指南針

指南針，又稱羅盤、羅經、司南和指北針，是一種用於指示方向的工具，廣泛應用於各種方向判讀，譬如航海、野外探險、城市道路、地圖閱讀等領域。

指南針又稱指北針，因為當代指向針常在指向北方的一端漆上顏色標記，以便使用者尋找北方。

越是靠近兩極地區，指南針就越沒辦法發揮功效：在北極點時，地表上的任何方向都可以被視為南方；在南極點時，地表上的任何方向都可以被視為北方。

歷史

1.1 天然磁石

已知最早提到磁石磁性特性的文獻之一出現在公元前 6 世紀，由希臘哲學家泰勒斯（Thales of Miletus）提及， 他被古希臘人認為發現了磁石吸引鐵和其他磁石的特性。 「磁鐵」這個名稱可能來源於在小亞細亞的馬格尼西亞（Magnesia）發現的磁石。 古印度中的醫學著作《善論》(Sushruta Samhita) 描述了用磁石的磁性從人體中取出嵌入的箭頭。

中國最早提到磁性的文獻出現在公元前 4 世紀的《鬼谷子》中。 公元前 2 世紀的《呂氏春秋》明確指出「磁石能使鐵來，或引之」。 From the section "Jingtong" (精通) of the "Almanac of the Last Autumn Month" (季秋紀): "慈石召鐵，或引之也"

1.2 人工指南針

一些說法認為古代漢代中國最早的羅盤是用磁石製成的，這是一種天然磁化的鐵礦石。 最早提到磁針吸引力的文獻是公元 20 至 100 年間的《論衡》：“磁石引針”。 在公元前 2 世紀，中國風水家嘗試用磁石製作 “指南勺” 進行占卜。當指南勺放在光滑的青銅板上時，它總是會旋轉到南北軸線。 雖然這被證明是可行的，但考古學家尚未在漢墓中發現由磁鐵礦製成的實際指南勺。

溼羅盤在公元 4 世紀傳入南印度。 後來的羅盤由鐵針製成，透過用磁石敲擊磁化。這種羅盤在宋代，由沈括在《夢溪筆談》中描述，於 1088 年在中國出現。 幹羅盤大約在 1300 年開始出現在中世紀歐洲和伊斯蘭世界。 到 20 世紀初，液體填充磁羅盤取代了這些幹羅盤。

司南

司南一詞最早出現於戰國韓非子有度篇。但「司南」一詞含義、功能與造型，由於缺乏直接實際文物，依不同文獻與考古論證，各方有著「指南說」、「北斗七星說」、「官職說」等主張與爭議。

2.1 指南說

認為 “司南” 一詞等同指南針的，以東漢王充《論衡・是應篇》「司南之杓，投之於地，其柢指南」為據；並依《論衡》以及唐韋肇《瓢賦》的記載，王振鐸認為司南為勺型的天然磁石配合地盤底座。

將司南理解為「磁勺」從古文獻考證及實驗方面在學術界一直存有異議。雖有河南南陽東漢墓出土「司南勺圖」描繪勺形司南，至今尚無實物出土，加上 1950 年代錢臨照試圖以天然磁石復原勺形司南，亦未能成功。

其中東北師範大學劉秉正教授於 1956 年考證出「指南魚」是中國人最早地進行人工磁化的應用，對「司南是磁性指南工具」提出質疑。2005 年中國國家博物館研究員孫機根據國博藏品《論衡》(宋殘本) 認定 “司南之杓” 的「杓」實為「酌」字。故 “其柢指南” 實際亦非湯勺而是「斗杓」。

2.2 北斗七星說

劉秉正近年提出《論衡》及《瓢賦》中的「司南」為北斗七星之意。故延伸出《鬼谷子》為指南車之意、《抱朴子・外篇・疾謬》為行事準則之意、《韓非子》為官職、法律與君王聽政之意、杜甫《詠雞》為時間之意。

以「司南」借代北斗七星常見於古文中：北魏溫子升《定國寺碑》與梁吳均的《酬蕭新浦王洗馬詩二首》中的 “司南” 釋義均為「北斗七星」。其他古文中的「司南」更有不同含義：包括元稹《加裴度幽鎮兩道招撫使制》中的司南意指官職、宋・釋正覺《頌古》中的司南代表權力、唐・宋暠《獬廌賦》的司南則為法律之意、而張九齡《祭張燕公文》中的「司南」則象徵德高望重之人。

由於論據遠不充分，故「司南」實際多用於借代北斗七星，而非磁性指南工具。

指南魚

曾公亮成書於 1044 年的《武經總要》前集卷十五中有關於水浮指南魚的記載：李約瑟指出，鐵皮從高於居里點（600℃-700℃）的溫度急速降溫，就會被地磁場磁化成為磁鐵。這種利用地磁場製作磁鐵的方法，雖然磁性較弱，但具有不需天然磁鐵的優點。上文中的 “道路”、“指南魚以辨所向” 等字句，說明指南針在 1044 年已經用於陸路交通了。

