана некоему Гуань Ло, жившему в III в., но, как считается, могла быть составлена только в середине VIII в. В энциклопедии утверждается, что намагниченная игла, будучи тонкой и неизогнутой, должна указывать направление, связывающее по прямой юг и север, но имеется некоторое отклонение: на юге игла направлена на стоянку-сю [2] Син («Звезда»), а на севере — на Сюй («Пустота»), т.е. она располагается по оси, обозначаемой циклическими знаками дин [1] и гуй [8].
 
Последние соседствуют против часовой стрелки со знаками у [10] и цзы [3], которые соответствуют астрономическому направлению юг—север в 24-частной разметке компаса по зафиксированному ок. 730 г. известным геомантом Цю Янь-ханем принципу чжэн чжэнь («прямая игла»). Видимо, в конце IX в. подобный феномен магнитного склонения нашел свое отражение в разметке компаса основателем цзянсийской школы фэн шуй Ян Юн-суном по принципу фэн чжэнь («игла шва»), согласно которому все 24 деления смещены по часовой стрелке на 7½ ° (т.е. на полделения) относительно разметки чжэн чжэнь.
 
После 1050 г. во всех описаниях магнитного склонения отмечается направление,  смещенное на севере не на восток, как указывалось ранее, а на запад. На юге, соответственно, отмечалось восточное смещение. Такая перемена в обозначениях, возможно, соответствовала природному изменению магнитного склонения (известно, что магнитное склонение непостоянно, а изменяется от места к месту и со временем, поскольку магнитное поле Земли неоднородно, а магнитный полюс медленно перемещается).
 
Когда Шэнь Ко в 1088–1095 писал, что можно сделать иглу, которая указывала бы на юг, натирая ее магнетитом, он добавил, что «игла часто указывает не строго на юг, а слегка отклоняясь к востоку». Следует подчеркнуть, что Шэнь Ко не говорил, что склонение всегда имеет место, а только «часто» (чан [2]). Также, сообщая об «указывающей юг игле», подвешенной горизонтально в воздухе, он уточняет, что «она часто указывает на юг». Ненамного позже, а именно в 1116, Коу Цзун-ши (? – после 1124) написал сочинение «Бэнь цао янь и» («Расширенное осмысление корней и трав»), в котором цитировал Шэнь Ко, несколько изменив текст. Цитаты стали следующими: «Игла часто указывает не строго на юг, а отклоняясь к востоку» (нет слова «слегка» – вэй [7]), и «она часто указывает на юг с бин [1] направлением» (бин [1] – знак из 24 делений компаса, находящийся восточнее от знака у [10], обозначающего юг). Теперь известно, что магнитное склонение не постоянно, а изменяется от места к месту и со временем, поскольку магнитное поле Земли неоднородно, а магнитный полюс медленно перемещается. Поэтому ненапрасно Шэнь Ко и Коу Цзун-ши были осторожны в формулировках, употребляя слово «часто». Шэнь Ко, вероятно, писал о склонении на основе своих собственных наблюдений, проведенных в различных местах и за длительный период времени. Описание Коу Цзун-ши отличается от предыдущего тем, что он не только дает весьма точную меру склонения, но старается объяснить его причину, правда, обращаясь при этом к туманным натурфилософским представлениям об «управлении» стихии «металл», из которой сделана игла и которая связана с западом, стихией «огонь», которая связана с южным направлением и способна при чрезмерном «управлении» сместить южный конец иглы от запада.
 
Обнаружение того, что магнитное склонение обрело западное направление, видимо, привело к дальнейшему развитию разметки компаса: в 1150 г. Лай Вэнь-цзюнь вводит принцип чжун чжэнь («средняя игла»), согласно которому все деления смещены против часовой стрелки на 71/2°. После этого геомантические компасы часто стали содержать три вида разметки по соответствующим принципам.
 
В эпоху Южной Сун (1127–1279) факт, что магнитное склонение изменяется, был установлен более ясно и начал широко учитываться геомантами при использовании компаса. Накапливался опыт и делались некоторые обобщения. Так, в книге «Инь хуа лу» («Записи бесед о началах»), написанной Цзэн Сань-и ок. 1189, указывается, что принято использовать ось цзы–у, «поскольку Небо и Земля располагаются точно по направлению юг–север», т.е. по меридиану цзы–у, но на землях к югу от р. Янцзы «предпочтительней ось бин–жэнь». Эта ось в градуировке компаса с помощью 24 знаков является повернутой против часовой стрелки на одно деление и указывает на то же самое направление, о котором писал Коу Цзун-ши. Согласно Цзэн Сань-и, разность между магнитным направлением север–юг и географическим направлением север–юг может варьироваться и, если она не очень большая, то на практике можно использовать в качестве ориентира ось цзы–у, а при значительной разнице лучше ориентироваться по бин–жэнь.
 
Магнитное склонение отмечается на всех геомантических компасах, сделанных при династиях Юань, Мин и Цин (1271–1911), но само склонение оказывается часто различным. Это может быть расценено как отражение вариаций магнитного склонения в различных местах и в разное время. 
 
