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'''指南针'''(''' compass''' )，（ 辨方工具），又称罗盘或司南，是一种用于指示[[方向]]的工具，广泛应用于各种方向判读，譬如[[航海]]、野外[[探险]]、城市[[道路]]、[[地图阅读]]等领域。

指南针可分为[[依靠磁力]]与[[不依靠磁力]]两类。依靠磁力的指南针又可再细分为两类：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，存在磁偏角；二是[[电子指南针]]，采用[[磁场传感器]]的[[磁阻]]（MR）技术，可很好地修正[[磁偏角]]的问题，现已大量用于[[卫星定位]]装置中。至于不依靠磁力的则纯粹依靠器件内部的[[物理方法]]指示方向，如指南车<ref>[http://www.ufo110.net/Mysteries/renlei/3259.html 指南车工作原理最早的设计草图是谁发明的] ，线索网，发布时间：2016-08-08 09:49</ref>或惯性导航系统。

指南针又称指北针，因为当代指向针常在指向北方的一端漆上颜色标记，以便使用者寻找北方。

==产生背景==

[[File:指南针 中国古代十大发明（之一）.jpg|350px|缩略图|右|<big>指南针 中国古代四大发明（之一）</big>[https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1575765819942&di=f6fe76b07ca08916a05eee4a3e4f1480&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fpic.kekenet.com%2F2015%2F0707%2F57751436254698.png 原图链接][http://www.kekenet.com/read/201507/384451.shtml 来自可可英语 的图片]]]

[[地球]]是一个大磁体。地球的两个极分别在接近地理[[南极]]和地理[[北极]]的地方。地球表面的磁体，当可以自由转动时，就会因磁体[[同性相斥]]、[[异性相吸]]的性质指示南北——这个道理，古人不够明白；但这类现象，古人已经发现。

先秦时代的中国劳动人民已经积累了对磁现象的认识，在探寻[[铁矿]]的时候，常常遇到[[磁铁矿]]，即磁石(主要成分是四氧化三铁--化学式Fe3O4，别名[[氧化铁黑]]、[[磁铁]]、[[吸铁石]]，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁)。《管子》的数篇中早已记载了这些发现：“山上又磁石者，其下有金铜。”《山海经》中也有类似的记载。磁石的吸铁特性很早被人发现，《吕氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招铁，或引之也。”古人称“磁”为“慈”。

==司南==

===磁现象的发现===

有一种观点认为中国古代记载的“司南”就是指南针最早形式（战国时[[韩非子]]《有度篇》即已出现司南一词）。东汉王充（公元27～约97）《论衡》（明嘉靖版）卷十七是应篇第五十二说“司南之杓，投之于地，其柢指南”，这个记载虽不是最早，但是最早表述清楚的一个。司南具体形式却有很大争议，根据《论衡》以及[[唐韦肇]]《瓢赋》中的记载，[[王振铎]]判定司南为勺型[[天然磁石]]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。1950年代[[钱临照]]试图以天然磁石制做勺形司南，但因天然磁石磁距小、底部摩擦大而未成功。

将司南理解为[[磁勺]]从古文献考证及实验方面在学术界一直存有异议。其中[[东北师范大学]]教授[[刘秉]]正在1956年考证出指南鱼<ref>[http://b2museum.cdstm.cn/ancmach/machine/jb_49.html 指南鱼]，中国古代机械</ref>是中国人最早地进行人工磁化的应用，同时也对司南是磁性指南工具提出质疑。

近些年来他进一步提出《论衡·是应篇》以及《瓢赋》中的司南是天上的[[北斗]]， 而其它的文献中的司南或指南有的是[[指南车]]如《鬼谷子》记载的司南，有的是[[行事的准则]]如《抱朴子·外篇·疾谬》中的指南，还有是指官职如《韩非子》中的记载。

2005年中国国家博物馆研究员[[孙机]]近根据前北平历史博物馆旧藏残宋本《论衡》认定“司南之杓”杓字实为酌，那么看来“其柢指南”之柢也非指勺柄。根据最新的文献考证表明，司南是北斗的别称，同时司南的其他用法也都与北斗有关。此文通过对北魏·[[温子升]]《定国寺碑》中“幽隐长夜，未睹山北之烛；沉迷远路，讵见司南之机。”

