朋友們，大家好！

? ? ? ? 飛機在遼闊的天空中翱翔，輪船在無際的大海中航行，探險隊在蒼莽的森林中勘察，商旅們在浩瀚的沙漠中跋涉，他們是依靠什么來辨別方向的呢？

? ? ? 大家也許會不約而同地說出同一答案：指南針。可你知道指南針是怎樣發明的嗎？你知道關于指南針，有許多使人難忘的故事嗎？

? ? ? 相傳在4000 多年前，在中國北方中原地區，黃帝和蚩尤大戰于涿鹿之野，戰斗持續了半年未有分出勝負。應該說，黃帝在這場戰斗中能夠取勝，因為他的部落是一個比較強大的部落，而且他代表著正義。但是，每當戰斗即將勝利之時，總是有大霧迷漫山野，讓人辨不出方向，所以總是前功盡棄。

? ? ? 黃帝決定派人探個究竟，這霧到底是怎么引起的。于是派一個重要將領隨自己上山，偵察蚩尤部落的動靜。黃帝等人到了山上后，各處山谷里全彌漫著悠悠昏霞，霧悄然獨自上山，好像一個惡靈，尋找安息之處而不可得似的。粘濕而冷酷的霧緩緩飄來。只見，浪潮起伏，互相追逐，好像險惡的海面上的波濤。霧的密度封閉了所有景物，就在黃帝準備命令返營時，身邊的大將突然發現了一個奇跡。

? ? ? ?黃帝隨著大將手指的方向望去，只見在蚩尤的大營中，蚩尤正坐在祭壇上，身后幽燕，徐徐作霧，霧從他的口中吐出，慢慢飛出營外，縈繞著山川巨野。黃帝這才想起這不是自然界之霧，如想破掉霧，必須造出一樣東酉，使人能夠辨別方向，然后才可一舉破之。

? ? ? 黃帝回營后，立即吩咐能工巧匠造指南車讓指南車認出方向。在指南車造好后的一個黃昏，黃帝率領部落，大舉進攻蚩尤。這時蚩尤再作霧也不靈了，黃帝部落在指南車的指引下，在迷霧中大敗蚩尤，結果蚩尤殘敗，黃帝大勝。

? ? ? ? 其實，上面這個故事雖然流傳很廣，但是黃帝發明指南車是不足信的。而且指南車與指南針有著本質的區別。根據歷史記載，東漢時的大科學家張衡倒是確實發明過指南車，但是他的制造方法卻失傳了，甚為可惜。到了三國時代，有個叫馬鈞的發明家，重新造出了指南車。當然，馬鈞的發明，我們將在后面介紹。

下面這個故事，倒是和指南針有些關系。

據說秦始皇在位時，身邊網羅了一批術士來為他尋求長生不老之藥。有一天，一位叫徐福的術士奏本說：“在東方的大海上有三座神山，名叫蓬萊、方丈、瀛州，仙人們都在那里居住。請皇帝讓我率領一批男女兒童前往尋求。”

秦始皇很高興，馬上選派了幾千名兒童，又為他造了艘大船，讓他從現在的山東日照縣附近出海。誰知徐福一去不返，不知道他把這些男女少年帶向何方。幾千年過去了，秦始皇早已成為歷史的陳跡。但徐福渡海求藥的故事并沒有被人們忘記。有些歷史學家認為，當時徐福他們是橫渡黃海和朝鮮海峽到達了日本。如果情形真是如此的話，那么徐福可以算得上中國航海家中的先驅人物，也就是說，徐福最早使用了指南針。

也許有讀者會說：“難道徐福非要使用指南針不可嗎？比如用太陽、星星定方位，不是同樣可以到達指定地點嗎？”不錯，這樣的確可以，我國古代的人們也就是這樣做的。但是，如果碰到那種“陰風怒號，濁浪排空，日星隱耀，山岳潛行”的天氣怎么辦呢？再說，這種天氣，在大海中是家常便飯。茫茫大海，無邊汪洋，如果航向偏離1°，那就可能永遠也到達不了目的地。正所謂“失之毫厘，謬以千里。”

