指南針的發明

❶ 指南針誰發明的

指南針的發明者是誰至今依然沒有定論。根據權威史料記載：黃帝與蚩尤戰於涿鹿之野。蚩尤作大霧，兵士皆迷。於是作指南車以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統上被認定為是黃帝發明的。

作為中國四大發明之一的指南針,不論在中國發展史上還是在展世界發展史上都有深遠的影響。指南針是一利判別方位的簡單儀器,又稱指北針。它的前身是中國山代四大發明之一的司南。主要組成部分是根裝在軸上可以自由轉動的磁針,磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上,磁針的北極指向地理的北極,利用這一性能可以辨別方向。

指南針的發明不是一蹴而成的,而是經過了漫長的辛勤研究和不斷地改進,逐漸發展而製成的。據古書記載,遠在春秋戰國時期由於正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期,生產力有了很大的發展,特別是農業生產更是興盛發達,因而促進了采礦業冶煉業的發展。在長期的生產實踐中,人們從鐵礦石中認識了磁石,後來又發現了磁石的指向性。經過多方面的實驗和研究,終於發明了實用的指南針。指南針在地球的磁場中受磁場力的作用,所以會一端指向南端,一端指向北端。中國人認為指南針指南,歐洲人認為指南針指北,皆合理。

追查出到底是誰發明了指南針或者羅盤、司南，幾乎不可能了。但是可以確信戰國時期就存在了，因為出現了指南車的黃帝神話故事就誕生在戰國時期。現在一般認為磁鐵的指向性最早被河北磁縣附近的磁山人民發現，並由當地民眾發明出了實用的工具。由於人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵,地球的南北兩頭也有不同的磁極,地求的北極是負磁極,地球南極為正磁極。根據同性磁相排斥,異性磁極相吸引的原理,拿一根可以自由轉專動的磁針,無論站在地球的什麼地方,它的三極是指北,負極總是指南。

每一個新事物的牛,會有各種各樣的傳奇故事在民間流傳。關於指南針發明的磁場效應在古書上有兩起記載。

其一為:《書.與降傳》記馬隆率兵西進甘陝一帶,在敵人必經的狹窄道路旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過,被磁石吸住,不能動彈。馬隆的士兵穿犀牛甲,磁石對們沒有么作用,可自如行動。敵人以為神兵,不戰而退。

另一為:東漢的《異物志》記或了在南海諸島周圍有一些喑譙淺灘含有磁石,磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住,使其難以脫身，還有傳說是秦始旦修建走阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衛乓當場抓獲。

指南針作為一種指向儀器,在古代軍事上、生產上日常生活上、地形測量上,尤其在航海事業上,都起過重要的作用。我國明朝鄭和下西洋的成功、歐洲新航路的開辟以及新大陸的發現等,指南針在其中都起了極為重要的作用。如今,指南針常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。

