『路迷端倚司南驾』——引领人类探索世界的指南针

蒋清宇

北京师范大学文学院

指南针发明与应用的历史，就是一部人类文明发展和社会进步的历史。指南针的发明和制造者们应该想象不到，手中的一根不起眼的磁针，会在历史的演进中成为人类征服大海的关键，直接促成了大航海时代的到来和新大陆的发现。提起古代的指南针，我们印象最深的应该就是汉代先民智慧的结晶——勺状的“司南”了。指南针虽然历经多种不同的形态，但原理从未改变，都是利用磁极性指示方向。谈论指南针，我们先从磁现象与司南讲起。

磁现象与天然磁石

地球是一个巨大的磁体，在它的周围存在着磁场。磁现象是最早被人类认识的物理现象之一，中国是世界上最早发现磁现象和利用物质磁性来指示方向的国家。

天然磁石首先被先民关注到的，是它与铁能相互吸引这一特性。在古代典籍中，磁石被称为“慈石”，如《管子》中“上有慈石者，下有铜金”的记载，其中的“铜金”指的就是铁。这条记载表明，古人发现磁石与铁常常相伴出现。而在《吕氏春秋·精通》中记载：“慈石召铁，或引之也。”可以看到，先民进一步关注到了磁石与铁能够相互吸引。古人如何理解这种吸引力，或许可以从“慈石”的命名中得知一二。“慈”在《说文解字》中被解释为“爱”，汉代高诱在《吕氏春秋注》中解释“慈石召铁，或引之也”时说：“石，铁之母也。以有慈石，故能引其子。石之不慈者，亦不能引也。”大意为石是铁之母，有母性、慈爱的石头能吸引“其子”，即吸引铁，而那些没有慈爱之性的石头就不能吸引铁。在现代科学的视角下，这样的观点是值得商榷的。但是，“母亲的慈爱”这样朴素的比喻，却反映出古人已经发现了磁场天然存在这一科学事实。母亲对孩子的慈爱之情是天然的，以这种感情命名的“慈石”，也天然地可以吸引铁等物质。在两千五百余年前的时代，这样的认识和洞察已然值得后人称服。在古希腊，最早发现并明确记录磁石吸铁现象的希波格拉底和伊壁鸠鲁，时代与韩非相近，但是在西方，影响磁石指南的关键特性“指极性”的发现及磁性指南设备的诞生远晚于中国。电子磁性后来成为了现代物理学的前沿课题，值得记住的是，世界对磁的利用发轫于古代中国。

除了能吸引铁，磁石还有极性。到了战国时期，磁石的极性也逐渐被人们认识到，并加以利用，制成了司南，司南是我们今天可以在文献中找到的指南针的最初形态。

“司南”身份之争

关于“司南”的记载，最早出现在《韩非子·有度》中：“夫人臣之侵其主也，如地形焉，即渐以往，使人主失端，东西易面而不自知。故先王立司南以端朝夕。”韩非子用人行路来打比方，认为君主统治国家如同行路，而臣子侵夺君主的权力，就会让君主所处的地形发生改变，长此以往，君主就会迷路，分辨不清方向，所以先王会使用司南来端正方向。汉代王充在《论衡·是应》中对司南的形状和使用方法做了记录，说：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”大意是把磁石制成勺的形状，放在地盘上，勺子的勺柄就会指向南方。地盘是一种铜制的罗盘，盘上雕刻了天干、地支、八卦，是古代常用的卜筮工具。司南是一种勺状的磁性测向仪器，为中国科学史界公认，中国国家博物馆根据《论衡》中的记载，制作了汉代司南复原模型。

司南复原模型（中国国家博物馆藏）

迄今为止，出土文物中都没有勺状的磁性测向工具出现，所以今人只能通过文献的描述力图复原司南的样貌。由于中国考古学界长期以来都使用古文献与古文物互证的研究方法，仅基于文献的司南复原模型遭到了一些质疑。关于《韩非子》和《论衡》中记载的“司南”的具体所指，主要有三种不同的说法。

