指南針知識(shí)
指南針是用以判別方位的一種簡(jiǎn)單儀器。又稱指北針。指南針的前身是中國(guó)古代四大發(fā)明之一的司南。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針。磁針在地磁場(chǎng)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。常用于航海、大地測(cè)量、旅行及軍事等方面
中國(guó)是世界上公認(rèn)發(fā)明指南針的國(guó)家。指南針的發(fā)明是我國(guó)漢族勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)物體磁性認(rèn)識(shí)的結(jié)果。由于生產(chǎn)勞動(dòng)，人們接觸了磁鐵礦，開始了對(duì)磁性質(zhì)的了解。人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石吸引鐵的性質(zhì)，后來又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。經(jīng)過多方面的實(shí)驗(yàn)和研究，終于發(fā)明了實(shí)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(guó)漢族勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古書記載，遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，由于正處在奴隸制社會(huì)向封建社會(huì)過渡的大變革時(shí)期，生產(chǎn)力有了很大的發(fā)展，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興盛發(fā)達(dá)，因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的發(fā)展。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識(shí)了磁石。 最早的指南針是司南。
公元前7世紀(jì)成書的《管子·地?cái)?shù)》中就記載：“上有磁石者，下有銅金”。意思說，如果山上有磁石時(shí)，山里就藏有鐵礦。地理名著《山海經(jīng)》中，也曾記載“題灌山中多磁石”。《水經(jīng)注》里記載了秦國(guó)阿房宮前面，用磁石制成大門，防避有人進(jìn)宮謀刺暗殺，如壞人暗披盔甲、暗藏兵器入宮，就會(huì)被門吸住而被發(fā)現(xiàn)，這說明人民很早就發(fā)現(xiàn)了磁石的吸鐵性，并加以利用了。
在長(zhǎng)期的生產(chǎn)斗爭(zhēng)中，我國(guó)漢族勞動(dòng)人民進(jìn)一步利用磁體的指極性，制成指示方向的機(jī)械，這就是指南針。這在《韓非子·有度篇》中和《鬼谷子》一書中都有記載。在《鬼谷子》中記載說，鄭國(guó)人到深山密林中去采集玉石時(shí)，為了不迷失方向，帶著“司南”。這“司南”就是指南針這種機(jī)械。東漢王充在《論衡》中描述過“司南”，它象只水勺，用天然磁石磨制面成，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(gè)“地盤”，它是銅質(zhì)或涂漆木制盤，中央是平滑圓槽，形狀可能是內(nèi)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(huì)投于地盤中央時(shí)，它的柄部就會(huì)大體停止在指南的方位上。以上可知司南是現(xiàn)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，以后經(jīng)過魏晉、南北朝、隋、唐，直到宋代經(jīng)過一千多年才逐漸發(fā)展起來了。宋代杰出的科學(xué)家沈括在《夢(mèng)溪筆談》中，對(duì)指南針發(fā)展的當(dāng)時(shí)狀況作了詳盡的論述。當(dāng)時(shí)在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的推動(dòng)下，特別是航海事業(yè)和外貿(mào)的興起擴(kuò)大下，指南針逐步發(fā)展起來。沈括總結(jié)了勞動(dòng)人民在實(shí)踐在創(chuàng)造的四種指南針的裝置方法。第一種是水浮法，將磁針浮于水面進(jìn)行指南，雖然比較平穩(wěn)，但容易動(dòng)蕩不定；第二種是指甲旋定法，將磁針置于指甲上，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，也容易滑落；第三種是碗唇旋定法，將磁針置于碗口邊上，轉(zhuǎn)動(dòng)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(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)靈活而又穩(wěn)定。