指南针磁偏角是谁发明的（指南针磁铁原理是什么）

本篇百科问答的知识要给大家谈谈指南针磁偏角是谁发明的，以及指南针磁铁原理是什么对应的知识点，希望对学习有所帮助。

文章目录：

• 1、最早发现地磁偏角的科学家是谁？
• 2、最早发现磁偏角的科学家是谁？
• 3、指南针是谁发明的?
• 4、世界上最早发现地球磁偏角的人是谁
• 5、指南针是谁发明的

最早发现地磁偏角的科学家是谁？

北宋科学家沈括首先发现了地磁偏角。他在《梦溪笔谈》卷二十四中写道："方家以磁石摩针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。"这是我国和世界上关于地磁偏角的最早记载。

我国宋代科学家沈括，于11世纪末著的《梦溪笔谈》中，在记述用天然磁石摩擦钢针可以指南的时候指出：“然常微偏东，不全南也。”这是世界上关于地磁偏角的最早发现。 磙偏角、磁倾角(地球磁场和水平面的夹角)、地磁场的水平分量，称为地磁三要素。欧洲人对磁偏角的发现，是在哥伦布海上探险途中的1492年，比沈括晚四百多年。

最早发现磁偏角的科学家是谁？

沈括

沈括的《梦溪笔谈》在磁学方面研究成果尤为卓著。他最早记载了人工磁化的一种简便方法，即“以磁石磨针锋”，造指南针。

他是世界历史上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，即磁针所指“常微偏东，不全南也”。西方的这一发现要比沈括的发现晚400年。

指南针是谁发明的?

中国四大发明之指南针 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 指南针是中国历史上的伟大发明之一，也是中国对世界文明发展的一项重大贡献。指南针是利用磁铁在地球磁场中的南北指极性而制成的一种指向仪器。 磁石的特性，早被古人利用来制成指南工具。最早出现的指南针叫司南，战国时已普遍使用。它是利用天然磁石琢磨而成，样子像一只勺，重心位于底部正中，底盘光滑，四周刻二十四个方向，使用时把长勺放在底盘上，用手轻拨，使它转动，停下后长柄就指向南方。《鬼谷子‧谋篇》里谈到郑国到远处去采玉，就带了司南以免迷失方向。另外，指南车的发明亦早一步把这种仪器提升至更高的境界。 但是，用天然磁石琢磨而成的司南，品质较劣，磁性较弱。到了宋代，人们发明了人工磁化方法，制造了指南鱼和指南针，而指南针更为简便，更具实用价值。它是以天然磁石摩擦钢针制成，在地磁作用下保持指南性能，把它装置在方位盘上，就称为罗盘。这是指南针发展史上的一大飞跃。 沈括对指南针放置方法也作过详细研究，总结出四种不同的方法，并作了比较。 一：水浮法，把指南针浮在水面以指示方向。只要在指南针上穿上灯心草，就可以把针浮起。水浮法的缺点是磁针会随水摇荡不定。 二：指甲旋定法，把磁针放在指甲上，可以灵活运转，但缺点是容易滑落。 三：碗唇旋定法，把磁针放在碗口边缘上，也可以旋转自如，但同样容易掉落。 四：悬丝法，取一根新棉丝，用蜡黏在磁针中央，悬挂在没有风的地方，磁针即可指示方向。比较之下，沈括认为这个方法最为理想。 指南针在公元十一世纪时已是常用的定向仪器。指南针的最大贡献，是促进了航海事业的发展。据考证，公元十一世纪末