1.“司南”指南车说

“司南”指南车说认为两种文献中的“司南”说的是指南车。这种说法唐代就有，清代王先慎《韩非子集解》收录了唐代《韩非子》的旧注，旧注中说：“司南，即指南车也，以喻国之正法。”这种说法可能是受了成书稍晚于《韩非子》的著作《鬼谷子》的影响。《鬼谷子》里记载了一名郑国人在寻找和开采玉石时，会乘坐“司南之车”避免迷失方向，北齐马钧所著《物理论》将“司南之车”称为“指南车”，说“指南车见鬼谷子”。2005年，学者孙机发表论文《简论“司南”兼及“司南佩”》，认为《论衡》中的“司南”指的是指南车。孙机首先指出复原依据的《论衡》原文摘自明代刊行的《论衡》，但是在宋本《论衡》中，“司南之杓”写作“司南之酌”，“杓”是一个误字。并且天然磁石的磁距很小，很难制成能指极的勺。《晋书》中有“司南车一名指南车”的说法，所以孙机认为，“司南”是“司南车”的简略称呼。

什么是指南车？根据现有的文献材料，指南车是一种机械定向的自动控制设备，从外形上看它往往是双轮独辕车，车内安装有能够自动离合的齿轮定向系统，车上立有一个木头人，在齿轮系统的作用下，不论车辆的朝向如何，木头人的手永远能指向南方。虽然根据《晋书》，指南车也有“司南车”的别名，并且指南车与司南都可以用来指示方向，但值得我们注意的是，指南车的工作原理与司南完全不同。指南车是一种自动机械装置，不依赖地球磁场；而司南是一种在地球磁场下工作的测向装置。关于指南车的起源有很多传说，西晋崔豹《古今注》中认为，黄帝发明了指南车。在与蚩尤部落的涿鹿之战中，蚩尤制造大雾，黄帝及部落众人就是靠着指南车找到方向，取得了战争胜利。《太平御览》引《鬼谷子》，说商晚期时部族肃慎的首领曾朝见文王，回去的时候担心自己迷路，周公制作了指南车送给他。根据近几十年的考古材料，河北、河南、山西、陕西等地都出土了金属齿轮，它们的年代在战国到西汉时期，故中国最早的齿轮传动装置不可能早于战国，“黄帝作指南车”和“周公作指南车”都只能当作传说故事。

在可信的文献记载中，较早制造出指南车的是三国时期魏国的马钧。马钧制造指南车，源于一场争执。《三国志》裴松之注引傅玄所言，说马钧在给事中任上的时候，与同朝为官的高堂隆、秦朗发生了激烈的争执，高堂隆和秦朗二人认为古代黄帝造的指南车只存在于传说之中，现实中不可见；精通机械的马钧坚持认为指南车虽然后来失传了，但曾经存在过。二人因此嘲笑马钧，认为他痴心妄想，上书魏武帝让马钧造出指南车。结果马钧奉诏，真的把指南车造了出来。根据《宋书·礼志》记载，在马钧之后，解飞、令狐生和祖冲之都造出了指南车。

指南车复原模型（南京六朝博物馆藏）

“司南指的是指南车”这种说法可信吗？笔者认为不太可信，原因有四：其一，如前所述，考古证据表明齿轮的使用开始于战国到西汉时期，直到西汉时才有同样运用齿轮传送装置的记里鼓车，现在学界一般认为齿轮传动装置发明于西汉，所以《韩非子》《鬼谷子》中出现的“司南”不可能是使用齿轮传送装置的指南车；其二，《论衡》里记载了司南的用法，说用的时候要“投之于地”，指南车作为车，从制成起它的使用场景就应该是在地上的，没有必要特地加一句“投之于地”；其三，在“郑人之取玉也，载司南之车，为其不惑也”（《鬼谷子·谋篇》）的记载里，如果“司南”指的就是“指南车”，“载司南之车”表达的就是“装载指南车的车辆”，这种表达不合情理；其四，“司南指南车说”的证据之一是宋残本《论衡》写“司南之杓”作“司南之酌”，“酌”从酉，勺声，本义是一种盛酒器，与“勺”是同源词，“酌”作为“杓”的异文，应该是由于通假的缘故，南朝吴均《酬萧新浦王洗马二首（其二）》诗中有“独对东风酒。谁举指南酌”，便可作“酌”为“杓”通假字的例证，无法证明司南与“勺”毫无关系。至于从“酌”推论到司南为一辆车，那就更是于古无征了。不过，这场关于司南与指南车的讨论，给我们提供了了解先民辨识方向方法的许多科技史史料。从指南车发明制作的历史和故事中，我们可以领略先民在机械制造上的许多巧思。