當然，我們在這里，也只是猜測而已，不必當真，權且作為探討。

指南針是利用磁鐵在地球磁場中的指極性而制成的。磁鐵能夠吸鐵，也就是我們通常說的吸鐵石。

2000 多年前，我國的春秋戰國時期，采礦、冶鐵業已有相當規模。勞動人民在尋找鐵礦的過程中，發現了這種神奇的礦石，因為它一碰到鐵就吸住，好比一個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以稱它為“慈石”。《管子·地數篇》中記有：“上有慈石者，下有銅金。”《山海經·北山經》中記有：“西流注于泑澤，其中多慈石。”古人把磁石吸鐵比作“母子相戀”。

他們不但發現了磁石的吸鐵性，而且還發現了磁石的指極性。每塊磁石的兩頭都有不同的磁極，一頭叫S 極，一頭叫N 極。而我們居住的地球本身，也是一塊天然的大磁體，在南北兩頭也有不同的磁極。靠近北極的磁性為S 極，靠近南極的磁性是N 極。因為同性磁斥的緣故，所以不管在地球什么位置，放置一根磁針，它的N 極始終指向北方。

但是，最初的指南針，同現在指南針的形狀完全不同。最初的指南針是用磁石做成的，它是一塊天然的磁石，琢磨成勺子的形狀。把磁石的S 極琢磨成勺柄，并使磁勺的重心落在圓而光滑的底部中央。磁勺做好后，還得做一個光滑的底盤。使用的時候，把它放在平置底盤的中央，用手拔動勺柄，使它轉動，當它停下來時，勺柄指向南方，古人把這磁勺稱為“司南”，就是負責指南的意思。

司南是世界上最早的指南針，中國古籍中有許多用司南來辨別方向的記載。如《鬼谷子·謀篇》中，曾記到有人外出采玉，就帶了司南去，以便不迷失方向。

《韓非子·有度篇》記有：“先王立司南以端朝夕”，這也是用司南來定方向的記載。

但是，這種用天然磁石琢制司南的方法，技術要求較高，難度較大。因為天然磁石在琢制的過程中，容易因受到震動而失去磁性，所以這種司南得不到廣泛的使用。

隨著社會的發展，戰爭和海上航行的需要，人們迫切要求一種制作和使用更加方便的指向儀器。我國勞動人民在長期生產實踐中，逐漸掌握了人工磁化的方法，指南針因此得到了很大的發展。在公元1044 年，北宋初年，由曾公亮主編的一部軍事著作《武經總要》中，詳細地記載了一種新穎的指南工具——指南魚的制法。“以薄鐵葉剪裁，長二寸闊五分，首尾銳如魚形，置炭火中燒之，候通赤，以鐵鈴鈴魚首出火，以尾正對子位（北方），蘸水盆中，沒尾數分則止，以密器收之。”這樣一來，鐵片魚就被磁化成指南魚了。使用時，只要取一碗水置于無風處，平面魚會浮在水面，待它靜止時，魚首所指的方向就是南方。

當然，上面所說的薄鐵片，應是一種低碳鋼。這種人工磁化法要比歐洲早幾百年，直到1600 年，英國人吉爾伯特才發現使紅熱的鐵棒沿著地球磁場方向冷卻而磁化的方法。

當時不但有鐵片制成的指南魚，還有用木頭做的指南魚和指南龜。木制指南魚，是一塊手指大小的木頭刻成魚的形狀，從魚嘴往里挖一個孔，放進一塊磁鐵，使它的S 極向外，再用黃蠟封口。使用時，將木頭魚放在水面上，其原理同鐵片魚相仿。但指南龜則不放在水中，而是將龜肚下方挖個小洞，讓它頂在光滑的竹簽上面，便于自由轉動。指南魚發明后不久，人們又掌握了一種更好，更方便的人工磁化法，就是用天然磁石摩擦鋼針，使鋼針磁化。這種經過人工磁化的鋼針，可說是正式的指南針了。這樣一來，指南針的制造過程大大簡化，為指南針的廣泛應用提供了先決條件。

北宋著名科學家曾在《夢溪筆談》一書中，記述了這種指南針的四種用法：

1.以磁針橫貫燈芯的水浮法；

2.指甲旅定法，即把磁針放在光滑的手指甲面上；

3.碗唇旋定法，即把磁針放在光滑的碗口上；

4.縷懸法，即在磁針中間涂一點蠟，粘上一根線，掛在無風的地方。

水浮法、縷懸法和木刻指南龜用的針頂法，直到現在，仍為航空和航海用的羅盤以及地磁測量儀所采用。

指南針的最大歷史功績是在于航海上的應用。從目前掌握的材料看，最早用于航海的是在北宋。宋代時，航海業已相當發達，與日本列島和南洋群島的交往已很頻繁，同阿拉伯各國的貿易關系也很密切。這些海上交通的迅速擴大，是與指南針的應用息息相關。不論天氣如何陰晦，航向都可由人來把握。