指南针就开始用于航海了。大约在十二世纪末到十三世纪初，指南针由海路传入 *** ，然后由 *** 传入欧洲。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 指南针： 相传西元前2700年中国的轩辕黄帝发明了指南针。黄帝用指南针，在大雾中辨别方向，打败了蚩尤。根据史书记载，中国人早在战国时代已使用指南针。西元前3世纪的《韩非子》中说，战国时代已有人用“司南”（指南针）。宋代沈括《梦溪笔谈》对此记载更详。1090年，中国和 *** 航海家开始在船上装设了指南针。作导航工具。欧洲在11世纪左右，才用浮在水上的磁针制成指南针。1250年左右，在地中海地区指南针的磁制已装在有度的卡片上面，并以中央旋轴保持平衡。 16世纪时把指南针镶在带平架上，在船上发挥作用。19世纪铁船用指南针要装上一片弗林德斯顿铁，以校正船的磁力所引起的误差。20世纪制成的船和飞机用陀螺罗盘仪指南针。根据旋转顶点稳定姿态与星体有关的原理，陀螺罗盘有两大优点：既不因接近金属而偏转，双指向真正北而不是磁北。1908年德国制成世界上第一台此类实用仪器。最优良的指南针是美国人斯波里所制。1910年在“德拉威”号船上试验成功，很快就被美国海军采用。总之，指南针是我国四大发明之一，后来传遍全世界为全球航海业等方面的发展做出了很大贡献。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 指南针又称为罗盘针，是一种磁针，可以旋转自如。由于磁石的指极性，针向会自动指向北。罗盘针定型之前，是经过了一个长时间的发明改进的。 早在战国末期，中国人便已发现磁石和它的吸铁性。＜管字＞中曾记载：「上有慈石者，下有铜金。」所谓「慈石」就是磁石，可见至少二千六百年前的管仲时期已经知道磁石的存在了。在西洋，据说是苏格拉底发现磁石的，那比中国至少晚了一百年。在＜鬼谷子．反应篇＞上说明磁石可以吸铁。大约也在同时期，或者在东汉初年(公元五零年左右)。又继续发现了磁石的指极性。之后，指南针就开始被广泛使用了，到后期更被用作军事、生产、日常生活、地形测量和交通等方面。 中国最早出现的指南针叫司南，它在战国时期已经被普遍使用。据古书记载，将勺投在拭的天盘上，让它转动，当停下来的时候，勺柄所指的方向便是南方了。司南曾经被多次记载。例如＜鬼谷子＞中曾说过，郑人去采玉时一定带着司南，以免迷失方向。＜韩非子＞中也有关于司南的记载。至如王充的＜论衡＞就有更明显的记载：「司南之杓，投之于地，其柢南指。」，可见指南针的使用古时已相当流行了。但由于指南鱼只能适用于平静的水面，所以仍有一定的局限性。后来经过不断改进，便出现了「指南针」替代那鱼。指南针是由北宋的沈括所发明的。它的著作梦溪笔谈;还记述了水浮、置指甲上和悬丝等四种指南针的装置方法。简单来说是将一枚磁化的小钢针，放在指甲上、碗边上运转，或在中间穿上小段灯草，浮在水碗里，它都能灵活地指向南方。他的著作使当时的人对指南针有更清晰的认识。到三国时期，又有指南车的发明，指南车并不是利用磁石的指极性，而是利用差速齿轮的原理，不论车子转向何方，木人的手始终指向南方。从指南车可以证明，中国早在一千八百年前就已经创造了齿轮，发现了差动齿轮原理，创造了差动齿轮机，比西方早了千多年！ 到了北宋时期，指南针便开始被用于航海了，人们利用了指南针的指向，写了一本”针经”，记载了航线 ，礁石位置等。其中著名的郑和亦都是借助指南针而顺利下西洋的。 大约在公元十二世纪末，指南针传入 *** 和欧洲，西方才有罗盘的出现。以这亦是根据中国的指南针而发展的，所以中国的司南可说是罗盘的鼻祖，而它成为中国四大发明之一是实至名归的。 *司南是中国早期的指南针，在战国时期已经普遍使用。它有一个用磁铁做成的勺，和一个「拭」组成的。拭即罗经，外边方形的木盘叫地盘，刻有天干和地支，另外有十二个月名，多数用木、象牙或铜制成的，因为它们比较光滑，所以可以灵活转动。据古书记载，将勺投在拭的天盘上，让它转动，当停下来的时候，勺柄所指的方向便是南方了。司南曾经被多次记载。例如＜鬼谷子＞中曾说过，郑人去采玉时一定带着司南，以免迷失方向。＜韩非子＞中也有关于司南的记载。至如王充的＜论衡＞就有更明显的记载：「司南之杓，投之于地，其柢南指。」*