2.“司南”圭表说

“司南”圭表说认为，“司南”是一种类似圭表的观测日影测量时间的仪器。

在指南针和指南车发明之前，先民是如何探测方位的？这个问题的答案与圭表有关。古人很早就观察到，树木在太阳照射下会留下影子，并且在一天不同的时间，影子的朝向和长短会有变化。圭表是在这种经验之下制成的，利用日影判断时间、方位的天文测量仪器。在地面上立起一根竿子，阳光照射竿子，会在地上投出日影；沿着日影在地上放上测量工具，就可以记录一天的不同时段日影的长短，综合日影的朝向变化就能判断一天中的具体时间、自己所处的方位，乃至一年中的不同时节。这种测量方法就叫作“立表测影”，在地面上立起的竿子叫作“表”，与地面平行的正南北方向平放的量尺就叫作“圭”，二者合一，这种仪器被称为“圭表”。圭表的材质多样，可以是木质、石质或铜质，高度一般是八尺，大致与一名身材高大的成年男性一致。圭表材质简单，易于制作，功能多样，实用性强，整体的设计思路蕴含着中国人“四两拨千斤”的智慧，所以我国天文史家高平子才会如此赞叹：“我国圭表测景法，可谓以最简单仪器，作天文上极重要应用。”

圭表的出现时间非常早。在商代的甲骨卜辞中，对卜辞中常见的“立中”，有学者认为，这个词反映的是商代人立表测算日中，以此进行祭祀。还有学者补充道，甲骨文的“中”字本身就像以旌旗测量日影之形，“中”字的本义是“日当午则旌影正”，“中”原来的意思是正午时分测量太阳旌旗的影子正了，如此理解，“立中”指的就是立表测影的活动。《周礼·考工记》中“土圭，尺有五寸，以致日，以土地”的记载描述的就是圭表。

认为司南是圭表的说法是在对《韩非子·有度》“故先王立司南以端朝夕”的解读中产生的。闻人军认为，《韩非子·有度》篇用了很多篇幅去描述地形的变化和地形变化对人方向辨别的影响，比如“如地形焉”“东西易面”等，然后引出“先王立司南以端朝夕”，这就很符合需要利用地形来判断南北方向的圭表的使用描述。该学者还认为，《韩非子·有度》篇先王立司南的目的“以端朝夕”可以与《周礼·考工记》中的“昼参诸日中之景，夜考之极星，以正朝夕”相互参考，而这段《周礼·考工记》的文字讲的就是先民在日中的时候进行立表测影的活动，所以《韩非子·有度》篇中先王用来“端朝夕”的“司南”其实是圭表中的“表”。

“司南”即为圭表的说法同样值得怀疑。如果观察《韩非子·有度》的上下文，会发现文章是在用一种打比方的形式讲人君治国的道理，这种用比喻劝说统治者接受自己观点的劝谏方法经常被当时游说各国君主的士人使用，对待他们留下的文献，凿实去理解，比如把“地形”理解为“实际的地表形态”，而不考虑其中可能存在的修辞，是不太合适的。而且，圭表出现的时间非常早，在中国古代历史的时间和节气测量中一直占据着相当重要的地位，检诸文献，却很少有其他将圭表类仪器称为“司南”的记载，在文献上，这个结论是没有充分证据支持的。

