指南針

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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，地表上的不能夠在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

### 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」。

### 人工指南針

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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。

濕羅盤在公元4世紀傳入南印度。後來的羅盤由鐵針製成，通過用磁石敲擊磁化。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。干羅盤大約在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干羅盤。

## 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。

### 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」。

### 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

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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》：方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。水浮多盪搖。指爪及碗唇上皆可為之，運轉尤速，但堅滑易墜，不若縷懸為最善。其法取新纊中獨繭縷，以芥子許蠟，綴於針腰，無風處懸之，則針常指南。其中有磨而指北者。余家指南、北者皆有之。

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。
- 亦有人製造指北針

## 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。

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元初《事林廣記》記載：以木刻魚子，如拇指大，陷好磁石一塊子，卻以蠟填滿，用針一半僉從魚子口中鉤入，令沒水中，自然指南。以手撥轉，又復如此。以木刻龜子一個，一如前發製造，但於尾邊敲針入去，用小板子，上安以竹釘子，如箸尾大，龜腹下微陷一穴，安釘子上，撥轉常指北。

## 宋，元，明航海羅盤的運用

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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》：舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針，或以十丈繩鉤，取海底泥嗅之，便知所至。海中無雨，凡有雨則近山矣。……《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：是夜洋中不可住，維觀星斗前邁。若晦冥，則用指南浮針，以揆南北。

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》：自溫州開洋，行丁未針。歷閩、廣海外諸州港口，過七洲洋，經交趾洋到占城。又自占城順風可半月到真蒲。又自真蒲行坤申針，過崑崙洋入港。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：往還三年，經濟大海，綿邈彌茫，水天連接，四望迥然，絕無纖翳之隱蔽。惟日月升墜，以辨西東，星頭高低，度量遠近。斫木為盤，書刻干支之字，浮針於水，指向行舟。

《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。
- 台灣往日本從大港出。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厘米；上有盛水同心圓孔徑4.4厘米，孔深2.3厘米，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。

## 研究書目

- 潘吉星：《中國古代四大發明——源流、外傳及世界影響》（合肥：中國科學技術大學出版社，2002）。