他還記載了人工授磁方法即“以磁石磨針鋒，則能指南”。這種用人工制成磁體，是一個(gè)巨大的進(jìn)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(jié)構(gòu)原理奠定了基礎(chǔ)。沈括在研究指南針的過程中，還總結(jié)和發(fā)現(xiàn)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(guó)對(duì)地磁學(xué)做出的偉大貢獻(xiàn)。
指示方向原理
地球是個(gè)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(chǎng)中受磁場(chǎng)力的作用，所以會(huì)一端指南一端指北。
輾轉(zhuǎn)傳入歐洲后在航海大發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮出不可替代的作用。但科學(xué)史家清楚，最早解答“指南針為何能夠指南”問題的并不是中國(guó)人，而是英國(guó)科學(xué)家吉爾伯特。那么，中國(guó)發(fā)明指南針后對(duì)指南針理論作過什么樣的探討？吉爾伯特的理論是否及時(shí)傳到了中國(guó)？明末清初的“西學(xué)東漸”，又對(duì)我國(guó)指南針理論的發(fā)展有過哪些影響？上海交通大學(xué)科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)系教授關(guān)增建從2003年起開始著手研究這些基本上還是空白的問題。
“中國(guó)最早的指南針理論，是建立在陰陽(yáng)五行學(xué)說基礎(chǔ)上的‘感應(yīng)說’。”關(guān)增建介紹，11世紀(jì)中葉時(shí)我國(guó)大科學(xué)家沈括還對(duì)指南針感到匪夷所思，他的《夢(mèng)溪筆談》介紹了指南針的人工磁化方法、磁偏角的發(fā)現(xiàn)和指南針的架設(shè)方法，但對(duì)指南針為什么會(huì)指南卻沒有一點(diǎn)概念——“磁石之指南……莫可原其理！”隨后，文人學(xué)者們從陰陽(yáng)五行學(xué)說出發(fā)，結(jié)合當(dāng)時(shí)人們對(duì)大地形狀的認(rèn)識(shí)，提出各種指南針理論。例如，最晚成書于宋代的《管氏地理指蒙》，首先提出如下邏輯： “磁針是鐵打磨成的，鐵屬金，按五行生克說，金生水，而北方屬水，因此北方之水是金之子。鐵產(chǎn)生于磁石，磁石是受陽(yáng)氣的孕育而產(chǎn)生的，陽(yáng)氣屬火，位于南方，因此南方相當(dāng)于磁針之母。這樣，磁針既要眷顧母親，又要留戀子女，自然就要指向南北方向。”
關(guān)增建表示，從近代物理學(xué)的觀點(diǎn)來看，“蒙氏理論”完全異想天開，但從事物的屬性出發(fā)解釋其行為，在東西方科學(xué)史上都是常用的做法。我國(guó)古代陰陽(yáng)學(xué)說昌盛，用陰陽(yáng)學(xué)說闡釋指南針指南及“常微偏東”的原理，是再自然不過的事情。特別是，該理論認(rèn)為磁石不同端面有不同屬性，它們決定磁針的指向，這種說法很容易啟發(fā)人們發(fā)現(xiàn)磁石的兩極，并進(jìn)一步聯(lián)想到磁極與磁針指向之間的關(guān)系，從而為正確認(rèn)識(shí)這一問題找到可能的途徑。
南宋人的指南針原理，仍認(rèn)為“指南針之所指，即陽(yáng)氣之所在”，只是圍繞磁偏角現(xiàn)象，立論依據(jù)更多轉(zhuǎn)向地理方位的坐標(biāo)系統(tǒng)——中國(guó)古人認(rèn)為地是平的、大小有限，這樣地表面必然有個(gè)中心，過該中心的那條子午線就是唯一的南北方向。南宋人曾三異等認(rèn)為，一旦測(cè)量地點(diǎn)不在這條南北線上，指南針?biāo)赶蜃匀弧吧倨薄５矫鞔腥思偻心咸迫酥髦赋觯改险樣纱蟮胤轿幌到y(tǒng)決定，而偏角則由天體方位劃分系統(tǒng)所決定。關(guān)增建認(rèn)為，這種說法“體現(xiàn)了傳統(tǒng)指南針理論在陰陽(yáng)感應(yīng)學(xué)說和磁偏角的存在這一矛盾面前所表現(xiàn)出來的窘迫”。