3.“司南”北斗说

现代学者对“司南”北斗说的讨论持续了很长时间。1956年已有学者发表文章，认为《论衡》中的“司南”是北斗七星中的柄三星。古人将北斗七星称为“天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光”，柄三星指的是玉衡、开阳与摇光三星。在现代天文学中，成勺状的北斗七星从斗身上端开始，到斗柄末尾被依次以希腊字母命名为α、β、γ、δ、ε、ζ、η，北斗七星中的柄三星，即为大熊座的ε、ζ、η 三星。

持“司南”北斗说看法的学者对《论衡》“司南之杓”中“杓”字的解释与主流观点不同。北斗七星的古代称呼可见于《史记索隐·天官书》所引《春秋运斗枢》的文字：“斗，第一天枢，第二旋，第三玑，第四权，第五衡，第六开阳，第七摇光。第一至第四为魁，第五至第七为标，合而为斗。”《史记索隐》还引用《春秋文耀钩》的文字说：“斗者，天之喉舌。玉衡属杓，魁为琁玑。”可以看出，文献中北斗柄三星被称为“标”或“杓”。在《司南新释》中，该学者还列举出一些文献材料，如《后汉书·舆服志》有“后世圣人观于天，视斗周旋，魁方杓曲”一段文字，其中记录了古人观星的情况。“魁方杓曲”精确地形容了北斗七星中斗身的四颗星呈现方形排列，斗柄三星略曲的形态。《晋书·天文志》中也有“魁四星为璇玑，杓三星为玉衡”的记载。唐代刘禹锡《七夕二首》（其二）有“初喜渡河汉，频惊转斗杓”一句，写出了在七夕的民俗传说里，织女找牛郎相会时那种迢迢千里、惊喜交加的情感，诗句中的斗杓指的应是北斗七星。宋代范成大《除夜书怀》诗中有“运斗寅杓转，周天日御回。夜从冬后短，春逐雨中来。鬓绿看看雪，心丹念念灰”的记述，结合诗题及上下文文意，诗句写的是除夕夜观天象后生出的感慨。北斗七星斗柄的指向随季节变化而变化，如“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”诗句中“运斗寅杓转”，是一种在除夕夜生出的“北斗星斗柄转了一圈，又过了一年”的感慨。

要讨论“司南”北斗说否能成立，关键在于《论衡》“司南之杓，投之于地，其柢指南”中“杓”是否能像《司南新释》中提出的那样，被解释为北斗七星中的柄三星。笔者认为不可以，原因有三：其一，使用古代材料训释某一个词的词义，有一个很重要的原则，即要关注被训释词所在的语言环境因素，上下文就是很重要的语言环境。《司南新释》给出的众多“杓”被训释为北斗柄三星的支撑材料，上下文都有与天文相关的语言因素：《晋书·天文志》本身就是天文史材料；《七夕二首》（其二）写牛郎织女相会的传说，这个民俗传说本身故事就与天空星辰紧密关联；《除夜书怀》这首诗写在除夕夜这个同时具备“一年的尾声”和“夜晚”两个因素的时间段，夜晚观星，用星斗引出诗歌内容本身具有了合理性，在一年的末尾借北斗七星方位旋转这一客观事实来感慨时间流逝在情理上亦是可通的。但是在《论衡》以及较早提到司南的文献《韩非子》和《鬼谷子》中，都没有与天文或观星相关的语言环境，所以把“司南之杓”训释为北斗之柄是牵强的；其二，把“司南之杓”解释为指向南方的北斗柄三星忽略了《论衡》原文中的“其柢指南”，《说文解字》云：“柢，木根也。从木氐声。”柢的本义是树木的根，可以引申出“基础”等含义，在“其柢指南”中指的是勺子的柄部，“司南之杓”的“杓”是“勺”的异体，指的是勺状的司南整体，而“其柢”指的是勺子的勺柄，“司南之杓，投之于地，其柢指南”直接表达了司南的工作原理——将磁化之后的勺放在铜盘上，勺柄会自然地指向南方。《太平御览》卷七六二及卷九九四中引用《论衡》这段文字时，将“柢”写作勺柄之“柄”，即为证据；其三，北斗七星的斗柄只有在北半球夏季的时候指向南方，由于地球围绕地轴自转，北极星的位置处在地轴的延长线上，所以北极星总是处在地球的正北方，如果要用一个词去形容北斗七星和北极星，“司北”比“司南”更合适，从天文现象自身的性质上，“司南”北斗说也是难以成立的。

