指南針（acompass;amagneticneedle/aguide;aguidingprinciple）【概述】指南針用判別位種簡單儀器指南針前身古代四發明司南主要組部根裝軸自由轉磁針磁針磁場作用能保持磁午線切線向磁針北極指向理南極利用性能辨別向用于航海、測量、旅行及軍事等面指南針發明我勞民期實踐物體磁性認識結由于產勞接觸磁鐵礦始磁性質解首先發現磁石引鐵性質發現磁石指向性經實驗研究終于發明實用指南針【指南針指示向原理】球磁體其磁南極理北極附近磁北極理南極附近指南針球磁場受磁場力作用所端指南端指北我四發明指南針輾轉傳入歐洲航海發現發揮替代作用科史家清楚早解答指南針何能夠指南問題并英科家吉爾伯特發明指南針指南針理論作探討吉爾伯特理論否及傳明末清初西東漸我指南針理論發展哪些影響海交通科史與科哲系教授關增建2003起始著手研究些基本空白問題早指南針理論建立陰陽五行說基礎‘應說’關增建介紹11世紀葉我科家沈括指南針匪夷所思《夢溪筆談》介紹指南針工磁化、磁偏角發現指南針架設指南針指南卻沒點概念——磁石指南……莫原其理隨文者陰陽五行說發結合形狀認識提各種指南針理論例晚書于宋代《管氏理指蒙》首先提邏輯：磁針鐵打磨鐵屬金按五行克說金水北屬水北水金鐵產于磁石磁石受陽氣孕育產陽氣屬火位于南南相于磁針母磁針既要眷顧母親要留戀自要指向南北向關增建表示近代物理觀點看蒙氏理論完全異想事物屬性發解釋其行東西科史都用做我古代陰陽說昌盛用陰陽說闡釋指南針指南及微偏東原理再自事情特別該理論認磁石同端面同屬性決定磁針指向種說容易啟發發現磁石兩極并進步聯想磁極與磁針指向間關系確認識問題找能途徑南宋指南針原理仍認指南針所指即陽氣所圍繞磁偏角現象立論依據更轉向理位坐標系統——古認平、限表面必該條午線唯南北向南宋曾三異等認旦測量點條南北線指南針所指向自少偏明代假托南唐著作指指南針由位系統決定偏角則由體位劃系統所決定關增建認種說體現傳統指南針理論陰陽應說磁偏角存矛盾面前所表現窘迫明萬歷間（公元1573～1620）傳教士華帶西指南針理論、球說及相關科技知識受其影響者始新視角探討指南針理論問題程陰陽五行作用斷淡化力角度析斷增加吉爾伯特1600提科理論連西界都沒統更談入主東土傳教士1658抵華比利耶穌士南懷仁指南針理論系統認決定磁針指向球理南北兩極本身理論仍局限古代科范圍像吉爾伯特認識球本身存磁體南懷仁理論影響深遠直19世紀葉我仍者用解釋指南針問題清末華傳教士已始著手西近代磁知識介紹給【磁現象發現】先秦代我先已經積累許面認識探尋鐵礦遇磁鐵礦即磁石（主要四氧化三鐵）些發現早記載《管》數篇早記載些發現：山磁石者其金銅其古籍《山海經》類似記載磁石吸鐵特性早發現《呂氏春秋》九卷精通篇：慈招鐵或引稱磁慈磁石吸引鐵看作慈母吸引并認：石鐵母親石慈慈兩種慈石能吸引慈石能吸引據說秦始皇統六咸陽附近修阿房宮宮座門用磁石做身穿盔甲暗藏兵器入宮行刺磁石門吸住故事告訴我古代勞民早掌握磁知識漢朝前磁石寫做慈石慈石意思既磁石能吸引鐵否吸引其金屬呢我先民做許嘗試發現磁石僅能吸引金、銀、銅等金屬能吸引磚瓦類物品西漢候已經認識磁石能吸引鐵能吸引其物品兩塊磁鐵放起相互靠近候互相吸引候相互排斥現都知道磁體兩極稱N極稱S極同性極相互排斥異性極相互吸引并知道道理現象能夠察覺西漢名叫欒士利用磁石性質做兩棋般東西通調整兩棋極性相互位置兩棋相互吸引相互排斥欒稱其斗棋新奇玩意獻給漢武帝并場演示漢武帝驚奇已龍悅竟封欒五利軍欒利用磁石性質制作新奇玩意蒙騙漢武帝球磁體兩極別接近理南極理北極球表面磁體自由轉磁體同性相斥異性相吸性質指示南北道理古