❷ 古代四大發明中指南針發明過程和運用

中國是世界上公認發明指南針的國家。指南針的發明是我國勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石吸引鐵的性質，後來又發現了磁石的指向性。經過多方面的實驗和研究，終於發明了實用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的，這說明中國漢族勞動人民很早就發現了天然磁鐵及其吸鐵性。據古書記載，遠在春秋戰國時期，由於正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期，生產力有了很大的發展，特別是農業生產更是興盛發達，因而促使了采礦業、冶煉業的發展。在長期的生產實踐中，人們從鐵礦石中認識了磁石。 公元前7世紀成書的《管子·地數》中就記載：「上有磁石者，下有銅金」。意思說，如果山上有磁石時，山裡就藏有鐵礦。地理名著《山海經》中，也曾記載「題灌山中多磁石」。《水經注》里記載了秦國阿房宮前面，用磁石製成大門，防避有人進宮謀刺暗殺，如壞人暗披盔甲、暗藏兵器入宮，就會被門吸住而被發現，這說明人民很早就發現了磁石的吸鐵性，並加以利用了。 在長期的生產斗爭中，我國勞動人民進一步利用磁體的指極性，製成指示方向的機械，這就是指南針。這在《韓非子·有度篇》中和《鬼穀子》一書中都有記載。在《鬼穀子》中記載說，鄭國人到深山密林中去採集玉石時，為了不迷失方向，帶著「司南」。這「司南」就是指南針這種機械。東漢王充在《論衡》中描述過「司南」，它象只水勺，
用天然磁石磨製面成，勺底為球面體，勺呈橢圓狀，勺柄通體漸漸縮成柱狀。為了確定方向，還配有一個「地盤」，它是銅質或塗漆木製盤，中央是平滑圓槽，形狀可能是內圓外方，框上刻劃出定向的刻度，用「干」、「支」（即甲、乙、丙、丁……和子、丑、寅、卯……）以及八卦等表明二十四方位。將會投於地盤中央時，它的柄部就會大體停止在指南的方位上。以上可知司南是現代指南針（磁羅盤）的體型。「指南」是張衡在《東京賦》中第一次提出來的，以後經過魏晉、南北朝、隋、唐，直到宋代經過一千多年才逐漸發展起來了。宋代傑出的科學家沈括在《夢溪筆談》中，對指南針發展的當時狀況作了詳盡的論述。當時在生產和科學實驗發展的推動下，特別是航海事業和外貿的興起擴大下，指南針逐步發展起來。沈括總結了勞動人民在實踐在創造的四種指南針的裝置方法。第一種是水浮法，將磁針浮於水面進行指南，雖然比較平穩，但容易動盪不定；第二種是指甲旋定法，將磁針置於指甲上，轉動靈活，也容易滑落；第三種是碗唇旋定法，將磁針置於碗口邊上，轉動較靈活，但易滑落；第四種是縷旋法，用蠶絲將磁針懸掛起來，可達到轉動靈活而又穩定。他還記載了人工授磁方法即「以磁石磨針鋒，則能指南」。這種用人工製成磁體，是一個巨大的進步。此外，還曾制出過「指南魚」、「旱針」、「水針」。旱針、水針這兩種指南針，成為近代指南針（羅盤針）的基本結構原理奠定了基礎。沈括在研究指南針的過程中，還總結和發現了地磁有偏角存在。也就是說，指南針指示的方向，「常微偏東，不全南也」。這是我國對地磁學做出的偉大貢獻。
指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面，特別是航海上。

❸ 指南針是如何發明的

指南針概述

指南針是用以判別方位的一種簡單儀器。指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極，利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。

指南針的發明是我國勞動人民，在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石引鐵的性質。後來又發現了磁石的指向性。經過多方的實驗和研究，終於發明了極具實用價值的指南針。

指示方向原理

地球是個大磁體，其地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。

指南針在地球的磁場中受磁場力的作用，所以會一端指南一端指北。

而最早解答「指南針為何能夠指南」問題的並不是中國人，而是英國科學家吉爾伯特。

指南針的發展史

指南針也叫羅盤針，是我國古代發明的利用磁石指極性製成的指南儀器。因此，介紹司南必須從磁石說起。

磁石通常稱為「吸鐵石」，它把許多鐵屑緊緊吸在一起，就象一個慈祥的母親吸引自己的孩子，所以人們稱它為「慈石」。

磁石吸鐵是因為每塊磁石兩頭都有不同的磁極，一頭叫正極，另一頭叫負極。人類居住的地球也是一塊天然大磁鐵，地球的南北兩頭也有不同的磁極，地球的北極是負磁極，地球南極為正磁極。根據同性磁極相排斥，異性磁極相吸引的原理，拿一根可以自由轉動的磁針，無論站在地球的什麼地方，它的正極總是指北，負極總是指南。

戰國時期，人們利用磁石指示南北的特性製成了指南工具──司南。但是，戰國時期的司南是什麼樣子無法考證。《中國歷史》課本插圖──「司南」，是根據中國歷史博物館展品「漢代司南模型」繪制的。這個模型是後人根據史書記載以及地下出土的漢代地盤實物製成的。地盤是青銅做成的，內圓外方，中心圓面磨得非常光滑，以保證勺體指示方向的准確性。中心圓外圍依次布列八卦、天干、地支和二十八宿，共計二十四個方位。地盤中心的小勺是用整塊的天然磁鐵磨成的，磁鐵的正極磨成司南的長柄，勺頭底部是半球面，非常光滑。使用時先把地盤放平，再把司南放在地盤中間，用手撥動勺柄，使它轉動，等到司南停下來，勺柄所指方向就是南方。這種勺形司南直到八世紀時仍在應用。