与“司南”北斗说相关的是，有说法认为，上古存在以星宿名命名的官职，比如祝融是火官，而祝融掌管的事务与天文、祭祀、辨认方向有关，所以《韩非子·有度》篇的“司南”有可能是火官的一个别称。这种说法完全不考虑语境，并且支撑文献非常少，可以说是一种不太具备说服力的论断。

北斗七星及北极星

“司南”北斗说虽然并不能成立，但却提示了我们思考司南设计成勺状原因的方向——在司南、指南车这些设备发明之前，行人和船员只能依靠夜空中北斗七星和北极星的指引来辨识方向。北斗七星和北极星是北半球肉眼辨识度很高的天文现象，一般在晴朗的夜空中都能观察到，古人还总结出了北斗七星的斗柄在不同季节指向的不同方向：春天指东、夏天指南、秋天指西、冬天指北。北斗七星“勺状”的特征非常明显，很早就被写进了文学作品，《诗经·小雅·大东》中有“维南有箕，不可以簸扬。维北有斗，不可以挹酒浆”的诗句，“箕”是正南方星宿名，由四颗星连成，形状像簸箕，“簸扬”是用簸箕扬米去糠；“维北有斗”指的就是北斗七星，“挹酒浆”说的是用勺子舀酒浆。诗句表明，在《诗经》时代，北斗七星“勺形”的特征就已深入人心。司南的制造者把它做成勺子的形状，可能是为纪念长久为人们指示方向的北斗七星。

综上，司南是一种产生于战国时期的勺状磁性辨向工具，它的出现反映了中国古人对磁体指极性的认识和运用。同时我们也该认识到，司南作为辨向工具，之所以没有流传到今日，是因为其确实存在一些缺陷：首先，司南是用天然磁石制成，天然磁石难以获得，这影响了司南的广泛应用；其二，天然磁石在加工时会因为打击受热而失去磁性，这给司南的加工制作增添了很大难度；其三，司南有一定的体积，携带上并不方便，虽然指南车的体积比司南大很多，但是指南车可以在陆上移动，反倒减少了携带出行的负担；其四，磁偏角的存在影响了司南的指南结果。司南所指示的南北方向是在地磁的南北极连线上，并非地理两极的南北连线，二者之间存在一定的夹角，这个夹角就被称为磁偏角。世界上首个认识到磁偏角的人是北宋的沈括，他在《梦溪笔谈》中关于磁偏角的记载，比哥伦布早了四百余年。在司南发明之后的很长一段时间，人们都没有认识到磁偏角的存在，只是发现沿着司南的指向走，会与目的地有一些偏差，而依靠日影指示方向的圭表和机械齿轮自动离合的指南车所指的方向相对司南更为准确，所以圭表和指南车流传了下来，司南则逐渐消亡了。

人工磁化技术与指南鱼及宋代指南针

司南使用上的不便影响了其流传，但出于行军、航海的需要，人们便开始了指南工具的研发和优化历程，力图制造出一个小型便携的指南工具，最终的成果就是我们今日熟知的“指南针”。