指南针又称为罗盘针，是一种磁针，可以旋转自如。由于磁石的指极性，针向会自动指向北。罗盘针定型之前，是经过了一个长时间的发明改进的。 早在战国末期，中国人便已发现磁石和它的吸铁性。＜管字＞中曾记载：「上有慈石者，下有铜金。」所谓「慈石」就是磁石，可见至少二千六百年前的管仲时期已经知道磁石的存在了。在西洋，据说是苏格拉底发现磁石的，那比中国至少晚了一百年。在＜鬼谷子．反应篇＞上说明磁石可以吸铁。大约也在同时期，或者在东汉初年(公元五零年左右)。又继续发现了磁石的指极性。之后，指南针就开始被广泛使用了，到后期更被用作军事、生产、日常生活、地形测量和交通等方面。 中国最早出现的指南针叫司南，它在战国时期已经被普遍使用。据古书记载，将勺投在拭的天盘上，让它转动，当停下来的时候，勺柄所指的方向便是南方了。司南曾经被多次记载。例如＜鬼谷子＞中曾说过，郑人去采玉时一定带着司南，以免迷失方向。＜韩非子＞中也有关于司南的记载。至如王充的＜论衡＞就有更明显的记载：「司南之杓，投之于地，其柢南指。」，可见指南针的使用古时已相当流行了。但由于指南鱼只能适用于平静的水面，所以仍有一定的局限性。后来经过不断改进，便出现了「指南针」替代那鱼。指南针是由北宋的沈括所发明的。它的著作梦溪笔谈;还记述了水浮、置指甲上和悬丝等四种指南针的装置方法。简单来说是将一枚磁化的小钢针，放在指甲上、碗边上运转，或在中间穿上小段灯草，浮在水碗里，它都能灵活地指向南方。他的著作使当时的人对指南针有更清晰的认识。到三国时期，又有指南车的发明，指南车并不是利用磁石的指极性，而是利用差速齿轮的原理，不论车子转向何方，木人的手始终指向南方。从指南车可以证明，中国早在一千八百年前就已经创造了齿轮，发现了差动齿轮原理，创造了差动齿轮机，比西方早了千多年！ 到了北宋时期，指南针便开始被用于航海了，人们利用了指南针的指向，写了一本”针经”，记载了航线 ，礁石位置等。其中著名的郑和亦都是借助指南针而顺利下西洋的。 大约在公元十二世纪末，指南针传入 *** 和欧洲，西方才有罗盘的出现。以这亦是根据中国的指南针而发展的，所以中国的司南可说是罗盘的鼻祖，而它成为中国四大发明之一是实至名归的。

参考: .geocities/chinesetech/main

指南针是一种用于指示方向的工具。 现有两种类型：一是根据地球磁场的有极性制作的地磁指南针，但这种指南针指示的南北方向与真正的南北方向不同，存在一个磁偏角；二是电子指南针，采用磁场感测器的磁阻（MR）技术，可很好地修正磁偏角的问题，现已大量用于GPS定位装置中。 前身是在中国被称为「中国古代四大发明」之一的司南。广泛应用于航海、野外探险等领域。 目录[隐藏] 1 相关历史 1.1 司南 1.2 磁偏角的发现 1.3 现代指南针 2 参考 3 外部连结 [编辑] 相关历史 指南针在中华文明圈最早用于勘舆和航海，西方也普遍认为发源于华夏并无太多异议。 [编辑] 司南 指南针最早形式称司南，东汉王充（公元27～约97）《论衡》卷十七是应篇第五十二「司南之杓，投之于地，其柢指南」原理他只能说「亦天性也」，这个记载虽不是最早，但是最早表述清楚的一个。司南有指向之用应无异议，具体形状却有争论，早期研究者判定为天然磁石为勺配合地盘，虽有出土汉地盘和河南南阳东汉墓出土石刻司南勺图佐证，但毕竟无完整配合出土，近有人研究「司南之杓」杓字实为酌，那么看来「其柢指南」之柢也非指勺柄， 「酌」义有： 本义:斟酒 酌

盛酒行觞也。―《说文》 尸升

坐取爵酌。―《仪礼·有司彻》。 酒曰清酌。――《礼记·曲礼》 斟酌

择善而行 《春秋公羊传》僖公（元年～三十三年）「乞盟者何？处其所而请与也。其处其所而请与奈何？盖酌之也。」 酌今昔而减之。―清·洪亮吉《治平篇》 「柢」义有： 根、本 柢

