指南针

指南针是一种判别方位的简单仪器,又称“指北针”。它的前身是司南,主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上,磁针的南极指向地理的北极,人们利用这一性能可以辨别方向。

指南针在使用过程中不断完善,期间有许多创建,如发现并考虑到了地磁偏角现象,实现了磁针与罗盘一体化等。

随着我国对外交往的日益频繁,我国的指南针传到西方等国,开启了世界计量航海新时代,被世人誉为“水上之友”。

古人对磁石的运用

指南针的前身是我国古代四大发明之一的司南,其发明是我国劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。我国古人由于生产劳动,人们接触了磁铁矿,开始了对磁性质的了解。经过多方的实验和研究,终于发明了可以实用的指南针。

汉武帝时期,天下众人皆知汉武帝喜爱奇珍异宝,如果能寻上一两件讨得他的欢心,这一辈子的荣华富贵就享不尽了。

当时有一个名叫栾大的方士,他利用磁石的特殊性质做了两个棋子般的东西,通过调整两个棋子极性的相互位置,有时两个棋子相互吸引,有时相互排斥。栾大称其为“斗棋”。

汉武帝见过很多斗棋,黄金造的、玛瑙造的、象牙造的,天下该有的他应有尽有。所以他一见到这副棋,立刻就没了兴致,不相信这个黑漆漆的铁疙瘩有什么非同寻常之处。

栾大也没多解释,只是淡淡说了一句:“陛下,您看好了。”说着,从袋子里摸出几枚棋子,往棋盘上轻轻一摆。

奇怪的事发生了,那几枚不起眼的棋子突然好像活了一样,自动在棋盘上碰撞打斗起来,直看得汉武帝目瞪口呆,老半天才缓过神,忍不住连声称奇。

栾大见龙颜大悦,心里窃喜,垂手退到一边等待着汉武帝的奖赏。汉武帝惊奇不已,封栾大为“五利将军”。其实,棋子相互吸引碰击并不奇怪,栾大只不过是充分利用了磁石的吸铁功能罢了,但汉武帝却不晓得这里面的道理。这样的故事还很多。《晋书·马隆传》记载马隆率兵西进甘、陕一带,在敌人必经的狭窄道路两旁,堆放磁石。穿着铁甲的敌兵路过时,被牢牢吸住,不能动弹了。

马隆的士兵穿犀甲,磁石对他们没有什么作用,可自由行动。敌人以为神兵,不战而退。

我国古代对磁性的认识和利用,在世界上是比较早的,在很多古籍中都有记载。

古代人认识磁性,是从发现磁铁矿具有磁性开始的。古代人把磁铁矿称为“磁石”、“慈石”,又把磁铁矿中具有极强磁性的亚种称作“玄石”。东汉时期的《异物志》记载了在南海诸岛周围有一些暗礁浅滩含有磁石,磁石经常把“以铁叶锢之”的船吸住,使其难以脱身。

