指南针及其应用

曾公亮所说的指南鱼，在行军需要时，可把它浮在水面上指示方向。但是这种磁化方法所获得的磁性很弱，难以实用。沈括指出：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。水浮多荡摇。指爪及碗唇上皆可为之，运转尤速，但坚滑易坠，不若缕悬为最善。其法取新纩中独茧缕，以芥子许蜡缀于针腰，无风处悬之，则针常指南。”①沈括介绍的磨制磁针的方法简便易行，且有实用价值。他还介绍了安置磁针的四种方法：“水浮”、置“指爪及碗唇上”和“缕悬”。当时，水浮法应用较多，曾公亮的指南鱼亦用此法，但沈括指出了这种方法的缺点是“水浮多荡摇”。对于放在指甲上或碗口边沿上的方法，虽然转动灵活，但“坚滑易坠”。比较之下，沈括认为，在磁针中部涂一点点蜡，粘上一根蚕丝，挂在无风的地方，即“缕悬”， 这是最好的方法。

沈括所述的水浮及缕悬法，在稍后寇宗奭的《本草衍义》中亦有记述： “以针横贯灯心，浮水上，亦指南”；“取新纩中独缕，以半芥子许蜡缀于针腰，无风处垂之，则针常指南。”②

南宋，陈元靓记载了当时流行的指南鱼和指南龟：“以木刻鱼子，如母指大，开腹一窍，陷好磁石一块子，郤以臈填满，用针一半佥从鱼子口中钩入，令没放水中，自然指南，以手拨转，又复如出。”“以木刻龟子一个， 一如前法制造，但于尾边敲针入去，用小板子上安以竹钉子，如箸尾大，龟腹下微陷一穴，安钉子上拨转常指北，须是钉尾后。”①但这些当时多用于幻术。

① 《武经总要》前集卷 15“乡导”。

② 《梦溪笔谈》卷 24“杂志一”。

③ 《梦溪笔谈·补笔谈》。

① 《梦溪笔谈》卷 24“杂志一”。

② 《本草衍义》卷 5“磁石”。

① 《事林广记》卷 10（此书有多种版本，文字也多有不同）。

初期的指南针很可能并没有配以固定的方位盘装置。但是不久之后就发展为磁针和方位盘联成一体的罗经盘或罗盘。南宋曾三异在《因话录》“子午针”条中说，“地螺或有子午正针，或用子午丙壬间缝针”，这里的“地螺”即堪舆用的罗经盘。当时的罗盘，一种是水罗盘，即磁针横贯灯芯浮在水面上。北宋徐兢《宣和奉使高丽图经》记道：“是夜，洋中不可住，惟视星斗前迈。若晦冥，则用指南浮针，以揆南北。”②南宋朱继芳航海诗中也有“沉石寻孤屿，浮针辨四维”的诗句。可见宋代已应用水罗盘于航海。另一种是旱罗盘，上面所提到的在陈元靓《事林广记》中描述的指南龟，可以说是我国古代旱罗盘的始祖。

指南针发明之后，很快就被应用于航海。这方面的记载甚多，如北宋朱彧的《萍洲可谈》记载：“舟师识地理，夜则观星，昼则观日，阴晦观指南针。”③南宋，赵汝适的《诸蕃志》也说：“舟舶来往，惟以指南针为则，昼夜守视惟谨，毫厘之差，生死系矣！”④吴自牧的《梦粱录》也称：“风雨冥晦时，惟凭针盘而行，乃火长掌之，毫厘不敢差误，盖一舟人命所系也。”⑤ 由此可见指南针在当时航海中的重要性。

② 《宣和奉使高丽图经》卷 34“海道一·半洋焦”。

③ 《萍洲可谈》卷 2。

④ 《诸蕃志》卷下“志物·海南”。

⑤ 《梦粱录》卷 12“江海船舰”。