梁·[[吴均]]《酬萧新浦王洗马诗二首》中的“独对东风酒，谁举指南酌”等唐以前文献的分析，认为这些文献中司南只能解释成北斗，而《论衡》，《瓢赋》中的司南也应是北斗。

而[[元稹]]《加裴度幽镇两道招抚使制》中的司南应是官职，宋·[[释正觉]]《颂古》：“妙握司南造化柄，水云器具在甄陶。”中的司南应是[[权力]]。

唐·[[宋暠]]《獬廌赋》中“守法者仰之以司南，疾恶者投之于有北。”的司南是[[法律]]，这些词意都来源于北斗。

另外《韩非子·有度》中的司南也应解释成法律，其中的“朝夕”不是方向，而是早晚朝见或[[君王]]早晚听政。其他司南引申定为时间（[[杜甫]]《咏鸡》中的司南）、指德高望重的人([[张九龄]]《祭张燕公文》)、以及指导准则等意也来源于北斗。

===罗盘的发明与西传===

磁针问世后，先后用于[[堪舆]]<ref>[https://cidian.911cha.com/MXFzd2k=.html 堪舆]，汉语词典</ref>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。

===指南鱼===

曾公亮成书于1044年的《武经总要》前集卷十五中有关于水浮指南鱼的记载：

若遇天景曀霾，夜色螟黑，又不能辨方向，则当纵老马前行，令识道路，或出指南车或指南鱼以辨所向。指南车法世不传。鱼法以薄铁叶剪裁，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，以密器收之。用时，置水碗于无风处，平放鱼在水而令浮，其首常南向午也。

[[李约瑟]]指出，铁皮从高于居里点（600℃-700℃）的温度急速降温，就会被[[地磁场]]磁化成为[[磁铁]]。这种利用地磁场制作磁铁的方法，虽然磁性较弱，但具有不需天然磁铁<ref>[http://www.yihao16888.com/new.asp?id=303 天然磁铁是怎么形成的？]，深圳市亿豪杰磁铁有限公司</ref>的优点。上文中的“道路”、“指南鱼以辨所向”等字句，说明指南针在1044年已经用于陆路交通了。

世界上最早的关于用[[天然磁石磨钢针]]的方法造磁针，以及人造磁针指南的记载，出现在北宋沈括《梦溪笔谈》：

方家以[[磁石磨针锋]]，则能指南，然常微偏东，不全南也。水浮多荡摇。指爪及碗唇上皆可为之，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。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之。

其中记载：

方家用磁石磨针锋，制造指南针。

四种支撑磁针的方法：[[水浮]]（水磁针）、放在指甲上、放在碗边，用一根蚕丝悬挂磁针（旱磁针）。
磁偏角现象<ref> [http://www.kepuchina.cn/wiki/ct/201802/t20180219_552697.shtml 磁偏角]，科普中国</ref>。

亦有人制造[[指北针]]。

===旱罗盘===

元初《事林广记》记载：以[[木刻]]鱼子，如拇指大，陷好磁石一块子，却以蜡填满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没水中，自然指南。以手拨转，又复如此。以木刻龟子一个，一如前发制造，但于尾边敲针入去，用小板子，上安以竹钉子，如箸尾大，龟腹下微陷一穴，安钉子上，拨转常指北。

===元、明航海罗盘的运用===

最早见于[[航海]]用途的指南针记载于[[北宋]][[朱彧]]撰写的《萍洲可谈》：

舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针，或以十丈绳钩，取海底泥嗅之，便知所至。海中无雨，凡有雨则近山矣。……

《萍洲可谈》成书于1111年-1117年间，但所叙述的是1086年的事。这比Alexander Neckam可能写于1190年的《论器具（De naturis rerum）》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，”早约一个世纪。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。