魏晋南北朝时期,我国先民对磁石的性质已有了很多认识。连当时的诗人曹植在诗中也用过“磁石引铁,于金不连”的句子,可见他也了解磁石的性质。

南北朝梁代的陶弘景在《名医别录》中提出了磁力测量的方法,他指出,优良磁石出产在南方,磁性很强,能吸3根铁针,使3根针首尾相连挂在磁石上。

磁性更强的磁石,能吸引10多根铁针,甚至能吸住一两千克重的刀器。陶弘景不仅提出了磁性有强弱之分,而且指出了测量方法。这可能是世界上有关磁力测量的最早记载。

古人对磁石的认识在医学上多有体现。古代先民在对磁现象的观察和研究的过程中,进一步了解了磁的性质,并试图更多地应用这些性质,比如历代都有应用磁石治病的记载。

据战国末期成书的《管子》和《吕氏春秋》记载,我国古人在2000多年前就发现山上的一种石头具有吸铁的神奇特性,他们管这种石头叫“磁石”。

在西汉时期史学家司马迁的《史记》书中的“仓公传”便讲到齐王侍医利用5种矿物药治病的事。这5种矿物药是指磁石、丹砂、雄黄、矾石和曾青。

在东汉时期的《神农本草》药书中,讲到了利用味道辛寒的磁石治疗风湿、肢节痛、除热和耳聋等疾病。

南北朝时期陶弘景在《名医别录》医药书中,也讲到磁石养肾脏,强骨气,通关节,消痈肿等。

唐代医药学家孙思邈著的《千金方》药书中讲到用磁石制成的蜜丸,经常服用可以对眼力有益。

北宋时期医学家王怀隐等著的《太平圣惠方》中还讲到磁石可以医治儿童误吞针的伤害,这就是把枣核大的磁石,磨光钻孔穿上丝线后投入喉内,便可以把误吞的针吸出来。

在南宋时期医学家严用和著的《济生方》医药书中,又讲到利用磁石医治听力不好的耳病,这是将一块豆大的磁石用新绵塞入耳内,再在口中含一块生铁,便可改善病耳的听力。

在明代著名药学家李时珍著的《本草纲目》中,关于医药用磁石的记述内容丰富并具总结性,对磁石形状、主治病名、药剂制法和多种应用的描述都很详细。

例如磁石治疗的疾病就有耳卒聋闭、肾虚耳聋、老人耳聋、老人虚损、眼昏内障、小儿惊痫、子宫不收、大肠脱肛、金疮疡出、金疮血出、误吞针铁、

肿热毒、诸般肿毒等多种疾病,利用磁石制成的药剂有磁朱丸、紫雪散和耳聋左慈丸等。总的说来,在各个朝代的医药书中常有用磁石治疗多种疾病的记载。

我国先民对磁石的性质研究和利用,是指南针发明和发展的原始基础。事实上,指南针的发明,就是古代先民对磁现象的观察和研究的结果。

司南的发明及运用

古人把磁石比喻为“慈母”,后人则称它为“吸铁石”或“磁铁”。磁铁的用途很广,早在战国时,就已被人用来做一种指示方向的仪器司南了。

司南是用天然磁铁矿石琢成一个勺形的东西,放在一个光滑的盘上,盘上刻着方位,利用磁铁指南的作用,可以辨别方向,是现在所用指南针的始祖。

相传早在5000多年前,黄帝时代就已经发明了指南车,当时黄帝曾凭着它在大雾弥漫的战场上指示方向,战胜了蚩尤。在这个传说中,指南车之说是否确切,还有待考证。然而,利用磁铁的特性制造指南针,却是我国人最早发明的。指南针的发明可以追溯至周代,距今已有2500年至3000年的历史。

大约在春秋战国时代,我国古人就已经发现了磁石和它的吸铁性。《韩非子·有度篇》记载:先王立司南以端朝夕。

这里的“先王”是周王,“司南”就是指南针,“端朝夕”是正四方的意思,是指指南针的用途。

春秋时齐国著名政治家管仲在他所著的《管子》一书中有这样记载:“上有慈石者,下有铜金。”“慈石”就是磁石,“铜金”就是一种铁矿。可见至少在2600年前的管仲时期,就已经知道磁石的存在,并已掌握了磁石能够吸铁这一性能了。

磁石有两个特性,一是吸铁性;二是指极性。也就是说磁石有两极,能够指示南北。磁石的吸铁特性战国时代的先民都已发现,而发现磁石的指极性欧洲则比我国晚得多。

磁石能指示南北的特性,不太容易被发现。因为一般情况下磁力小、摩擦力大,磁石两极不能自由旋转到南北向。

我国在战国时最早发现了磁石的指极性,并利用磁石能指示方向的性能,制成指南工具司南。司南是我国也是世界上最早的指南针。

司南是用天然磁石制成的,样子像一把汤勺,圆底,可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡,而且可以自由旋转。当它静止的时候,勺柄就会指向南方。