本也。―《尔雅·释言》 柢也者

本之所以建生也。―《韩非子·解老》 蟠木根柢。―《汉书·邹阳传》 虽不能否定王充之前有「磁石为勺配合地盘」司南，但王充所了解司南很可能已是一种水浮司南，正因为华夏是司南原始发明地所以司南才有诸多改进形式，如缘靠、丝悬、水浮、尖顶等，目前最早见于航行用途记载于《萍洲可谈》「舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针」。《萍洲可谈》成书于1111年-1119年间，但所叙述的是1086年的事[1]。这比1207年英国A. Neckam的《论器具》中说法：航海时「白天云遮太阳，或夜间黑暗不辨方向时，使用磁铁摩擦铁针，针停时指南北，」早一个多世纪。与英国几乎同时法国和稍晚一点的意大利也有了首次指南针的记载。另外，水浮司南也可适用于航海，因为体积不大并非像某些人认为那样容易泼洒，近来曾在青岛和海南发现明代瓷质水浮司南，尺寸大至为：最大外径9.5厘米；上有盛水同心圆孔径4.4厘米，孔深2.3厘米，外围青花釉绘刻度，底座、四壁厚实坚固，估计是去水收藏，用时加水。现代液体罗盘基本原理类似，不过改进采用了密封技术。 [编辑] 磁偏角的发现 北宋庆历元年（1041年）司天监天文学家杨惟得着《莹原总录》「客主取的，宜匡四正以无差，当取丙壬针于其正处中而格之，区方直之正也。盖阳生于子，自子至丙为之顺；阴生于午，自午至壬为之逆；故取丙午王子之间是天地中，得南北之正也。 1088年沈括《梦溪笔谈》「方家以磁石磨针锋，则能指南。然常偏东，不全南也。」 1115年寇宗奭《本草衍义》「以针横贯灯心，浮水上，亦指南，然常偏丙位。」 [编辑] 现代指南针 图片参考：upload.wikimedia/ *** /mons/thumb/3/3d/Ming-marine-pass/180px-Ming-marine-pass 图片参考：zh. *** /skins-1.5/mon/images/magnify-clip 明代罗盘二十四方点阵图 旱罗盘即现代指南针基本形式，有说法是意大利人发明，但很难找到可靠资料， *** 人的历史记述认为指南针是中国人发明的，经过了 *** 人有效改进后才传入欧洲的。而中国关于旱罗盘目前未发现早于西方的明确记载，不过近来在江西临川一座葬于公元1198年的宋墓里发现一俑（标写「张仙人」），手持一明显似风水罗盘「亦是旱罗盘」物，笔者认为旱罗盘中国也可能早于西方使用，但可能先发明于江南沿海（如泉、广）一带应用，故博学如沈括也未见到，今后尚须考古文物工作者努力。内陆后世旱罗盘则多用于风水罗盘和校时罗盘，如174/l189曾三异《同话录》「地螺，或有子午正针，或用子午丙壬间缝针。天地南北之正，当用于午。」「地螺」可能是一种校时罗盘，主要用途是校时。 [编辑] 参考 指南车 海道针经 ^ 《中华科学文明史》第三卷，李约瑟原著，柯林，罗南改编，上海交通大学科学史系译 ISBN 7208039666

世界上最早发现地球磁偏角的人是谁

沈括。

沈括的《梦溪笔谈》在磁学方面研究成果尤为卓著。他最早记载了人工磁化的一种简便方法，即“以磁石磨针锋”，造指南针。

他是世界历史上第一个指出地磁场存在磁偏角的人，即磁针所指“常微偏东，不全南也”。西方的这一发现要比沈括的发现晚400年。

沈括力主从观测天象入手

以实测结果作为修订历法的根据。据说为了准确观测天象，这位一丝不苟的科学家曾连续3个月每天夜里亲自用“窥管”观测北极星的方位，并将初夜、中夜、后夜所看到的北极星的位置准确地画在地图上，最终测算出了北极星同北极之间的距离。

在他的主持下，重新修订的奉元历终于在熙宁八年（公元1075年）颁布施行，此后，他又进一步提出了“十二气历”的主张，他以十二气作为一年，一年分四季，每季分孟、仲、季三个月，并且按节气定月份，立春那天算一月一日，惊蛰算二月一日，依此类推，这种历法已经与我们今天使用的阳历已经十分相似。

以上内容参考：百度百科-南磁极

指南针是谁发明的

指南针是谁发明的：古代劳动人民发明。

它是根据物理学上磁学原理研制而成。它最早发明于何时，是谁人发明的，目前还没有定论，但是传统的说法，也是权威性的说法是有熊国(今河南新郑市)的轩辕黄帝发明的。西晋崔豹《古今注》说：黄帝与蚩尤战于涿鹿之野。蚩尤作大雾，兵士皆迷。于是作指南车以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。

指南针简介

指南针，古代叫司南，主要组成部分是一根装在轴上的磁针，磁针在天然地磁场的作用下可以自由转动并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。物理上指示方向的指南针的发明有三类部件，分别是司南、罗盘和磁针，均属于中国的发明。据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。

指南针发明历史

战国时期

据《古矿录》记载最早出现于战国时期的磁山一带。指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。

据1982年3月，《光明日报》报道：磁山（在今河北省邯郸市武安）是我国四大发明之一指南针的发源地。据《古矿录》记载：《明史地理志》称：磁州武安县西南有磁山，产磁铁石。又《明一统治》称：磁州武安县西南有磁山，产磁铁石。又《古矿录》记载：《明一统治》称：磁山，在县西南30里，土产矿石，州名取此。磁山，指南针的故乡。