明萬(wàn)歷年間（公元1573～1620年），傳教士來華，帶來西方的指南針理論、地球?qū)W說以及相關(guān)科技知識(shí)。受其影響，中國(guó)學(xué)者開始從新的視角探討指南針理論問題，在此過程中，陰陽(yáng)五行的作用不斷淡化，力學(xué)角度的分析不斷增加，但吉爾伯特1600年提出的科學(xué)理論連西方學(xué)界都沒統(tǒng)一，更談不上入主東土。傳教士中，1658年抵華的比利時(shí)耶穌會(huì)士南懷仁的指南針理論最系統(tǒng)，但他認(rèn)為決定磁針指向的是地球的地理南北兩極本身，理論仍然局限在古代科學(xué)的范圍，而不像吉爾伯特認(rèn)識(shí)到地球本身存在一個(gè)磁體。南懷仁理論在中國(guó)影響深遠(yuǎn)，直到19世紀(jì)中葉，我國(guó)仍有學(xué)者用它解釋指南針問題。而此時(shí)，清末來華的傳教士已開始著手把西方近代磁學(xué)知識(shí)介紹給中國(guó)了。
關(guān)于指南針
指南針是用以辨別方位的一種簡(jiǎn)單儀器.主要部分是一根裝在軸(zhou)上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針.指南針的北極指向地理的南極,利用這一性能可以辨別方向.常用于航海.大地測(cè)量.旅行及軍事等方面.
指南針是誰(shuí)發(fā)明的?
指南針是用以判別方位的一種簡(jiǎn)單儀器.指南針的前身是中國(guó)古代四大發(fā)明之一的司南.主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針.磁針在地磁場(chǎng)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.常用于航海、大地測(cè)量、旅行等方面. 指南針的發(fā)明是我國(guó)勞動(dòng)人民,在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)物體磁性認(rèn)識(shí)的結(jié)果.由于生產(chǎn)勞動(dòng),人們接觸了磁鐵礦,開始了對(duì)磁性質(zhì)的了解.人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石引鐵的性質(zhì).后來又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性.經(jīng)過多方的實(shí)驗(yàn)和研究,終于發(fā)明了可以實(shí)用的指南針.
指南針怎么用?
找一個(gè)能知道那里是南方的地方,然后水平放置指南針,附近不要有手機(jī)之類的有磁場(chǎng)的東西.可以轉(zhuǎn)動(dòng)下,等到指針穩(wěn)定下來,看看就知道了. N北 S南 E東 W西
指南針是誰(shuí)發(fā)明的,在什么朝代?
指南針的始祖——司南
指南針的始祖大約出現(xiàn)在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。它是用天然磁石制成的。樣子象一把湯勺，圓底，可以放在平滑的“地盤”上并保持平衡，且可以自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)它靜止的時(shí)候，勺柄就會(huì)指向南方。古人稱它為“司南”，當(dāng)時(shí)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。《鬼谷子》中記載了司南的應(yīng)用，鄭國(guó)人采玉時(shí)就帶了司南以確保不迷失方向。
春秋時(shí)代，人們已經(jīng)能夠?qū)⒂捕?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度的天然磁石制成司南。東漢時(shí)的王充在他的著作《論衡》中對(duì)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(jīng)過琢磨制成勺型，勺柄指南極，并使整個(gè)勺的重心恰好落到勺底的正中，勺置于光滑的地盤之中，地盤外方內(nèi)圓，四周刻有干支四維，合成二十四向。這樣的設(shè)計(jì)是古人認(rèn)真觀察了許多自然界有關(guān)磁的現(xiàn)象，積累了大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過長(zhǎng)期的研究才完成的。司南的出現(xiàn)是人們對(duì)磁體指極性認(rèn)識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。
但司南也有許多缺陷，天然磁體不易找到，在加工時(shí)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(huì)因轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力過大，而難于旋轉(zhuǎn)，無(wú)法達(dá)到預(yù)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(zhǎng)期未得到廣泛應(yīng)用的主要原因。
司南由青銅盤和天然磁體制成的磁勺組成，青銅盤上刻有二十四向，置磁勺于盤中心圓面上，靜止時(shí)，勺尾指向?yàn)槟稀?