Фэй Синь (1388 – 1436?), участник морских экспедиций Чжэн Хэ, в «Син ча шэн лань» («Обозрение достижений звездных плотов»/ «Пленительные виды с [ведомых] звездами судов», 1436) сообщил о локальных магнитных аномалиях. Например, на горе Гуаньинь имеется утес, а на нем – два камня. Если на любой из них поставить компас, то вместо того, чтобы указывать на направление север–юг, игла повернется и встанет по оси восток–запад. Есть еще скала на горе Шигэ, на которой игла, напротив, расположится на направлению запад–восток. Фан И-чжи в «У ли сяо ши» («Малое знание о принципах вещей», 1664) упомянул, что в Европе (Дацинь) в то время склонение было восточным, что было правильно. Он полагал, что это могло быть из-за вмешательства горного массива Гималаев (горы Куньлунь).
 
Как считается, в Европе с магнитным склонением познакомились в первой половине XV в. В это время в Германии были построены солнечные часы, на которых указан угол, образуемый магнитной стрелкой с направлением гномона в полдень. Христофор Колумб переоткрыл магнитное склонение во время своего первого путешествия из Испании в Америку в 1492. Через какое-то время мореплаватели заметили, что магнитное склонение меняется от места к месту. В начале XVII в. Христофор Борри создал первую магнитную карту, ошибочно полагая, что склонение жестко связано с долготой и знание первого позволяло бы найти вторую. Однако в 1634 Генри Геллибранд (1597–1636) заметил, что магнитное склонение изменяется во времени. Таким образом, магнитные карты не могли служить долго.
 
Компас в навигации
 
При династии Сун китайские коммерческие флоты бороздили воды Тихого и Индийского океанов. Успешная навигация была возможна только при использовании компаса. Самое раннее сообщение о его использовании в море имеется в книге «Пинчжоу кэ тань» («Достойные беседы в Пинчжоу»), которую сочинил в 1119 Чжу Юй (1075?–после 1119). В ней отмечается, что кормчие ночью ориентируются по звездам, днем – по Солнцу, а когда облачно, используют «указывающую юг иглу» (чжи нань чжэнь). Автор пишет об этом со слов своего отца, Чжу Фу (1048–после 1102), который с 1094 по 1099 был высоким должностным лицом в порту Гуанчжоу, являвшемся в то время одним из самых больших в Китае.
 
Чжу Юй говорит, что компас использовался только тогда, когда небесные тела не видны, из чего следует, что моряки были еще не вполне приучены к этому инструменту. Также в книге «Дун цзин мэн хуа лу» («Записи грез о красоте Восточной столицы», 1147/1148), приписываемой Мэн Юань-лао (ок. 1090–1150), отмечается, что во время пасмурных и дождливых дней и темных ночей моряки вынуждены полагаться на компас (чжэнь пань). Однако по этому тексту видно, что компасу придается уже большее значение, чем в конце XI в., поскольку за его использование должен был отвечать специально назначенный чиновник, которого именовали «командир огня» (хо чан) – это название сохранялось в китайском флоте вплоть до XVIII в.
 
У Цзы-му (ок. 1256 – после 1334) в «Мэн лян лу» («Записи о грезах [во время варки] пшена», 1274) указал, что «когда штормит или небо облачно, только на компас можно полагаться при плавании; тогда кормчий берет его и ни в коей мере не должен ошибиться, так как все жизни на борту судна зависят от точного его использования».
 
В дальнейшем «указывающая юг игла» получала все большее распространение. При династии Юань (1280–1368) морской компас рассматривался уже как прибор, необходимый при любых обстоятельствах, поскольку все важные морские маршруты картографировались с детальными метками, отражавшими указания компаса в различных местах пути. Эти диаграммы назывались ло пань чжэнь лу, как упомянуто в сочинениях XIV в. «Хай дао цзин» («Канон морских путей») и «Дай Юань хай юнь цзи» («Записки о морских перевозках в [эпоху] Великой Юань»).
 
Чтобы более точно указать нужное направление пути, юаньские картографы пользовались 24-элементной шкалой, с помощью которой учитывались еще и промежуточные направления. Так, например, задает ориентир Чжоу Да-гуань в «Чжэньла фэн ту цзи» («Записки об обычаях и землях [государства] Чжэньла [в Камбодже]», 1297). Он пишет, что когда судно отправляется из Вэньчжоу в Чжэньла (другие названия, согласно А.И. Кобзеву, – Ченла, Чинрап, Камбуджадеша), нужно плыть «по направлению иглы на дин [1] – вэй [9]». Эта пара циклических знаков непосредственно прилегает с запада к знаку у [10], обозначающему южное направление. Таким образом, речь идет о направлении, смещенном от юга к западу на приблизительно 23 китайских градуса, что совпадает по направлению с путем из Китая в Юго-Восточную Азию. После эпохи Юань в ходу были компасы, на круговой шкале которых отмечалось 48 и 96 делений.
 