夠明白類現象清楚【指南針始祖——司南】指南針始祖約現戰期用磁石制象湯勺圓底放平滑盤并保持平衡且自由旋轉靜止候勺柄指向南古稱司南著作《韓非》：先王立司南端朝夕端朝夕四、定位意思《鬼谷》記載司南應用鄭采玉帶司南確保迷失向春秋代已經能夠硬度5度至7度軟玉硬玉琢磨各種形狀器具能硬度5.5度至6.5度磁石制司南東漢王充著作《論衡》司南形狀用做明確記錄司南用整塊磁石經琢磨制勺型勺柄指南極并使整勺重恰落勺底勺置于光滑盤盤外內圓四周刻干支四維合二十四向設計古認真觀察許自界關磁現象積累量知識經驗經期研究才完司南現磁體指極性認識實際應用司南許缺陷磁體易找加工容易打擊、受熱失磁所司南磁性比較弱且與盤接觸處要非光滑否則轉摩擦阻力難于旋轉達預期指南效且司南定體積重量攜帶便能司南期未廣泛應用主要原司南由青銅盤磁體制磁勺組青銅盤刻二十四向置磁勺于盤圓面靜止勺尾指向南【指南針——吸鐵石說起】指南針磁鐵做磁鐵能吸鐵通稱吸鐵石古代稱慈石碰鐵吸住慈祥母親吸引自孩才稱磁石每塊磁鐵兩都同磁極叫S極另叫N極我居住球塊磁體南北兩同磁極靠近球北極S極靠近球南極N極我知道同性磁極相斥異性磁極相吸引所管球表面拿根自由轉磁針N極總指向北S極總指向南指南針利用磁鐵特性做世界哪家早發現磁鐵特性呢二千前春秋戰候我已經用鐵制造農具勞民尋找鐵礦候發現磁鐵并且知道能夠吸鐵我古書《管》記載：慈石者銅金銅金種鐵礦《管》部書產公元前三世紀說明我遲公元前三世紀知道磁石能夠吸鐵秦朝候趣傳說秦始皇統陜西咸陽造阿房宮阿房宮磁石門完全用磁鐵造誰帶著鐵器想行刺要經磁石門吸住另外根據古書記載漢武帝候膠東欒獻給漢武帝種斗棋種棋放棋盤互相碰擊自斗起漢武帝看非驚奇原棋用磁石做所磁性能互相吸引碰擊漢武帝懂道理罷【指南針發明】古代民間用薄鐵葉剪裁魚形魚腹部略凹像船磁化浮水面能指南北做種游戲東晉崔豹《古今注》曾提種指南魚北宋曾公亮《武經總要》載制作使用指南魚：用薄鐵葉剪裁二寸闊五首尾銳魚型置炭火燒侯通赤鐵鈐鈐魚首火尾位蘸水盆沒尾數則止密器收用置水碗于風處平放魚水面令浮其首向午種工磁化利用球磁場使鐵片磁化即燒紅鐵片放置午線向燒紅鐵片內部處于比較狀態使鐵順著球磁場向排列達磁化目蘸入水種排列較快固定魚尾略向傾斜增磁化程度工磁化發明指南針應用發展起巨作用磁磁發展史件事北宋沈括《夢溪筆談》提另種工磁化：家磁石摩針鋒則能指南按沈括說技術員用磁石摩擦縫衣針能使針帶磁性現觀點看種利用磁石磁場作用使鋼針內部磁疇排列趨于某向使鋼針顯示磁性種比磁簡單且磁化效比磁摩擦發明世界早且實用價值磁指向器現創造條件《夢溪筆談》沈括(1031—1095)所著關我古代科技術著作書談磁指南針些問題《夢溪筆談》補筆談談摩擦磁化產各種現象：磁石摩針鋒則銳處指南亦指北者恐石性亦……南北相反理應異未深考耳說用磁石摩擦縫衣針針鋒指南指北現觀點看磁石都NS兩極磁化縫衣針針鋒位同則磁化指向同沈括并知道道理真實記錄現象并坦白承認自沒做深入思考期望能進步探討關于磁針裝置沈括介紹四種：1.水浮——磁針穿幾根燈草浮水面指示向2.碗唇旋定——磁針擱碗口邊緣磁針旋轉指示向3.指甲旋定——磁針擱手指甲面由于指甲面光滑磁針旋轉自指示向4.