到了宋代，勞動人民掌握了製造人工磁體的技術，又製造了指南魚。指南魚是把薄鋼片剪成魚形，長二寸，寬五分，魚的肚皮部分凹下去，使魚象船一樣能浮在水面上。然後把魚和天然磁鐵放在一起，由於磁體的吸力，鋼片受磁感應也具有磁性。這種人工傳磁方法製成的指南魚比使用司南方便多了，只要有一碗水，把指南魚放在水面上就能辨別方向了。經過長期的改進，人們又把鋼針在天然磁體上摩擦，鋼針也有了磁性。這種經過人工傳磁的鋼針可以說是正式的指南針了。沈括在他的《夢溪筆談》中提到他對指南針的用法做過四種試驗，即水浮法、縷懸法、指甲法和碗唇法。「水浮法」是把指南針放在有水的碗里，使它浮在水面上，指示方向。「縷懸法」就是在磁針中部塗上一些蠟，上面粘一根絲線，把絲線懸在木架上，針下安放一個標有方位的圓盤，靜止時鋼針就指示南北。「指甲法」就是把鋼針放在手指甲面上，輕輕轉動，由於手指甲的光滑，磁針就和司南一樣也能發生指南作用。「碗唇法」是把磁針放在光滑的碗邊上，轉動磁什，便和指甲法一樣發生指南作用。沈括經過精密的觀察實驗，還發現磁針指示的方向並不是正南正北，而是微偏西北和東南，這種發現在科學上叫磁偏角。

磁現象的發現

先秦時代我們的先人已經積累了許多這方面的認識，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦，即磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現：「山上有磁石者，其下有金銅。」其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：「慈招鐵，或引之也。」那時的人稱「磁」為「慈」他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為：「石是鐵的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。」據說秦始皇統一六國後，在咸陽附近修阿房宮，宮中有一座門是用磁石做成，如果有人身穿盔甲，暗藏兵器，入宮行刺，就會被磁石門吸住。這個故事告訴我們，古代勞動人民很早就掌握了磁學知識。

漢朝以前人們把磁石寫做「慈石」，是慈愛石頭的意思。

既然磁石能吸引鐵，那麼是否還可以吸引其他金屬呢？我國的先民做了許多嘗試，發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅等金屬，也不能吸引磚瓦之類的物品。西漢的時候人們已經認識到磁石只能吸引鐵，而不能吸引其他物品。

當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時，有時候互相吸引，有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極，一個稱N極，一個稱S極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理，但對這個現象還是能夠察覺到的。

到了西漢，有一個名叫欒大的方士，他利用磁石的這個性質做了兩個棋子般的東西，通過調整兩個棋子極性的相互位置，有時兩個棋子相互吸引，有時相互排斥。欒大稱其為「斗棋」。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝，並當場演示。漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質，製作了新奇玩意用以取悅漢武帝。

地球也是一個大磁體，它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體，可以自由轉動時，就會因磁體同性相斥，異性相吸的性質指示南北。這個道理古人雖不明白，但這類現象他們看的很清楚。

❹ 指南針是誰發明的,在什麼朝代

據《古礦錄》記載，它最早出現在戰國時期的慈山地區。指南針的前身是中國古代四大發明之一的思南。

據1982年3月《光明日報》報道，慈山（今河北省邯鄲市武安）是指南針的誕生地，指南針是中國四大發明之一。據《古礦錄》記載，明代地理志記載「磁州武安縣西南有磁山，產磁鐵礦。」