南來的《夢梁錄》曾寫道：“風雨冥晦時，惟憑針盤而行，乃火長掌之，毫厘不敢差誤，蓋一舟人命所系也。”

元代的《海運篇》中有這樣一句話：“航行海洋，不畏深深而慮淺，不慮風而慮礁，??立定盤星以取向。”

上面所說的針盤，盤星就是航海羅盤。明朝的《東西洋考》中說：船出河口，進人茫茫大海，波濤連天，毫無岸邊標幟可循，這時就只好“獨特指南針為導引”了。

由此可見，小小磁針，對于海上航行是多么必不可少，對于推動航海業的發展，起到了何等重要的作用。最著名的航行，有明代鄭和下西洋，從江蘇劉家港出發到印尼蘇門答臘，沿途航線都標有羅盤針路。以后的哥侖布航行抵達美洲大陸和麥哲侖環球航行，也都依賴的是海上救星——指南針了。

中國的指南針大約在公元12 世紀傳到阿拉伯，然后再由阿拉伯傳到歐洲。那時到中國來的阿拉伯人都樂于乘坐中國船只，因為中國船船身大，結構堅固，航速快。這就為羅盤傳入西方提供了條件。

西方在學會使用羅盤后，根據實際需要又進行了科學的改進。由于羅盤在隨船體大幅度擺動時，常使磁針過分傾斜而靠在盤體上轉動不了。歐洲人設計了稱為“方向支架”的常平架，它是由兩個銅圈組成，兩圈的直徑略有差別，使小圈正好內切于大圈，并用樞軸把它們聯結起來，然后再用樞軸把它們安在一個固定的支架上。最后，把羅盤就掛在內圈里，這樣，不論船體怎樣擺動，羅盤總能保持水平狀態。這種儀器的原理已經是比較近代化了。應當順便指出的是，我國古代科學技術界至少在宋代就已經發現了兩個地磁要素，即磁偏角和磁傾角的存在。

北宋大科學家沈括在用磁針做實驗時，發現指南針所指的南北與地理上的南北并不完全一致，兩者之間存在著偏角，即磁偏角。

沈括指出：“常微偏東，不全南也”。這是世界上最早的關于磁偏角的記載。地磁學告訴我們，磁偏角是隨著地點的變化而變化的，又由于地磁極在不偏的變化，所以，磁偏角也隨之變化。所以，沈括指出的是“常微偏東”，而不是“恒微偏東”。這說明了沈括已經發現了偏角并非是一成不變的。

歐洲人對磁偏角的最早發現是哥侖布探險的1492 年。所以，中國發現的磁偏角至少要早好幾百年。另外，曾公亮所記載的磁化鐵葉魚時，整個魚身須是傾斜的，只把正對北方的魚尾沒入水中，而魚首則高出水平。這個實驗證明，我國古代的科學家們已經意識到磁傾角的存在。這個發現比紐侖堡羅盤工匠加特曼的同一發現正好早500 年。

到了南宋時，磁偏角因地而異的情況更有明確記載，并被應用到羅盤上。所謂“天地南北之正，當用子午。或謂江南地偏，難用子午之正，故丙壬參之。”

這就是說，在地理子午線和地磁子午線一致的地方，用指南針可以；而中國東南部，地理子午線和地磁子午線有一個夾角，所以需要用其他方法來修正一下。

作為四大發明之一的指南針，歷來是中國人引以自豪的，這一發明不但說明了中國古代人民的智慧和觀察能力，而且是中國對世界歷史發展的巨大貢獻。

如果說，科學進步的歷史是全世界各國人民共同推動的，那么說，中國古代曾處于這個行列的前面，則是一點也不過分的。

各位朋友需要了解其他方面的知識或者信息，可以留言，小編會盡量滿足大家的需求。

如果喜歡我的分享，請隨意贊賞，您的支持是我繼續走下去的動力！