中國四大發(fā)明之指南針

古時候，勞動人民在做農(nóng)活、漁獲、探險的過程中，發(fā)現(xiàn)了一種神奇的石頭，它能夠吸鐵甚至指明方向，人們把它稱作磁石。后來人們借助磁石發(fā)明了司南，這就是指南針最初的樣子。

指南針的出現(xiàn)，像給古代的船夫、旅人裝上了一雙能看到遠(yuǎn)方的眼睛，讓遠(yuǎn)行變得不再那么困難。更重要的是，有了指南針，不同地方的人們更容易找到彼此，這帶來了文化、技術(shù)的交流，促進(jìn)了世界的發(fā)展。

“司南”的誕生與發(fā)展

司南是世界上最古老的指南針，它的外表看起來就像一把小勺子，但特別的是，它是由磁鐵做成的。勺子的底部滑滑的，只要放在平整的地方，它就會自己轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去，最后勺柄總是指向南方，就像在告訴我們：“這邊是南邊！”

司南”之名，源自古代對方向辨識的需求，象征著古代人們對地理方位的初步理解和應(yīng)用。而后，隨著它的普及與功能明確，人們逐漸稱其為“指南針”，直接體現(xiàn)了其指示方向的核心功能。同時，這個名字也契合了中國古代以南為尊的文化傳統(tǒng)。

司南自被發(fā)明出來后，從戰(zhàn)國時期一直沿用到唐代。漢唐之際的煉丹家已經(jīng)能夠用磁感應(yīng)的方法，使鋼針磁化，這樣使用起來比司南更為方便。晚唐文學(xué)家段成式更是留下了“勇帶磁針石”“遇缽更投針”的文字記載，這表明大約在9世紀(jì)中葉，真正意義上的指南針就已經(jīng)誕生了。

大約200年后，北宋司天監(jiān)楊維德在著作《塋原總錄》中，記載了被稱為“丙午針”的地磁偏角現(xiàn)象，也就是指針從正南面的午位向正東面的丙位偏移約15度。而同時期的宋軍，也已經(jīng)配備了將魚形薄鐵磁化制成的“指南魚”，把它放在水中就可以指明方向。根據(jù)《萍州可談》《宣和奉使高麗圖經(jīng)》等文獻(xiàn)的記載，當(dāng)時指南針已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航海。

指南車：三國時期的馬鈞被認(rèn)為是第一個成功制造指南車的人。指南車外形為獨(dú)轅雙輪車，利用齒輪轉(zhuǎn)動來指明方向。車轅繩索的相互配合，可使固定在上方的小木人達(dá)到指南的效果。

指南魚：關(guān)于指南魚的記載最早出現(xiàn)在公元4世紀(jì)的西晉時代，是將剪成魚形的薄鐵片燒熱后放在地球磁場中磁化而成的，可以浮在水面上，魚頭指南。

羅盤：古代羅盤主要由位于盤中央的磁針和一系列同心圓圈組成，每一個圓圈都代表著中國古人對于宇宙大系統(tǒng)中某一個層次信息的理解，中心的磁針主要用于指明方位。

電子指南針：現(xiàn)代人制作了各種電子指南針，它也叫電子羅盤或數(shù)字羅盤，是利用地磁場來確定北極的，一般由磁阻傳感器和磁通門加工而成，應(yīng)用到手機(jī)上的其實(shí)就是電子指南針。

指南針在航海中的應(yīng)用

指向儀器最初只能用于堪輿和測量，并不適用于航海。北宋時期，沈括在《夢溪筆談》中就記載了以磁感應(yīng)方法造指南針、測地磁偏角，以及指南針的多種安裝方法等內(nèi)容。南宋時期，指南針逐漸發(fā)展成為羅盤，并在航海中廣泛使用。

根據(jù)記載，在圓形板外周布八干、十二地支和四維，共24位，再加上兩位之間的縫針，羅盤圖就可以表示48位。將指南針放置在這種方位盤里，也就成了羅盤。航海家在使用羅盤定向?qū)Ш綍r，需要多次轉(zhuǎn)向，形成多個針位，這些針位串在一起，就形成了航線所需的“針路”，記錄針路的各種針路簿，是航海者在使用羅盤導(dǎo)航時必備的航行指南。

進(jìn)入近代，西方海船逐漸大型化、軍事化。在蒸汽機(jī)和鐵甲戰(zhàn)艦出現(xiàn)后，船機(jī)與火炮產(chǎn)生的震動嚴(yán)重干擾磁場，使得傳統(tǒng)磁針易出現(xiàn)誤差，由此液體磁羅盤被改良出來。這種羅盤內(nèi)部注滿了石油、酒精等特殊液體，可以有效隔絕外部震動對磁針的影響，液體的浮力也能減少摩擦力，提升準(zhǔn)確度。這種新式羅盤其實(shí)是吸收了我國傳統(tǒng)水浮針羅盤的技術(shù)，是中西航海技術(shù)交流的見證。

指南針在東西方的傳播

對于古人來說，在危機(jī)四伏的大海上航行是一件風(fēng)險極高的事情。因?yàn)楹Ｉ蠋缀鯖]有任何指明方向的參照物，而且還會遇到各種危險的情況。如果長時間無法到達(dá)陸地，所有的船員都有脫水的危險。因此指南針的導(dǎo)航，對于船只辨別方向至關(guān)重要。

指南針的運(yùn)用，極大提升了航海的安全性，促進(jìn)了遠(yuǎn)洋航海的發(fā)展。指南針導(dǎo)航術(shù)誕生后，迅速傳播到了阿拉伯世界。根據(jù)恩格斯在《自然辯證法》中的記載，指南針大約在公元1180年，由阿拉伯人傳到了歐洲。

自宋代以來，我國在航海中使用的羅盤，都是水浮針羅盤，需要浸泡在水中才能使用。歐洲的航海家在航海實(shí)踐中，逐漸改良出了干針羅盤，這種羅盤不需要依賴水，也能正常使用。在明清時期，干針羅盤又從歐洲和日本傳回了中國，并逐漸推廣開來。

為何是“指南針”"而非“指北針”？

在各種指南針的應(yīng)用中，有一個很有意思的現(xiàn)象：指南針的箭頭一般是指向北方的，那為什么不干脆改名，叫它“指北針”呢？其實(shí)這并非完全是因?yàn)殚L期以來人們稱呼指南針的習(xí)慣，而是與我國的傳統(tǒng)文化有關(guān)。

在中華傳統(tǒng)文化中，南為陽，北為陰，比如，皇帝都是面朝南、背朝北坐在龍椅上；百姓屋舍中的門窗，多數(shù)也都向南敞開。正是這種以南為尊的文化氛圍，使得人們一直沿用“指南針”這個稱呼。