縷懸——磁針部涂些蠟粘根蠶絲掛沒風指示向沈括四種做比較指水浮缺點水面容易晃影響測量結碗唇旋定指甲旋定由于摩擦力轉靈容易掉落沈括比較推重縷懸認比較理想切實行事實沈括指四種已經歸納迄今止指南針裝置兩體系——水針旱針南宋陳元靚《事林廣記》介紹另類指南魚指南龜制作種指南魚與《武經總要》書記載用木刻魚形手指木魚腹置入塊磁鐵磁鐵S極指向魚用蠟封魚口插入根針指南魚其浮于水面魚指南水針類指南龜流行種新裝置塊磁石放置木刻龜腹內木龜腹挖光滑孔準并放置直立于木板頂端尖滑竹釘木龜放置固定、自由旋轉支點由于支點處摩擦力木龜自由轉指南并沒用于航海指向用于幻術現旱羅盤先聲指南龜發明代晚于1325木塊刻龜型龜腹部嵌磁體木龜安放尖狀立拄靜止首尾指南北【羅盤定位】要確定向除指南針外需要位盤相配合初使用指南針能沒固定位盤隨著測位需要現磁針位盤體羅盤羅盤堪輿用羅經盤水羅盤、旱羅盤位盤仍二十四向盤式已經由形演變圓形要看看磁針位盤位置能斷定位南宋曾三異《錄》記載關面文獻：螺或午針或用午丙壬間縫針關羅經盤早文獻記載文獻所說螺羅羅經盤文獻已經磁偏角知識應用羅盤種羅盤僅午針（確定磁場南北極向磁針）午丙壬間縫針（用影確定理南北極向）兩向間夾角磁偏角盤面周圍刻二十四位內盛水磁針橫穿燈草浮于水面現已經知道球兩磁極理南北極接近并重合磁針指向球磁極理南北極磁針指南、北向略偏差角度叫磁偏角球近似球形所磁針指向磁極必向傾斜水平向夾角夾角稱磁傾角同點磁偏角磁傾角都相同書于北宋《武經總要》談用磁制造指南針注意利用磁傾角沈括《夢溪筆談》談指南針全指南微偏東指磁偏角存磁偏角磁傾角發現使指南針指向更加準確【磁性質應用】指南針經發明快應用軍事、產、、形測量等面特別航海指南針航海應用逐漸發展程書代略晚于《夢溪筆談》《萍洲談》記：舟師識理夜則觀星昼則觀陰晦則觀指南針世界航海史早使用指南針記載文指月星辰見候才使用指南針見指南針剛始使用使用熟練二十幾許兢《宣奉使高麗圖經》類似記載：惟視星斗前邁若晦冥則用指南浮針揆南北元代指南針躍海指航重要儀器論昼夜晴陰都用指南針導航且編制使用羅盤導航同航行點指南針針位連線圖叫做針路船行某處采用何針位向路航線都標識明白作航行依據指南針發明古代先民磁現象觀察研究結古代先民磁現象觀察研究程進步解磁性質并試圖更應用些性質傳說秦始皇修建阿房宮宮門用磁鐵制造刺客帶劍立刻吸住衛兵場捕獲故事《晉書.馬隆傳》記載馬隆率兵西進甘、陜帶敵必經狹窄道路兩旁堆放磁石穿著鐵甲敵兵路牢牢吸住能彈馬隆士兵穿犀甲磁石沒作用自由行敵神兵戰退東漢《異物志》記載南海諸島周圍些暗礁淺灘含磁石磁石經鐵葉錮船吸住使其難脫身魏晉南北朝我先民磁石性質已認識連詩曹植矯志詩用磁石引鐵于金連句見解磁石性質南北朝梁代陶弘景《名醫別錄》提磁力測量指：優良磁石產南磁性強能吸引三、四根鐵針使幾根針首尾相連掛磁石磁性更強磁石能吸引十根鐵針甚至能吸住、二斤刀器陶弘景僅提磁性強弱且指測量能世界關磁力測量早記載我先民磁石性質研究認識指南針發明發展基礎指南針古代主要堪輿家用于相宅相墓同用于航海及其者類社進步發揮巨作用指南針才躋身于古代四發明行列我典籍記載指南針用于航海始于宋代朱彧1119寫《萍洲談》書寫道：舟師識理夜則觀星昼則觀陰晦觀指南針類似文獻層窮表明航海指南針普及相快發明經阿拉伯傳入歐洲歐洲航海業乃至整類社文明進程都產巨影響【電指南針】指南針重要導航工具甚至GPS用電指南針替代舊針式指南針或羅盤指南針電指南針全采用固態元件簡單其電系統接口電指南針系統磁場傳器磁阻（MR）技術佳解決現電指南針使用磁通量閘門傳器相比較MR技術需要繞線圈且用IC產程（IC-likeprocess）產更值使用解決案由于MR高靈敏度甚至比應用范圍霍爾元件更【叫指南針】東西用指南況且早戰期《韓非》書記載現稱指南針原型——司南先王立司南端朝夕；并東漢王充《論衡》便記述司南具體形制司南杓投于其柢指南且指南針早發明并隨演變羅盤并應用于航海事業北宋朱彧所著《坪洲談》書早記載航海使用指南針情況舟師識理夜則觀星昼則觀隱晦觀指南針其南宋福建路市舶司(