В XI в. китайские ученые обнаружили, что сталь и железо после трения о магнит приобретают магнитные свойства. Один из компасов того времени имел вид плоской рыбки, сделанной из намагниченной стали. Рыбка плавала на поверхности воды и указывала головой на юг. В дальнейшем эта рыбка претерпела ряд изменений и в итоге превратилась в компасную стрелку.
Несколько компасов описаны в трактате «Раздумья об озере снов» китайского астронома Шэнь Ко (1086). «Магнитная игла, помещенная на краю чашки или даже на ногте, может свободно двигаться и, в конце концов, укажет на юг, но этот способ не слишком надежен, – писал Шэнь Ко. – Показания магнитной иглы, проткнутой через несколько кусочков камыша, которые плавают на поверхности воды, тоже могут оказаться неточными, когда поверхность воды придет в волнение. Гораздо точнее будут показания иглы, прикрепленной воском к шелковинке и подвешенной в безветренном месте».
В своей книге Шэнь Ко отмечает, что магнитная игла не совсем точно указывает на юг, а чуть-чуть отклоняется к востоку: «Фокусники натирают кончик иглы магнитом, и она, указывая на юг, чуть отклоняется к востоку, вместо того чтобы показывать точно на юг». Это явление мы называем сегодня магнитным склонением. Оно вызвано тем, что ориентация магнитного поля Земли не совпадает с направлением север – юг и магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами. Угол, на который магнитная стрелка компаса отклоняется от направления географического меридиана, называется углом склонения.
Уже во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) китайцы знали о том, что одинаковые магнитные полюсы взаимно отталкиваются, а разные притягиваются друг к другу. В Х – XIII вв. китайцы обнаружили, что магнит притягивает только железо и никель.
Видимо, уже около 1100 г. китайцы стали применять магнитный компас в мореходстве. Китайский посол, прибывший в первой четверти XII в. морем в Корею, рассказывал, что на носу и на корме его корабля имелось по компасу, иглы которых плавали на поверхности воды. По ним держали курс в условиях плохой видимости. Приблизительно в конце XII в. через посредничество арабов в Западную Европу попал китайский компас, игла которого плавала на поверхности воды.
Изобретение компаса сыграло огромную роль в развитии китайского мореходства. Но компас оказался великим благом и для всего человечества. Едва ли не половина важнейших изобретений, на которых зиждется современная цивилизация, пришла из Китая.
Изобретение пороха
В IV–III вв. до н. э. на дорогах Китая можно было встретить множество бродячих «докторов магических наук». Они рассказывали о том, что далеко на востоке, посреди моря, высятся три священных острова – там обитают блаженные, которые владеют эликсиром бессмертия; животные и птицы там только белого цвета, а дворцы и ворота на тех островах сделаны из золота и серебра…
Этим россказням верили многие. Знаменитый император Цинь Шихуанди, мечтая во что бы то ни стало добыть эликсир бессмертия, посылал даже морские экспедиции на поиски «счастливых островов».
Некоторые «доктора магических наук» занимались алхимией. Они искали рецепт «эликсира бессмертия»; кроме того, алхимики пытались искусственным путем получить золото и серебро.
Следуя путем проб и ошибок, алхимики накопили ряд ценных познаний о веществах и их превращениях. Случалось, что отважные экспериментаторы умирали, приняв на пробу дозу какого-нибудь изобретенного ими «чудодейственного» снадобья. Однако в своих лабораториях они изготовили и многие по-настоящему полезные лекарства, получили ряд металлических сплавов и красящих веществ, освоили способы плавки, перегонки, кристаллизации, возгонки.
Во время своих опытов китайские алхимики обнаружили, что при смешении серы, селитры и древесного угля иногда происходит вспышка и даже взрыв. И уже в VII в. алхимик по имени Сунь Сымяо написал свое «Сочинение о пилюлях бессмертия», в котором содержится самый древний рецепт пороха.