观点之一

王振铎的相关观点，指南针的发明至早不逾于宋代，此种观点在其一系列的研究成果都有所体现。如在《司南、指南针与罗经盘(上)》一文中所述：自周末至李唐，古人所称述之‘司南’或称‘指南’为一种辨别方向之仪器，其物便于携带及测验，宛如指南针之用矣。王振铎认为在唐朝已经出现了便于携带的类指南针仪器，但绝不是指南针。王振铎把此种物件看作是指南针的过渡形式。王振铎未明确论断指南针发明的具体时问，由于缺乏材料，出于科学严谨性方面考虑，所以未轻易论断。他在《司南、指南针与罗经盘(中)》中说：(指南)鱼法固早于(指南)针法约半个世纪，然此二者先后相互之关系，仍有待史证之发现而说明也。正是在此情况下说的。另外，在同一篇论文中又说：中国古代，藉缝纫之钢针，经人工传磁，而成人造磁体之指南针，其史证之发现，至今尚未见有早于十一世纪以前者。这是以北宋时沈括《梦溪笔谈杂志一》与《梦溪笔谈补》为根据而加以论断的。这两篇文章中记载了此种人工传磁而成人造磁体的指南针。另外王振铎在此篇文章中批判了英人维烈亚力(Alexanderwylie)所著《中国研究》中所指的唐朝僧一行已经注意到了磁针所指方向与北极之差的错误理解。最后郑重地提出论断：按中国磁针偏向之记载，尚未发现史证有早逾《梦溪笔谈》者，存中记其‘微偏东’，寇宗爽记谓‘偏东’，即指磁针之偏角而言。这便是王振铎由于材料所谓限制而不能对中国磁偏角的发现时间有一个确切的认识。关于指南针的发明时代，王振铎只是给出了一个大致的推测，在《司南、指南针与罗经盘(中)》中，王振铎说：指南针之发明时代，以《萍洲可谈》海舶用磁针及沈括谓方家制磁针，信其创始必早。指南针的发明应当是一个很漫长的时间中，慢慢地改进的结果，而不同时期的形式，也应以不同的形式出现，王先生也只能给出一个时间区间。

观点之二

李约瑟的观点，顺序的磁偏角，先向东后偏西，体现在中国堪舆罗盘的设计的同心圆，这些同心圆一直存留至当代。勿容置疑，磁罗盘在中国用于堪舆目的很久以后，才被用于航海。但是航海罗盘确是中国人的发明，它可能发生在十一世纪以前的某个时期或更早的时期。李约瑟在此段中对指南针，磁偏角、罗盘等问题论述的清楚，虽然有些论断过于武断，但是对中国指南针的发明问题，做出了一个总结性的论断。

潘吉星先生在王振铎先生与李约瑟先生研究的基础之上加以总结，但可以明显看出他比较同意李先生的观点，对于李约瑟先生所提到的几个材料在《中国古代四大发明源流外传及世界影响》一书作了详细地论述与阐述。但同时也和李约瑟先生一样，在有些问题上过于武断，明显的证据不足，让人难以信服。

如他在书中所述：但从司南仪到指南针中间经历了几个技术过渡，这些过渡发生在魏晋南北朝至唐代。他这种论断性的结论没有太多的材料支持。但此结论在大体上是没有错的。潘吉星先生和李约瑟先生一样把崔豹《古今注》中的蝌蚪，虾蟆，(青蛙)子也，一名悬针，一名玄鱼。作为从勺到针的过渡来看。他说：将在空中的磁针与方位盘配合，在晋南北朝曾经用过，确能指南，从而实现了李约瑟先生说的fromthespoontotheneedle(从勺到针)的过渡。潘吉星先生在同一本书中也对水罗盘的出现时问做出了论断。他说：有证据显示，9世纪唐代堪舆罗盘制造者已经做出了这决定性的一步。在同一页中，他再一次强调说：晋南北朝开始对司南作技术改进，而在唐代后期完成从司南向罗盘的转变，北宋人享受这些技术成果并使之发扬，历史的发展脉络应是如此。进一步对指南针的发展脉络做出了阐述。潘吉星在李约瑟先生研究的基础之上，吸收了王振铎先生的部分观点，对指南针的发明时间与过程重新作了一个界定，虽然依然有部分不妥之处，但总体来说，是科技史上的一个进步。丽另外一些学者，或是没有新材料而做出惊人的论断，或是材料不足，仅凭某一材料片段做出新的论断，但总体来说均未能让众人信服，影响亦不是很大。而把指南针起源论断于唐代。姑且不论此论断的正确与否，单依此材料根本不能得出此种论断。

观点之三

在成都民间收藏族的藏品中，发现了一件极具学术研究价值的玉(石)器，它是由七块玉(石)板拼接而成，正面是图形，反面是古文字，特别是在第4块玉(石)板上的中间，有一个圆形图案，其上放置了一个类似半个地球的东西。在这个地球的顶部(北极)有一个直径4cm的小洞，其中插有一支玉(石)的指南针，在圆形图案上还有东、南、西、北四个古文字。依据现有学科专业知识分析，这四个古文字与我们今天在进行地质填图时所使用的罗盘上的东、南、西、北的方位字一样，除东字外，其余南、西、北三个字均与甲骨文不同。在三星堆玉(石)器上发现指南针很重要，那种认为指南针最早出现在春秋战国时代的观点由此会被彻底推翻，文献中曾提及的黄帝发明指南车一事，但至今只是推测，未见考古实物，而三星堆地区玉(石)器上指南针的发现把中国指南针的发现史推到了伏羲时代。三星堆发现的指南针是玉(石)的，不会转动，是象征性的。

