约公元前3世纪

中国发明司南

据说在4000多年前的中国，人们用指南车来辨认方向。这是一种利用齿轮传动系统、由车上的小人指示方向的机械仪器，即使在浓雾中也不会迷失方向。

不过，到了战国时期，中国古代典籍中才有磁铁指示方向的记录。约公元前3世纪，中国发明司南，《韩非子》中记载的“故先王立司南以端朝夕”，首次说明了“司南”是一种指示方向的仪器。相传这是郑国人造出的，当他们去采玉时就会携带司南，以免迷失方向。根据史书记载，人们复原了汉代司南的样子。它像一把汤勺，勺底非常光滑，是用整块的天然磁石磨成的。底座是一块光滑的青铜底盘，内圆外方。使用时先把底盘放平，再把司南放在底盘中间，拨动勺柄，使它转动，等到它停下来时，勺柄所指的方向就是南方。

司南为什么要特别做成勺子的形状呢？这大概与古人的天文知识相关。

指南车Ⓒ

司南Ⓒ

古人在观察天象的时候，仰望正北方向就能看见北斗七星。它是人们在夜间寻找方向、辨别星座的标志。于是人们仿照北斗星的样子，将司南做成了勺形。不过，真正的古代司南现已不存，现在的司南模型是根据《韩非子》、《论衡》等古籍的描绘复制而成的。

司南是世界上最早的利用磁性来指示方向的仪器，是指南针的原型。由于是用天然磁石磨制的，所以在矿石大小、磨制工艺和精度上要求很高，受到诸多限制。而且，“汤勺”在圆盘上转动时指向不是很准确，于是司南就逐渐被淘汰了。直到宋代，人们掌握了人工磁体的技术之后，指南鱼和指南针才正式问世。

指南鱼Ⓒ

指南龟Ⓒ

北宋大臣曾公亮在1044年成书的《武经总要》中第一次详细记载了制作和使用指南鱼的方法。先把薄铁片剪成鱼的形状，长二寸，宽五分，鱼的肚皮部分凹下去，可以浮在水面上。接着再把鱼和天然磁铁放在一起，使鱼也具有磁性。然后，再取一碗水，把指南鱼放在水面上，就能辨认方向了。指南鱼比司南使用起来要方便许多，只要有一碗水就可以了，而且更灵敏、更准确。约100多年后，北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了制作指南针的方法：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”可见，指南针的制作更加方便了，只需要将天然的磁石磨成针，就能指示南方。到了元代，人们还造出了同样具有指南作用的指南龟。

中国的海上交通很早就开始了。据说在2000多年前，秦始皇为了寻找仙药，就派人乘船航海了。但在指南针发明之前，在大海里航行非常困难。大海白茫茫一片，水天相连，很难找到目标。白天可以通过看太阳分辨方向，夜晚可以观察北极星，那么阴天下雨的时候在海上该怎样判断方向呢？事实上，世界上最早利用指南针进行海上导航的就是北宋海船，这种用于航海的指南针就被称为航海罗盘。

现代指南针Ⓨ

根据1119年成书的《萍洲可谈》记载，当时的船员只有在见不到日月星辰的时候才使用指南针。这或许是因为人们对如何使用指南针还不是很熟练。到了1225年，《诸蕃志》上则说，这时指南针已经成为海上航行最重要的仪器了。人们不管昼夜阴晴都用指南针导航，还编制了指南针航线图，标注了去往海外各国的路线。据说明代著名的郑和七次下西洋的宝船上就有罗盘和航海图，还有专门测定方位的技术人员。

罗盘Ⓒ

Ⓢ

我国不但是世界上最早发明指南针的国家，还是最早把指南针用于航海的国家。到了北宋末年（约1180年），小小的指南针通过阿拉伯商人传入欧洲。指南针从此在世界航海事业上广泛使用，为世界地理大发现做出了重要贡献。