管理外貿易政府機關)提舉趙汝適所著《諸蕃志》提舟舶往惟指南針則昼夜守視惟謹毫厘差勝似系焉期(北宋末南宋初約1180左右)指南針(或者說羅盤)通阿拉伯商傳入歐洲羅盤世界航海事業廣泛應用才15世紀-16世紀歐洲世界理發現切按照官歷史教科書看由于淵源關系歐洲指南針亦應指南查英百科全書百科全書指南針詞條才發現事情遠非指南說簡單英百科全書兩同詞條解釋：第詞條directiondeterminants即向指定儀器解釋：古代四發明磁指南機械指南兩種磁指南發明于公元前3世紀稱‘司南’……機械指南儀器指南車約3世紀發明……第二詞條compass譯羅盤即通意義用于航海指南針解釋：航海或勘測球使用基本測向儀器……、用羅盤磁羅盤……12世紀顯歐洲航海家都各自發現塊磁石種自界存磁性礦石漂水木棒總指向北極星向……兩詞條其實指南針作區種陸、較簡單指南儀器源于司南(應該僅僅使用于產指南針)另種用于航海勘測、較專業指北儀器歐洲同現先歧比兩詞條發現英百科全書似乎早發明指南針說完全給推倒歐洲歷史羅盤才真指南針并歐洲發現新陸、爭霸海權拓殖民等近現代歷史決定性事件與火炮航海術扮演功沒角色古指南針否定且用兩同詞條加區百科全書指南針羅盤(磁羅盤)兩詞條論指南針解釋羅盤解釋都終追溯戰司南兩種同指向儀器同源關系沒像歐洲觀念區涇渭明康熙說佩雷菲特其嘲笑便答案——顯康熙認同指南針羅盤同源用指南作者佩雷菲特則按西觀念認指南針顯應該羅盤；佩雷菲特則認羅盤歐洲自發明與司南沒必聯系羅盤用指北司南則用指南似乎種同文化背景誤解羅盤司南底關系現各各說外佩雷菲特康熙固執認指南針用指南作解釋認康熙所認指南針用指南古代文化南四位尊貴位皇帝御座、宮殿、陵墓寺廟甚至紫禁城切尊貴建筑物都朝向南繼續寫道雖皇帝自北滿論據卻始料及：‘北切凋萎衰亡吸引磁針力量能自北呢’……‘力量、精氣繁榮都南’聽佩雷菲特說似乎道理史書司南記述確實其柢指南并沒南變種皇帝尊貴象征才改向位曾先六訪問蘭西院院士用種說解釋康熙認指南針指南合理固執想底算文化理解誤解呢現說認指南針指南歐洲認指南針指北皆合理現指南針棱形指針兩均衡并非司南杓柄指南指北爭似乎徒費口舌【指南針發展史】指南針叫羅盤針我古代發明利用磁石指極性制指南儀器介紹司南必須磁石說起磁石通稱吸鐵石許鐵屑緊緊吸起象慈祥母親吸引自孩所稱慈石磁石吸鐵每塊磁石兩都同磁極叫極另叫負極類居住球塊磁鐵球南北兩同磁極球北極負磁極球南極磁極根據同性磁極相排斥異性磁極相吸引原理拿根自由轉磁針論站球極總指北負極總指南戰期利用磁石指示南北特性制指南工具——司南戰期司南考證《歷史》課本插圖——司南根據歷史博物館展品漢代司南模型繪制模型根據史書記載及土漢代盤實物制盤青銅做內圓外圓面磨非光滑保證勺體指示向準確性圓外圍依布列八卦、干、支二十八宿共計二十四位盤勺用整塊磁鐵磨磁鐵極磨司南柄勺底部半球面非光滑使用先盤放平再司南放盤間用手撥勺柄使轉等司南停勺柄所指向南種勺形司南直八世紀仍應用宋代勞民掌握制造工磁體技術制造指南魚指南魚薄鋼片剪魚形二寸寬五魚肚皮部凹使魚象船能浮水面魚磁鐵放起由于磁體吸力鋼片受磁應具磁性種工傳磁制指南魚比使用司南便要碗水指南魚放水面能辨別向經期改進鋼針磁體磨擦鋼針磁性種經工傳磁鋼針說式指南針沈括《夢溪筆談》提指南針用做四種試驗即水浮、縷懸、指甲碗唇水浮指南針放水碗使浮水面指示向縷懸磁針部涂些蠟面粘根絲線絲線懸木架針安放標位圓盤靜止鋼針指示南北指甲鋼針放手指甲面輕輕轉由于手指甲光滑磁針司南能發指南作用碗唇磁針放光滑碗邊轉磁便指甲發指南作用沈括經精密觀察實驗發現磁針指示向并南北微偏西北東南種發現科叫磁偏角