指南针早起形制

在中国的方位文化中经历了从天文学方法定位再以磁学方法制成司南，最后由司南演变成指南针的三个阶段，随之而来的是测定方位技术的不断完善。

司南

司南是最早的磁性指向器。司南之称，始于战国（公元前475年公元前221年），终止于唐代（公元618年公元907年）。因为司南古义不断演化，使它与一系列的古代发明结下了不解之缘。

记载司南的最早的文献是《鬼谷子》，其中写道：郑人之取玉也，必载司南之车，为其不惑也。(谋篇)从《鬼谷子》中的记载可以看出，郑人去取玉，必须要带上司南，就是为了避免方向的迷失。

在提到司南的文献中，王充的记述是最重要的，他明确指出：司南之杓，投之于地，其柢指南。(是应篇)其中的杓是指勺子。具备这种指南性能的司南，应是磁性指向器。但是，这里的地是指古代械盘中的地盘。械盘是秦汉时期发明的，用于游戏或占卜。在地盘的四周刻有24个方位，中心刻有象征北斗七星的标志。中国现代著名的科技史家和文物复制专家王振铎曾依据这些记载成功地复原了汉代的司南(如图1所示)。

图1司南模型(王振铎复原)勺形司南尚无实物出土，

但汉代画像石上，有类似勺形司南形象的画面(如图2所示)，这表明王充的记载应该是可信的。在这幅石像中，可看到，画面主体是魔术师和杂技演员在表演，上面一行人是贵族观众，右上角的小方台上放着一个疑似司南的长柄匙(见画面外小插图)，一个人在跪着观察它。

图2藏于苏黎世里特堡博物馆的汉代石浮雕(本图引自李约瑟《中国科学技术史物理学卷》)从所留下的材料看，利用磁石指极性的司南就是磁性指向器具有的最早的形制。

磁体定向装置的出现，就使人从靠观察天体定向的被动性转向靠地磁定向的主动性。人类最早的磁体定向装置，是以天然条状磁石制成的司南，它出现后在中国战国末期(前三世纪)而在汉代得到进一步的发展。司南仪的出现具有重要历史意义，因为它是以与天文定向原理截然不同的磁学原理制成的新型导向装置，在任何天气条件下都能昼夜工作，迅速指出方向，操作简便易于携带。

最初，司南指测影的表杆。如《韩非子有度篇》说，故先王立司南，以端朝夕。端朝夕即正东西，引申为确定东西南北方向。立司南来源于殷商甲骨文中的立中和战国时的立朝夕，它们的意思都是立表以测日影。

磁勺

磁勺是一种天然磁石琢成的勺形指向器，当它被发现的时候，其状取法北斗七星，名称则沿用司南。古文司南可以推定为磁勺的至少有《鬼谷子》、《论衡》、《玄览赋》、《飘赋》四项记载。《宋书礼志》引《鬼谷子》曰：郑人取玉，必载司南，为其不惑也。《鬼谷子谋篇》至迟成书于西汉，或许是先秦之书，其中关于郑人取玉，必载司南的传说，暗示了磁勺与玉器业的联系，甚难加工的磁勺应是玉工高手的杰作。

东汉王充的的《论衡是应篇》说：司南之勺，投之于地，其柢指南。句中的地一般解释为地盘，也可能是池字误写。这句话应释为：勺状的司南，放在地盘上（或投入盛有适量液体（如水银）的容器中），它的勺柄必然自动指向南方。

此后，梁元帝萧绎的《玄览赋》说：见灵乌之占巽，观司南之候离。唐韦肇的《飘赋》说：挹酒浆，则仰惟北（北斗）而有别；充玩好，则校司南以为可。再次介绍了司南（磁勺）的功用和形状。

磁勺的实物虽然迄今尚未发现，但与此有关的文物至少有两件。一是瑞士苏黎世的Rietberg博物馆中所藏的一块公元114年的东汉画像石，其右上角有一人正在观测一件可能是司南之勺的东西。二是那志良《玉器通释》上册著录的一件司南佩古玉器，此玉长不过寸许，一端琢成一个小勺，一端琢成一个圆形的小盘，中间有一个横穿。司南佩的制作年代不明，推测为唐代之物。

除了上述的表和磁勺之外，司南又是指南车、指南舟和报时刻漏的代称。晋人葛洪所作的《西京杂记》中提到的司南车即半自动机械装置指南车。《宋书礼志》记载：晋代又有指南舟。南朝任昉的《奉和登景阳山》诗吟道：奔鲸吐华浪，司南动轻枻。诗中的司南即指皇家园池中的指南舟，可是，指南舟究竟怎样导航，至今依然是一个迷。唐代大诗人杜甫的咏《鸡》诗云：气交亭育际，巫峡漏司南。意谓夜半零时正，诗人恰闻司南的报时之声。

