指南针

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指南针，又称罗盘、罗经、司南和指北针，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。

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，地表上的不能够在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。

## 历史

### 天然磁石

已知最早提到磁石磁性特性的文献之一出现在公元前6世纪，由希腊哲学家泰勒斯（Thales of Miletus）提及，他被古希腊人认为发现了磁石吸引铁和其他磁石的特性。“磁铁”这个名称可能来源于在小亚细亚的马格尼西亚（Magnesia）发现的磁石。古印度中的医学著作《善论》(Sushruta Samhita)描述了用磁石的磁性从人体中取出嵌入的箭头。

中国最早提到磁性的文献出现在公元前4世纪的《鬼谷子》中。公元前2世纪的《吕氏春秋》明确指出“磁石能使铁来，或引之”。

### 人工指南针

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一些说法认为古代汉代中国最早的罗盘是用磁石制成的，这是一种天然磁化的铁矿石。最早提到磁针吸引力的文献是公元20至100年间的《论衡》：“磁石引针”。在公元前2世纪，中国风水家尝试用磁石制作“指南勺”进行占卜。当指南勺放在光滑的青铜板上时，它总是会旋转到南北轴线。虽然这被证明是可行的，但考古学家尚未在汉墓中发现由磁铁矿制成的实际指南勺。

湿罗盘在公元4世纪传入南印度。后来的罗盘由铁针制成，通过用磁石敲击磁化。这种罗盘在宋代，由沈括在《梦溪笔谈》中描述，于1088年在中国出现。干罗盘大约在1300年开始出现在中世纪欧洲和伊斯兰世界。到20世纪初，液体填充磁罗盘取代了这些干罗盘。

## 司南

司南一词最早出现于战国韩非子有度篇。但“司南”一词含义、功能与造型，由于缺乏直接实际文物，依不同文献与考古论证，各方有着“指南说”、“北斗七星说”、“官职说”等主张与争议。

### 指南说

认为“司南”一词等同指南针的，以东汉王充《论衡·是应篇》“司南之杓，投之于地，其柢指南”为据；并依《论衡》以及唐韦肇《瓢赋》的记载，王振铎认为司南为勺型的天然磁石配合地盘底座。

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。虽有河南南阳东汉墓出土“司南勺图”描绘勺形司南，至今尚无实物出土，加上1950年代钱临照试图以天然磁石复原勺形司南，亦未能成功。

其中东北师范大学刘秉正教授于1956年考证出“指南鱼”是中国人最早地进行人工磁化的应用，对“司南是磁性指南工具”提出质疑。2005年中国国家博物馆研究员孙机根据国博藏品《论衡》(宋残本) 认定“司南之杓”的“杓”实为“酌”字。故“其柢指南”实际亦非汤勺而是“斗杓”。

### 北斗七星说

刘秉正近年提出《论衡》及《瓢赋》中的“司南”为北斗七星之意。故延伸出《鬼谷子》为指南车之意、《抱朴子·外篇·疾谬》为行事准则之意、《韩非子》为官职、法律与君王听政之意、杜甫《咏鸡》为时间之意。

以“司南”借代北斗七星常见于古文中：北魏温子升《定国寺碑》与梁吴均的《酬萧新浦王洗马诗二首》中的“司南”释义均为“北斗七星”。其他古文中的“司南”更有不同含义：包括元稹《加裴度幽镇两道招抚使制》中的司南意指官职、宋·释正觉《颂古》中的司南代表权力、唐·宋暠《獬廌赋》的司南则为法律之意、而张九龄《祭张燕公文》中的“司南”则象征德高望重之人。

由于论据远不充分，故“司南”实际多用于借代北斗七星，而非磁性指南工具。

## 指南鱼

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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：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。
- 亦有人制造指北针

## 旱罗盘

旱罗盘即现代指南针基本形式，为水平安装或悬挂的磁针，相对水浮罗盘，更便于航海上使用。

指南针经阿拉伯人有效改进后传入欧洲，此后欧洲的指南针技术开始发展并回传阿拉伯，阿拉伯语中指南针（al-konbas）一词也似源于古意大利语。欧洲现存关于旱罗盘的记载为于1269年，法国学者Petrus Peregrinus著作Epistola de magnete描述了航海使用的旱罗盘。

近年考古发现中国或在12世纪已经出现旱罗盘，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”），手持一似风水罗盘或旱罗盘物，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。内陆后世旱罗盘则多用于风水罗盘和校时罗盘，如曾三异《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。但在欧洲的旱罗盘传入中国前，旱罗盘并未于中国航海上有所使用。

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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。

## 宋，元，明航海罗盘的运用

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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：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”。（郑和航海图五）
- “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”；（郑和航海图十八 干戌= 307.5°，辛酉= 277.5°）
- “官溜屿用庚酉针，船收木骨都束”。（郑和航海图二十。庚酉= 262.5°）

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：

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

现代的指南针变得十分多样化，有很多不同的款式。

## 研究书目

- 潘吉星：《中国古代四大发明——源流、外传及世界影响》（合肥：中国科学技术大学出版社，2002）。