四大发明-指南针和火药

指南针是用以判别方位的一种 简单仪器。指南针的前身是中 国古代四大发明之一的司南。 主要组成部分是一根装在轴上 可以自由转动的磁针。磁针在 地磁场作用下能保持在磁子午 线的切线方向上。磁针的北极 指向地理的北极，利用这一性 能可以辨别方向。常用于航海、 大地测量、旅行及军事等方面。
二千多年以前，也就是春秋战国时候，中国已经 用铁来制造农具了。劳动人民在寻找铁矿的时候， 就发现了磁铁，并且知道它能够吸铁。中国古书 《管子》上有这样的记载：“上有慈石者，下有 铜金。”“铜金”就是一种铁矿。另外，根据古 书记载，汉武帝时候，胶东有个栾大，献给汉武 帝一种斗棋。这种棋子一放到棋盘上，就会互相 碰击，自动斗起来。汉武帝看了非常惊奇。原来 来大的棋子是用磁石做的，所以有磁性，能互相 吸引碰击，只是汉武帝不懂这个道理罢了。
指南针的发明和运用，大大促进了中国古代航海事业 的发展。明代中国伟大的航海家郑和（1371-1435） 曾率庞大船队七下西洋，有力的促进了中国和亚非各 国的经济、文化交流。这样大规模的远海航行，如果 没有构造先进、读数可靠的指南针来指引航路是绝对 不可能的。后来指南针普及得相当快。这一发明后来 经阿拉伯传入欧洲，对欧洲的航海业乃至整个人类社 会的文明进程，都产生了巨大影响。
在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹 的推进剂及其他驱动装置的能源，是弹药的重要组成 部分。 火药后来还被广泛应用在采矿、开山、筑路等生产领 域。
据《诸家神品丹法》一书记载：将二两硫磺、二两硝石， 研成粉末，放在销银锅或砂罐内，挖一土坑，把锅放在 坑内，使与地平，四周用土填实，再将三个皂角子，烧 红成炭，逐个放入锅内，使硫磺和硝石烧起焰火，待焰 火将熄时，再加木炭3斤来煅，待炭消三分之一后退火， 趁未冷却时取出混合物。这就是“伏火法”。808年， 又有人创造“伏火矾法”：用硝石、硫磺各二商，马兜 铃 （含炭素）三钱半，研成粉末拌匀，放在药罐内，埋 入地坑，放进一块熟火，烟便腾起。在应用伏火法的同 时，人们发现这三种物质一起加热燃烧，反应异常剧烈， 似有爆炸的可能，因而格外小心。那时之所以未发生爆 炸，是因为所用的物质是天然原料，未经提纯精炼，所 以产生的力量微弱，未充分显示其爆炸性能。随着炼丹 家们不断的改进，大约到晚唐时期（9世纪末），我国 首创的黑色火药问世，并很快应用于军事。
指南针一经发明很快就被应用到 军事、生产、日常生活、地形测 量等方面，特别是航海上。 当时只在日月星辰见不到的时候 才使用指南针，可见指南针刚开 始使用时，使用还不熟练。 到了元代，指南针一跃而成海上 指航的最重要的仪器了。不论昼 夜晴阴都用指南针导航了。而且 还编制出使用罗盘导航，在不同 航行地点指南针针位的连线图， 叫做“针路”。船行到某处，采 用何针位方向，一路航线都一一 标识明白，作为航行的依据。
炼丹引爆图
火药是中国古代炼丹 家在炼丹过程中发明 的。人类最早使用的 火药是黑火药，它是 我国劳动人民在一千 多年前发明的。它的 发明，闻名于世，被 称为我国古代科技的 四大发明之一，在化 学史上占有重要的地 位。
火药的发明始于古代炼丹术，在炼制过程中掌握了一 个很重要的经验，就是硫磺、硝石、木碳三种物质可 以构成一种极易燃烧的药，这种药被称为“着火的 药”，即火药。 火药不能解决长生不老的问题，又容易着火，炼丹家 对他并不感兴趣。火药传说秦始皇修建阿房宫时，有一宫门是用 磁铁制造的。如果刺客带剑而过，立刻会 被吸住，被卫兵当场捕获。这样的故事还 很多，《晋书.马隆传》记载马隆率兵西 进甘、陕一带，在敌人必经的狭窄道路两 旁，堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时， 被牢牢吸住，不能动弹了。马隆的士兵穿 犀甲，磁石对他们没有什么作用，可自由 行动。敌人以为神兵，不战而退。