又《明一統治》稱：「磁州武安縣西南部有磁山，產磁鐵礦」。古礦志中也記載，明朝第一個朝代稱慈山，位於縣城西南30里，是一種原生礦石。國名取此。慈山是指南針的故鄉。

拓展資料

思南在中國古代被認為是一種指南針，是早期指南針的形狀。指南針與造紙、火葯、印刷術並稱為中國古代的「四大發明」，在科學技術史上佔有很高的地位。

錫南是由一個磁性勺子和一個銅的網站。勺子是由天然磁鐵製成的，它的手柄與磁鐵的南極相對應。地域形態體現了青銅器「天圓地圓」的思想。在中間圓形區域的外側，有四維、八個主幹和十二個分支，用來表示24個方向。

第四個維度是黔（西北）、根（東北）、荀（東南）、坤（西南）；第八個維度是除吳、姬外的十大天干中的八個（吳、姬因生長土壤而未被選中，所以代表中心土壤）；第十二個維度是十二個地上分支，其中「子」代表北方。

外面有二十八個星座，即東蒼龍七星座為角、康、地、方、心、尾、跳；北玄武七星座為斗、牛、怒、徐、衛、石、璧；西白虎七星座為魁、樓、衛、昴宿星、璧、禧、神。

南方紅雀的第七宮是井、鬼、柳、星、張、易、福。似乎是指另外24個方向（方、徐、昴宿星和星對應著東、南、西和北，所以少了4個方向）。

銅板中間的圓形區域像鏡子一樣光滑。使用時，將勺子放在銅板的中心區域並使其旋轉。當旋轉停止時，湯匙柄的方向正好是南方，湯匙口的方向正好是北方——理論上。

❺ 指南針是如何發明的

輪船在大海上航行，來飛機在高空源中翱翔，都一定要用羅盤去指明方向。考察羅盤的歷史：羅盤都是根據指南針發展而來的。指南針是如何發明的呢？

指南針是中國發明的。早在戰國時期，我們的祖先就已經知道把磁石加工後用來指南；此後又製成磁化的魚形小鋼片，用來放在水面上指南。這些全是早期的指南針，使用起來相當不方便而且，不準確。一直到南宋時期，人們把指南針用線掛起來，然後在下面放著標有方位的圓盤，此後又組裝成羅艋，一直到13世紀，指南針才開始傳入歐洲，於是歐洲人也用指南針來導航了。

❻ 指南針是根據什麼原理發明的

指南針根據磁體原理發明：

地球是一個大磁體，地球的兩個極分別在版接近地理南極和地理北極權的地方。地球表面的磁體，當可以自由轉動時，就會因磁體同性相斥、異性相吸的性質指示南北。

指南針古代叫司南，主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在天然地磁場的作用下可以自由轉動並保持在磁子午線的切線方向上，磁針的北極指向地理的北極，利用這一性能可以辨別方向。

指南針是中國古代勞動人民在長期的實踐中對磁石磁性認識的結果。作為中國古代四大發明之一，它的發明對人類的科學技術和文明的發展，起了無可估量的作用。在中國古代，指南針起先應用於祭祀、禮儀、軍事和占卜與看風水時確定方位。

(6)指南針的發明擴展閱讀：

指南針的影響作用：

指南針在航海上的應用對地理大發現和海上貿易有極大的促進作用。指南針的發明源於中國古人如何定向問題的研究，也表明古人對如何定向問題的重視，為此，指南針被譽為中國古代四大發明之一。

古代中國人將指南針用於軍事和航海的活動，也被用於堪輿術，後來還輾轉傳入歐洲，在歐洲的航海活動和地理大發現中，發揮了不可替代的重要作用。在航海技術發明中，指南針也是最重要的單項發明。

❼ 指南針發明人時代及作用

指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南
歷史上並未明確說是誰發明的，中國是世界上公認發明指南針的國家，指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺，圓底，可以放在平滑的"地盤"上並保持平衡，且可以自由旋轉。當它靜止的時候，勺柄就會指向南方。古人稱它為"司南"，
當時的著作《韓非子》中就有:"先王立司南以端朝夕。""端朝夕"就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。
最早傳說中，軒轅黃帝和蚩尤打仗時，蚩尤請法師下了一場大霧，讓軒轅黃帝分不清東西南北，因此就發明了指南車，才走出了大霧。所以也有說是軒轅黃帝發明的!
指南針是用以判別方位的一種簡單儀器.指南針的前身是中國古代四大發明之一的司南.主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針.磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上.磁針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向.常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面.指南針的發明是我國勞動人民,在長期的實踐中對物體磁性認識的結果.由於生產勞動,人們接觸了磁鐵礦,開始了對磁性質的了解.人們首先發現了磁石引鐵的性質.後來又發現了磁石的指向性.經過多方的實驗和研究,終於發明了可以實用的指南針.