Великий навигатор минской эпохи, адмирал Чжэн Хэ, возглавляя императорский флот, совершил с 1405 по 1433 семь морских путешествий на запад от Китая, налаживая культурные и торговые отношения Поднебесной с юго-восточными азиатскими и восточно-африканскими странами. Известно, что на пути от Люцзягана, расположенного в области Цзянсу, и до севера Суматры большие суда Чжэн Хэ ежедневно руководствовались исключительно показаниями компаса и данными, отмеченными в ло пань чжэнь лу. От Суматры на запад ими проводилась ориентация по звездам и использовался ло пань чжэнь лу, составленный в первой экспедиции и затем уточняемый.
 
Итак, очевидно, что древний и средневековый Китай имел вполне развитое знание магнетизма и геомагнетизма. Изобретение китайцами компаса и его применение в навигации возвестили об эпохе магнитной навигации, которая оказала существенное влияние на ход мировой истории. Компас был важен в выборе и картографировании безопасного маршрута для флота Чжэн Хэ, чтобы доплыть до восточных берегов Африки. Открытие Колумбом Америки и кругосветное путешествие Магеллана были бы также невообразимы без компаса.
 
Литература:
Ван Чжэнь-до. Первый в мире компас // Народный Китай, 1956, № 10, с. 33–35; Мао Цзо-бэнь. Это изобретено в Китае. М., 1959; Шафрановская Т.К. Из истории компаса в Китае // Из истории науки и техники в странах Востока. М., 1960. Вып. 1, с. 56–63; Мао Цзо-бэнь. Вомэнь цзусянь ды чуанцзао фамин (Творческие изобретения наших предков). Шанхай, 1957; Чжунго гудай кэ цзи чэнцзю (Достижения науки и техники древнего Китая). Пекин, 1978; Ancient China’s Technology and Science: Compiled by the Institute of the History of Natural Science, Chinese Academy of Science. Beijing, 1983; Needham J. Science and Civilization in China. Cambridge, 1962. Vol. 4, Pt. 1; Ronan C.A. The Shorter Science and Civilisation in China: An Abr. of Joseph Needham’s Orig. Text. Vol. 2. Cambridge, 1981; Temple R. The Genius of China: 3000 Years of Science, Discovery and Invention. N. Y., 1986.
 
Автор: Еремеев В.Е. 
 
Источники:
Чжунго кэсюэ цзишу дянь-цзи тун-хуй. Ули цзюань (Общий свод классической литературы по китайской науке и технике. Том по физике). Чжэнчжоу, 1995; Иванов А.[И.] Материалы по китайской философии. Введение. Школа фа. Хань Фэй-цзы. Перевод. СПб., 1912, гл. 6, с. 28; Сыма Цянь. Исторические записки (Ши цзи). Т. IV / Пер. Р.В. Вяткина. М., 1986, гл. 28, с. 176, 306; Гэ Хун. Баопу-цзы / Пер. Е.А. Торчинова. СПб., 1999, гл. 3, с. 56; Люйши чуньцю (Вёсны и осени господина Люя) / Пер. Г.А. Ткаченко. М., 2001, кн. 9, гл. 5, с. 151; «Гуй Гу-цзы», гл. Х // Искусство управления / Сост., пер. В.В.Малявина. М., 2003, с. 289.
 
Литература:
Ван Чжэнь-до. Кэ цзи као-гу лунь цун (Собрание работ по исследованию древней науки и техники). Пекин, 1989, с. 84 – 141; Дай Нянь-цзу. Чжунго улисюэ ши да-си. Дянь хэ цы ды лиши (Очерк истории китайской физики. История электричества и магнетизма). Чанша, 2002; Дай Нянь-цзу, Лю Шу-юн. Чжунго улисюэ ши. Гудай цзюань (История китайской физики. Том, [посвященный] древности [от зарождения до начала ХХ в.]). Наньнин, 2006, с. 198–206, 296–320, 392–393; Лю Бин-чжэн. Сы нань ши цы шао ма (Являлся ли «ведающий югом» магнитной ложкой?) // Чжунго кэ цзи ши луньвэнь цзи (Собрание статей по истории китайской науки и техники). Тайбэй, 1995; Чжунго дао-цзяо кэсюэ цзишу ши. Хань Вэй лян Цзинь (История даосской науки и техники в Китае. [Эпохи] Хань, Вэй, две Цзинь) / Сост. Цзян Шэн, Тан Вэй-ся. Пекин, 2002, с. 733–735.
 
Сост. библ.: Кобзев А.И.
 
Ст. опубл.: Духовная культура Китая: энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. М.Л. Титаренко; Ин-т Дальнего Востока. — М. : Вост. лит., 2006–. Т. 5. Наука, техническая и военная мысль, здравоохранение и образование / ред. М.Л. Титаренко и др. — 2009. — 1055 с. С. 179-188.