中国四大发明之指南针

古时候，劳动人民在做农活、渔获、探险的过程中，发现了一种神奇的石头，它能够吸铁甚至指明方向，人们把它称作磁石。后来人们借助磁石发明了司南，这就是指南针最初的样子。

指南针的出现，像给古代的船夫、旅人装上了一双能看到远方的眼睛，让远行变得不再那么困难。更重要的是，有了指南针，不同地方的人们更容易找到彼此，这带来了文化、技术的交流，促进了世界的发展。

“司南”的诞生与发展

司南是世界上最古老的指南针，它的外表看起来就像一把小勺子，但特别的是，它是由磁铁做成的。勺子的底部滑滑的，只要放在平整的地方，它就会自己转来转去，最后勺柄总是指向南方，就像在告诉我们：“这边是南边！”

司南”之名，源自古代对方向辨识的需求，象征着古代人们对地理方位的初步理解和应用。而后，随着它的普及与功能明确，人们逐渐称其为“指南针”，直接体现了其指示方向的核心功能。同时，这个名字也契合了中国古代以南为尊的文化传统。

司南自被发明出来后，从战国时期一直沿用到唐代。汉唐之际的炼丹家已经能够用磁感应的方法，使钢针磁化，这样使用起来比司南更为方便。晚唐文学家段成式更是留下了“勇带磁针石”“遇钵更投针”的文字记载，这表明大约在9世纪中叶，真正意义上的指南针就已经诞生了。

大约200年后，北宋司天监杨维德在著作《茔原总录》中，记载了被称为“丙午针”的地磁偏角现象，也就是指针从正南面的午位向正东面的丙位偏移约15度。而同时期的宋军，也已经配备了将鱼形薄铁磁化制成的“指南鱼”，把它放在水中就可以指明方向。根据《萍州可谈》《宣和奉使高丽图经》等文献的记载，当时指南针已经被广泛应用于航海。

指南车：三国时期的马钧被认为是第一个成功制造指南车的人。指南车外形为独辕双轮车，利用齿轮转动来指明方向。车辕绳索的相互配合，可使固定在上方的小木人达到指南的效果。

指南鱼：关于指南鱼的记载最早出现在公元4世纪的西晋时代，是将剪成鱼形的薄铁片烧热后放在地球磁场中磁化而成的，可以浮在水面上，鱼头指南。

罗盘：古代罗盘主要由位于盘中央的磁针和一系列同心圆圈组成，每一个圆圈都代表着中国古人对于宇宙大系统中某一个层次信息的理解，中心的磁针主要用于指明方位。

电子指南针：现代人制作了各种电子指南针，它也叫电子罗盘或数字罗盘，是利用地磁场来确定北极的，一般由磁阻传感器和磁通门加工而成，应用到手机上的其实就是电子指南针。

指南针在航海中的应用

指向仪器最初只能用于堪舆和测量，并不适用于航海。北宋时期，沈括在《梦溪笔谈》中就记载了以磁感应方法造指南针、测地磁偏角，以及指南针的多种安装方法等内容。南宋时期，指南针逐渐发展成为罗盘，并在航海中广泛使用。

根据记载，在圆形板外周布八干、十二地支和四维，共24位，再加上两位之间的缝针，罗盘图就可以表示48位。将指南针放置在这种方位盘里，也就成了罗盘。航海家在使用罗盘定向导航时，需要多次转向，形成多个针位，这些针位串在一起，就形成了航线所需的“针路”，记录针路的各种针路簿，是航海者在使用罗盘导航时必备的航行指南。

进入近代，西方海船逐渐大型化、军事化。在蒸汽机和铁甲战舰出现后，船机与火炮产生的震动严重干扰磁场，使得传统磁针易出现误差，由此液体磁罗盘被改良出来。这种罗盘内部注满了石油、酒精等特殊液体，可以有效隔绝外部震动对磁针的影响，液体的浮力也能减少摩擦力，提升准确度。这种新式罗盘其实是吸收了我国传统水浮针罗盘的技术，是中西航海技术交流的见证。

指南针在东西方的传播

对于古人来说，在危机四伏的大海上航行是一件风险极高的事情。因为海上几乎没有任何指明方向的参照物，而且还会遇到各种危险的情况。如果长时间无法到达陆地，所有的船员都有脱水的危险。因此指南针的导航，对于船只辨别方向至关重要。

指南针的运用，极大提升了航海的安全性，促进了远洋航海的发展。指南针导航术诞生后，迅速传播到了阿拉伯世界。根据恩格斯在《自然辩证法》中的记载，指南针大约在公元1180年，由阿拉伯人传到了欧洲。

自宋代以来，我国在航海中使用的罗盘，都是水浮针罗盘，需要浸泡在水中才能使用。欧洲的航海家在航海实践中，逐渐改良出了干针罗盘，这种罗盘不需要依赖水，也能正常使用。在明清时期，干针罗盘又从欧洲和日本传回了中国，并逐渐推广开来。

为何是“指南针”"而非“指北针”？

在各种指南针的应用中，有一个很有意思的现象：指南针的箭头一般是指向北方的，那为什么不干脆改名，叫它“指北针”呢？其实这并非完全是因为长期以来人们称呼指南针的习惯，而是与我国的传统文化有关。

在中华传统文化中，南为阳，北为阴，比如，皇帝都是面朝南、背朝北坐在龙椅上；百姓屋舍中的门窗，多数也都向南敞开。正是这种以南为尊的文化氛围，使得人们一直沿用“指南针”这个称呼。