指南針的發(fā)明
古代民間常用薄鐵葉剪裁成魚形，魚的腹部略下凹，像一只小船，磁化后浮在水面，就能指南北。當(dāng)時(shí)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(shí)，曾公亮在《武經(jīng)總要》載有制作和使用指南魚的的方法：“用薄鐵葉剪裁，長(zhǎng)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(duì)子位，蘸水盆中，沒尾數(shù)分則止，以密器收之。用時(shí)，置水碗于無(wú)風(fēng)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(chǎng)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(nèi)部分子處于比較活動(dòng)的狀態(tài)，使鐵分子順著地球磁場(chǎng)方向排列，達(dá)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(fā)明，對(duì)指南針的應(yīng)用和發(fā)展起了巨大的作用。在磁學(xué)和地磁學(xué)的發(fā)展史上也是一件大事。北宋的沈括在《夢(mèng)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(dāng)時(shí)的技術(shù)人員用磁石去摩擦縫衣針，就能使針帶上磁性。從現(xiàn)在的觀點(diǎn)來看，這是一種利用天然磁石的磁場(chǎng)作用，使鋼針內(nèi)部磁疇的排列趨于某一方向，從而使鋼針顯示出磁性的方法。這種方法比地磁法簡(jiǎn)單，而且磁化效果比地磁法好，摩擦法的發(fā)明不但世界最早，而且為有實(shí)用價(jià)值的磁指向器的出現(xiàn)，創(chuàng)造了條件。
沈括還在《夢(mèng)溪筆談》的補(bǔ)筆談中談到了摩擦法磁化時(shí)產(chǎn)生的各種現(xiàn)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(yīng)有異，未深考耳。”這是說，用磁石去摩擦縫衣針后，針鋒有時(shí)指南，也有時(shí)指北。從現(xiàn)在的觀點(diǎn)來看，磁石都有N和S兩個(gè)極，磁化時(shí)縫衣針針鋒的方位不同，則磁化后的指向也就不同。但沈括并不知道這個(gè)道理，他真實(shí)的記錄了這個(gè)現(xiàn)象并坦白承認(rèn)自己沒有做深入思考。以期望后人能進(jìn)一步探討。
關(guān)于磁針的裝置方法，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(zhuǎn)，指示方向。
3.指甲旋定法——把磁針擱在手指甲上面由于指甲面光滑，磁針可以旋轉(zhuǎn)自如，指示方向。
4.縷懸法——在磁針中部涂一些蠟，粘一根蠶絲，掛在沒有風(fēng)的地方，就可以指示方向了。
沈括還對(duì)四種方法做了比較，他指出，水浮法的最大缺點(diǎn)，水面容易晃動(dòng)影響測(cè)量結(jié)果。碗唇旋定法和指甲旋定法，由于摩擦力小，轉(zhuǎn)動(dòng)很靈活，但容易掉落。沈括比較推重的是縷懸法，他認(rèn)為這是比較理想而又切實(shí)可行的方法。事實(shí)上沈括指出的四種方法已經(jīng)歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系——水針和旱針。
《夢(mèng)溪筆談》是沈括(1031—1095年)所著的有關(guān)我國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的著作，書中談到磁學(xué)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?shù)闹谱鞣椒ā＿@種指南魚與《武經(jīng)總要》一書記載的不一樣，是用木頭刻成魚形，有手指那么大，木魚腹中置入一塊天然磁鐵，磁鐵的S極指向魚頭，用蠟封好后，從魚口插入一根針，就成為指南魚。將其浮于水面，魚頭指南，這也是水針的一類。