天然磁石数量有限，成规模制造指南针需要人工磁化技术。到宋代，人们终于掌握了磁化技术，在人工磁化技术的辅助下，一种新的利用磁原理指示方向的工具——指南鱼出现了。

根据磁化具体操作方法的不同，宋代的指南鱼可以被分为两类：第一类记载在北宋曾公亮等人编修的我国第一部官修兵书《武经总要》之中，它的制作方法是这样的：先把薄铁叶裁剪成鱼形，放入火中，烤得通红，拿出，摆成平行于子午线鱼头向南、鱼尾向北的样子放到水中冷却，使用的时候把水碗放到无风的阴凉处，让鱼头露出，这时候鱼头就会自然地指向南方。这是一种利用地磁场作用对铁进行磁化的方法，把铁鱼烤得通红，是为了让其内部本来成规则排列的小单元磁畴活动起来；趁热夹出、沿着子午线指示的南北方向摆放，是为了让磁畴顺着地球磁场的方向排列，实现磁化的目的；之后放到水中冷却，是为了让磁畴排列的顺序固定下来；放到水中的时候要在水刚刚没过鱼尾的时候停止，是为让铁鱼正对北面的鱼尾向下倾斜，从而增强磁化的效果。

虽然当时指南鱼的制造者们并不知道热退磁的原理以及自己身处地区磁场的磁偏角与磁倾角的大小，但他们还是根据口口相传的经验，在制造指南鱼的过程中注意了烧热、“以尾对北”和“没尾数分”的细节。令人惊叹的是，这些距今一千年左右的制作流程即使用现在的眼光看，也是完全符合物理学原理的。

王振铎还原的《武经总要》指南鱼示意图[26]

王振铎还原的《事林广记》指南鱼示意图[28]

第二类指南鱼是木头做的。南宋陈元靓编写的《事林广记》中记载了当时人们使用的另一种指南鱼，它的做法是这样的：用木头雕刻成手指大小的鱼，在鱼腹的位置开一个小口，先放入一块天然磁石，再用黄蜡把剩下的位置填满，把鱼头朝向南方，放入一根钢针，让钢针深入鱼腹，与天然磁石相接。把这种木质的指南鱼放入水中，不管怎么拨转，最后鱼头还是会指向南方。如果从物理学的角度解释木质指南鱼的磁化过程，它的本质就是利用鱼腹内部那块天然磁石的磁场作用，天然磁石自带的磁场让钢针内部的磁畴由杂乱排列变成规则排列，从而让钢针有了磁性，能够指示南北。

虽然木质指南鱼出现在南宋的文献材料记载中，但是制造它所使用的人工磁化方法在北宋时就已经被发明了。北宋沈括在《梦溪笔谈》中记录下了这种利用天然磁石进行人工磁化的方法：“方家以磁石磨针锋则能指南。”这种经过人工传磁的钢针，就是最早的以“针”形态出现的指南针。

在《梦溪笔谈》中，沈括总结了指南针的四种用法——水浮法、甲旋法、碗唇法与缕悬法。水浮法指的是把指南针放到水中，浮起即可指南；甲旋法指把指南针放到指甲上，拨动让其指示南方；碗唇法与甲旋法类似，指将指南针放到小碗的边缘，让其处于半悬空的状态，从而使其能依从磁场指示方向。相较于前三种方法，沈括最认可的使用方法是缕悬法，他认为指南针浮在水上会摇晃，放在指甲与碗沿都容易掉落，只有缕悬法比较稳当。缕悬法指的是用蜡把一股蚕丝与指南针的针腰固定，在无风的地方悬挂，让其指示南方。

沈括在《梦溪笔谈》中对指南针用法的记载，是世界上最早的指南针“使用说明”。

两种罗盘与航海时代的到来

北宋指南针的诞生对当时的航海事业产生了巨大的推动作用。北宋地理学者朱彧的《萍州可谈》中记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”朱彧的父亲朱服曾在北宋末年在广州为官，管理市舶司，朱彧随父亲南下广州，还在南海见到过苏轼。在他的著作《萍州可谈》中，历史价值最大的就是关于北宋船舶出海及广州市舶司的记载。“阴晦观指南针”的记载可以说明，到北宋末年，指南针已经被广泛运用在航海中。当时的海船上会有专门用来放置指南针的“针房”，足见这一工具对航海的重要性。

受到磁偏角的影响，指南针工作时不全指南，会发生一些偏转。为了方便出海，宋代人在使用指南针的时候会为其搭配刻有方位的罗盘，组合之后的航海罗盘有两种：水罗盘与旱罗盘。