春秋时代,人们已经能够将硬度5度至7度的软玉和硬玉琢磨成各种形状的器具,因此也能将硬度只有5.5度至6.5度的天然磁石制成司南。

东汉时期思想家王充在他的著作《论衡》中,对司南的形状和用法做了明确的记录。

司南是用整块天然磁石经过琢磨制成勺型,勺柄指南极,并使整个勺的重心恰好落到勺底的正中。勺置于光滑的地盘之中,地盘外方内圆,四周刻有干支四维,合成24向。

这样的设计是古人认真观察了许多自然界有关磁的现象,积累了大量的知识和经验,经过长期的研究才完成的。

据史载,司南出现后,有人到山中去采玉,怕迷失路途,就随身带有司南,以辨方向。

司南的出现是人们对磁体指极性认识的实际应用。但司南也有许多缺陷,天然磁体不易找到,在加工时容易因打击、受热而失磁,所以司南的磁性比较弱。

同时,司南与地盘接触处要非常光滑,否则会因转动摩擦阻力过大,而难于旋转,无法达到预期的指南效果。而且司南有一定的体积和重量,携带很不方便,这可能是司南长期未得到广泛应用的主要原因。

指南针的发明与改进

我国指南针的发明经过漫长的岁月。古人在发明了司南之后,不断在进行改进,运用人工磁化方法制成一种新的指南工具指南鱼、指南龟,以及水浮针。

指南针作为一种指向仪器,被广泛应用于军事、测量和日常生活之中。其最大的历史功绩,是用于海上导航,而水浮针则是当时最重要的导航工具。后来人们在此基础上发明了罗盘,即将指南针装入有方位的盘中,非常精确,使航海技术得到提高。

古人在使用新指南工具的同时,还发现了地磁偏角现象,给后人以极大启发。

司南发明后,古人能够在远行中辨别方向。但司南有局限性,用磁石制造司南,磁极不易找准,而且在琢制的过程中,磁石因受震动而会失去部分磁性。再加上司南在使用时底盘必须放平,体积比较大,所以在使用时,很难令人满意。因此,古人在发明了司南之后,不断地进行改进。

继司南之后,我们的祖先又制成了一种新的指南工具,即指南鱼。北宋时期,农业、手工业和商业都有了新的发展。在这个基础上,我国的科学技术获得了辉煌的成就。宋代时候,我国在指南针的制造方面,跟造纸法和印刷术一样,也有很大的发展。

当时有一部官编的军事著作叫《武经总要》,其中记载:行军的时候,如果遇到阴天黑夜,无法辨明方向,就应当让老马在前面带路,或者用指南车和指南鱼辨别方向。

《武经总要》这部书是在1044年以前写成的。这就是说,在那个时候,我国已经有指南鱼,并且把它应用到军事方面去了。

指南鱼是用一块薄薄的钢片做成的,形状很像一条鱼。它有两寸长,5寸宽,鱼的肚皮部分凹下去一些,可以像小船一样浮在水面上。

钢片做成的鱼没有磁性,所以没有指南的作用。如果要它指南,还必须再用人工传磁的办法,使它变成磁铁具有磁性。

关于怎样进行人工传磁,《武经总要》记载:把烧红的铁片放置在子午线的方向上。铁片烧红后,温度高于磁性转变点时的温度,铁片中的无序状态的磁畴便瓦解而成为顺磁体,蘸水淬火后,磁畴又形成,但在地磁场作用下磁畴排列有方向性,故能指南北。

我国古人发明用人造磁铁做指南鱼,这是一个很大的进步。这说明我国古人很早就已具有相当丰富的磁铁知识了。

就在钢片指南鱼发明后不久,又有人发明了用钢针来指南。这种人工磁化的小钢针,可算是世界上最早制成的真正的指南针了。

北宋时期科学家沈括在《梦溪笔谈》中提到一种人工磁化的方法:技术人员用磁石摩擦缝衣针,就能使针带上磁性。

从现在观点来看,这是一种利用天然磁石的磁场作用,使钢针内部磁畴的排列趋于某一方向,从而使钢针显示出磁性。

这种方法比地磁法简单,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的发明不但世界最早,而且为有实用价值的磁指向器的出现,创造了条件。关于磁针的装置方法,沈括主要介绍了4种方法:一是水浮法,就是将磁针上穿几根灯芯草浮在水面,就可以指示方向。二是碗唇旋定法,就是将磁针搁在碗口边缘,磁针可以旋转指示方向。三是指甲旋定法,就把磁针搁在手指甲上面由于指甲面光滑,磁针可以旋转自如指示方向。四是缕悬法,就是磁针中部涂一些蜡,粘一根蚕丝,挂在没有风的地方,就可以指示方向了。