指南龜是當(dāng)時(shí)流行的一種新裝置，將一塊天然磁石放置在木刻龜?shù)母箖?nèi)，在木龜腹下方挖一光滑的小孔，對(duì)準(zhǔn)并放置在直立于木板上的頂端尖滑的竹釘上，這樣木龜就被放置在一個(gè)固定的、可以自由旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)上了。由于支點(diǎn)處摩擦力很小，木龜可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)指南。當(dāng)時(shí)它并沒有用于航海指向，而用于幻術(shù)。但是這就是后來出現(xiàn)的旱羅盤的先聲。
指南龜發(fā)明年代不晚于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(shí)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(shí)，可能沒有固定的方位盤，隨著測(cè)方位的需要，出現(xiàn)了磁針和方位盤一體的羅盤。羅盤有堪輿用的羅經(jīng)盤和水羅盤、旱羅盤。
方位盤仍是二十四向，但是盤式已經(jīng)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(shí)，曾三異在《因話錄》中記載了有關(guān)這方面的文獻(xiàn)：“地螺或有子午正針，或用子午丙壬間縫針。”這是有關(guān)羅經(jīng)盤最早的文獻(xiàn)記載。文獻(xiàn)中所說的“地螺”，就是地羅，也就是羅經(jīng)盤。文獻(xiàn)中已經(jīng)把磁偏角的知識(shí)應(yīng)用到羅盤上。這種羅盤不僅有子午針（確定地磁場(chǎng)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(gè)方向之間的夾角，就是磁偏角。
盤面周圍刻二十四方位，內(nèi)中盛水，磁針橫穿燈草，浮于水面。
現(xiàn)在人們已經(jīng)知道，地球的兩個(gè)磁極和地理的南北極只是接近，并不重合。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(gè)角度就叫磁偏角。又因?yàn)榈厍蚪魄蛐危源裴樦赶虼艠O時(shí)必向下傾斜，和水平方向有一個(gè)夾角，這個(gè)夾角稱為磁傾角。不同地點(diǎn)的磁偏角和磁傾角都不相同。成書于北宋的《武經(jīng)總要》在談到用地磁法制造指南針時(shí)，就注意利用了磁傾角。沈括在《夢(mèng)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(fā)現(xiàn)使指南針的指向更加準(zhǔn)確。
磁性質(zhì)的應(yīng)用
指南針一經(jīng)發(fā)明很快就被應(yīng)用到軍事、生產(chǎn)、日常生活、地形測(cè)量等方面，特別是航海上。指南針在航海上的應(yīng)用有一個(gè)逐漸發(fā)展過程。成書年代略晚于《夢(mèng)溪筆談》的《萍洲可談》中記有：“舟師識(shí)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(dāng)時(shí)只在日月星辰見不到的時(shí)候才使用指南針，可見指南針剛開始使用時(shí)，使用還不熟練。二十幾年后，許兢的《宣和奉使高麗圖經(jīng)》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(dǎo)航了。而且還編制出使用羅盤導(dǎo)航，在不同航行地點(diǎn)指南針針位的連線圖，叫做“針路”。船行到某處，采用何針位方向，一路航線都一一標(biāo)識(shí)明白，作為航行的依據(jù)。