磁针的发明

指南针的发明应当是在一个很漫长的时间中，慢慢地改进的结果，而不同时期的形式，应以不同的形式出现。唐代堪舆家的活动相当活跃，并开始强调方向的选择，寻找比磁勺更方便的指向器成了当务之急。于是指南铁鱼或者蝌蚪形铁质指向器及水浮磁针应运而生。

活动于唐开元年间（713741年）的山西堪舆家丘延瀚，被后世堪舆家推崇为堪舆术三针（正针、缝针和中针）中最早出现的正针法的创始人。明代雅好科技的宁献王朱权则在其《神机秘籍》中说：针法古无所传，自昔玄真始制。玄真即唐代浙江金华道家张志和（约730约810年），他的道号叫玄真子，所著《玄真子》十二卷，残存三卷。从这残卷中知道他颇好物理，但未找到与指南针或针法直接有关的记载。然而，这个道号不禁使人联想到旧题晋崔豹所作的《古今注》中把蝌蚪称为玄针。其文曰：虾蟇子，曰蝌蚪，一曰玄针，一曰玄鱼，形圆而尾大，尾脱即脚生。十世纪时马缟的《中华古今注》中也有类似的记载。这项记载似乎把磁针与指南鱼的发明和应用从形状和性能上联系到了一起。

关于指南鱼的制备方法，见于北宋曾公亮等利用前人资料编撰的《武经总要》。《武经总要》前集卷十五载其法曰：用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止，以密器收之。这种方法利用地磁场使铁片磁化，并知道鱼形铁片微向下倾斜对磁化有利，实际上已发现近代科学中所谓的磁倾角的影响。使用时，指南鱼浮于水面，与水浮磁针的原理是一致的。

水浮磁针的制作方法首见于北宋沈括的《梦溪笔谈》卷二十四，其文曰：方家以磁石摩针锋，则能指南。这种方家在实践中总结出来的钢针磁化法，经过沈括之手公布于世，有力地促进了磁针在堪舆和航海两大领域中的应用和普及。指南针进入到实用磁针的阶段，对装置方法的研究提到了议事日程。沈括全面研究和比较了水浮法、置指爪法、置碗唇法及缕悬法的优缺点，认为缕悬法最佳。其法取新纩中独茧缕，以芥子许蜡，缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。现代磁强计中悬挂的小磁铁，就采用了此相似的方法。磁针指的精度，与司南及指南鱼不可同日而语，故磁针的发明，很快导致了磁偏角的发现。

五代乱世的《管氏地理指蒙释中第八》曰：磁针体轻而径所指必端应一气之所召，土曷中而方曷偏，较轩辕之纪，尚在星虚丁癸之躔。轩辕黄帝时代的磁偏角，作者以为尚在星（午）虚（子）丁癸方向，而当时针指坎离定阴阳之分野，格偏壬丙探僭越之津涯。偏角变为南偏东15°。

由于堪舆术的神秘性，中国唐宋堪舆著作在流传中又相互影响，有所增删，要从众多早期堪舆著作中理出磁针、磁偏角以至罗盘的发明、发现年代，诚非易事，然而，北宋司天监杨惟德于庆历元年（1041年）奉命编撰的相墓大全《茔原总录》卷一位磁偏角的发现订定了下限。书中说：客主的取，宜匡四正以无差，当取丙午针，于其正处，中而格之，取方直之正也。这里明确地记载了丙午针，即后世沈括在《梦溪笔谈》卷二十四中所说的磁针常微偏东，不全南也。在西方，直到13世纪才知道磁针偏南。1429年哥伦布（ChristopherColumbus，14511506年）横渡大西洋时，正式测到磁偏角现象。

中国发现了元代水浮法指南针瓷碗。1959年，在辽宁旅顺甘井子元代墓葬中出土了两件磁州窑白釉褐花大碗，大碗内底部彩绘两个同心圆，圆内绘并排的三点，中间一线相连。乍看此图形似一个不规则的王字，故被称为王字纹碗。碗外底圈足内又墨书一个针字。经科技史学家王振铎先生研究证实，这种碗就是航海时指示方向所用的针碗。它的使用方法是这样的：针碗的水面上漂着穿在浮漂上的磁针，碗内底的王字形标志则有助于标明方向。先将王字中的细道与船身中心线对直，如船身转向，磁针便和该细线形成夹角，从而显示航向转移的角度。类似的碗在江苏丹徒照临村元代窖藏和河北省磁县漳河故道元代沉船内都有发现。