沈括还对4种方法进行比较,他指出,水浮法的最大缺点,水面容易晃动影响测量结果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由于摩擦力小,转动很灵活,但容易掉落。

沈括比较推崇的是缕悬法,他认为这是比较理想而又切实可行的方法。沈括指出的4种方法,已经归纳了迄今为止指南针装置的两大体系,即水针和旱针。

另外,由于长江黄河流域一带地磁有大约50度左右的倾角,如水平放置指南鱼,则只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,则使鱼磁化的有效磁场强度增大,磁化效果更好。

长江黄河流域一带的地磁倾角,这一现象后来被称为磁偏角。沈括在《梦溪笔谈》第二十四卷中写道,磁针能指南,“然常微偏东,不全南也”。

这是世界上现存最早的磁偏角记录。在西方,直至1492年哥伦布在横渡大西洋时才发现磁偏角这一现象,比沈括晚了400多年。

磁偏角是指磁针静止时,所指的北方与真正北方的夹角。各个地方的磁偏角不同,而且,由于磁极也处在运动之中,某一地点磁偏角会随之而改变。

在正常情况下,我国磁偏角最大可达6度,一般情况为两三度。东经25度地区,磁偏角在一两度之间;北纬25度以上地区,磁偏角大于2度;若在西经低纬度地区,磁偏角是5度至20度;西经45度以上,磁偏角为25度至50度。毫无疑问,沈括对磁偏角的发现与认识启发了后人。

南宋学者陈元靓在《事林广记》中介绍了另一类指南鱼和指南龟的制作方法。

这种指南鱼与《武经总要》一书记载的不一样,是用木头刻成鱼形,有手指那么大。木鱼腹中置入一块天然磁铁,磁铁的S极指向鱼头,用蜡封好后,从鱼口插入一根针,就成为指南鱼。将其浮于水面,鱼头指南,这也是水针的一类。

指南龟也是南宋时期流行的一种装置,将一块天然磁石放置在木刻龟的腹内,在木龟腹下方挖一光滑的小孔,对准并放置在直立于木板上的顶端尖滑的竹钉上,这样木龟就被放置在一个固定的、可以自由旋转的支点上了。由于支点处摩擦力很小,木龟可以自由转动指南。

这种木头指南鱼和指南龟,很可能是一些懂得方术的方士创造的,做成以后只是用来变戏法。所以《事林广记》的作者,把它们当作“神仙幻术”了。当时它并没有用于航海指向,而用于幻术。但是这就是后来出现的旱罗盘的先驱。

人工磁化方法的发明,对指南针的应用和发展起了巨大的作用,在磁学和地磁学的发展史上也是一件大事。

指南针与罗盘一体化

要确定方向,除了指南针之外,还需要有方位盘相配合。最初使用指南针时,可能没有固定的方位盘,随着生产生活的需要,出现了磁针和方位盘一体的罗盘。

指南针与罗盘的结合,是我国古代利用磁针的一大进步,使指南针的使用功能更加健全。

在指南针发明以前,我国古人很早就用罗盘来分辨地平方位。

罗盘的发明和应用,是人类对宇宙、社会和人生的奥秘不断探索的结果。罗盘上逐渐增多的圈层和日益复杂的指针系统,代表了人类不断积累的实践经验。

我国古人认为,人的气场受宇宙的气场控制,人与宇宙和谐就是吉,人与宇宙不和谐就是凶。于是,人们凭着经验把宇宙中各个层次的信息,如天上的星宿、地上以五行为代表的万事万物、天干地支等,全部放在罗盘上。