指南針的發(fā)明是古代先民對(duì)磁現(xiàn)象的觀察和研究的結(jié)果。古代先民對(duì)磁現(xiàn)象的觀察和研究的過程中，進(jìn)一步了解了磁的性質(zhì)，并試圖更多地應(yīng)用這些性質(zhì)。傳說秦始皇修建阿房宮時(shí)，有一宮門是用磁鐵制造的。如果刺客帶劍而過，立刻會(huì)被吸住，被衛(wèi)兵當(dāng)場(chǎng)捕獲。這樣的故事還很多，《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進(jìn)甘、陜一帶，在敵人必經(jīng)的狹窄道路兩旁，堆放磁石。穿著鐵甲的敵兵路過時(shí)，被牢牢吸住，不能動(dòng)彈了。馬隆的士兵穿犀甲，磁石對(duì)他們沒有什么作用，可自由行動(dòng)。敵人以為神兵，不戰(zhàn)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(jīng)常把“以鐵葉錮之”的船吸住，使其難以脫身。
魏晉南北朝時(shí)，我國(guó)先民對(duì)磁石的性質(zhì)已有了很多認(rèn)識(shí)。就連當(dāng)時(shí)的詩(shī)人曹植在矯志詩(shī)中也用了“磁石引鐵，于金不連。”的句子。可見他也了解磁石的性質(zhì)。南北朝梁代的陶弘景在《名醫(yī)別錄》中提出了磁力測(cè)量的方法，他指出：優(yōu)良磁石出產(chǎn)在南方，磁性很強(qiáng)，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(qiáng)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(qiáng)弱之分，而且指出了測(cè)量方法。這可能是世界上有關(guān)磁力測(cè)量的最早記載。
我國(guó)先民對(duì)磁石的性質(zhì)的研究和認(rèn)識(shí)是指南針發(fā)明和發(fā)展的基礎(chǔ)。
指南針的資料
指南針是我國(guó)古代著名的四大發(fā)明之一，它出現(xiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，距今已有2000多年的歷史。
最初的指南針是用天然磁石制成的，樣子像一只勺，底部光滑，可以在平滑的銅質(zhì)或木質(zhì)的“地盤”上自由旋轉(zhuǎn)，等它靜止下來，勺柄就會(huì)指向南方。人們管它叫“司南”。
大約在北宋初期，我國(guó)古人又創(chuàng)制了一種新的指南工具——指南魚。指南魚用一塊薄鋼片做成，形狀像魚，魚的肚皮部分凹下去一些，像小船一樣浮在水面上。宋代還有用木頭做的指南魚和指南龜。木指南魚是用木塊刻成的，魚腹里放入一塊磁性強(qiáng)的天然磁石，用蠟封好，在魚口插入一根針，此魚就能指南了。指南龜?shù)闹品ê驮砼c木指南魚基本相同。
沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載：指南針指南“常微偏東，不全南也”。沈括第一次發(fā)現(xiàn)，磁針雖然朝著南方，但不是指的正南，而略有些偏東。這就是磁偏角現(xiàn)象，它的產(chǎn)生是由于地球的磁極與地理的南北極不重合，略有些偏差。這一發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)是件了不起的大事。在西方，直到公元1492年哥倫布橫渡大西洋時(shí)，才發(fā)現(xiàn)有磁偏角存在，比我國(guó)沈括晚了400多年。
據(jù)史料記載，東漢的張衡發(fā)明過指南車。指南車上裝有非常復(fù)雜巧妙的機(jī)械。它的中央是一個(gè)大平輪，木頭人就豎立在上面，在大平輪的兩旁，還裝有很多小齒輪，如果車子向左轉(zhuǎn)，右邊的車輪就會(huì)帶動(dòng)小齒輪，小齒輪再帶動(dòng)大平輪，使大平輪相反地向右轉(zhuǎn)。于是，木頭人的手臂始終指向南方。
誰(shuí)能幫我介紹一下指南針～？
1、簡(jiǎn)介
指南針是中國(guó)史上偉大的四大發(fā)明之一,也是中國(guó)對(duì)世界文明發(fā)展的一項(xiàng)重大科技成就。
2、種類
在指南針的演變過程中，由于經(jīng)歷了不同的時(shí)代，所以它被改進(jìn)成了以下幾個(gè)不同的種類。
1）司南
時(shí)代背景：戰(zhàn)國(guó)
制作方式：以一塊天然的磁石仔細(xì)雕琢成勺子的形狀，南極位在勺子的長(zhǎng)柄，在雕琢過程中還需使勺子的重心位在底部中心，再加上由“四維”（即乾、坤、巽、艮）、“八干”（即今之天干）和“十二支”（即今之地支）組成二十四向而雕刻其上的底盤