1123年宋朝派遣使臣取海路出使[[朝鲜]]，《宣和奉使高丽图经》记载用水浮指南针[[导航]]：

是夜洋中不可住，维观星斗前迈。 若晦冥，则用指南浮针， 以揆南北。

宋代的航海指南针，除“南北”，还未见有其他方位，如：东、西、西北等方向。

[[四十八方位罗盘]]用于航海的文献纪录，最早见于元代[[周达观《]]真腊风土记》：

自[[温州]]开洋，行丁未针。历闽、广海外诸州港口，过七洲洋，经交趾洋到占城。又自占城顺风可半月到[[真蒲]]。又自真蒲行[[坤申针]]，过[[昆仑]]洋入港。

其中丁未针= 202.5°、坤申针= 232.5°。

明朝永乐年间随[[郑和下西洋]]的巩珍在《西洋番国志》的《自序》中叙述应用水浮罗盘的情况[15]：

往还三年，经济大海，绵邈弥茫，水天连接，四望迥然，绝无纤翳之隐蔽。惟日月升坠，以辨西东，星头高低，度量远近。斫木为盘，书刻干支之字，浮针于水，指向行舟。

《郑和航海图》中纪录109道航海针路。例如：

“太仓港口开船，用丹乙针，一更，船平吴淞江。用乙卯针，一更，船到南汇嘴。平招宝”。

“[[苏门答腊]]开船，用干戌针，十二更，船平龙涎屿。四十更，船又用辛酉针。五十更，船见锡兰山”；

“官溜屿用庚酉针，船收木骨都束”。

明代《顺风相送》、《指南正法》、《东西洋考》等文献都有针路记录：

[[广东]]往磨六甲：南亭门放洋，用坤未针 （217.5°）五更船取乌头山。用单坤针（西南 225°）十三更取七洲洋。坤未 （217.5°）针 七更船平独猪山。……干亥 （322.5°）针五更船平昆宋屿，单亥针（330°）五更船取前屿，干（315°）针五更取五屿；沿山使取磨六甲。

[[台湾]]往日本从大港出。东南风可用丁未 （202.5°）及单未 （210°）过茄老湾线。南到青水乌水干，可牵舵及用壬（345°）及壬子（352.5°），转变取澎湖东过。

[[七洲洋]]用坤未针，三更取铜鼓山。

明代舟师使用的罗盘，用水浮针，有一定的规矩：

取水下针，务要阳水，不取阴水”，“安罗经，下指南（针），须从干宫下”。下针之前，舟师必须诵读《地罗经下针神文》，拜[[周公]]圣人，[[李淳风]]仙师，[[定针童子]]、[[转针神郎]]、[[换水神君]]、[[下针力士]]、[[走针神兵]]、[[罗经坐向守护尊神]]、护国庇民[[妙灵昭]]应明著天妃等神灵，祈求“今日良辰下针，青龙下海永无灾。

近来曾在[[青岛]]和[[海南]]发现明代[[瓷质水浮指南针]]，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。

==现代指南针==

中国在12世纪已经发明旱罗盘即现代指南针基本形式。经过[[阿拉伯]]人有效改进后才传入[[欧洲]]。但是欧洲现存关于指南针的记载早于阿拉伯，阿拉伯语中指南针（al-konbas）一词也似源于古[[意大利]]语。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]]”），手持一似[[风水罗盘]]“亦是旱罗盘”物，有观点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。

另外，越是靠近两极地区，指南针就越没办法发挥功效：在北极点时，地表上的任何方向都可以被视为南方；在南极点时，地表上的任何方向都可以被视为北方。

==打开了世界市场==

指南针在航海上的应用对地理大发现和海上贸易有极大的促进作用。指南针的发明源于中国古人如何定向问题的研究，也表明古人对如何定向问题的重视，为此，指南针被誉为[[中国古代四大发明之一]]。古代中国人将指南针用于军事和航海的活动，也被用于[[堪舆术]]，后来还辗转传入欧洲，在欧洲的航海活动和地理大发现中，发挥了不可替代的重要作用。在[[航海技术]]发明中，指南针也是最重要的单项发明。
==视频==

===<center>指南针相关视频</center>===

<center>中国--指南针的发明</center>

<center>{{#iDisplay:w0399a4mhty|650|480|qq}}</center>

<center>海丝指南鱼的视频</center>

<center>{{#iDisplay:a03210ql0yw|650|480|qq}}</center>
==参考文献==

[[Category:330 物理學總論]]