罗盘是风水师的工具,可以说是风水师的饭碗。尽管风水学中没有提到磁场的概念,但是罗盘上各圈层之间所讲究的方向、方位、间隔的配合,却暗含了磁场的规律。风水师通过磁针的转动,寻找最适合特定人或特定事的方位或时间。

在古代,如果一个风水从业人员,不管是名师也好,或是新入道的风水学徒,如果没有接受师之衣钵,就不具备师承之关键技术秘术,通常不具备嫡传传承资格。

当然,这些经验是否全面和正确还有待于进一步研究,但是罗盘上所标示的信息却蕴含了先民大量古老智慧。

罗盘由三大部分组成,分别是天池、内盘和外盘。每一个部分都有不同的功能和用途。

天池也叫“海底”,就是指南针。罗盘的天池由顶针、磁针、海底线、圆柱形外盒、玻璃盖组成,固定在内盘中央。

圆盒底面的中央有一个尖头的顶针,磁针的底面中央有一凹孔,磁针置放在顶针上。指南针有箭头的那端所指的方位是南,另一端指向北方。

天池的底面上绘有一条红线,称为“海底线”,在北端两侧有两个红点,使用时要使磁针的指北端与海底线重合。

内盘就是紧邻指南针外面那个可以转动的圆盘。内盘面上印有许多同心的圆圈,一个圈就叫一层。各层划分为不同的等份,有的层格子多,有的层格子少,最少的只分成8格,格子最多的一层有384格。每个格子上印有不同的字符。

外盘为正方形,是内盘的托盘,在四边外侧中点各有一小孔,穿入红线成为天心十道,用于读取内盘盘面上的内容。天心十道要求相互垂直,刚买的新罗盘使用前都要对外盘进行校准才能使用。

罗盘有很多种类,层数有的多,有的少。最多的有52层,最少的只有5层。各派风水术都将本派的主要内容列入罗盘上,使我国的罗盘成了我国古代术数的大百科全书。

随着加工业的发展,至唐代,指南针的测量精度发生了质的变化。

唐僖宗期间国师杨筠松将八卦和十二地支两大定位体系合而为一,并将甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十天干除了表示中宫位置的戊、己二干外,全部加入地平方位系统,用于表示方位。

于是,地平面周天360度均分为24个等份,叫作“二十四山”,而每山占15度,三山为一卦,每卦占45度。

二十四山从唐代创制后,一直保留至现在。所以,地盘二十四山是杨盘的主要层次之一。

北方三山壬、子、癸,后天属坎卦,先天属坤卦;东北三山丑、艮、寅,后天属艮卦,先天属震卦;东方三山甲、卯、乙,后天属震卦,先天属离卦;东南三山辰、巽、巳,后天属巽卦,先天属兑卦;南方三山丙、午、丁,后天属离卦,先天属乾卦;西南三山未、坤、申,后天属坤卦,先天属巽卦;西方三山庚、酉、辛,后天属兑卦,先天属坎卦;西北三山戌、乾、亥,后天属乾卦,先天属艮卦。

地盘二十四山盘是杨筠松创制的,杨筠松之前没有完整的二十四山盘,只有八卦盘和十二地支盘。

杨筠松将其重新安排,把八卦、天干、地支完整地分配在平面方位上,是一个划时代的创造。地盘二十四山的挨星盘,即“七十二龙盘”,是杨筠松晚年创制的。

杨筠松通过长期的堪舆实践发现,阴阳五行普遍存在于四面八方,阴阳五行的分布按照八卦五行属性来确定与实际情况不符,原来的方法过于粗糙。他通过反复研究,为十二地支配上天干,用纳音五行来表达五行属性,称为“颠颠倒五行”。

杨筠松作为赣南杨筠松风水术的祖师,不但创造了完整的风水理论,对风水术的工具罗盘也进行了合理的改造。

天盘也是杨筠松创制的。杨筠松在堪舆实践中发现,用地盘纳水有较大的误差,根据天道左旋,地道右旋的原理,创制了天盘双山。罗盘中只有天盘是双山,其他盘是没有双山的。

古人认为,龙是从天上来的,属于天系统,为阳;水在地中流,属于地系统,为阴。由于天地左右旋相对运动而产生的位移影响,所以天盘理应右移,故杨筠松将其在地盘的方位上向右旋转移位7.5度。