史書證明：1《鬼谷子?謀》記載“鄭人外出采玉，帶了司南以便不迷失方向”
2《韓非子?有度》記載，“先王立司南以端朝夕”
2）羅盤（水針和旱針的原型）
時(shí)代背景：南宋
制作方式：將縷絲的一端用蠟粘在磁針腰部，另一端懸在木架上，針下放一個(gè)標(biāo)有方位的圓盤，靜止時(shí)針便指向南北
史書證明：沈括著之《夢(mèng)溪筆談?雜志一》
3）水針
時(shí)代背景：南宋
制作方式：把磁針利用“水浮法”放在方位盤上
史書證明：1徐競(jìng)所著之《宣和奉使高麗田經(jīng)》
2于《事林廣記》中所稱之指南魚
4）旱針
時(shí)代背景：元朝
制作方式：木質(zhì)龜內(nèi)放一塊天然磁石，龜腹下部打一小洞，把龜放在一個(gè)固定竹釘之上，龜就可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)
史書證明：于《事林廣記》中所稱之指南龜
3、影響
指南針在公元十一世紀(jì)時(shí)已是常用的定向儀器。指南針的最大貢獻(xiàn),是大大地促進(jìn)了航海事業(yè)的發(fā)展。據(jù)考證,公元十一世紀(jì)末,指南針就開始用于航海了。大約在十二世紀(jì)末到十三世紀(jì)初,指南針由海路傳入阿拉伯,然后由阿拉伯傳入歐洲，后來歐洲演變出旱羅盤，再於明代時(shí)經(jīng)日本傳回我國(guó)。現(xiàn)在，指南針被改造地越來越好，越來越酷，種類也隨之越來越多，對(duì)于人們?nèi)粘５耐獬雎眯小⑻诫U(xiǎn)等活動(dòng)很有幫助。
指南針？
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在野外行進(jìn)中迷失了方向，真是件麻煩事。如果帶了指南針，問題便會(huì)迎刃而解。可是，如果沒有指南針又該怎么辦呢？
別急，大自然準(zhǔn)備了許多“指南針”幫助人們辯別方向。
第一種“指南針”是太陽(yáng)。
我們生活在北半球，除回歸線以南地區(qū)，太陽(yáng)光線總是從南面射過來。這樣，南北方向便很容易確定。我們都知道太陽(yáng)是東升西落，早晨太陽(yáng)升起的方向是東，傍晚落山時(shí)的方向是西，中午時(shí)太陽(yáng)在我們的南方。
不過，這個(gè)方法你可別教條主義地應(yīng)用，如果你在南半球或回歸線之間情況又當(dāng)別論。
第二種“指南針”是月亮。
初三四的月牙，日落時(shí)在西方低空；初七八的半個(gè)月亮，太陽(yáng)剛下山時(shí)，在我們的頭頂。月半時(shí)，太陽(yáng)剛下山，月亮就從東方升起。
晚上月亮的方向是：上弦月，晚6點(diǎn)在南方，夜晚12點(diǎn)在西方。滿月（14日－18日），晚6點(diǎn)在東方，晚12點(diǎn)在南方，第二天早晨6點(diǎn)在西方。下弦月，夜里12點(diǎn)在東方，第二天早晨6點(diǎn)在南方。
第三種“指南針”是北極星。
北極星是最好的指南針，北極星所在的方向便是正北方。
可是怎么找到北極星呢？其實(shí)只要找到大家熟悉的北斗七星就容易了。北斗七星像一柄水勺，將水勺邊上的兩顆星延長(zhǎng)看去大概在相當(dāng)于五倍的地方，有一顆比較亮的星，那就是北極星了。
在與北極星相對(duì)的地方，還有一顆仙后星座，形狀像英文字母W，用它也可以幫助我們找北極星。
晚上8點(diǎn)鐘左右，如果在2月至8月可以用大熊星座找北極星，在12月至1月，則依靠仙后座比較好。
第四種“指南針”是樹木。
這個(gè)方法也很容易。比如在北回歸線以北，陽(yáng)光從南面射過來，樹木南面，得到太陽(yáng)的熱量比北面的多些，因此獨(dú)立生長(zhǎng)的樹木向南的樹枝生長(zhǎng)繁茂一些、粗壯一些，而向北的樹枝卻稀疏、細(xì)弱些。
從年輪也可以判別。年輪寬的朝南，密的朝北。因?yàn)槟厦嫔L(zhǎng)比北面快，年輪圈與圈的間隔也寬些。
第五種“指南針”是積雪。
同樣，以我們所處的北半球?yàn)槔Ｄ厦嫔狡律系姆e雪要緊密些，成顆粒狀。北面山坡上的積雪要松軟、干燥些。
積雪融化時(shí)，南面山坡的積雪比北面的更容易融化。
有了上面這些方法，你就不用擔(dān)心迷失方向了。
參考資料：http://www.8264.com/jue/l-35.html