水罗盘的原理实际上就是沈括在《梦溪笔谈》中谈到过的“水浮法”。虽然沈括对这种方法不甚认可，认为“水浮多荡摇”，但在航海环境中，天气多变，浪潮汹涌，而水罗盘中的水面却总能保持水平状态，相对于不平的风浪，容器和水面反而给了指南针平静的“工作环境”。因为在水罗盘中磁针是浮在水面工作的，所以在文献中，水罗盘通常被称为“浮针”，如北宋徐兢《宣和奉使高丽图经》中有“是夜，洋中不可住，惟视星斗前迈。若晦冥，则用指南浮针以揆南北”的记载。水罗盘一经发明，在古代航海中便长期扮演着重要的角色，直到郑和下西洋时，船队使用的指南工具依然是水罗盘。

旱罗盘与水罗盘可以通过对磁针的支撑方式进行区分，水罗盘是让磁针浮在水中，旱罗盘则是用轴支撑在磁针的重心处，尽量减少支点的摩擦力，方便磁针不受限制地转动、指引方向。因为古人的航海实践中长期“偏爱”水罗盘，很少用旱罗盘，很长一段时间里，旱罗盘都一直被误解为是首先由欧洲人发明，再经日本船只传入中国的。事实并非如此，旱罗盘的工作原理早在《梦溪笔谈》中就有揭示，在沈括对指南针用法的描述中，不论是甲旋法还是碗唇法，原理都是在尽可能减少接触面积的前提下，为磁针寻找轴支撑，以让磁针能自由工作。1985年，江西临川南宋墓中出土了70 件瓷俑，其中有一件“张仙人俑”左手抱了一罗盘置于右胸前，有学者认为，这是能够证明中国在12世纪已经拥有旱罗盘的重要证据。

清代航海罗盘（中国航海博物馆藏）

南宋诗人陈造曾有诗曰：“路迷端倚司南驾，金换还随过海舟。”（《次韵方秘正》）的确，罗盘的发明对海上航行具有划时代的意义。在没有稳定的辨向工具之前，出海的船只往往只能沿着海岸线在近海区域航行，无人有勇气驶向神秘莫测、深不见底的海洋，而搭载指南针的罗盘的发明直接让跨越大洋的世界航路成为可能。公元11世纪，在与宋代人的海上贸易中，阿拉伯人学会了罗盘的用法。12世纪，罗盘传到了欧洲，更远的探索距离让航海地图的绘制成为可能，大航海时代即将到来，谁能猜到这都是来自东方的一根小小磁针的功劳呢？

注释：

[1]黎翔凤撰，梁运华整理：《管子校注》（中），中华书局 2004年版，第1355 页。

[2]许维遹集释：《吕氏春秋集释》（上），中华书局2009年版，第212 页。

[3]在明代《本草纲目》中，磁石又有“玄石”之称，这可能是后人意识到石头无情后做的一种更正。

[4]刘秉正：《我国古代关于磁现象的发现》，《物理通报》1956年第8 期。

[5]王先慎撰，钟哲点校：《韩非子集解》，中华书局1998年版，第37 页。

[6]王充撰，黄晖校释：《论衡校释》（附刘盼遂集解）第三册，中华书局1990年版，第759 页。

[7]《鬼谷子·谋篇》：“郑人之取玉也，载司南之车，为其不惑也。”参见许富宏整理：《鬼谷子集校集注》，中华书局 2010年版，第148 页。

[8]许富宏整理:《鬼谷子集校集注》，中华书局2010年版，第328 页。

[9]中华书局“新编诸子集成”丛书中的《论衡校释》（附刘盼遂集解）所用字为“杓”，并且说明“酌”字为非，写成“司南之杓”依然是主流观点。

[10]孙机：《简论“司南”兼及“司南佩”》，《中国历史文物》2005年第4 期。

[11]崔豹：《古今注》：“大驾指南车，起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。”