世界上最早的關於用天然磁石磨鋼針的方法造磁針，以及人造磁針指南的記載，出現在北宋沈括《夢溪筆談》：

其中記載：

方家用磁石磨針鋒，製造指南針。
四種支撐磁針的方法：水浮（水磁針）、放在指甲上、放在碗邊，用一根蠶絲懸掛磁針（旱磁針）。
磁偏角現象。
亦有人制造指北針

旱羅盤

旱羅盤即現代指南針基本形式，為水平安裝或懸掛的磁針，相對水浮羅盤，更便於航海上使用。

指南針經阿拉伯人有效改進後傳入歐洲，此後歐洲的指南針技術開始發展並回傳阿拉伯，阿拉伯語中指南針（al-konbas）一詞也似源於古義大利語。歐洲現存關於旱羅盤的記載為於 1269 年，法國學者 Petrus Peregrinus 著作 Epistola de magnete 描述了航海使用的旱羅盤。

近年考古發現中國或在 12 世紀已經出現旱羅盤，江西臨川一座葬於公元 1198 年的宋墓裡發現一俑（標寫 “張仙人”），手持一似風水羅盤或旱羅盤物，有觀點認為旱羅盤中國也可能早於西方使用，但可能先發明於江南沿海（如泉、廣）一帶應用。內陸後世旱羅盤則多用於風水羅盤和校時羅盤，如曾三異《同話錄》“地螺，或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。天地南北之正，當用於午。”“地螺” 可能是一種校時羅盤，主要用途是校時。但在歐洲的旱羅盤傳入中國前，旱羅盤並未於中國航海上有所使用。

元初《事林廣記》記載：

宋，元，明航海羅盤的運用

最早見於航海用途的指南針記載於北宋朱彧撰寫的《萍洲可談》：《萍洲可談》成書於 1111 年 - 1117 年間，但所敘述的是 1086 年的事。這比 Alexander Neckam 可能寫於 1190 年的《論器具（De naturis rerum）》中說法：航海時 “白天雲遮太陽，或夜間黑暗不辨方向時，使用磁鐵摩擦鐵針，針停時指南北，” 早約一個世紀。與英國幾乎同時法國和稍晚一點的義大利也有了首次指南針的記載。

1123 年宋朝派遣使臣取海路出使朝鮮，《宣和奉使高麗圖經》記載用水浮指南針導航：

宋代的航海指南針，除 “南北”，還未見有其他方位，如：東、西、西北等方向。

四十八方位羅盤用於航海的文獻紀錄，最早見於元代周達觀《真臘風土記》：其中丁未針 = 202.5°、坤申針 = 232.5°。

明朝永樂年間隨鄭和下西洋的鞏珍在《西洋番國志》的《自序》中敘述應用水浮羅盤的情況：

《鄭和航海圖》中紀錄 109 道航海針路。例如：

“太倉港口開船，用丹乙針，一更，船平吳淞江。用乙卯針，一更，船到南匯嘴。平招寶”。（鄭和航海圖五）
“蘇門答臘開船，用乾戌針，十二更，船平龍涎嶼。四十更，船又用辛酉針。五十更，船見錫蘭山”；（鄭和航海圖十八 乾戌 = 307.5° ，辛酉 = 277.5°）
“官溜嶼用庚酉針，船收木骨都束”。（鄭和航海圖二十。庚酉 = 262.5°）

明代《順風相送》、《指南正法》、《東西洋考》等文獻都有針路記錄：

廣東往磨六甲：南亭門放洋，用坤未針 （217.5°）五更船取烏頭山。用單坤針（西南 225°）十三更取七洲洋。坤未 （217.5°）針 七更船平獨豬山。…… 乾亥 （322.5°）針五更船平昆宋嶼，單亥針（330°）五更船取前嶼，乾（315°）針五更取五嶼；沿山使取磨六甲。
臺灣往日本從大港出。東南風可用丁未 （202.5°）及單未 （210°）過茄老灣線。南到青水烏水乾，可牽舵及用壬（345°）及壬子（352.5°），轉變取澎湖東過。。
七洲洋用坤未針，三更取銅鼓山。

明代舟師使用的羅盤，用水浮針，有一定的規矩：

近來曾在青島和海南發現明代瓷質水浮指南針，尺寸大至為：最大外徑 9.5 釐米；上有盛水同心圓孔徑 4.4 釐米，孔深 2.3 釐米，外圍青花釉繪刻度，底座、四壁厚實堅固，估計是去水收藏，用時加水。現代液體羅盤基本原理類似，不過改進採用了密封技術。

現代指南針

現代的指南針變得十分多樣化，有很多不同的款式。