❽ 指南針的發明時期和作用

指南針又稱指北針，主要組成部分是一根裝在軸上的磁針，磁針在天然地磁場的作內用下容可以自由轉動並保持在磁子午線的切線方向上，磁針的北極指向地理的北極，利用這一性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。物理上指示方向的指南針的發明由三部件組成，分別是司南、羅盤和磁針，均屬於中國的發明。據《古礦錄》記載最早出現於戰國時期的磁山一帶。
指南針是古代漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。作為中國古代四大發明之一，它的發明對人類的科學技術和文明的發展，起了無可估量的作用。在中國古代，指南針起先應用於祭祀、禮儀、軍事和占卜與看風水時確定方位。
11世紀末或12世紀初，中國船舶開始使用指南針導航。北宋《萍州可談》：「舟師（掌舵者）識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針。」指南針應用在航海上，是全天候的導航工具，彌補了天文導航、地文導航之不足，開創了航海史的新紀元。

❾ 指南針是誰發明的具體到人

其實指南針的發明者是誰至今依然沒有定論。根據權威史料記載：黃帝與蚩尤戰於涿鹿之野。蚩尤作大霧，兵士皆迷。於是作指南車以示四方，遂擒蚩尤而即帝位。因此指南針傳統上被認定為是黃帝發明的。到了戰國時已經被改進為更方便攜帶的司南，就是教科書封面上見到盤子上放一個勺子的那種；宋時的沈括改進了指南針（當時應該叫羅盤）並在南宋初年經阿拉伯商人傳入歐洲，然後經他們改進後在明末由日本傳回我國，形狀就是我們現在所常看到的樣子。這是一個逐步發明改良的過程，並且中國雖是最早發明使用指南針的，但科學解釋「指南針為何能夠指南」問題的並不是中國人，而是英國科學家吉爾伯特。

(9)指南針的發明擴展閱讀：

另外民間關於指南針發明的磁場效應在古書上有兩起記載。

其一為:《書.與降傳》記馬隆率兵西進甘陝一帶,在敵人必經的狹窄道路旁,堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過,被磁石吸住,不能動彈。馬隆的士兵穿犀牛甲,磁石對們沒有么作用,可自如行動。敵人以為神兵,不戰而退。

另一為:東漢的《異物志》記或了在南海諸島周圍有一些喑譙淺灘含有磁石,磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住,使其難以脫身，還有傳說是秦始旦修建走阿房宮時,有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過,立刻會被吸住,被衛乓當場抓獲。