罗盘的发明与西传

磁针问世后，先后用于堪舆和航海。为了使用方便，读数容易，加上磁偏角的发现，对指南针的使用技巧提出了更高的要求，方家首先将磁针与分度盘相配合，创制了新一代指南针罗盘。不过有些场合，碗中的水浮磁针仍在使用，故沈括《梦溪笔谈》卷二十四称水浮多荡摇。江苏、河北和辽宁旅大曾出土元代的不带刻度的指南针专用针碗。当航船还在使用浮针加针碗时，堪舆罗盘却远远地跑到了前面。

考古资料表明，堪舆家选择墓穴采用二十四向表示法大约始于唐末。南唐何溥主持建徽城，看风水时也用二十四向表示法。何溥所撰的《灵城精义》理气章正诀中说，地以八方正位，定坤道与舆图，故以正子午为地盘，居内以应地之实。天以十二分野，正躔度之次舍，故以壬子丙午为天盘，居外以应天之虚。作者、时代不明的《九天玄女青囊海角经》理气篇中有一段几乎相同的文字，两者应同出一源。

罗盘古称地螺、地罗。南宋曾三聘的《因话录》（作于公元1200年前后）子午针条说：地螺，或有子午正针，或用子壬丙午间缝针。曾三聘是江西临江俯峡江（今江西西清江）人。离峡江不远的江西临川，于1985年出土了世界上最早的堪舆旱罗盘模型，正可与《因话录》的记载相互印证。1985年5月，江西临川南宋朱济南墓（葬于1198年）出土了座底墨书张仙人的瓷佣一式两件。风水先生张仙人佣，左手抱一罗盘。值得注意的是，该罗盘的磁针与水罗盘的磁针根本不同，中部增大呈菱形，菱形中央有一明显圆孔，明确现象地表示这是一种用轴支承的旱罗盘。

中国的磁针和罗盘先后经由陆水两路西传，曾给人类的文明的进程带来重大的影响。以前史学界认为磁针在水中的水罗盘与指南针一脉相承，是中国的发明，但旱罗盘是欧洲所发明，16世纪才经由日本船传入中国。而今临川罗盘证明：旱罗盘的发明权也属于中国。

最初形制

磁石指极性与磁性指向器的最初形制对于磁石吸铁性的认识和应用，传说，秦皇宫的磁石门可防止身带铁刃的刺客进入。文献中对磁石吸铁现象多有记述，如战国时期成书的《吕氏春秋》、西汉时期成书的《淮南子》和东汉王充的《论衡》，这些作者都提到磁石吸铁现象，玳瑁和琥珀等物体能吸引某些轻小物体的现象。王充指出，这些现象是感应(一种超距作用的看法)的作用，但似乎并不知道电感应和磁感应的区别。指南针是用天然磁石制成的，要发明指南针，就要研究磁石的指极性。

磁化技术和磁偏现象的记述北宋时磁化技术取得了突破，这些技术加速了磁性指向器的普及，并且导致指向器形制新的演变。

曾公亮的《武经总要》中提到一种新型的磁性指向器指南鱼，同时还能看到，制作指南鱼的关键是铁的磁化。曾公亮的记述是：以薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭火中烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首出火，以尾正对子位，蘸水盆中，没尾数分则止。(卷15)曾公亮实际上是利用地磁场对剪成鱼形的铁片进行磁化，这是历史上人类寻求新的磁化技术上的一个突破。但是，由于使用时要放在水面，铁片要尽量薄。这也是重要的提示。

指南鱼的磁性是很弱的，作为一种天然的缺陷，圆形的鱼首也使它的指向精度受到限制。虽然这种简易的磁化技术使指南鱼的制作容易了许多，但它的形状造成与勺形司南有类似的缺陷。

同样，具有实用性的磁化技术，与曾公亮同时代的沈括在《梦溪笔谈》中也有记载。他写道：方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。(卷24)这种形制易流行、且简单，磁化效果也相当好，特别是，它对指向器形制的改进产生了另一个突破针状。用针指向，它的指向精度可以得到极大的提高。这样，司南就衍变成了指南针，而且这种指南针也更容易普及了。无疑，这是磁性指向器形制的最重要的改进。

由于指针指向精度得以提高，人们在使用指南针时很快就注意到，它所指的方向有时并非正南，这就是磁偏现象然常微偏东，不全南也。

实际上，在写于庆历元年(1041)的《茔原总录》中，比沈括稍早些的杨维德已经记载了指南针和磁偏角的存在．他写道：匡四正以无差，当取丙午针。于其正处，中而格之，取方直之正也。(卷1)这里说的针就是磁针，而丙午针是指磁针在静止时，针指的方位是24个方位中丙位和午位的结合部，也就是南偏东约7。5°。这与沈括的微偏东是一致的，但杨维德的说法更早，描述也更精确些。

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