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早在远古时期，我们的祖先就常常走进深山老林，去采集贵重的草药，去寻觅珍奇的珠玉。
森林里上不见太阳和星斗，四面又全是蓊郁的树木，葳蕤的葛藤，他们靠什么来识别方向呢？
在茫茫的大海上，恶风怒吼，浊浪排空，一望无际，天水一色，哪里是东南西北呢？我们的祖先凭借什么工具远涉重洋呢？
春秋时期，诸侯纷起，战乱不已。战争中，夜黑风高，星月隐匿，大雾漫漫，连日不晴。我们的先人是怎样指挥和前进呢？
这一切是多么需要一种指示方向的工具啊！探险家、旅行家、航海家多么需要一双能穿透云雾和黑暗来辨明方向的眼睛啊！
早在远古时期，我国就有关于指南工具的传说。不过那不是指南针，而是指南车。
相传在父系氏族时期，我国南方有一个叫九黎的部族。他们的首领叫蚩尤，他带领部族进入中原地区，与炎帝部族发生了冲突，两个部族发生了一场恶战。蚩尤能够兴云吐雾，使炎帝部族的士兵迷失方向，因而把炎帝部族打得大败。
炎帝部族的首领神农氏，向中原另一个部族的首领黄帝求援，黄帝部族和炎帝部族联合起来，进攻九黎部族。
蚩尤再次兴云吐雾，使炎、黄两个部族的士兵迷失方向。黄帝为了在浓雾中辨别方向，发明了指南车，车上的木人永远指南。由于军队识别了方向，把蚩尤的军队打得大败，因为主要战争发生在涿鹿，历史上称为“涿鹿之战”。这是有关指南工具的第一个传说。
西周时期，南方有一个叫越裳的诸侯国，派使者来给周天子进贡，带了许多南方的特产。使臣回去时，西周的重臣周公怕使者迷失方向，送给使者一台指南车。这是关于指南工具的第二个传说。
十分明显，不论父系氏族黄帝时期，还是3000多年前的西周时期，都很难发明指南车。但是，它却真切地反映了我们祖先对指南工具的奢求与愿望。
“前不见古人，后必有来者。”
根据史书记载，我国东汉时期的伟大科学家张衡就研制过指南车。可是，他的制造方法没有流传下来。
到了三国时期，“巧思绝世”的机械专家马钧真正造出了指南车，而且他的制造方法记入了史书。
魏明帝青龙年间（233—236），任给事中的马钧，在朝房中，与散骑常侍高堂隆和骁骑将军秦朗，谈起了古代是否有指南车一事。
高堂隆与秦朗都认为那只是传说而已，古代的张衡不曾制造过指南车。
马钧不同意他俩的意见，他辩解说：“张衡非常可能制造过指南车，因为这并不是很难的事，只是我们没有深入研究罢了。”
高堂隆与秦朗认为马钧口出狂言，冷笑着说：“先生名钧，字德衡。‘钧’是器物的模型（古时制陶的转轮叫陶钧），‘衡’可以量物之轻重。您说话如此没准，难道还可以成为模型吗？”
马钧有些口吃，不愿争论，就说：“空口争论，徒劳无益。不如一试，即见分晓。”
三人就去找魏明帝曹叡，请他做见证人。魏明帝指示马钧试制指南车。
马钧经过刻苦钻研，反复试验，终于制成了指南车。高堂隆与秦朗在事实面前只好服输。史书也说：“自此，天下服其巧矣。”
三国时期以后，有不少人试制过指南车，但是，史书记载都很简略，难以复原。
宋代的燕肃与吴德仁再次制成指南车，《宋史》记载却十分详细。当代科学家根据记载复制了指南车，陈放在北京中国历史博物馆中。
燕肃造的指南车是北宋天圣五年（1027），吴德仁造的指南车是徽宗大观元年（1107）。其构造与原理简介如下：
定轮两个，直径6尺，周长18尺；
小轮两个，直径3寸；
附足齿轮两个，直径2.4尺，周长7.2尺，齿距3寸，齿数24个；
左右小平轮两个，直径1.4尺，齿数12个；
中国大平轮一个，直径4.8尺，周长14.4尺，齿距3寸，齿数48个；
中心大平轮是平放车厢中的大齿轮，齿轮轴向上伸出，轴上立一木人。中心大平轮转多少度，木人也随之转多少度。
当车直线前行时，左右小平轮与大平轮是分离的，两侧足轮的转动不影响大平轮。当车向左转，辕后端的绳子通过滑轮把右边的小平轮放落，与大平轮齿合，使大平轮受右边车轮的齿轮转动，向右转动，恰巧抵消了车向左转的角度，使木人手指南不变。车向右转正好相反，其道理是一样的。
指南车构造简单，却能使木人手臂始终指南。关键在于中心大平轮和附足齿轮或联或断的设计。这种设计体现了我们祖先的高度智慧与创造能力。