❿ 指南針是怎麼發明的呢

指南針的始祖——司南 指南針的始祖大約出現在戰國時期。它是用天然磁石製成的。樣子象一把湯勺，圓底，可以放在平滑的「地盤」上並保持平衡，且可以自由旋轉。當它靜止的時候，勺柄就會指向南方。古人稱它為「司南」，當時的著作《韓非子》中就有：「先王立司南以端朝夕。」「端朝夕」就是正四方、定方位的意思。《鬼穀子》中記載了司南的應用，鄭國人采玉時就帶了司南以確保不迷失方向。 春秋時代，人們已經能夠將硬度5度至7度的軟玉和硬玉琢磨成各種形狀的器具，因此也能將硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石製成司南。東漢時的王充在他的著作《論衡》中對司南的形狀和用法做了明確的記錄。司南是用整塊天然磁石經過琢磨製成勺型，勺柄指南極，並使整個勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置於光滑的地盤之中，地盤外方內圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設計是古人認真觀察了許多自然界有關磁的現象，積累了大量的知識和經驗，經過長期的研究才完成的。司南的出現是人們對磁體指極性認識的實際應用。 但司南也有許多缺陷，天然磁體不易找到，在加工時容易因打擊、受熱而失磁。所以司南的磁性比較弱，而且它與地盤接觸處要非常光滑，否則會因轉動摩擦阻力過大，而難於旋轉，無法達到預期的指南效果。而且司南有一定的體積和重量，攜帶很不方便，這可能是司南長期未得到廣泛應用的主要原因。 司南由青銅盤和天然磁體製成的磁勺組成，青銅盤上刻有二十四向，置磁勺於盤中心圓面上，靜止時，勺尾指向為南。 指南針的發明 古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形，魚的腹部略下凹，像一隻小船，磁化後浮在水面，就能指南北。當時以此做為一種游戲。東晉的崔豹在《古今注》中曾提到這種「指南魚」。 北宋時，曾公亮在《武經總要》載有製作和使用指南魚的的方法：「用薄鐵葉剪裁，長二寸，闊五分，首尾銳如魚型，置炭火中燒之，侯通赤，以鐵鈐鈐魚首出火，以尾正對子位，蘸水盆中，沒尾數分則止，以密器收之。用時，置水碗於無風處平放，魚在水面，令浮，其首常向午也。」這是一種人工磁化的方法，它利用地球磁場使鐵片磁化。即把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。燒紅的鐵片內部分子處於比較活動的狀態，使鐵分子順著地球磁場方向排列，達到磁化的目的。蘸入水中，可把這種排列較快地固定下來，而魚尾略向下傾斜可增大磁化程度。人工磁化方法的發明，對指南針的應用和發展起了巨大的作用。在磁學和地磁學的發展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢溪筆談》中提到另一種人工磁化的方法：「方家以磁石摩針鋒，則能指南。」按沈括的說法，當時的技術人員用磁石去摩擦縫衣針，就能使針帶上磁性。從現在的觀點來看，這是一種利用天然磁石的磁場作用，使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向，從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡單，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的發明不但世界最早，而且為有實用價值的磁指向器的出現，創造了條件。 沈括還在《夢溪筆談》的補筆談中談到了摩擦法磁化時產生的各種現象：「以磁石摩針鋒，則銳處常指南，亦有指北者，恐石性亦不……，南北相反，理應有異，未深考耳。」這是說，用磁石去摩擦縫衣針後，針鋒有時指南，也有時指北。從現在的觀點來看，磁石都有N和S兩個極，磁化時縫衣針針鋒的方位不同，則磁化後的指向也就不同。但沈括並不知道這個道理，他真實的記錄了這個現象並坦白承認自己沒有做深入思考。以期望後人能進一步探討。 關於磁針的裝置方法，沈括介紹了四種方法： 1.水浮法——將磁針上穿幾根燈心草浮在水面，就可以指示方向。 2.碗唇旋定法——將磁針擱在碗口邊緣，磁針可以旋轉，指示方向。 3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑，磁針可以旋轉自如，指示方向。 4.縷懸法——在磁針中部塗一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風的地方，就可以指示方向了。 沈括還對四種方法做了比較，他指出，水浮法的最大缺點，水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由於摩擦力小，轉動很靈活，但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法，他認為這是比較理想而又切實可行的方法。事實上沈括指出的四種方法已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。 