宋代引进二十八宿天星五行,增设了人盘,又叫作“赖盘”,专用于消砂出煞。人盘二十四山比地盘二十四山逆时针旋转了7.5度。。

要确定方向除了指南针之外,还需要有方位盘相的配合。方位盘依然是24向,但是盘式已经由方形演变成圆形。这样一来只要看一看磁针在方位盘上的位置,就能断定出方位来。

南宋时期,曾三异在《因话录》中记载了有关这方面的文献:“地螺或有子午正针,或用子午丙壬间缝针。”这是有关罗经盘最早的文献记载。文献中说的“地螺”,就是地罗,也就是罗经盘。文献中已经把磁偏角的知识应用到罗盘上。

这种罗盘不仅有子午针,即确定地磁场南北极方向的磁针,还有子午丙壬间缝针,即用日影确定的地理南北极方向。这两个方向之间的夹角,就是磁偏角。

罗盘实际上就是利用指南针定位原理用于测量地平方位的工具,指南针是测量地球表面的磁方位角的基本工具,广泛用于军事、航海、测绘、林业、勘探、建筑等各个领域。

指南针的运用与传播

根据古书记载,最晚在北宋时期,我国已经在海船上应用指南针了。从此,人们才具备了全天候的航行能力,才真正走向宽广的海洋。随着我国海外贸易日益频繁,宋代时我国商船常搭载有阿拉伯人,这些阿拉伯人在船上学会了使用指南针,从而将我国的指南针传到西亚、西方等国。

我国不但是世界上最早发明指南针的国家,而且是最早把指南针用在航海事业上的国家。这件事在人类文化史上有非常重要的意义。

我国的海上交通,很早就已经开始了。秦汉时期以后,我国的航海事业逐渐发达起来。

东晋时期,有个有名的和尚法显,曾经走海路到过印度,他还写过一本《佛国记》。根据《佛国记》的记载,那时候一艘海船大约可以乘坐200多人。

至唐代,海船有的长达20丈,可以乘坐六七百人,可见规模之大。当时,我国海船的活动范围,东起广州,西至波斯湾,是南洋各国之间海上运输的重要力量。

838年,日本和尚圆仁来我国求法,后来写有《入唐求法巡礼行记》一文,描述了在海上遇到阴雨天气的时候混乱而艰辛的情景。

当时,海船的航向无法辨认,大家七嘴八舌,有的说向北行,有的说向西北行,幸好碰到一个波绿海浅的地方,但是也不知道离陆地有多远,最后只好沉石停船等待天晴。

由此可见,在指南针发明以前,在大海里航行是多么困难。

白茫茫的一片大海,天连水,水连天,很难找到什么目标。白天可以看太阳出没来辨别航行的方向,晚间可以看北极星。阴天下雨时假如行错了方向则很危险。指南针的发明解决了这个问题。

在指南针用于航海之后,不论天气阴暗,航向都可辨认。史籍中最早记载到指南针用于航海的是在北宋时期。

指南针发明后很快就应用于航海。世界上最早记载指南针应用于航海导航的文献,是北宋时期的地理学家朱彧所著的《萍洲可谈》。

朱彧的父亲朱服于1094年至1102年任广州高级官员,他追随其父在广州住过很长时间。《萍洲可谈》一书记录了他在广州时的见闻。

当时广州是我国和海外通商的大港口,有管理海船的市舶司,有供海外商人居留的蕃坊,航海事业相当发达。《萍洲可谈》记载着广州蕃坊、市舶等许多情况,记载了我国海船上很有航海经验的水手。

朱彧在《萍洲可谈》一书中详细评述了当时广州航海业兴旺的盛况,同时也记述了我国海船在海上航行的情形,说道:“舟师识地理,夜则观星,昼则观日,阴晦观指南针。”