[12]《太平御览》卷七七五引《鬼谷子》：“肃慎氏献白雉于文王，还，恐迷路，问周公，作指南车以送之。”这段文字不见于今本《鬼谷子》，有学者认为是《太平御览》的编者把《鬼谷子》注文与原文混淆了。

[13]《三国志》卷二十九裴松之注：“先生为给事中，与常侍高堂隆、骁骑将军秦朗争论于朝，言及指南车，二子谓古无指南车，记言之虚也。先生曰：‘古有之，未之思耳，夫何远之有！’二子哂之曰：‘先生名钧,字德衡，钧者器之模，而衡者所以定物之轻重；轻重无准而莫不模哉！’先生曰：‘虚争空言，不如试之易效也。’于是二子遂以白明帝，诏先生作之，而指南车成。”

[14]丁福保编:《全汉三国魏晋南北朝诗》（下），中华书局1959年版，第1123 页。

[15]王玉民:《占测授时》，安徽教育出版社2019年版，第36 页。

[16]萧良琼：《卜辞中的“立中”与商代的圭表测景》，参见中国天文史整理小组编：《科技史文集》（第10辑），上海科学技术出版社1983年版，第27—44 页。

[17]温少峰、袁庭栋编著：《殷墟卜辞研究——科学技术篇》，四川省社会科学院出版社1983年版，第14 页。

[18]闻人军：《考工司南：中国古代科技名物论集》，上海古籍出版社2017年版，第246—249 页。

[19]刘秉正：《司南新释》，《东北师大学报（自然科学版）》1986年第1 期。

[20][汉]司马迁撰，[南朝宋]裴骃集解，[唐]司马贞索隐，[唐]张守节正义：《史记》第四册，中华书局1982年版，第1291—1292 页。

[21]黄怀信：《鹖冠子校注》，中华书局2014年版，第70 页。

[22]王充撰，黄晖校释：《论衡校释》，中华书局1990年版，第759 页。

[23]刘秉正：《再论司南是磁勺吗?——兼答戴念祖先生》，《自然科学史研究》2006年第3 期。

[24]《梦溪笔谈》卷二十四：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”

[25]参见曾公亮等《武经总要》卷十五：“用薄铁叶剪裁，长二寸，阔五分，首尾锐如鱼形，置炭中，火烧之，候通赤，以铁钤钤鱼首，出火，以尾正对子位，醮水盆中，没尾数分，则上以密器收之。用时置水碗于无风处，平放鱼在水面，令浮其首，常南向午也。”曾公亮等著，陈建中、黄明珍点校：《武经总要》，商务印书馆2017年版，第241 页。

[26]图片来自王振铎：《司南指南针与罗经盘——中国古代有关静磁学知识之发现及发明(中)》，《考古学报》1949年第4 期。

[27]《事林广记》卷十：“以木刻鱼子，如母指大，开腹一窍，陷好磁石一块子，欲以臈（黄蜡）填满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没放水中，自然指南，以手拨转，又复如初。”

[28]图片来自王振铎：《司南指南针与罗经盘——中国古代有关静磁学知识之发现及发明(中)》，《考古学报》1949年第4 期，图片标出了木鱼、黄蜡与磁石的具体位置。

[29]沈括撰，胡静怡整理：《梦溪笔谈》，大象出版社2019年版，第181 页。

[30]参见沈括《梦溪笔谈》：“水浮多荡摇，指爪及盌唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬为最善。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。” 沈括撰、胡静怡整理：《梦溪笔谈》，大象出版社2019年版，第181—182 页。

[31]朱彧、陆游撰，李伟国、高克勤校点：《萍州可谈老学庵笔记》，上海古籍出版社2012年版，第29 页。

[32]徐兢撰，虞云国、孙旭整理：《宣和奉使高丽图经》（下），大象出版社2019年版，第298 页。

[33]闻人军：《南宋堪舆旱罗盘的发明之发现》，《考工司南：中国古代科技名物论集》，上海古籍出版社2017年版，第195 页。