《夢溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關我國古代科學技術的著作，書中談到磁學和指南針的一些問題。 南宋陳元靚在《事林廣記》中介紹了另一類指南魚和指南龜的製作方法。這種指南魚與《武經總要》一書記載的不一樣，是用木頭刻成魚形，有手指那麼大，木魚腹中置入一塊天然磁鐵，磁鐵的S極指向魚頭，用蠟封好後，從魚口插入一根針，就成為指南魚。將其浮於水面，魚頭指南，這也是水針的一類。 指南龜是當時流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜的腹內，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對准並放置在直立於木板上的頂端尖滑的竹釘上，這樣木龜就被放置在一個固定的、可以自由旋轉的支點上了。由於支點處摩擦力很小，木龜可以自由轉動指南。當時它並沒有用於航海指向，而用於幻術。但是這就是後來出現的旱羅盤的先聲。 指南龜發明年代不晚於1325年。木塊刻成龜型，龜腹部中心嵌以磁體，木龜安放在尖狀立拄上，靜止時首尾分指南北。 羅盤定位 要確定方向除了指南針之外，還需要有方位盤相配合。最初使用指南針時，可能沒有固定的方位盤，隨著測方位的需要，出現了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經盤和水羅盤、旱羅盤。 方位盤仍是二十四向，但是盤式已經由方形演變成圓形。這樣一來只要看一看磁針在方位盤上的位置，就能斷定出方位來。南宋時，曾三異在《因話錄》中記載了有關這方面的文獻：「地螺或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。」這是有關羅經盤最早的文獻記載。文獻中所說的「地螺」，就是地羅，也就是羅經盤。文獻中已經把磁偏角的知識應用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針（確定地磁場南北極方向的磁針），還有子午丙壬間縫針（用日影確定的地理南北極方向）這兩個方向之間的夾角，就是磁偏角。 盤面周圍刻二十四方位，內中盛水，磁針橫穿燈草，浮於水面。 現在人們已經知道，地球的兩個磁極和地理的南北極只是接近，並不重合。磁針指向的是地球磁極而不是地理的南北極，這樣磁針指的就不是正南、正北方向而略有偏差，這個角度就叫磁偏角。又因為地球近似球形，所以磁針指向磁極時必向下傾斜，和水平方向有一個夾角，這個夾角稱為磁傾角。不同地點的磁偏角和磁傾角都不相同。成書於北宋的《武經總要》在談到用地磁法製造指南針時，就注意利用了磁傾角。沈括在《夢溪筆談》談到指南針不全指南，常微偏東。指出了磁偏角的存在。磁偏角和磁傾角的發現使指南針的指向更加准確。 磁性質的應用 指南針一經發明很快就被應用到軍事、生產、日常生活、地形測量等方面，特別是航海上。指南針在航海上的應用有一個逐漸發展過程。成書年代略晚於《夢溪筆談》的《萍洲可談》中記有：「舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦則觀指南針。」這是世界航海史上最早使用指南針的記載。文中指出，當時只在日月星辰見不到的時候才使用指南針，可見指南針剛開始使用時，使用還不熟練。二十幾年後，許兢的《宣和奉使高麗圖經》也有類似的記載：「惟視星斗前邁，若晦冥則用指南浮針，以揆南北。」到了元代，指南針一躍而成海上指航的最重要的儀器了。不論晝夜晴陰都用指南針導航了。而且還編制出使用羅盤導航，在不同航行地點指南針針位的連線圖，叫做「針路」。船行到某處，採用何針位方向，一路航線都一一標識明白，作為航行的依據。 指南針的發明是古代先民對磁現象的觀察和研究的結果。古代先民對磁現象的觀察和研究的過程中，進一步了解了磁的性質，並試圖更多地應用這些性質。傳說秦始皇修建阿房宮時，有一宮門是用磁鐵製造的。如果刺客帶劍而過，立刻會被吸住，被衛兵當場捕獲。這樣的故事還很多，《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陝一帶，在敵人必經的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時，被牢牢吸住，不能動彈了。馬隆的士兵穿犀甲，磁石對他們沒有什麼作用，可自由行動。敵人以為神兵，不戰而退。東漢的《異物志》記載了在南海諸島周圍有一些暗礁淺灘含有磁石，磁石經常把「以鐵葉錮之」的船吸住，使其難以脫身。 魏晉南北朝時，我國先民對磁石的性質已有了很多認識。就連當時的詩人曹植在矯志詩中也用了「磁石引鐵，於金不連。」的句子。可見他也了解磁石的性質。南北朝梁代的陶弘景在《名醫別錄》中提出了磁力測量的方法，他指出：優良磁石出產在南方，磁性很強，能吸引三、四根鐵針，使幾根針首尾相連掛在磁石上。磁性更強的磁石，能吸引十多根鐵針，甚至能吸住一、二斤刀器。陶弘景不僅提出了磁性有強弱之分，而且指出了測量方法。這可能是世界上有關磁力測量的最早記載。 我國先民對磁石的性質的研究和認識是指南針發明和發展的基礎。