《萍洲可谈》记载,当时海船上的人为了辨认地理方向,晚上看星辰,白天看太阳,阴天落雨就看指南针。

当时,海上航行还只是在日月星辰见不到的日子里才用指南针,这是由于人们对靠日月星辰来定位有1000多年的经验,而对指南针的使用还不很熟练。

当时舟师已能掌握在海上确定海船位置的方法,说明我国人民在航海中已经知道使用指南针了。

这是全世界航海史上使用指南针的最早记载,我国古代人首创的这种仪器导航方法,是航海技术的重大革新。指南针应用于航海并不排斥天文导航,两者可配合使用,这更能促进航海天文知识的进步。

至南宋,我国使用指南针导航不久,在南宋时期被阿拉伯海船采取,并经阿拉伯人把这一伟大发明传至欧洲。南宋时期,我国的海船一直开至阿拉伯,和阿拉伯人做生意,阿拉伯人到我国来的也很多,而且大多是乘我国船来的。阿拉伯人看到我国船都用指南针,也学会了制造指南针的方法,并把这个方法传到了欧洲。

指南针由海路传入阿拉伯,又由阿拉伯人传播到西方。欧洲人对指南针加以改造,把磁针用钉子支在重心处,尽量使支点的摩擦力减小,让磁针自由转动。

由于磁针有了支点,不再需要漂浮在水面之上,这种经过改造的指南针就更加适宜于航海的需要。大约在明代后期,这种指南针又传回我国。

根据南宋时期吴自牧《梦梁录》的记载,当时航海的人已经用针盘航行。这就说明当时指南针和罗盘已经结合在一起了。

吴自牧在他所写的《梦梁录》中说道:“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。”由此也可以看出指南针在航海中的地位和作用。

这种罗盘,有用木做的,也有用铜做的,盘的周围就刻上东南西北等方位。人们只要把指南针所指的方向,和盘上所刻的正南方位对准,就可以很方便地辨别航行的方向了。

至元代,指南针一跃而成海上指航的最重要仪器了,不论冥晦阴暗,都利用指南针来导航。而且这时海上航行还专门编制出罗盘针路,船行到什么地方,采用什么针位,一路航线都一一标志明白。

元代的《海道经》和《大元海运记》里都有关于罗盘针路的记载。

元代学者周达观写的《真腊风土记》里,除了描述海上见闻外,还写道海船从温州开航,“行丁未针”。这是由于南洋各国在我国南部,所以海船从温州出发要用南向偏西的丁未针位。

明代著名的航海家郑和七次下西洋时,郑和领导的船队,共有2.7万多人,乘坐大船60多艘,这些大船称为宝船。最大的宝船,长40丈,阔18丈,是当时海上最大的船只。这些船上就有罗盘针和航海图,还有专门测定方位的技术人员。

郑和这样大规模的远海航行之所以安全无虞,完全依赖指南针的忠实指航。

郑和的巨舰,从江苏刘家港出发到苏门答腊北端,沿途航线都标有罗盘针路,在苏门答腊之后的航程中,又用罗盘针路和牵星术相辅而行。指南针为郑和开辟我国到东非航线提供了可靠的保证。

郑和7次下西洋,扩大了我国的对外贸易,促进了东西方的经济和文化交流,加强了我国的国际政治影响,增进了我国同世界各民族的友谊,为中外交流作出了卓越的贡献。

指南针的运用,使人们获得了全天候的航行能力,开创了人类航海的新纪元。人类第一次能在茫茫无际的浩瀚海洋上自由地驰骋,指南针也因此被喻为“水手的眼睛”。

指南针传到世界各国以后,把航海事业推进到了一个新的时代,促进了各国之间的经济贸易和文化交流。各国也都用指南针来帮助航海了。正因为指南针起的作用很大,所以人们把它列为我国古代的四大发明之一。

英国近代生物化学家,著名的科技史专家李约瑟指出:“指南针的应用是原始航海时代的结束,预示着计量航海时代的来临。”